NCSU-designede krisecentre kan hjælpe brandmænd, der kæmper mod skovbrande, siger forskere

Udgivelsesdato: 14. juni 2022

RALEIGH – Forskere fra North Carolina State University fandt ud af, at fire nye designs til shelters til beskyttelse af brandmænd fanget i skovbrande kunne øge overlevelsestiden inde i shelteret sammenlignet med den nuværende industristandard. I laboratoriesimuleringer af brændende naturbrande - hvor en naturbrand fejer over en gruppe af fanget brandmænd eller udstyr - forblev temperaturen inde i shelterne inden for overlevelsesgrænserne i længere tid, og shelterne tog længere tid om at bryde op.

Forskere håber deres fund fra laboratoriet, såvel som fra feltforsøg udført i hele Nordamerika, kunne anspore udviklingen af nye, bedre shelters. Derudover håber de, at resultaterne vil informere nye standarder for shelters design og test.

"For vildmarksbrandmanden er udsættelse af et shelter det sidste, de ønsker at gøre - det er den sidste udvej, den sidste forsvarslinje," sagde undersøgelsens medforfatter Roger Barker, Burlington Distinguished Professor of Textile Technology ved NC State og direktøren for Textile Protection and Comfort Center (TPACC). "Selvom der ikke er noget, der hedder 'brandsikker', er det, vi forsøger at gøre, at købe mere tid. Vi var i stand til at demonstrere, at vores krisecentre kunne øge tiden til fejl – tid, der kunne være afgørende for overlevelse.”

Et problem med industristandarden husly er, at det ydre aluminiumlag vil smelte i kontakt med direkte flamme.

"I lyset af fejlmekanismerne for shelters, som vi observerede under vildmarksbrande, troede vi, at vi kunne udvikle bedre shelters, der giver øget beskyttelse ved at inkorporere en indre varmeblokerende barriere og yderligere termisk isolering i konstruktionen," sagde undersøgelsens hovedforfatter. Joseph Roise, professor i skovbrug og miljøressourcer ved NC State. "Vi ved, at vi kan skabe et bedre husly."

Med det mål for øje designet forskerne to førende prototyper og to lettere versioner, der vejer mindre end 5 pund. De tilføjede isoleringsmaterialer og eksperimenterede med forskellige sømdesigns for at forhindre dem i at falde fra hinanden.

I TPACC-laboratoriet testede forskere designene mod industristandarden i et testkammer kaldet PyroDome Turbulent Flame Fire Shelter Test System. De sprængte shelterne med direkte flamme fra propanbrændere i 60 sekunder og målte, hvor lang tid det tog temperaturen ved bunden af shelterne at nå 302 grader Fahrenheit, temperaturtærsklen for overlevelse. De satte også kameraer op inde i PyroDome for at se, hvornår det indre lag af shelterne ville bryde op.

Alle prototyperne havde forbedrede overlevelsesmålinger sammenlignet med standarden, som nåede overlevelsesgrænsen på mindre end 40 sekunder. I mellemtiden var temperaturen i et af deres designs ikke i nærheden af overlevelsesgrænsetemperaturen på 60 sekunder.

Forskerne testede også krisecentrenes ydeevne under forskellige forhold ved kontrollerede forbrændinger i Canada, Californien, North Carolina og South Dakota. Men de fandt ud af, at felttestene ikke var pålidelige nok til at drage statistisk signifikante konklusioner på grund af vind-, brændstof- og brandforhold.

"Vi gik over hele Nordamerika for at finde forskellige brandforhold, der ville give forskellige typer brandeksponering," sagde Barker. "Det, vi fandt, er, at der er så meget variation i felttesten, hvilket bekræfter, hvor nyttigt det var for os at have PyroDome."

De to tests i det sydlige Californien havde de bedste forbrændingsforhold, og forskerne så en af deres prototyper klarede sig godt i en burn-over. I en test i South Dakota, var forskere vidne til fejl i ly, da græsrødder brød i brand og spredte sig under væggene inde i ly. Det understregede vigtigheden af fuldt ud at rydde området omkring shelteren og endda skrabe ned under dem for at fjerne alt organisk materiale.

"Hvis du har en prøve på to, kan du ikke lave nogen statistiske sammenligninger," sagde Roise. "Men vi så, at efter testen i Californien fik en af vores bedst ydende prototyper den fulde byrde af ilden. Det var totalt brændt udvendigt, men indersiden var ubeskadiget.”

De nye resultater kan give producenter og folk, der udvikler disse shelters, et nyt mål at skyde efter med hensyn til både hvordan man tester dem og minimale præstationskrav, ifølge Barker.

Undersøgelsen, "Felt- og fuldskala laboratorietestning af prototype vildmarksbrandshelter," blev offentliggjort online i International Journal of Wildland Fire. Ud over Barker og Roise omfatter andre forfattere John Williams, en tidligere forskningsassistent i skovbrug og miljøressourcer ved NC State, og John Morton-Aslanis, en forskningsassistent i TPACC. Undersøgelsen blev finansieret af DHS FEMA Assistance to Firefighters Grant Program.

(C) NCSU

Original artikelkilde: WRAL