NCSUが設計したシェルターは山火事と闘う消防士を助ける可能性があると研究者らは語る

2022年6月14日

ローリー – ノースカロライナ州立大学の研究者らは、山火事に巻き込まれた消防士を保護するシェルターの 4 つの新しい設計により、現在の業界標準と比較してシェルター内での生存時間を延長できる可能性があることを発見しました。山火事の焼失（閉じ込められた消防士や設備の集団が山火事に襲われる現象）の実験室シミュレーションでは、避難所内の温度が生存限界内に長時間留まり、避難所が開くのに時間がかかりました。

研究者たちは、彼らが所見研究室から得られたデータや、北米全土で実施された実地試験から得られたデータは、より優れた新しいシェルターの開発に拍車をかける可能性があります。さらに、彼らはこの調査結果がシェルターの設計とテストの新しい基準に役立つことを期待しています。

「原野の消防士にとって、避難所の設置は最もやりたくないことだ。それは最後の手段であり、最後の防衛線だ」と研究の共著者は述べた。ロジャー・バーカー、ノースカロライナ州バーリントン繊維技術特別教授、繊維保護快適センター所長 (TPACC）。「『耐火性』などというものはありませんが、私たちがやろうとしているのは、より多くの時間を稼ぐことです。私たちは、シェルターが故障するまでの時間を延長する可能性があること、つまり生存にとって重要な時間を延長する可能性があることを実証することができました。」

業界標準のシェルターの問題の 1 つは、アルミニウムの外層が直接火に触れると溶けてしまうということです。

「原野火災の際に観察されたシェルターの破損メカニズムを考慮して、内部の熱遮断バリアと追加の断熱材を構造に組み込むことで保護を強化した、より優れたシェルターを開発できると考えました」と研究の筆頭著者は述べた。ジョセフ・ロイズ、ノースカロライナ州立大学の森林および環境資源の教授。「私たちはより良い避難所を作ることができることを知っています。」

この目標を念頭に置いて、研究者らは 2 つの主要なプロトタイプと、重量が 5 ポンド未満の 2 つの軽量バージョンを設計しました。彼らは断熱材を追加し、バラバラにならないようにさまざまな縫い目のデザインを実験しました。

TPACC ラボでは、研究者がパイロドーム乱流火炎シェルターテストシステムと呼ばれるテストチャンバーで業界標準に照らして設計をテストしました。彼らはプロパンバーナーの直火でシェルターを60秒間爆破し、シェルターの床の温度が生存温度の閾値である華氏302度に達するまでにどれくらいの時間がかかるかを測定した。彼らはまた、パイロドーム内にカメラを設置して、シェルターの内層がいつ壊れるかを確認しました。

すべてのプロトタイプは、標準と比較して生存指標が向上しており、40 秒未満で生存限界に達しました。一方、彼らの設計の 1 つの温度は 60 秒の生存限界温度に近くありませんでした。

研究者らはまた、カナダ、カリフォルニア、ノースカロライナ、サウスダコタの火傷を管理しながら、さまざまな条件下でシェルターの性能をテストした。しかし、風、燃料、火災の状況により、実地試験は統計的に有意な結論を導き出すほど信頼性が低いことが判明した。

「私たちは北米中を訪れ、さまざまな種類の火災にさらされるさまざまな火災状況を見つけました」とバーカー氏は語った。「私たちが発見したのは、フィールドテストで非常に多くのばらつきがあることであり、PyroDome が私たちにとってどれほど有用であるかを裏付けました。」

南カリフォルニアで行われた 2 つのテストでは最高の燃焼条件が得られ、研究者はプロトタイプの 1 つを目にしました。バーンオーバーでも良好なパフォーマンスを示した。でサウスダコタ州でのテスト, 研究者らは草の根に火がつき、シェルター内の壁の下に燃え広がったシェルターの故障を目撃した。これは、シェルターの周囲のエリアを完全に清掃し、さらにその下を削り落としてすべての有機物を除去することの重要性を強調しました。

「サンプルが 2 つある場合、統計的な比較はできません」とロイズ氏は言います。「しかし、カリフォルニアでのテスト後、最も優れた性能を発揮したプロトタイプの 1 つが火災の矢面に立たされたことがわかりました。外側は全焼していましたが、内側は無傷でした。」

バーカー氏によると、この新たな発見は、シェルターを開発しているメーカーや人々に、シェルターのテスト方法と最低限の性能要件の両方の点で新たな目標を与える可能性があるという。

この研究「原野の防火シェルターのプロトタイプの実地および本格的な実験室テスト」は、オンラインで公開されました。 国際森林火災ジャーナル。 Barker と Roise に加えて、他の著者には、ノースカロライナ州立大学の森林および環境資源の元研究助手である John Williams と、TPACC の研究助手である John Morton-Aslanis が含まれます。この研究は、DHS FEMA Assistance to Firefighters Grant Program によって資金提供されました。

(C)NCSU

元の記事の出典: ワラル