Naukowcy twierdzą, że schroniska zaprojektowane przez NCSU mogą pomóc strażakom w walce z pożarami

Data opublikowania: czerwiec 14, 2022

RALEIGH – Naukowcy z North Carolina State University odkryli, że cztery nowe projekty schronów chroniących strażaków uwięzionych w pożarach mogą wydłużyć czas przeżycia wewnątrz schronów w porównaniu z obecnymi standardami branżowymi. W laboratoryjnych symulacjach wypaleń pożarów – gdy pożar ogarnia grupę uwięzionych strażaków lub sprzęt – temperatura wewnątrz schronów dłużej utrzymywała się na dopuszczalnych granicach, a otwieranie schronów trwało dłużej.

Naukowcy mają nadzieję, że tak Wyniki z laboratorium, a także z testów terenowych przeprowadzonych w Ameryce Północnej, może pobudzić rozwój nowych, lepszych schronisk. Ponadto mają nadzieję, że odkrycia pomogą w stworzeniu nowych standardów projektowania i testowania schronów.

„Dla strażaków pracujących na terenach dzikich rozmieszczenie schronienia to ostatnia rzecz, na jaką mają ochotę – to ostateczność i ostatnia linia obrony” – powiedział współautor badania Rogera Barkera, wybitny profesor technologii tekstylnej w Burlington na Uniwersytecie Karoliny Północnej i dyrektor Centrum Ochrony i Komfortu Tekstyliów (TPACC). „Chociaż nie ma czegoś takiego jak „ognioodporność”, staramy się zyskać więcej czasu. Byliśmy w stanie wykazać, że nasze schrony mogą wydłużyć czas do awarii – czas, który może mieć kluczowe znaczenie dla przetrwania”.

Jednym z problemów związanych ze standardowymi osłonami przemysłowymi jest to, że aluminiowa warstwa zewnętrzna topi się w kontakcie z bezpośrednim płomieniem.

„W świetle mechanizmów awarii schronów, które zaobserwowaliśmy podczas pożarów na terenach dzikich, pomyśleliśmy, że moglibyśmy opracować lepsze schronienia, które zapewniałyby lepszą ochronę, poprzez wprowadzenie do konstrukcji wewnętrznej bariery blokującej ciepło i dodatkowej izolacji termicznej” – powiedział główny autor badania Józef Roise, profesor leśnictwa i zasobów środowiskowych na Uniwersytecie NC. „Wiemy, że możemy stworzyć lepsze schronienie”.

Mając ten cel na uwadze, badacze zaprojektowali dwa wiodące prototypy i dwie lżejsze wersje ważące mniej niż 5 funtów. Dodali materiały izolacyjne i eksperymentowali z różnymi konstrukcjami szwów, aby zapobiec ich rozpadaniu.

W laboratorium TPACC badacze przetestowali projekty pod kątem standardów branżowych w komorze testowej zwanej systemem testowym PyroDome Turbulent Flame Fire Shelter Test System. Ostrzeliwali schrony bezpośrednim płomieniem z palników propanowych przez 60 sekund i mierzyli, ile czasu potrzeba, aby temperatura na podłodze schronów osiągnęła 302 stopnie Fahrenheita, czyli próg temperatury umożliwiający przeżycie. Umieścili także kamery wewnątrz PyroDome, aby zobaczyć, kiedy wewnętrzna warstwa schronów pęknie.

Wszystkie prototypy charakteryzowały się lepszymi wskaźnikami przeżywalności w porównaniu ze standardem, który osiągał granicę przeżycia w mniej niż 40 sekund. Tymczasem temperatura w jednym z ich projektów nie była nawet bliska temperatury granicznej przeżycia wynoszącej 60 sekund.

Naukowcy przetestowali także działanie schronów w różnych warunkach podczas kontrolowanych oparzeń w Kanadzie, Kalifornii, Karolinie Północnej i Dakocie Południowej. Ustalili jednak, że testy terenowe nie były wystarczająco wiarygodne, aby wyciągnąć statystycznie istotne wnioski ze względu na warunki wiatrowe, paliwowe i pożarowe.

„Odwiedziliśmy całą Amerykę Północną, aby znaleźć różne warunki pożaru, które powodowałyby różne rodzaje narażenia na ogień” – powiedział Barker. „Odkryliśmy, że w teście terenowym występuje duża zmienność, co potwierdza, jak przydatne było dla nas posiadanie PyroDome”.

Najlepsze warunki spalania przeprowadzono w dwóch testach w południowej Kalifornii, a badacze zobaczyli jeden z ich prototypów dobrze spisał się w wypaleniu. W test w Południowej Dakociebadacze byli świadkami awarii schronów, gdy korzenie traw zapaliły się i rozprzestrzeniły pod ścianami schronu. To podkreśliło znaczenie całkowitego oczyszczenia obszaru wokół schronu, a nawet zeskrobania pod nim całego materiału organicznego.

„Jeśli masz próbkę składającą się z dwóch osób, nie możesz dokonać żadnych porównań statystycznych” – stwierdziła Roise. „Ale zaobserwowaliśmy, że po testach w Kalifornii jeden z naszych najskuteczniejszych prototypów został całkowicie spalony. Z zewnątrz uległ całkowitemu spaleniu, ale w środku nie uległ żadnemu uszkodzeniu.

Według Barkera nowe odkrycia mogą dać producentom i osobom opracowującym te schronienia nowy cel do osiągnięcia, zarówno pod względem sposobu ich testowania, jak i minimalnych wymagań dotyczących wydajności.

Badanie zatytułowane „Testy terenowe i laboratoryjne prototypowych schronów przeciwpożarowych na terenach dzikich” opublikowano w Internecie w czasopiśmie „ Międzynarodowy dziennik Wildland Fire. Oprócz Barkera i Roise do innych autorów należą John Williams, były asystent naukowy w dziedzinie leśnictwa i zasobów środowiskowych w stanie NC oraz John Morton-Aslanis, asystent badawczy w TPACC. Badanie zostało sfinansowane z programu DHS FEMA Assistance to Firefighters Grant Program.

(C) NCSU

Oryginalne źródło artykułu: WRAL