Оборачивание здания в противопожарное одеяло является пригодным способом защиты его от лесных пожаров. Такой вывод сделали ученые в первом исследовании, где такой способ защиты рассматривался с научной точки зрения.
Исследователи тщательно протестировали различные материалы в лаборатории и использовали их для защиты конструкций, которые подвергались воздействию пожаров с увеличением интенсивности. Работа была опубликована в Frontiers in Mechanical Engineering. В результате было подтверждено, что такая технология сможет защитить конструкцию от небольшого пожара. Для успешного использования в условиях сильных пожаров и в районах с высокой плотностью населения необходимо улучшить способы развертывания, технологические особенности материалов, а также дополнить защиту другими стратегиями.
«Противопожарное одеяло для дома является пригодным методом защиты от пожаров на границе между дикими землями и городами», – говорит ведущий автор исследования Фумиаки Такахаши, профессор Кейсовского университета Западного резервного района, Кливленд, штат Огайо, США, который работал совместно с Исследовательским центром им. Джона Гленна НАСА. Также в исследовании принимали участие Лесная служба США, Служба лесных пожаров в Нью-Джерси и Общественный колледж в Кайахога.
«Современные технологии могут защитить изолированную конструкцию от относительно короткого воздействия огня, препятствовать его дальнейшему распространению. Будущие технологические разработки, вероятно, позволят применить этот метод в более тяжелых ситуациях», – подчеркивает Такахаши.
Острая потребность
Лесные пожары на городских и пригородных территориях могут иметь разрушительные последствия для населения, ставя перед пожарными одну из самых сложных задач на сегодняшний день.
Люди, живущие и работающие в зонах пожара, связались с профессором Такахаши, чтобы выяснить, имеются ли коммерческие продукты, помогающие снизить вероятность возгорания конструкции, чтобы уменьшить ущерб от пожара и повысить безопасность населения и пожарных. Эти вопросы стали основой для исследования. Первоначальный анализ показал, что концепция использования противопожарных одеял применяется довольно давно.
«Я подумал о способе уменьшения ущерба от пожаров на диких территориях и нашел патент США на «огнеупорный занавес». По сути на противопожарное одеяло, выпущенное во время Второй мировой войны. Кроме того, пожарным Лесной службы США удалось спасти историческую лесную хижину, обернув свои одеяла вокруг нее», – отмечает Такахаши.
Старый огнезащитный состав
Хотя есть отдельные сообщения о способности противопожарных одеял защищать здания от пожаров, исследования Такахаши выявили серьезную нехватку научных доказательств в поддержку этих утверждений. Чтобы исправить это, команда провела несколько экспериментов, чтобы проверить способность различных материалов защищать от пожара с нарастающей интенсивностью. Финансирование было предоставлено в рамках гранта Министерством внутренней безопасности США.
«Испытания на огнестойкость определили, насколько хорошо противопожарные одеяла защищают различные деревянные конструкции, от скворечника в горящей комнате до полноразмерного сарая при настоящем лесном пожаре. Мы проверили четыре типа тканевых материалов: арамид, стекловолокно, аморфный кремнезем, и предварительно окисленный углерод, каждый с алюминиевой поверхностью и без нее. Кроме того, мы провели лабораторные эксперименты при контролируемом воздействии тепла и измерили теплоизоляционные свойства этих материалов при прямом контакте с пламенем или радиационном нагреве».
Новая индустрия
Лабораторные и реальные оценки пожаров показывают, что противопожарные одеяла могут защищать сооружения от короткого воздействия лесного пожара, но также подчеркивают технические ограничения их существующей формы. Необходимо дальнейшее совершенствование состава материалов, методов развертывания и стратегий защиты нескольких структур.
Такахаши объясняет: «Ткани из стекловолокна или аморфного кремнезема, ламинированные алюминиевой фольгой, показали наилучшие результаты благодаря высокому отражению/выбросу излучения и хорошей теплоизоляции ткани. Необходима новая технология для повышения способности теплозащитных покрытий, чтобы расширить период времени для предотвращения возгорания между структурами. Кроме того, более эффективно защищать таким образом десятки и сотни домов одновременно, особенно в населенных пунктах, которые плотно застроены».
В заключение он предлагает сообществам, которые могут пострадать от лесных пожаров, работать вместе, чтобы воплотить в жизнь концепцию противопожарных одеял.
«Защита от пожара будет иметь большое значение для тех, кто живет на границе диких земель и города и постоянно борется с пожарами, нужно участие предпринимателей и инвесторов. Техническое сообщество, общественность и пожарные службы должны работать вместе, чтобы использовать пошаговый подход к успешному применению этой технологии».