Att slå in en byggnad i en brandskyddsfilt är ett gångbart sätt att skydda den mot skogsbränder, finner den första studien som vetenskapligt bedömer denna försvarsmetod.

Genom att noggrant testa olika tygmaterial i laboratoriet och använda dem för att skydda strukturer som utsatts för bränder av ökande omfattning, denna forskning, publiceras i Frontiers in Mechanical Engineering , bekräftar att befintlig filtteknik kan skydda strukturer från en kort skogsbrandattack. För framgångsrik utplacering mot allvarliga bränder och i områden med hög bostadsdensitet, tekniska framsteg av filtmaterial och utplaceringsmetoder, såväl som skyddsstrategier för flera strukturer, är behövda.

"Brandfilten för hela huset är en användbar metod för skydd mot bränder i gränssnittet mellan vildmark och stad, " säger huvudstudieförfattaren Fumiaki Takahashi, professor vid Case Western Reserve University, Cleveland, Ohio, USA, som slog sig ihop med NASA Glenn Research Center, U.S. Forest Service, New Jersey Forest Fire Service, och Cuyahoga Community College för denna studie.

Han fortsätter, "Nuvarande teknik kan skydda en isolerad struktur mot en relativt kort brandattack och ytterligare teknisk utveckling kommer sannolikt att göra det möjligt att tillämpa denna metod i svåra situationer."

Ett brinnande behov

Skogsbränder i stads- och förortsmiljöer kan ha en förödande effekt på samhällen och utgöra en av vår tids största brandutmaningar.

Människor som bor och arbetar i brandriskområden kontaktade professor Takahashi för att ta reda på om kommersiella produkter finns tillgängliga för att minska sannolikheten för antändning av strukturer, vilket skulle minska brandskadorna och förbättra säkerheten för allmänheten och brandmän. Dessa vädjanden motiverade forskningen och en första undersökning visade att konceptet med brandfiltar i hela strukturen har funnits ganska länge.

"Jag funderade på ett sätt att minska skadorna på vildmarksbränder och hittade ett amerikanskt patent 'brandfördröjande ridå', dvs. en brandfilt, utgiven under andra världskriget. Dessutom, U.S. Forest Service-brandmännen lyckades rädda en historisk skogsstuga genom att linda in den med sitt brandskyddsmaterial, " rapporterar Takahashi.

Ett gammalt flamskyddsmedel

Även om det finns anekdotiska rapporter om brandfiltarnas förmåga att skydda byggnader från bränder, Takahashis forskning visade på en allvarlig brist på vetenskapliga bevis för att stödja dessa påståenden. För att rätta till detta, finansieras av ett forskningsanslag från U.S. Department of Homeland Security, teamet genomförde flera experiment för att testa förmågan hos olika filtmaterial att skydda strukturer mot bränder av ökande omfattning.

"Brandexponeringstesten fastställde hur väl brandfiltarna skyddade olika träkonstruktioner, från en fågelholk i ett brinnande rum till ett fullstort skjul i en riktig skogsbrand. Vi testade fyra typer av tygmaterial:aramid, glasfiber, amorf kiseldioxid, och föroxiderat kol, var och en med och utan en aluminiumyta. Dessutom, vi genomförde laboratorieexperiment under kontrollerad värmeexponering och mätte värmeisoleringsförmågan hos dessa material mot direkt flamkontakt eller strålningsvärme."

En het ny bransch

Laboratorie- och verkliga brandbedömningar visar att brandfiltar kan skydda strukturer från en kort exponering för en skogsbrand, men också lyfta fram de tekniska begränsningarna i deras befintliga form. Ytterligare tekniska framsteg behövs inom områdena materialsammansättning, utbyggnadsmetoder och skyddsstrategier för flera strukturer.

Takahashi förklarar, "Tyverna av glasfiber eller amorfa kiseldioxid laminerade med aluminiumfolie fungerade bäst, på grund av hög reflektion/emission av strålning och god värmeisolering av tyget. Ny teknik behövs för att förbättra brandfiltarnas värmeblockerande förmåga under en längre period för att förhindra antändning av struktur till struktur. Dessutom, det blir mer effektivt Om dussintals eller hundratals hem skyddas av sådana avancerade brandfiltar samtidigt, särskilt i samhällen med hög bostadsdensitet Wildland-Urban Interface."

Han avslutar med att föreslå att samhällen som potentiellt drabbas av skogsbränder samarbetar för att förvandla konceptet med brandfiltar för hela byggnaden till verklighet.

"Brandfiltsskydd kommer att vara betydelsefullt för dem som lever och bekämpar bränder vid Wildland-Urban Interface och ger entreprenörer och investerare affärsmöjligheter. Innebörden av de nuvarande resultaten är att det tekniska samhället, allmänheten, och brandförsvaret måste arbeta tillsammans för att ta ett steg-för-steg tillvägagångssätt mot en framgångsrik tillämpning av denna teknik."