Besökare till de historiska bergsbyarna i centrala Japan förundras över elegansen hos de branta bondgårdar med halmtak som finns där. Känd som "gassho-zukuri, " japanska för "konstruerad som händer i bön, "den arkitektoniska stilen uppstod för mer än 250 år sedan för att robust motstå områdets tunga vintersnöfall. Nyligen har en brandforskare från National Institute of Standards and Technology (NIST) och hans japanska kollega genomförde ett speciellt brandtest för att lära sig hur man skyddar dessa värdefulla ikoner, och andra halmtakskonstruktioner runt om i världen, från ett mer lömskt hot:eld.

Och det gjordes med hjälp av en amerikansk regerings "drake".

För att bättre förstå de mekanismer genom vilka brandmän – de luftburna, glödande glöd som släpps ut av en utomhusbrand – kan antända ett halmtak, NISTs mekaniska ingenjör Samuel Manzello och forskaren Sayaka Suzuki från Japans National Research Institute of Fire and Disaster (NRIFD) använde NIST Firebrand Generator, med smeknamnet NIST-draken, att duscha kontinuerliga strömmar av eldsjälar på 1,1 meter x 0,9 meter (3,6 fot-x-3-fot) takmodeller gjorda av vattenvass, bambu och trä.

Rapporteras i senaste numret av Brandskyddstidskrift , Dessa första test någonsin för att studera brandskyddssårbarheten hos halmtak utfördes i en NRIFD-vindanläggning speciellt designad för brandexperiment. Forskarna simulerade rörelsen av brandvaror vid två vindhastigheter.

"Forskning om stora utomhusbränder - som skogsbränder som sprider sig till stadsområden i USA eller stadsbränder efter jordbävningar i Japan - ligger efter andra områden inom brandsäkerhetsvetenskap, sade Manzello. I båda fallen, vinddrivna glöd är en stor bidragande orsak till spridningen av brand från struktur till struktur. Än, vi har bara observationsdata, ej kvantifierbar mätning, hur det går till. Vår studie gjordes för att fortsätta fylla i den kunskapsluckan. "

På grund av den ständiga skuren av brandmän från Draken, flera glödande brandvaror nådde mockupen med halmtak. Dessa samlades på ytan, främst nära botten av strukturen, med antändning som sker i genomsnitt inom 90 sekunder. När den väl antänds, bränderna fortskred snabbt. Inom 20 sekunder efter den första förbränningen i de flesta tester, lågor nådde toppen av takmonteringen och trängde igenom den helt.

Manzello sa att resultaten av tändningstesterna med halmtak med hjälp av Dragon för att generera och distribuera brandmärken jämfördes med de från ett konventionellt eldtest där eldsvådor kom från en brinnande "träsäng" placerad bredvid målet.

Arbetare ses bygga ett halmtak på ett japanskt hus.

"Medan de flammande eldsjälarna från spjälsängen antände mockuperna snabbare än de glödande som genererades av draken, det är förmodligen inte en korrekt replikering av vad som händer i en riktig utomhusbrand, ", sa Manzello. "De flesta fältobservationer under faktiska brandhändelser har indikerat regnskurar av glödande, snarare än att brinna, brandmärken, så vi känner att vår testmetod bättre speglar denna viktiga egenskap. "

Manzello sa att resultaten av den nya studien till en början kommer att användas av NRIFD för att hjälpa japanska brandtjänster att utvärdera och utveckla effektiva motåtgärder för att skydda strukturer med halmtak från stadsbränder som sprider sig genom brandvaror. Dessa inkluderar historiska platser listade av United Nations Educational, Vetenskaps- och kulturorganisationen (UNESCO).

"Efter det, vi hoppas att denna kunskap kommer att hjälpa andra att minska skador och förluster från stora utomhusbränder i områden där bostäder med halmtak fortfarande används som Danmark, England, Frankrike, Tyskland och Sydostasien, " han sa.