新たな研究により、山火事に閉じ込められた消防士の生存時間を延ばすのに役立つ、4種類の新しいシェルター設計が明らかになった。
現在の業界標準のシェルターには、アルミニウム製の外層が直火に触れると溶けてしまうという欠点がある。
専門家によると、シェルターの製造業者は今回の研究結果を、新たな試験方法や目指すべき最低性能の基準として活用できる。
新たな研究によると、山火事に閉じ込められた消防士を守る4種類の新しいシェルター設計は、現在の業界標準と比べて生存時間を延ばす可能性がある。
山火事が閉じ込められた消防士や装備をのみ込む「火災の直撃」を模した実験室でのシミュレーションでは、シェルター内の温度が生存可能な範囲に長くとどまり、シェルターが破れて開くまでの時間も長かった。
研究者らは、次の研究成果がInternational Journal of Wildland Fireに掲載された論文や、北米各地で実施された現地試験の結果が、より優れた新しいシェルターの開発を促すことを期待している。また、シェルターの設計や試験に関する新たな基準づくりに役立つことも期待している。
「森林火災に対応する消防士にとって、シェルターを展開するのは最も避けたいことであり、最後の手段であり、最後の防衛線です」と、共著者でノースカロライナ州立大学の繊維技術教授、Textile Protection and Comfort Center（TPACC）所長のロジャー・バーカー氏は語る。
「『火に完全に耐える』というものはありませんが、私たちが目指しているのは、時間を稼ぐことです。シェルターによって破損までの時間を延ばせることを実証できました。その時間が生存を左右することもあります。」
業界標準のシェルターの問題の一つは、アルミニウム製の外層が直火に触れると溶けてしまうことだ。
「森林火災の現場で確認したシェルターの破損メカニズムを踏まえ、内部に熱を遮断する層と断熱材を追加して、より高い保護性能を備えたシェルターを開発できると考えました」と、筆頭著者で森林・環境資源学の教授であるジョセフ・ロイズ氏は語る。「より優れたシェルターを作れると確信しています。」
この目標に向け、研究者らは主要な試作品を2種類と、重量が5ポンド未満の軽量版を2種類設計した。断熱材を加え、縫い目がほどけないよう、異なる縫製方法も試した。
TPACCの研究室で、研究者らはPyroDome Turbulent Flame Fire Shelter Test Systemと呼ばれる試験室を使い、各設計を業界標準品と比較した。プロパンバーナーから60秒間直火を当て、シェルターの床面温度が生存の限界温度である華氏302度に達するまでの時間を測定した。また、PyroDome内部にカメラを設置し、シェルターの内層がいつ破れて開くかを確認した。
すべての試作品で生存に関する指標が標準品より改善した。標準品は40秒未満で生存限界に達した。一方、試作品の一つでは、60秒経過しても温度は生存限界にまったく近づかなかった。
研究者らはさらに、次のさまざまな条件下でシェルターの性能を試験した。計画的な野焼きはカナダ、カリフォルニア州、ノースカロライナ州、サウスダコタ州で実施された。しかし、風、燃料、火災の状況に左右されるため、統計的に有意な結論を導くには現地試験の信頼性が不十分だと分かった。
「さまざまな種類の火への曝露を再現できる、異なる火災状況を探して、北米各地を回りました」とバーカー氏は語る。「現地試験には非常に大きなばらつきがあることが分かり、PyroDomeがいかに有用だったかが確認できました。」
カリフォルニア州南部で行った2回の試験では、燃焼条件が最も良好で、試作品の一つが火災の直撃に良好な性能を示した。サウスダコタ州での試験では、草の根に火がつき、シェルター内の壁の下を燃え広がったことで、シェルターが破損するのを研究者らが確認した。この結果は、シェルター周辺を完全に整地し、さらに下を削って有機物をすべて取り除くことの重要性を示した。
「試料が2つだけでは、統計的な比較はできません」とロイズ氏は語る。「しかし、カリフォルニア州での試験後、最も性能の高かった試作品の一つが火災の直撃を受けたことは確認できました。外側は完全に焼けましたが、内側は損傷していませんでした。」
今回の研究結果は、シェルターの製造業者や開発者に対し、試験方法と最低性能要件の両面で目指すべき新たな基準を示す可能性があると、バーカー氏は語る。
ノースカロライナ州立大学で森林・環境資源学の元研究助手を務めたジョン・ウィリアムズ氏と、TPACCの研究助手ジョン・モートン＝アスラニス氏も本研究の共著者である。本研究は、米国国土安全保障省のFEMA消防士支援助成プログラムから資金提供を受けた。
