Hoe zacht en gezellig ook, bedden die in vlammen zijn opgegaan, zijn een bron van enkele van de dodelijkste branden in de VS. Als grote meubels geladen met brandbare opvulmaterialen, bedden zijn belangrijke brandstofbronnen voor woningbranden. Eenmaal ontstoken, matrasbranden kunnen snel groeien, het creëren van levensbedreigende situaties in slaapkamers of hele huizen binnen enkele minuten.

Een norm uit 2007 voor ontvlambaarheid van matrassen van de Consumer Product Safety Commission (CPSC), bekend als 16 CFR Part 1633, getracht het gevaar van door vlammen veroorzaakte bedbranden te beteugelen, die tussen 2002-2005 jaarlijks naar schatting 95 doden veroorzaakte. Maar omdat consumenten matrassen niet vaak vervangen, de onderzoekers die hebben meegewerkt aan de ontwikkeling van de norm hebben jarenlang in het ongewisse gestaan ​​of de veiligheidseisen aan de verwachtingen voldeden.

Nutsvoorzieningen, Er zijn voldoende gegevens verzameld voor onderzoekers van het National Institute of Standards and Technology (NIST) om te schatten dat de norm in 2015 en 2016 jaarlijks 65 doden door bedbranden heeft voorkomen. Dat aantal zal naar verwachting stijgen naarmate meer matrassen worden vervangen door nieuwere, standaardconforme modellen.

"Wat we hier hebben is een duidelijk geval van brandonderzoekers, fabrikanten en regelgevers die allemaal samenwerken, de wetenschap goed krijgen, commercieel aanvaardbare versies van de matrassen goed krijgen en de regelgeving goed krijgen, " zei NIST-onderzoeker Richard Gann. "Het kwam allemaal samen, en als resultaat hebben we een echt succesverhaal voor het land."

Lang voor 2007, er waren andere normen om een ​​belangrijke oorzaak van bedbranden in sigaretten aan te pakken, maar ze lieten de ernstige dreiging van vlammende ontstekingsbronnen achter, zoals aanstekers, lucifers of brandende meubels, grotendeels ongeadresseerd.

Om die kloof te dichten, de International Sleep Products Association (ISPA) - de handelsvereniging voor de matrasindustrie - benaderde NIST om de basis te leggen voor een nieuwe ontvlambaarheidsnorm voor matrassen die zou elimineren, of in ieder geval sterk verminderen, de slachtoffers van bedbranden.

Gann en zijn collega's maakten van de gelegenheid gebruik en gingen op zoek naar een realistische en praktische manier voor fabrikanten om de ontvlambaarheid van matrassen te testen.

Omdat bedbranden meestal beginnen met het aansteken van dekens, lakens en ander beddengoed, de onderzoekers wilden het gevaar dat ze vormden voor matrassen nabootsen. Gann en zijn team verzamelden verschillende sets beddengoed, stak ze in vuur en vlam en peilde de hitteafgiftesnelheid (HRR) - een indicator van hoe intens iets brandt, gemeten in watt - van elk.

Ze gebruikten de HRR-gegevens om een ​​speciaal testapparaat te maken dat bestaat uit dubbele propaanbranders die branden kunnen nabootsen die worden veroorzaakt door een kant-en-klaar set beddengoed. Met de branders fabrikanten konden hun matrassen testen op omstandigheden die vergelijkbaar zijn met echte slaapkamerbranden.

Terwijl de onderzoekers deze nieuwe testmethode ontwikkelden, fabrikanten experimenteerden met brandwerende stoffen - zoals die worden gebruikt in brandweeruniformen - en implementeerden deze in prototypen om hun HRR te verlagen.

Maar hoeveel lager zou de HRR van een matras moeten zijn? De limiet moest laag genoeg zijn om ervoor te zorgen dat brandende matrassen geen "flashover, " waarin een vuur een kamer zo heet maakt dat alle andere brandbare voorwerpen erin - stoelen, kleren, enz.-plotseling en gelijktijdig ontbranden, zei Gan.

Om de limiet te vinden, ze maten hoeveel warmte het zou kosten om kleine stukjes materiaal te laten ontbranden, die elk een item vertegenwoordigen dat vaak wordt aangetroffen in slaapkamers, zoals houten meubels of zachtere items zoals stoffering of gordijnen. De onderzoekers verbrandden vervolgens zowel prototype als in de handel verkrijgbare matrassen, het meten van de warmtestroom naar verschillende plekken in de kamer.

Met de twee datasets, het team ontdekte dat matrassen met een piek-HRR van ongeveer 600 kilowatt (kW) of meer voldoende warmte zouden produceren om bijna overal in een gewone slaapkamer zachte materialen betrouwbaar te ontsteken. Terwijl de commerciële kingsize- en twinbedden die ze testten piek-HRR's hadden die ver boven deze waarde lagen, een prototype deed het veel beter.

"De fabrikanten maakten enkele prototypes en ze werkten. Toen ze ze hierheen stuurden, we hebben ze getest, "Zei Gann. "Vier megawatt. Een megawatt. En dan terug naar 400 kilowatt voor een kingsize bed. In de wereld van brandveiligheid dat is een gamechanger."

Wanneer matrassen minder dan 400 kW verbranden, de kans op flashover neemt aanzienlijk af, vonden de onderzoekers. Om te voorkomen dat matrassen in de buurt komen van deze drempel, De norm van de CPSC vereist dat matrassen een HRR van minder dan 200 kW behouden nadat ze zijn ontstoken door de brandende branders die beddengoed simuleren.

Tegen de tijd dat de norm op 1 juli van kracht werd, 2007, matrassen die aan de nieuwe eisen voldeden waren overal verkrijgbaar. Maar vertaalde deze verandering zich daadwerkelijk in geredde levens? Als, hoeveel levens heeft het gered? Gann wilde graag weten, maar toen hij twee jaar later op pad ging om de antwoorden te vinden, hij hoorde dat er een kolossale wegversperring in de weg stond.

Matrassen blijven gemiddeld 10 tot 12 jaar bij hun oorspronkelijke eigenaren. En daarna, ze worden vaak doorgegeven aan kinderen of worden opgeknapt en vinden weer een nieuw leven op de markt, zei Gan. This meant it would take years before enough standard-compliant mattresses found their way into homes. With so little data available at the time, Gann had to wait this one out.

Returning to the issue 10 years later, now with a wealth of information available about fire incidents (fires, injuries and deaths) from the National Fire Incident Reporting System and mattress sales from ISPA, Gann brought aboard NIST economists Stanley Gilbert and Dave Butry, who have developed statistical methods to finally put numbers to the standard's effects.

One of their approaches was to compare the total number of incidents caused by bed fires in 2005 and 2006 combined to the number in 2015 and 2016. They didn't just look at the raw values, Hoewel. If other fire-influencing factors—like the number of homes with smoke alarms—were not identical between the two time periods, the comparison could be unfair.

To isolate the effect of the standard from other factors, Gilbert and Butry compared the outcomes of bed fires to upholstered furniture fires, as the combustible materials in both types of fires are similar. Because the standard is exclusively about mattresses, any spike or dip that only appeared in the bed fire numbers, but not upholstered furniture fires, would probably have been driven by the standard.

The researchers crunched the numbers and were pleased to identify several strong indicators suggesting that the standard was doing its job and doing it well. Ze vonden dat, relative to upholstered furniture fires, the number of bed fires from 2015 and 2016 combined was 12% lower than in 2005 and 2006. In those 10 years, injuries decreased by 34% and, much to the delight of the researchers, deaths plummeted by 82%.

Evidence mounted further in support of the standard as the researchers examined the mattress sales data alongside fire incidents.

The researchers used the sales data to create mathematical models that could estimate how many pre-standard mattresses were being replaced with new ones. The models point to the standard as the likely source of the benefits, as the mattress replacements and reductions in casualties closely mirrored each other throughout the years.

"We used several different approaches to look at the data, and they all pointed to the same conclusion; the standard saves lives, " Gilbert said.

Ryan Trainer, president of ISPA, which was involved in developing and implementing 16 CFR Part 1633, also voiced appreciation that the standard has borne fruit.

"The mattress industry has collaborated with NIST and CPSC to develop a standard that is based on sound science, reflects real world risks, improves safety and is practical for manufacturers to adopt, " Trainer said. "We are gratified that NIST's analysis of national fire statistics shows that since Part 1633 was implemented, the number of bed fires ignited by open-flame heat sources, and especially the deaths and injuries from those fires, have dropped so significantly."