Bij het bouwen van hekken en het aanleggen van hun eigendommen moeten huiseigenaren volgens een nieuwe studie brandveiligheid hoog in het vaandel hebben staan, vooral als ze in een gebied wonen dat vatbaar is voor natuurbranden.

Tijdens bijna 200 brandexperimenten verbrandden onderzoekers van het National Institute of Standards and Technology (NIST) woonhekken en mulchbedden om de rol die ze spelen bij het verspreiden van vuur te onderzoeken. Ze ontdekten dat het brandgevaar over het algemeen onevenredig groter was wanneer brandbare voorwerpen samen verbrandden. Vlammen raasden over mulch langs de basis van hekken, en inferno's slokten snel paren hekken op toen ze dicht bij elkaar brandden. Daarentegen brandden op zichzelf staande hekken vrij van mulch of puin in een veel langzamer tempo. Op basis van hun bevindingen adviseerden de auteurs van het rapport huiseigenaren om geen twee hekken achter elkaar te plaatsen, andere brandbare oppervlakken ver uit elkaar te houden en belangrijke andere acties te ondernemen.

Bosbranden kunnen zich snel verspreiden door gemeenschappen die grenzen aan de wildernis en mogelijk overweldigen - de zogenaamde wildland-urban interface (WUI). Post-wildvuurstudies, waaronder NIST's studie van het kampvuur van 2018, hebben hekken en mulch aangewezen als boosdoeners bij het verspreiden van vuur.

"Hekken die vlam vatten waren vaak helemaal verdwenen. Als je goed keek, zag je nog wat spijkers en schroeven. Degenen die we gedeeltelijk verbrand zagen, bleven staan ​​omdat ze werden verdedigd door iemand", zegt medeauteur Alexander Maranghides van het rapport, die leidt de NIST Camp Fire-studie. "Deze dingen gaan niet vanzelf."

Omheiningen en mulch kunnen fungeren als bruggen voor vlammen om gebouwen te bereiken en als lanceerplatforms voor gloeiende sintels om branden ver weg te ontsteken, maar brandcodes in de VS gaan niet in op hoe ze moeten worden geïnstalleerd en onderhouden, en er is weinig begeleiding om huiseigenaren te helpen.

Om te helpen bij het bouwen van een technische basis voor de ontwikkeling van richtlijnen in de toekomst, probeerden de auteurs van het nieuwe rapport omheinings- en mulchvuren te bestuderen onder omstandigheden die dichter bij het echte leven liggen dan wat in eerdere studies is gebruikt.

Het onderzoeksteam verbrandde hekken, mulchbedden en combinaties van beide buitenshuis, waarbij de materialen enkele meters benedenwinds werden ontstoken van een windmachine die werd gebruikt om echte brandverspreidende omstandigheden te simuleren. Benedenwinds van het vuur zette het team een ​​schuur of mulchbed op als doelwit.

Door middel van 187 experimenten verbrandden ze brandstoffen alleen en in combinatie, waaronder omheiningen van verschillende gangbare ontwerpen gemaakt van hout, vinyl of hout-kunststofcomposieten en mulchbedden bestaande uit versnipperd hardhout, pijnboomschorsklompjes, dennenstro of rubber.

De onderzoekers hebben beelden van de branden gemaakt om de snelheid en het patroon van de vlamverspreiding te meten en om vast te leggen hoe vaak sintels de doelschuur hebben aangestoken. They also conducted research in the lab to measure how quickly samples of fence raw materials released heat.

Taking all the data together, the authors categorized the relative fire threat level for the various test conditions.

"In the highest hazard category, the fences and mulch are going to carry the fire along toward your house in a matter of a few minutes, not hours," said NIST physicist Kathryn Butler, co-lead author of the report.

The most dangerous fires observed were those that had multiple sources of fuel burning at the same time. In the tests where mulch lined the bottom of a fence, fire tended to swiftly advance across the beds of fine combustibles, which served as rich sources of embers and allowed flames to quickly ignite the fence along its entire length.

The researchers learned that the fires could get much worse as well.

When two fences made of combustible materials were placed back to back—mimicking the scenario where two neighbors each put up a fence along their property lines—the most intense flames of the entire project erupted. After the fire was established, long-reaching flames quickly shot up, completely engulfing fence panels 2.4 meters (8 feet) long and 1.8 meters (6 feet) tall in as little as four minutes. Embers sparked fires on the target in almost every one of these tests.

"It's very well known that when you confine a fire on the sides, it's bad news. Keeping those hot gases between the fences with surfaces radiating intense heat to each other leads to explosive fire behavior," Butler said.

When fence panels burned alone, it was a different story. Flames slowly chewed away at the fences and did not spread very far during these experiments, with some progressing less than a meter (3.3 feet) in an hour. Although these fires burning slowly on a sole fuel source were less hazardous and more manageable, high winds that may accompany a wildfire could blow debris toward the fence, adding fuel to the fire.

Butler, NIST mechanical engineer Erik Johnsson and the rest of the authors crafted seven recommendations for homeowners living in WUI zones based on their analysis. The first recommendation is to avoid doubling up on fences completely, as the study found that fences as far apart as 91 centimeters (3 feet) still produced large flames. The second says that combustible fences should be placed where they will not interfere with exit routes.

Other recommendations advise keeping combustibles as far away from each other as possible, even between property lines, and clearing yards—and especially the space near or between fences—of debris, such as leaves or fallen branches.

The report also indicates that homeowners should replace combustible landscape features with those consisting of noncombustible material such as stone, steel or cement, when possible.

Because of the ever-present danger of embers during wildfires—even when there is a large distance between a structure and the fire—the researchers also urge homeowners to enhance their homes to resist ember ignition through a process called hardening. The detailed steps for hardening are described in a separate NIST report on mitigating wildfires.

The team members intend to keep pushing forward to cover new ground in wildfire research.

With additional experiments, they plan to offer additional insights on risk mitigation and eventually lay a groundwork for new guidance, standards and fire codes that could curb the real wildfire hazards that endanger life and property in the U.S.

The research was published as NIST Technical Note 2228 . + Verder verkennen

Study shows wildfire does not damage barbed wire