...

По мере усиления лесных пожаров наука может помочь общинам избежать разрушений

от Sova-kolhoz

Примерно 3,5 миллиарда человек живут там, где произошли одни из самых разрушительных пожаров

В январе в результате пожара в Итоне погибли 19 человек и было разрушено более 9000 зданий. Это был один из 14 лесных пожаров, охвативших Южную Калифорнию в том месяце.

Джош Эдельсон/AFP/Getty Images

Яркие отблески горящего дерева устремляются сквозь дымный воздух к несчастному дому. Перед одноэтажным строением светящиеся точки, каждая размером всего в сантиметр, кажутся незначительными. Но каждый тлеющий уголек — это семя разрушения. По оценкам исследователей, тлеющие угли являются причиной примерно от 60 до 90 процентов возгораний в домах.

Рядом с домом стоит мусорный бак, крышка которого открыта и внутри него лежат листы картона. Споры попадают внутрь, и через несколько секунд внутри вспыхивает пламя. Через несколько минут столб огня поднимается и лижет боковую стену дома. Черные лоскуты винилового сайдинга начинают отслаиваться и корчиться. Горящие куски падают на землю, и по стене растет трещина, тлеющая с треском. Оранжевое, синее и фиолетовое пламя с ревом поднимается к крыше.

Затем воздух пронзает шипение, когда пожарные выходят вперед, чтобы сбить пламя. Их вмешательство не является случайным. Горящий дом — это не настоящий дом. Это всего лишь его сторона, как будто гигантский мясник аккуратно обрезал кусок фасада дома. Пожар произошел в огромном помещении Национальной лаборатории по исследованию пожаров в Гейтерсберге, штат Мэриленд.

Горящие мусорные баки

Оплавленное пятно — это все, что осталось от мусорного бака после лесного пожара в Лос-Анджелесе в январе (вверху). В Национальной лаборатории по исследованию пожаров в Гейтерсберге, штат Мэриленд, ученые проверили, как мусорные баки способствуют распространению пожаров.

As wildfires worsen, science can help communities avoid destruction

IBHS

As wildfires worsen, science can help communities avoid destruction

NIST

Стоя перед разрушенным зданием, Александр Марангидес, инженер по противопожарной защите из Национального института стандартов и технологий в Гейтерсберге, штат Мэриленд, оценивает ущерб. “Все из-за тлеющих углей”, — говорит он.

Эксперименты, подобные этому, раскрывают ключевые детали того, как лесные пожары разрушают отдельные строения и целые сообщества, как это произошло в Лос-Анджелесе ранее в этом году и на Мауи в 2023 году. Эта информация имеет решающее значение для защиты сообществ, которые наиболее уязвимы к лесным пожарам, — тех, которые находятся на границе между дикой местностью и городом, или WUI. Так на жаргоне землеустроителей называют места, где развитие человека встречается с неосвоенными природными территориями, такими как леса или луга. Примерно 40 процентов людей на Земле — около 3,5 миллиардов — живут на этих окраинах природы, где произошло большинство самых смертоносных и разрушительных пожаров в новейшей истории.

По мере расширения этих пожароопасных зон во всем мире изменение климата делает пожароопасные сезоны более продолжительными, жаркими и сухими. Когда эти условия сопровождаются мощными ветрами, которые могут раздувать пламя и разносить тлеющие угли на километры, общины могут быть перегружены.

“Борьба с лесными пожарами не работает в экстремальных условиях”, — говорит Джек Коэн, ученый-пожарный лесной службы США в отставке, который десятилетиями изучал пожары на стыке дикой природы и городов. По его словам, необходимо сместить акцент с борьбы с пожарами на изменение условий жизни в сообществах, чтобы они не поддавались возгоранию. “Это не проблема лесных пожаров. Это проблема возгорания конструкций”.

На протяжении десятилетий Марангидес и другие исследователи посвятили себя выяснению того, как сделать сообщества более устойчивыми, результатом чего стали рекомендации, подобные методологии NIST по снижению рисков, впервые опубликованной в 2022 году. В ней определены десятки уязвимостей и способы их устранения. Это также поднимает ключевой вопрос: в районах, где дома расположены близко друг к другу, противопожарная защита работает только в том случае, если задействовано все сообщество.

Это связано с тем, что горящий дом может распространить пламя на другие строения, находящиеся в радиусе примерно 50 футов. В таких районах, по словам Марангидеса, укрепление только некоторых конструкций делает их уязвимыми. Как только дом охвачен пламенем, он превращается в угрозу существованию своих соседей. Даже одно незащищенное здание может поставить под угрозу весь район. Защита всех зданий в сообществе — единственный способ защитить каждое из них.

В этом суть проблемы: привлечь каждого жителя к усилению безопасности сообщества. Руководствуясь принципами NIST и аналогичными методологиями, в некоторых местах на Западе началось массовое закаливание, что отражает признание того факта, что общество должно приспосабливаться к сосуществованию с огнем, пока люди живут в пределах его досягаемости. “Лесные пожары неизбежны, — говорит Коэн, — но разрушение сообщества не обязательно”.

Уроки, извлеченные из разрушений

17 ноября 2018 года команда исследователей NIST отправилась в предгорья калифорнийской Сьерра-Невады, чтобы исследовать самый разрушительный пожар, который когда-либо случался в штате. Примерно за полторы недели до этого ураганный ветер, дувший с гор, оборвал линию электропередач, и на рассвете в каньоне Фезер-Ривер с крутым склоном вспыхнул пожар.

К заходу солнца огонь охватил города Конкоу, Парадайз и Магалия, уничтожив более 18 000 строений, повредив 7 000 и убив 85 человек. Большая часть распространения пожара в лагере произошла по воздуху. Ветер разносил тлеющие угли на километры, сея новые очаги далеко впереди основного фронта пожара. “Это своего рода игра в классики”, — объясняет Стив Хоукс, исследователь лесных пожаров и ветеран пожарной службы, который 30 лет проработал в Калифорнийском департаменте лесного хозяйства и противопожарной защиты, или CAL FIRE. “В конце концов, основной фронт пожара догонит его, но он пока отстает”.

Команда NIST прибыла на место, когда пламя еще бушевало. Они провели четыре дня в полевых условиях, документируя ущерб и беседуя с метеорологами и службами экстренного реагирования на месте. В течение следующих шести месяцев было проведено около десятка развертываний. Данные были собраны из множества источников, от журналов регистрации пожарной машины до информации об эвакуации. С тех пор NIST потратил более шести лет на анализ этих данных. Первый отчет о пожаре в лагере был опубликован в 2023 году, а еще один запланирован на 2026 год.

Из-за того, что эти отчеты являются настолько всеобъемлющими, пожарная группа NIST из WUI провела всего четыре исследования по пожарам. “Думайте об этом как о криминалистической экспертизе на уровне сообщества”, — говорит Марангидес. Полевые наблюдения помогают NIST проводить исследования пожаров в лаборатории. Например, исследователи заметили, что заборы действуют как каналы распространения пламени, что побудило их исследовать, как конструкция забора и материалы влияют на распространение огня. Наблюдения за тем, как горящие сараи распространяют пламя на жилые помещения, привели к экспериментам, которые помогли определить, что деревянные или стальные складские помещения должны находиться на расстоянии не менее 4,5 метров от жилых домов. Когда сарай загорается, его стены уплотняются от жара и горючих газов, что может привести к выбросу струй огня из любых отверстий. “Навес имитирует ветер”, — говорит Марангидес.

Исследователи NIST также проводят эксперименты для изучения того, как пламя и тлеющие угли воспламеняются и распространяются по конструкциям из разных материалов или между ними в различных обстоятельствах. Эти тесты выявляют условия, при которых уязвимость становится опасной, говорит Марангидес. Затем эта информация будет включена в обновленный план NIST для сообществ, адаптированных к пожарам, — методологию снижения рисков, или HMM.

Тлеющие угли не приветствуются

As wildfires worsen, science can help communities avoid destruction

Тлеющие угли, переносимые ветром, представляют собой одну из самых серьезных угроз, связанных с лесными пожарами. Цель исследования — определить места, где тлеющие угли могут проникать в дома и создавать препятствия для проникновения внутрь. Эти действия являются частью методологии NIST по уменьшению опасности.Питер Булл

  1. Установите негорючий бортик вокруг настила, чтобы предотвратить возгорание под ним.
  2. Окна из закаленного стекла с двумя стеклами и негорючими рамами с меньшей вероятностью разобьются или сгорят. Металлическая оконная сетка обеспечивает дополнительную защиту.
  3. Установите за вентиляционными крышками мелкую металлическую сетку с отверстиями диаметром ⅛ дюйма, чтобы тлеющие угли не попадали на чердак.
  4. Используйте металлические или другие негорючие ограждения на расстоянии 2,5 метров (8 футов) от дома.

Методология NIST сочетает в себе подходы, позволяющие предотвратить возгорание жилого комплекса при возникновении пожара. Первый из них предусматривает защиту конструкций от огня с помощью эластичных конструкций и материалов. Например, металлический сайдинг может быть использован для укрепления основания стены. Второй подход предполагает удаление, перемещение или уменьшение воздействия на дом материалов, которые могут воспламениться от тлеющих углей и распространить пламя, таких как мебель для патио, растения или транспортные средства.

Хотя HMM может звучать как обычный противопожарный кодекс, это скорее “кодекс плюс”, — говорит Марангидес. В отличие от обычных противопожарных кодексов, методология подчеркивает усилия сообщества, а не только одного дома или собственности, говорит Марангидес. Пожарным наплевать на границы собственности.

“Ваша посылка может быть нетронутой, так что вы все сделали правильно, но соседние посылки вокруг вас также должны быть подготовлены”, — соглашается Мишель Стейнберг, директор отдела по борьбе с лесными пожарами Национальной ассоциации противопожарной защиты, некоммерческой организации, базирующейся в Куинси, штат Массачусетс, которая помогает разрабатывать правила пожарной безопасности.

И для каждого дома в сообществе необходимо учитывать каждую уязвимость. В местах, где дома находятся на расстоянии менее 15 метров друг от друга, тлеющие угли могут привести к возгоранию одного дома и вызвать разрушительный эффект домино — пламя будет распространяться от строения к строению. “Когда на вас сыплются миллионы угольков, эти угольки обязательно найдут уязвимые места”, — говорит Марангидес. “Вы не можете затвердеть только наполовину». Это не работает таким образом”.

По словам Марангидеса, в других рекомендациях по противопожарной защите отсутствуют уязвимости, выявленные NIST. По его словам, примерно 75% уязвимостей ember и 50% уязвимостей flame в HMM отсутствуют в противопожарных строительных нормах Калифорнии, Национальной ассоциации противопожарной защиты и Международном совете по кодексам, некоммерческой организации, базирующейся в Вашингтоне, округ Колумбия, которая публикует стандарты безопасности. “Кода недостаточно”.

Защищаясь от огня

As wildfires worsen, science can help communities avoid destruction

Перемещение или замена горючих конструкций и предметов до приближения пожара может помочь снизить риск и защитить соседей. Людям, проживающим в домах на расстоянии менее 8 метров (25 футов) друг от друга, следует сосредоточиться на защите от тлеющих углей, переносимых ветром, а не от пламени. Вот несколько мер, рекомендованных Национальным институтом науки и технологий (NIST) и Институтом страхования для обеспечения безопасности бизнеса и дома.Питер Булл

  1. Даже если сарай находится на безопасном расстоянии от одного дома, он может представлять угрозу для общества, если будет расположен слишком близко к соседнему дому.
  2. В периоды повышенной пожарной опасности отодвигайте транспортные средства как минимум на 30 футов от домов.
  3. Уберите с веранд горючие предметы или замените их на менее опасную металлическую уличную мебель.
  4. Создайте вокруг дома зону площадью не менее 1,5 метров (5 футов), в которой не должно быть предметов, способных загореться, включая деревянную мебель, деревья и мусорные баки.

Одним из рекомендаций, сравнимых с рекомендациями NIST, является Стандарт для районов, подготовленных к пожару. Он был разработан Страховым институтом безопасности бизнеса и дома, некоммерческой организацией, занимающейся исследованиями и коммуникациями, которая финансируется компаниями по страхованию имущества и базируется в Ричбурге, Южная Каролина.

Институт проводит пожарные эксперименты и полевые исследования на стыке природных и городских пожаров, в результате чего получаются результаты, которые часто совпадают с результатами NIST. Например, во время обследования последствий пожара в Палисейдсе Хоукс и его коллеги заметили пластиковые мусорные баки с проплавленными в них отверстиями, что позволяет предположить, что тлеющие угли могли проникать даже в закрытые мусорные баки. Более того, они обнаружили остатки мусорных баков — расплавленный пластик и металлические оси — рядом с сгоревшими частями зданий. “Мы заметили, что большой ущерб… был нанесен из-за тех ящиков, на которые падали тлеющие угли”, — говорит Хоукс, старший директор института по лесным пожарам. Институт рекомендует жителям отодвигать мусорные баки на расстояние не менее 30 футов от домов во время длительного отсутствия и при наличии предупреждений о красном флаге, указывающих на повышенную пожароопасность из-за теплой, сухой и ветреной погоды.

Хотя многие меры в рамках программы Wildfire Prepared Neighborhood согласуются с работой NIST или были взяты из нее, институт делает еще один шаг вперед, сертифицируя дома и сообщества, соответствующие стандарту, говорит Хоукс. Сертификация может помочь людям застраховать жилье в то время, когда страховые компании в Калифорнии и других штатах отказываются от тысяч полисов домовладельцев из-за все более серьезных и дорогостоящих климатических катастроф.

Ранее в этом году застройщики представили новое сообщество из 64 домов в Эскондидо, Калифорния, под названием Dixon Trail. Это первое сообщество, получившее от института страхования статус района, подготовленного к пожарам. По словам Хоукса, каждый из домов застрахован, несмотря на непростой страховой рынок Калифорнии.

Кто-то, посетивший Диксон Трейл, может не сразу заметить в домах что-то необычное. Они могут не обращать внимания на закрытые карнизы, которые защищают от тлеющих углей, окна с двойными стеклами из закаленного стекла, которые не разбиваются при высокой температуре, и металлические ограждения, которые не загораются. Но что особенно бросается в глаза, так это пятифутовая зона вокруг каждого дома, в которой практически нет горючих материалов — будь то мульча, мебель или растения.

Как бы ни была сильна наука, “она хороша настолько, насколько эффективна реализация», — говорит Стейнберг. По ее словам, главный вопрос заключается в том, “как нам этого добиться?”

Привнося науку в жизнь района

Сообщество Диксон Трейл, возможно, и впечатляет, но самая большая возможность защитить население от лесных пожаров заключается в ремонте уже существующих домов.

Примерно в 130 километрах к северу от Сан-Франциско находится озеро Клир-Лейк, крупнейший природный водоем с пресной водой, расположенный на всей территории Калифорнии и одноименный округу Лейк. Два больших города, многочисленные поселки и бесчисленные дубовые рощи окружают наполненные окунем воды озера. Пожары здесь — неотъемлемая часть жизни. Всего 3 месяца назад в результате пожара на озере сгорел 401 акр земли у восточного берега Клир-Лейк.

“Практически все, кто живет здесь или в окрестностях, так или иначе пострадали от пожара, будь то эвакуация или потеря дома”, — говорит Дианна Фернве, жительница округа Лейк, родившаяся и выросшая в этом районе. “Это похоже на кризис, от которого мы никогда по-настоящему не сможем убежать”.

На южном берегу Клир-Лейк раскинулся Келсивилль Ривьера, относительно новый поселок, насчитывающий около 1500 домов и 3400 жителей. Здесь государственная инициатива под названием «Калифорнийская программа по смягчению последствий лесных пожаров» сотрудничает с Федеральным агентством по чрезвычайным ситуациям и местными организациями, чтобы помочь людям адаптироваться к пожарам. Их стандарты основаны на HMM, Калифорнийском строительном кодексе и испытаниях противопожарных материалов CAL.

Общины были выбраны исходя из их уязвимости к пожарам и будущим последствиям изменения климата, а также из того, сколько среди них пожилых людей, инвалидов, живущих в бедности, без автомобиля и с языковыми барьерами.

Округ Лейк-Каунти — один из шести округов, отобранных для участия в программе, и Келсивилльская Ривьера была отнесена к группе особого риска. “Этот населенный пункт окружен густой растительностью … на самом деле только один вход и один выход, и дорога узкая”, — говорит Фернве, руководитель программы North Coast Opportunities, некоммерческой организации, возглавляющей проект. “Многие участки небольшие, поэтому некоторые из этих домов находятся всего в 25 футах друг от друга, и, как вы знаете, огонь перепрыгивает с крыши на крышу”, — добавляет она. “Это просто отметило все эти пункты как один из самых уязвимых районов в округе Лейк”.

Партнерство с местными организациями по модернизации домов дает большие преимущества. “Во-первых, гораздо проще пригласить соседа, который приедет и поговорит с вами об этом, чем меня из Сакраменто”, — говорит Джей Лопес, исполнительный директор Калифорнийской программы по борьбе с лесными пожарами в Сакраменто, государственной программы, которая предоставляет финансовую помощь пожароопасным районам. “Во-вторых… теперь система знаний находится в обществе”.

As wildfires worsen, science can help communities avoid destruction

Дома в районе Диксон Трейлс в Эскондидо, Калифорния, имеют огнестойкие элементы, такие как металлические ограждения и окна из закаленного стекла.Ариана Дрехслер/ New York Times/Redux

Инициатива все еще находится в зачаточном состоянии. На данный момент по меньшей мере в 30 домах в Келсивилльской Ривьере была проведена реконструкция, часть из 70 домов по всему штату уже завершена. Еще 200 домов по всему штату прошли оценку или в настоящее время переоборудуются, и еще сотни людей подали заявки. По словам Лопеса, самая дешевая модернизация дома в округе Лейк обошлась примерно в 36 000 долларов, в то время как самая дорогая — около 110 000 долларов — была произведена в округе Сан-Диего.

Лопес надеется, что после завершения пилотной фазы эта работа будет расширена. В 2028 году Калифорнийское управление по программе смягчения последствий лесных пожаров должно представить законодательному собранию Калифорнии отчет, в котором подробно описываются затраты, проблемы и цели инициативы, с целью, по словам Лопеса, сделать программу постоянной.

Данные Бюро переписи населения США показывают, что новые дома, построенные в период с 2020 по 2022 год, составляют всего 2 процента от общего числа домов, занимаемых владельцами, что подчеркивает огромную потребность в модернизации. Но привлечь людей к работе сложно, особенно если они должны оплачивать счета, отмечает Стейнберг. “Для этого потребуется, чтобы все работали сообща, и потребуются изменения в политике и практике от национального до местного уровня”.

На достижение такого согласования могут уйти годы. “Ни одна организация — федеральная, на уровне штата, местная, государственная или частная — на самом деле не обладает полной властью в этом вопросе”, — говорит Фрэнк Фриволт, директор Института пожарной безопасности при Калифорнийском политехническом университете в Сан-Луис-Обиспо, Калифорния.

В то же время, Frievalt рекомендует людям руководствоваться рекомендациями, предоставленными NIST и Институтом страхования. “Не ждите от местных властей, не ждите от страховой компании, не ждите от пожарной инспекции”, — говорит Фривалт. “Посмотрите, что вы можете сделать, чтобы защитить свой дом. Цель не в том, чтобы застраховаться. Цель в том, чтобы выжить”.

Хорошая новость заключается в том, что угроза возникновения пожаров на границе между лесными пожарами и городом — это решаемая проблема. Но “это не даст никаких результатов”, — говорит Марангидес.

Тем не менее, он предвидит сценарий, который произойдет через поколение, когда лесной пожар затронет какое-нибудь сообщество, и оно просто исчезнет.

По сравнению с землетрясениями, смерчами и многими другими опасными природными явлениями, пожар, возможно, является тем природным явлением, смягчение последствий которого в наибольшей степени зависит от нас. “В случае торнадо… энергия находится в атмосфере”, — говорит Марангидес. “Здесь энергия находится в обществе».

Похожие публикации