Designing Buildings and Building Environments for Greater Resilience against the Encroachment of Seasonal Forest Fires

• Autorzy: Mofolasayo, Adekunle Olubowale

Warianty tytułu

PL

Projektowanie budynków i ich otoczenia ukierunkowane na zwiększenie ich odporności na oddziaływanie sezonowych pożarów lasów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Purpose: The threat of forest fires in residential communities close to the urban-wildland interface is a big concern in the face of limited manpower for firefighting operations. The paper seeks to answer the question of, 'how to design buildings to withstand the threats from seasonal forest fires. To encourage further research on automatic fire detection and suppression, the following questions are asked: 1. Can we develop a simulation system to manage water in reservoirs for fire suppression efforts while reducing the toll on firefighters in various communities? 2. What are the factors that we need to consider in establishing a minimum distance between the forest and residential communities? 3. How can we reduce fire hazards in various residential communities? Project and methods: A site visit was carried out at local fire station to have a better understanding of the equipment used in firefighting operations. To examine the feasibility of having an adequate water supply for automatic sprinkler operations for firefighting purposes in exterior portions of buildings, simulation processes were used to evaluate how long the water in a reservoir will be available for firefighting. Results: The results showed that water in reservoirs can be successfully managed for automatic fire suppression efforts. This indicates that automatic fire suppression systems would be a good complement to the human response to the encroachment of forest fires in residential communities. This would be helpful to reduce the toll on firefighters while reducing losses in various communities. Conclusions: This study describes a conceptual framework on how buildings can be designed to better withstand the threats from seasonal forest fires. An adequate application of the water sprinkler technology for the exterior part of buildings is recommended. Simulation systems were used to evaluate how long water from various sources may be available for firefighting purposes. Rather than waiting for firefighters to come and help extinguish the fire in residential communities, the design of our buildings can be such that it would not only put a major focus on the automatic deployment of the water sprinkler effect for the interior sections of the buildings, but the improved designs for residential buildings should be such that automatic water sprinklers are available to cover all the exterior portions of buildings for a pre-determined length of time, to mitigate the effect of seasonal forest fires. Field testing and validation of the proposed process are recommended.

PL

Cel: Zagrożenie pożarami lasów w zabudowie mieszkaniowej znajdującej się na styku obszarów miejskich oraz leśnych stanowi poważny problem w obliczu ograniczonej liczby sił możliwych do zadysponowania do działań gaśniczych. W artykule podjęto próbę odpowiedzi na pytanie, jak projektować budynki, aby były odporne na zagrożenia wynikające z sezonowych pożarów lasów. W celu przeprowadzenia badań nad środkami automatycznego systemu detekcji i gaszenia pożaru postawiono następujące pytania: 1. Czy można opracować symulator do zarządzania wodą w zbiornikach zapasu wody gaśniczej, jednocześnie zmniejszając liczbę ofiar śmiertelnych wśród strażaków w akcjach prowadzonych w różnych zabudowach mieszkaniowych? 2. Jakie czynniki należy wziąć pod uwagę przy ustalaniu minimalnej odległości pomiędzy lasem a zabudową mieszkaniową? 3. Jak możemy zmniejszyć zagrożenie pożarowe dla zabudowy mieszkaniowej? Projekt i metody: W lokalnej jednostce ochrony przeciwpożarowej przeprowadzono wizytację, która miała pozwolić na lepsze poznanie wyposażenia używanego w akcjach gaśniczych. Aby zweryfikować możliwość zapewnienia wystarczającego zaopatrzenia w wodę w automatycznych systemach tryskaczowych w zewnętrznych częściach budynków, zastosowano symulację pozwalającą ocenić, na jaki czas gaszenia wystarcza dostępna w zbiorniku woda gaśnicza. Wyniki: Wyniki wykazały, że do celów automatycznego gaszenia pożaru wodą w zbiornikach można skutecznie zarządzać. Oznacza to, że automatyczne systemy gaśnicze byłyby dobrym uzupełnieniem akcji w odpowiedzi na wkraczanie pożarów lasów do obszarów z zabudową mieszkaniową. Byłoby to pomocne w zmniejszeniu liczby ofiar wśród strażaków, a także strat w różnych zespołach budynków mieszkalnych. Wnioski: Niniejsze badanie opisuje ramy koncepcyjne tego, w jaki sposób można projektować budynki, aby lepiej przeciwstawiały się zagrożeniom związanym z sezonowymi pożarami lasów. Zaleca się zastosowanie technologii tryskaczowej na zewnątrz budynków. Do oceny czasu, w jakim woda z różnych źródeł pozostanie dostępna do celów gaśniczych, wykorzystano systemy symulacyjne. Zamiast czekać na przybycie strażaków i ugaszenie pożaru w zabudowie mieszkaniowej, już sam projekt budynków może pozwolić na automatyczne uruchomienie zraszania wodą. Automatyczne zraszacze powinny być dostępne nie tylko w wewnętrznych częściach budynków, ale również obejmować swoim zasięgiem wszystkie zewnętrzne partie budynków, przez z góry określony czas, tak aby złagodzić skutki sezonowych pożarów lasów. Zalecane są badania terenowe oraz walidacja proponowanego procesu.

Słowa kluczowe

PL

pożary lasów; gaszenie pożarów; projekty budowlane; automatyzacja; symulacje

EN

forest fires; firefighting; building design; automation; simulations

• Czasopismo: Safety & Fire Technology
• Rocznik: 2024
• Tom: Vol. 64, iss. 2
• Strony: 6--19
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., rys.

Twórcy

autor

Mofolasayo, Adekunle Olubowale

• Carnelian Ruby Inc., Canada,

Bibliografia

• [1] Supriadi A., Oswari T., Analysis of Geographical Information System (GIS) Design Application in the Fire Department of Depok City, “Technium Social Sciences Journal” 2020, 8, 1–7,https://doi.org/10.47577/tssj.v8i1.181.
• [2] Hall S., Evarts B., Fire Loss in the United States During 2021, National Fire Protection Association, NFPA2022, available online at: www.nfpa.org//-/media/Files/News-and-Research/Fire-statistics-and-reports/US-Fire-Problem/osFireLoss.pdf.
• [3] Aydin B., Selvi E., Tao J., Starek M.J., Use of Fire-Extinguishing Balls for a Conceptual System of Drone-Assisted Wildfire Fighting, “Drones” 2019, 3, 17, https://doi.org/10.3390/drones3010017.
• [4] Kantouris C., Nellas D., Death toll from Greek wildfire reaches 91 as village grieves, The Associated Press, USA today, 2018, https://www.usatoday.com/story/news/world/2018/07/29/greek-wildfire-death-toll-climbs-village-mourns/860430002/ [accessed: 18.06.2019].
• [5] KPMG, Lessons Learned and Recommendations from the 2016 Horse River Wildfire, 27.07.2017 Final report.
• [6] Shoot B., How much the 2018 California Fires have cost (so far), “Fortune” 2018, http://fortune.com/2018/07/31/worst-california-fires-cost-carr-fire-ferguson-2018/ [accessed:18.06.2019].
• [7] Coogab S.C.P., Robinne F-N., Jain P., Flanighan M.D., Scientists' warning on wildfire- a Canadian perspective, “Canadian Journal of Forest Research”, https://doi.org/10.1139/cjfr-2019-0094.
• [8] Gonzalez-Olabarria J.R., Reynolds K.M., Larranaga A., Garcia-Gonzalo J., Busquets E., Pique M., Strategic and tactical planning to improve suppression efforts against large forest fires in the Catalonia region of Spain, “Forest Ecology and Management” 2019, 432, 612–622, https://doi.org/10.1016/j.foreco.2018.09.039.
• [9] Churkina G., Organschi A., Reyer C. P. O., Ruff A., Vinke K., Liu Z., Reck B. K., Graedel T. E., Schellnhubber H. J., Buildings as a carbon sink, “Nature sustainability” 2020, 3, 269–276, https://doi.org/10.1038/s41893-019-0462-4.
• [10] Zhang G., Wang M., Liu K., Forest Fire Susceptibility Modeling Using a Convolutional Neural Network for Yunnan Province of China, “International Journal of Disaster Risk Science” 2019, 10, 386–403, https://doi.org/10.1007/s13753-019-00233-1.
• [11] CBC News, “It was a helluva experience": Alberta wildfire takes toll on firefighters, evacuees, 2019, https://www.cbc.ca/news/canada/edmonton/alberta-wildfire-high-level-1.5144688 [accessed: 21.06.2019].
• [12] Innovfoam, Plug and play roof monitors, https://innovfoam.nl/en/solutions/roof-monitor/#Monitors fire and responds from the roof [accessed: 1.11.2023].
• [13] Innovfoam, Extinguishing robot, https://innovfoam.nl/en/solutions/extinguishing-robot/ [accessed: 1.11.2023].
• [14] Fleming R.P., Automatic Sprinkler System Calculations, in: Hurley M.J. et al. (eds) SFPE Handbook of Fire Protection Engineering, Springer, New York, NY 2016, https://doi.org/10.1007/978-1-4939-2565-0_42.
• [15] Sharma A., Singh P. K., Kumar Y., An integrated fire detection system using IoT and image processing technique for smart cities, “Sustainable Cities and Society” 2020, 61, https://doi.org/10.1016/j.scs.2020.102332.
• [16] United Nations, Report of the World Commission on Environment and Development – Our Common Future, 1987, https://www.are.admin.ch/are/en/home/sustainable-development/international-cooperation/2030agenda/un-_-milestones-in-sustainable-development/1987--brundtland-report.html [accessed: 10.07.2019].
• [17] Purvis B., Mao Y., Robinson D., Three pillars of sustainability: in search of conceptual origins, “Sustainable science” 2019, 14(3), https://doi.org/10.1007/s11625-018-0627-5.
• [18] Forests and Rangelands. "The national strategy", https://www.forestsandrangelands.gov/documents/strategy/strategy/communications/NationalStrategySummary.pdf[accessed: 4.07.2019].
• [19] International Code Council, 2018, International Fire Code, 27.
• [20] Cui F., Deployment and integration of smart sensors with IoT devices detecting fire disasters in huge forest environment, “Computer Communications” 2019, 150, 818–827, https://doi.org/10.1016/j.comcom.2019.11.051.
• [21] AbouRizk S. M., Hague S. A., Ekyalimpa R., Construction Simulation – An Introduction Using Simphony. Hole School of Construction Engineering, Department of Civil and Environmental Engineering, University of Alberta, Edmonton 2016.
• [22] Mofolasayo A., Redesigning communities to better withstand the threats of forest fires, Sustainable Innovation in Education and Technology Education and Awareness of Sustainability, 2020, 455-459, https://doi.org/10.1142/9789811228001_0103.
• [23] Mofolasayo A., Are we missing some important steps in forest fire management?, “Nova mehanizacija šumarstva” 2024.
• [24] Browne, F. L., 1958. "Theories of the combustion of wood and its control" US. Forest Service, Department of Agriculture. Report No. 2136.

Identyfikatory

DOI

10.12845/sft.64.2.2024.1