Madras brændbarhedsstandard er en livredder, NIST-rapport finder

Uanset hvor blødt og hyggeligt, senge, der er gået op i flammer, er en kilde til nogle af de mest dødelige brande i USA. Da store møbler fyldt med brændbare dæmpningsmaterialer, senge er væsentlige brændstofkilder til hjemmebrande. Når først antændt, madrasbrande kan vokse hurtigt, skabe livstruende situationer i soveværelser eller hele huse inden for få minutter.

En 2007 standard for madras brændbarhed fra Consumer Product Safety Commission (CPSC), kendt som 16 CFR Part 1633, søgte at dæmme op for faren for sengebrande udløst af flammer, som forårsagede anslået 95 dødsfald årligt fra 2002-2005. Men på grund af hvor sjældent forbrugerne udskifter madrasser, forskerne, der var med til at udvikle standarden, brugte årevis i mørket om, hvorvidt sikkerhedskravene levede op til forventningerne.

Nu, nok data er akkumuleret til, at forskere ved National Institute of Standards and Technology (NIST) kan vurdere, at standarden forhindrede 65 dødsfald fra sengebrande årligt i 2015 og 2016. Det tal forventes at stige i takt med, at flere madrasser udskiftes med de nyere, standard-kompatible modeller.

"Det, vi har her, er et klart tilfælde af brandforskere, producenter og regulatorer, der alle arbejder sammen, få videnskaben rigtigt, at få kommercielt acceptable versioner af madrasserne rigtigt og få den rigtige regulering, " sagde NIST-forsker Richard Gann. "Det hele kom sammen, og som et resultat har vi en rigtig succeshistorie for landet."

Længe før 2007, andre standarder var på plads for at slå ned på en førende årsag til sengebrande i cigaretter, men de forlod den alvorlige trussel om flammende antændelseskilder, som lightere, tændstikker eller brændende møbler, stort set uadresseret.

For at lukke det hul, International Sleep Products Association (ISPA) – brancheforeningen for madrasindustrien – henvendte sig til NIST om at lægge grunden til en ny madras brændbarhedsstandard, der ville eliminere, eller i det mindste reducere, ofrene fra sengebrande.

Gann og hans kolleger greb chancen og satte sig for at udtænke en realistisk og praktisk måde for producenterne at teste madras brændbarhed.

Da sengebrande typisk starter med antændelse af tæpper, lagner og andet sengetøj, forskerne havde til formål at kopiere den fare, de udgjorde for madrasser. Gann og hans team samlede flere sæt sengetøj, satte dem i brand og målte varmeafgivelseshastigheden (HRR) – en indikator for, hvor intenst noget brænder, målt i watt - af hver.

De brugte HRR-dataene til at skabe et specielt testapparat, der består af to propanbrændere, der kunne efterligne brande genereret af et hyldesæt sengetøj. Med brænderne, fabrikanter kunne teste deres madrasser mod forhold, der svarer til virkelige soveværelsesbrande.

Mens forskerne udviklede denne nye testmetode, producenter eksperimenterede med brandsikre stoffer - såsom dem, der bruges i brandmandsuniformer - og implementerede dem i prototyper for at sænke deres HRR.

Men hvor meget lavere skal HRR for en madras være? Grænsen skulle være lav nok til at sikre, at brændende madrasser ikke ville udløse et "overslag, "hvor en ild gør et rum så varmt, at alle andre brændbare genstande i det - stole, tøj, osv. - pludselig og samtidigt antændes, sagde Gann.

For at finde grænsen, de målte, hvor meget varme det ville tage at antænde små stykker materiale, hver repræsenterer en genstand, der almindeligvis findes i soveværelser, såsom træmøbler eller blødere genstande som polstring eller gardiner. Forskerne brændte derefter både prototype og kommercielt tilgængelige madrasser, måling af varmestrømmen til flere steder rundt i rummet.

Med de to datasæt, holdet opdagede, at madrasser med en maksimal HRR på omkring 600 kilowatt (kW) eller mere ville producere nok varme til pålideligt at antænde bløde materialer næsten overalt i et almindeligt soveværelse. Mens de kommercielle king- og twin-size senge, de testede, havde peak HRR'er langt over denne værdi, en prototype klarede sig meget bedre.

"Producenterne lavede nogle prototyper, og de virkede. Da de sendte dem hertil, vi testede dem, " sagde Gann. "Fire megawatt. En megawatt. Og så ned til 400 kilowatt for en king-size seng. I brandsikkerhedens verden, det er en game changer."

Når madrasser brænder under 400 kW, oddsene for flashover falder betydeligt, fandt forskerne. For at forhindre madrasser i at komme tæt på denne tærskel, CPSC's standard kræver, at madrasser holder en HRR under 200 kW efter at være blevet antændt af de brændende sengetøjssimulerende brændere.

Da standarden trådte i kraft den 1. juli, 2007, madrasser, der opfyldte de nye krav, var bredt tilgængelige. Men blev denne ændring faktisk udmøntet i reddede liv? Hvis så, hvor mange liv reddede det? Gann var ivrig efter at vide, men da han tog ud to år senere for at finde svarene, han erfarede, at der var en kolossal vejspærring i vejen.

Madrasser forbliver hos deres oprindelige ejere i 10 til 12 år i gennemsnit. Og efter det, de bliver ofte givet videre til børn eller bliver renoveret og finder et nyt liv tilbage på markedet, sagde Gann. Det betød, at det ville tage år, før nok standard-kompatible madrasser fandt vej ind i hjemmene. Med så få data tilgængelige på det tidspunkt, Gann måtte vente med denne.

Tilbage til spørgsmålet 10 år senere, nu med et væld af information tilgængelig om brandhændelser (brande, 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, selvom. 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. De fandt ud af, at 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, " sagde Gilbert.

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."