火災攻撃に適したサイズのホースを選択するにはどうすればよいですか?

消火用ホースの直径オプションについて

消火ホース いくつかの標準直径があり、それぞれが特定の流量を供給し、消火活動における明確な戦術的目的を果たすように設計されています。最も一般的なサイズには直径 1 と 3/4 インチ、2 インチ、および 2.5 インチがあり、各サイズには消火効果に直接影響を与える独自の利点と制限があります。これらの直径のオプションを理解することは、特定の火災状況、建物の特性、対応チームが直面する戦術目標に基づいてホースの選択について情報に基づいた意思決定を行うための基礎となります。

1 と 3/4 インチの攻撃ラインは、アメリカの消防活動で最も広く使用されているハンドラインを表しており、典型的な構造火災に対する機動性と消火能力の最適なバランスを提供します。この直径は、ノズルの選択とポンプ圧力に応じて毎分 95 ガロンから 200 ガロンの範囲の流量を供給でき、住宅および小規模商業施設の部屋や内容物の火災に対処するのに十分な水量を提供します。このホース サイズの比較的軽量で柔軟な特性により、長時間の作業でも作業員の疲労を最小限に抑えながら、狭いスペース、階段の吹き抜け、一般的な住宅の間取り図を迅速に進むことができます。

2 インチと 2.5 インチのアタック ラインは、標準ハンドラインとマスター ストリーム デバイスの間の移行サイズとして機能し、より大きな火災負荷や、より大きな到達距離と貫通力が必要な状況に必要なより高い流量を提供します。通常、2 インチのラインは毎分 150 ガロンから 250 ガロンの間で流れ、商業用建造物、大規模な住宅火災、または 1 と 3/4 インチのラインでは不十分であることが判明した状況に効果的です。従来、標準的なエンジン会社のラインと考えられていた 2.5 インチのラインは、毎分 300 ガロン以上を供給できますが、重量が増加し、操縦性が低下するため、その用途は主に 1 階での作業や、流量の懸念が移動性の懸念を上回る状況に限定されます。

さまざまな火災シナリオに必要な流量の計算

適切な攻撃用ホースのサイズを決定するには、確立された消防法と関係する構造物の特定の特性に基づいて、火災を効果的に制御および消火するために必要な流量を計算することから始まります。国立消防学校の式として知られる最も一般的な計算方法は、現代の建築において必要な流量を、関係するエリアの長さ×幅を 3 で割ったものとして推定し、最初のホース選択の決定に役立つベースラインのガロン/分数値を提供します。この計算は、住宅および商業用地における典型的な燃料負荷と火災の挙動を考慮していますが、異常な内容、構造の特徴、または火災の発生段階を持つ構造物の場合は修正が必要になる場合があります。

建物のサイズと区画は、流量要件とその結果としてホース直径の選択に大きく影響し、より大きなオープンスペースでは、より小さな区画化された部屋よりも高い流量が要求されます。一戸建て住宅の 20 フィートから 30 フィートの室内火災には、標準的な計算に基づいて毎分約 200 ガロンが必要になる可能性があり、これは適切なノズルと圧力を備えた 1 と 3/4 インチのラインの能力範囲内に収まります。逆に、大規模な商品保管スペースを備えた 60 × 80 フィートの倉庫セクションでは、毎分 1,000 ガロンを超える処理が必要となり、標準的な攻撃ラインの容量を超える複数の大口径ハンドラインまたはマスター ストリーム デバイスが必要になります。

火災の発生段階は必要な流量とホースの選択に影響し、初期段階の火災はフラッシュオーバー状態に近づく完全に発生した区画火災よりも必要な水が少なくなります。適切なサイズの攻撃ラインによる早期介入は火災の拡大を防ぎますが、高度な火災に適用されるサイズが小さすぎるホースは効果的な鎮圧を達成できずに乗組員の安全を危険にさらします。煙の状態、炎の挙動、熱指標を観察することは、事故指揮官や中隊士官がホースの直径を火災の激しさに合わせて調整するのに役立ち、状況が重大な熱発生率を示している場合や、小さなラインでの初期攻撃が火災の進行を制御するのに効果がないと判明した場合に、より大きなラインを選択することができます。

ホース直径の選択に関する戦術的考慮事項

運用環境における操作性の要件は、アタック ホースの選択に大きな影響を与えます。これは、より大きな直径のホースは、その優れた流動能力にもかかわらず、狭いスペースを通過したり、角を曲がったり、階段を上ったりすることがますます困難になるためです。標準的な出入り口、狭い廊下、狭い吹き抜け構造を備えた住宅構造では、消防士が過度の身体的労力や遅れを生じることなく迅速に展開および操作できる 1 と 3/4 インチのラインが好まれます。この直径により体積と重量が軽減されたため、必要に応じて 1 人の消防士がラインを簡単に管理できるようになりますが、実際の火災攻撃活動における安全性と有効性の標準としては、依然として 2 人での適切な操作が必要です。

乗組員の規模と人員配置レベルは、実際の火災現場の状況下でチームが効果的に配備および運用できる実際のホースのサイズに直接影響します。 2 人の乗組員は、作戦全体を通じて適切な機動性と制御を維持しながら、一般的な住宅構造物を通る 1 と 3/4 インチの攻撃線を合理的に管理できます。ただし、直径 2 インチ以上のラインを前進させるには、増加した重量に対処し、より長いストレッチでの摩擦損失に対処し、特に上階で作業する場合や入口点から長い到達距離が必要な位置で火災攻撃中に装填ラインの制御を維持するために、最低 3 人の作業員が必要です。

特に田舎、消火栓から離れた場所、またはタンカーのシャトル運行が限られている状況では、戦術的な好みに関係なく給水制限によりホース サイズの選択が制約される場合があります。給水が毎分 150 ガロンしか維持できない場合、毎分 300 ガロンを流す 2.5 インチのラインを導入することは逆効果であることが判明し、その結果、ノズル圧力が不十分になり、火流が無効になります。水が不足している環境での初期攻撃作戦では、利用可能な水資源に見合ったより小さな直径のラインが必要になる可能性がありますが、中継ポンプやタンカーの運用を通じて追加の水供給が確立されたら、より大きなラインにアップグレードするための備えが必要です。

ホース径の性能比較

建物の構造と占有タイプの評価

建物の構造タイプは、火災の挙動、構造の安定性、鎮圧隊員が利用できる戦術的アプローチに影響を与えるため、攻撃ホースの選択に大きな影響を与えます。重い木材のフレーム、漆喰の壁、区画化されたフロアプランを特徴とする古い建物のレガシー構造は、通常、現代の軽量構造よりもゆっくりと予測どおりに燃焼し、多くの場合、より大きな住宅占有面積であっても1.4インチの攻撃線で効果的な鎮火を可能にします。伝統的な構造の頑丈な構造部材は、より優れた耐崩壊性を提供し、乗組員が完全な消火を達成するために作業しながら、長期間内部攻撃ラインを運用できるようにします。

加工木材、トラスシステム、方向性ストランドボード外装を利用した現代の軽量構造では、より積極的な初期攻撃戦術と、急速な火災発生の可能性に対する流量の慎重な考慮が必要です。これらの構造物は、軽量コンポーネントの表面積の増加と、人工材料の質量と耐火性の低下による早期の構造破損により、火災の成長が加速されます。 1 と 3/3 インチのラインは、初期段階で起こった部屋や物品の火災には依然として有効ですが、火災が隠れた空間に広がったり、構造コンポーネントにまで及んだ場合には、構造の崩壊が消防士の安全を脅かす前に迅速に破壊するために必要な流量を提供するために、より大きな直径のラインに移行する必要がある場合があります。

占有タイプと燃料負荷特性は、火災の強さと必要な鎮圧能力への影響を通じてホース直径の決定に役立ちます。一般的な家具や内容物を備えた住宅の占有は、標準的な 1 と 3/4 インチの攻撃ラインによく反応しますが、プラスチック製造、倉庫の商品保管、または木工施設などの高負荷の燃料を伴う商業占有では、効果的な抑制に十分な流量を供給するために 2 インチ以上のラインが必要になる場合があります。学校、病院、施設などの特殊な施設では、ホースのサイズに関して独自の戦術的考慮事項が必要となり、長い廊下、複数のフロア、およびこれらの構造に特有の複雑なフロアプランを移動するための移動要件と適切な流量の必要性のバランスをとります。

摩擦損失とポンプ圧力の計算

さまざまなホース直径の摩擦損失特性を理解することで、展開されたホースの長さに関係なく、効果的な火流に適切なノズル圧力を確保する正確なポンプ圧力の計算が可能になります。摩擦損失は流量とともに指数関数的に増加し、ホースの直径が大きくなると劇的に減少します。そのため、長距離にわたって大量の水を供給するには、直径が大きいホースの方が効率が大幅に高くなります。毎分 150 ガロンを流す 1 と 3/4 インチのホースでは、ホース 100 フィートあたり約 24 ポンド/平方インチの摩擦損失が発生しますが、同じ速度で流れる 2.5 インチのラインでは 1 平方インチあたり 5 ポンドしか損失せず、長いホースの撚りに必要なポンプ圧力が劇的に減少します。

摩擦損失の実際的な影響は、一般的な展開距離にわたって同等の流量を供給するさまざまなホース サイズのポンプ圧力要件を比較すると明らかになります。毎分 150 ガロンを、300 フィートの 1 と 3/4 インチのホースを通って、100 ポンド/平方インチのノズル圧力を必要とする組み合わせノズルに流すには、摩擦損失を考慮して、1 平方インチあたり約 172 ポンドのポンプ吐出圧力が必要です。 2.5 インチのホースに同じ体積を流すには、1 平方インチあたり 115 ポンドのポンプ圧力しか必要とせず、ポンプにかかる負担を大幅に軽減し、カップリングの故障の可能性を減らし、操作上の安全マージンを向上させながら、同等の火流性能を提供します。

高層ビルの高さの変化により、摩擦損失と相互作用する追加の圧力要件が追加され、上層階での作業での実際のホース サイズの選択に影響します。約 10 フィートの各床の高さには、上昇ヘッドを克服するために 1 平方インチあたり 5 ポンドの追加圧力が必要です。つまり、3 階での作業には、摩擦損失とノズル圧力の計算を超えて 1 平方インチあたり 15 ポンドの圧力が必要です。高層ビルの上層階まで延長されたホースは、1 と 3/4 インチのラインの実用的な圧力制限を超える可能性があり、適切なノズル圧力を維持するために 2 インチ以上の直径のホースが必要になるか、必要なホースの長さとそれに伴う摩擦損失を減らすスタンドパイプ システムを採用する必要があります。

ノズルの選択と水流特性

ノズルの選択はホースの直径と連動して、火災攻撃作戦中に乗組員が経験する実際の火流の有効性、流量、および操作特性を決定します。コンビネーション霧ノズルは、依然として構造消火用の最も人気のある選択肢であり、ノズルの設計と選択した圧力に応じて、通常は毎分 95 ガロンから 200 ガロンの範囲の流量で、直線流から広い霧まで調整可能な流量パターンを提供します。これらのノズルは 1 と 3/4 インチの攻撃ラインと効果的に組み合わされ、2 人の乗組員が安全に制御できる管理可能なノズル反力を維持しながら、多用途の火災攻撃および暴露防御能力を提供します。

滑らかなボア ノズルは集中した真っ直ぐな流れを提供し、フォグ パターンと比較して優れた到達距離と貫通力を提供するため、パターン調整機能がないにもかかわらず、特定の戦術的状況に役立ちます。これらのノズルは組み合わせノズルよりも低い圧力で動作し、通常、先端で平方インチあたり 50 ポンドしか必要としないため、摩擦損失の要件が軽減され、より長いホース レイや利用可能なポンプ圧力が限られている状況でも効果的な流れが可能になります。 78 分の 1 インチまたは 15 16 分の 16 インチのサイズの滑らかなボア チップと 1 と 3/4 インチまたは 2 インチのアタック ラインの組み合わせにより、毎分 150 ガロンから 200 ガロンの流れを供給し、ノズルの反応を低減して効果的な消火を実現し、困難な作戦位置での乗組員の制御を支援します。

自動または定圧ノズルは、内部のバネ機構または圧力調整装置を通じて、さまざまな流量にわたって比較的一貫したノズル圧力を維持し、ポンプの操作を簡素化し、予測可能な火流性能を提供します。これらのノズルは、標準化されたホースとノズルの組み合わせで特にうまく機能するため、ポンプオペレーターは、固有のホースのレイごとに複雑な摩擦損失を計算することなく、事前設定された圧力を使用できます。ただし、多くの自動ノズルはガロン数が固定されているため、状況によって流量調整が必要な場合に戦術的な柔軟性が制限される可能性があり、頻繁に使用した場合やノズルに破片が侵入した場合に内部機構が誤動作する可能性があるため、重要な操作中に信頼性を確保するためにバックアップ ノズルの可用性と定期的なメンテナンスが必要になります。

運用原則と標準運用手順

攻撃用ホースの選択に関する省の標準操作手順は、戦術的な柔軟性と操作の単純性のバランスをとり、ストレスの多い火災現場の状況下での迅速な意思決定を可能にする明確なガイドラインを確立する必要があります。多くの部門では、典型的な構造物火災に対するデフォルトの初期攻撃ラインとして 1 と 3/4 インチのラインを指定する段階的アプローチを採用しています。複数の窓からの火災の可視化、迅速な消火が必要な閉じ込められた占有者の報告、または商業占有者の関与など、事前に設定された条件により、より大きな直径のラインの自動配備がトリガーされます。この体系化されたアプローチは、目に見える指標と派遣情報に基づいて適切なリソースの配置を確保しながら、会社役員の認知的負荷を軽減します。

訓練プログラムでは、ホースの選択原則に包括的に取り組み、さまざまな火災シナリオにわたって適切な戦術的決定を下すために必要な知識と経験を消防士に提供する必要があります。現実的な条件下でさまざまなホース直径を比較する実践的なトレーニングでは、理論的な指導だけでは伝えられない操縦性、流量能力、乗組員の要件の実際的な違いを実証します。実弾火災訓練では、乗組員が火災の状況を評価し、必要な流量を計算し、適切なホースサイズを選択することを要求する意思決定シナリオを具体的に組み込む必要があり、異常な状況で標準的な手順が不十分であることが判明した場合に効果的な火災現場のパフォーマンスに不可欠な批判的思考スキルを構築する必要があります。

部門全体にわたる機器の標準化により、業務効率が向上し、複数の会社が運営する際の混乱が軽減されますが、完全な均一性は、多様な地理的エリアや占有タイプにサービスを提供する部門では戦術的な有効性を犠牲にする可能性があります。都市部の部門は、一般的な住宅地や軽商業施設を考慮して、1 と 3/4 インチの初期攻撃ラインを標準化する可能性がありますが、工業地区や大規模な商業センターを保護する部門は、標準的な最初の攻撃ラインとして 2 インチのラインを定期的に配備する可能性があります。選択された基準に関係なく、実際の状況に基づいて戦術的適応の柔軟性を維持することで、異常な火災の挙動、構造構成、または資源の制限に直面したときに不適切であることが判明する可能性のある、事前に決定されたアプローチへの厳格な遵守を防ぎます。

アタックホース選択の主な決定要素

• 目に見える炎の巻き込み、煙の状態、効果的な鎮圧と乗組員保護のために必要な特定の最小流量能力を必要とする熱発生率を示す熱画像の読み取り値に基づいた火災のサイズと強度
• 出入り口の幅、階段の吹き抜けの構成、廊下の寸法、火災現場まで大径ホースを効率的に進める能力に影響を与える内部の障害物などの構造的なアクセス制限
• 熱ストレスや限られた視界を含む実際の火災現場の状況下で、消防士の数と、さまざまなサイズのホースを展開、前進、操作するための身体的能力の両方を考慮した、利用可能な隊員の体力
• 消火栓、タンカー、または静的水源からの給水能力により、持続可能な最大流量が制限され、インフラストラクチャの制限により大量の運用をサポートできない場合には、より小さな直径のラインが必要になる可能性があります
• 応答時間と火災発生段階の認識。より小さなラインに適した初期段階の火災が、効果的な制御と消火のためにより大きな直径の攻撃ラインを必要とする完全に発展した火災に進行したかどうかを示します。
• 長期にわたる内部攻撃期間を必要とする制圧作戦中の火災挙動と構造安定性に影響を与える、軽量設計コンポーネント、従来の重い木材、または耐火構造を含む建築構造の特徴

進歩的なホースライン展開戦略

漸進的な展開戦略では、迅速な介入のために最初はより小さな直径のラインを前進させ、初期の努力が火災制御に不十分であることが判明した場合はより大きなラインにアップグレードする備えが含まれます。このアプローチは、多くの建造物火災が初期または成長初期段階で攻撃された場合、1.4 インチの線に効果的に反応することを認識し、展開の速度と早期介入を優先します。この戦略では、規律ある規模拡大と継続的な評価が必要であり、火災の状況が初期攻撃ラインの能力を超えた場合、中隊役員は直ちにラインの直径の拡大を要求する準備ができており、制圧目標を達成せずに水と時間を浪費し、乗組員の安全を危険にさらす非効率な作戦の長期化を防ぐことができる。

作戦中に小規模な攻撃線から大規模な攻撃線へ移行するには、制圧能力を向上させながら継続的な射撃攻撃を維持するための慎重な調整が必要な戦術的課題が生じます。通常、移行には、最初の攻撃ラインと平行に大きなラインを配置し、完全に充電し、小さなラインを停止する前に乗組員が所定の位置にいることを確認して、切り替え中の消火のギャップを最小限に抑えることが含まれます。この機動では、移行期間中に両方のラインに同時に人員を配置するのに十分な乗組員リソースが必要であり、火災の状況により、完全な火災制御を達成する前にラインサイズのアップグレードが必要になる可能性があることが示唆される場合、追加リソースの早期要求の重要性が強調されます。

バックアップラインの配備により、乗組員の保護と補助的な制圧能力の両方が提供され、防御保護の役割と、最初の攻撃ラインが侵害された場合の潜在的な攻撃的用途の両方を考慮してバックアップラインの直径が選択されます。多くの部門は、初期攻撃ラインの直径と一致するかそれを超えるバックアップラインを指定し、急速な射撃延長が主攻撃チームの脅威となった場合に乗組員を保護するのに十分な流量を確保します。ただし、乗組員のリソースが限られている、またはアクセスが困難な状況では、より迅速な展開と狭いエリアでの位置決めの容易化と引き換えに、流量の減少を許容するより小さな直径のバックアップラインの展開が必要になる場合がありますが、この妥協策には、作業全体を通じて適切な安全マージンを確保するための慎重なリスク評価と火災挙動の継続的な監視が必要です。