This is an HTML version of an attachment to the Official Information request 'Performance Clause C5.4 of the New Zealand Building Code'.




 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Act
Fire suppression guide   
Information 
Official 
the 
under 
Released 
September 2016 
Fire suppression guide F1 GD 

link to page 3 link to page 4 link to page 5 link to page 5 link to page 5 link to page 5 link to page 6 link to page 6 link to page 7 link to page 8 link to page 8 link to page 9 link to page 9 link to page 10 link to page 12 link to page 12 link to page 13 link to page 13 link to page 14 link to page 15 link to page 15 link to page 15 link to page 16 link to page 17 link to page 17 link to page 17 link to page 18 link to page 18 link to page 18 link to page 19 link to page 19 link to page 20 link to page 20  
 
 
 
          GUIDE - Fire suppression 
Contents 
 
Record of amendments ..................................................................................................... 3 
About this Guide ............................................................................................................... 4 
Fire Suppression ............................................................................................................... 5 
First-alarm response .......................................................................................................... 5 
Flashover: time and temperature ....................................................................................... 5 
Size-up .............................................................................................................................. 5 
Act
Fire types and techniques .................................................................................................. 6 
Vented fires (fuel controlled) .......................................................................................... 6 
Unvented fires (ventilation controlled) ............................................................................ 7 
Partially-vented fires ...................................................................................................... 8 
Impact of PPE ................................................................................................................... 8 
Heat release rates ............................................................................................................. 9 
Nozzle and delivery selection ...........................................................................................10 
Information 
Typical NZFS hose and nozzle capabilities. ......................................................................10 
Class A foam ....................................................................................................................12 
Fire suppression conclusions ...........................................................................................12 
Pumping appliances water tanks ......................................................................................13 
Official 
Pumping appliance tank supply discharge times. .............................................................13 
Class A foam for operational use ......................................................................................14 
the 
Fire suppression tools .................................................................................................... 15 
Hose reels ........................................................................................................................15 
Friction loss ..................................................................................................................15 
under 
Current specifications ...................................................................................................16 
Nozzles ............................................................................................................................17 
Nozzle types .................................................................................................................17 
Smooth-bore straight nozzles ...........................................................................................17 
Typical flows at 700 and 1050 kPa ...................................................................................18 
Constant pressure-control nozzles ...................................................................................18 
Released 
Low-pressure nozzles ...................................................................................................19 
Aspiration nozzles ........................................................................................................19 
Automatic pressure-control nozzles ..................................................................................19 
Older types of automatic nozzles ..................................................................................20 
Sliding valve automatic nozzles ....................................................................................20 
NZFS National Operations 
page 2 of 26 
F1 GD Fire Suppression guide September 2016   

link to page 21 link to page 22 link to page 23 link to page 23 link to page 23 link to page 23 link to page 24 link to page 24 link to page 24 link to page 25 link to page 25 link to page 26  
 
 
 
          GUIDE - Fire suppression 
Typical Flow Ranges ........................................................................................................21 
Friction loss of delivery hose ............................................................................................22 
Foam ................................................................................................................................ 23 
Foam application ..............................................................................................................23 
Non-aspirated ...............................................................................................................23 
Aspirated ......................................................................................................................23 
Foam equipment ..............................................................................................................24 
Compressed Air Foam System (CAFS) ........................................................................24 
Act
Aspiration nozzles ........................................................................................................24 
Variable inline inductors ................................................................................................25 
Friction loss per length .....................................................................................................25 
Considerations for a foam delivery from an inline inductor ................................................26 
 
 
Information 
Record of amendments 
Date 
Brief description of amendment 
20 Jan 2014 
Cover images updated following staff feedback 
Official 
17 Mar 2014 
Minor change to Class A foam page 12 
3 April 2014 
Minor typographical corrections.  
p6 Dynamic risk assessment - ‘fire attack plan’ changed to ‘tactics’. 
the 
p8 Use visual signs ‘as well as’ temperature changes. 
Specific fleet information for Class A foam and hose reels removed.  
p15 Matching nozzle to tubing capacity - 1400 kPa pump pressure changed to ‘between 1500 
and 1700 kPa.’   
under 
p16 Decreased throw - air ‘entrapment’ changed to ‘entrainment’ 
p17 Type 3 and 4 ‘flowing up to 250L/min’ changed to ‘230L/min’, ‘automatic’ added to Type 1 
500 kPa nozzle and Note added to refer to appliance manual. 
p23 Non-aspirated foam - rubbish, structure and vehicle fires added as uses 
p25 Flammable liquid fires – added ‘Class A and Class B foams should never be mixed.’ 
27 Sept 2016 
Broken link to TFT Ultimatic Information Note has been fixed. 
 
 
 
Released 
NZFS National Operations 
page 3 of 26 
F1 GD Fire Suppression guide September 2016   

 
 
 
 
          GUIDE - Fire suppression 
About this Guide 
Introduction 
Firefighters work in dangerous environments where their safety and 
the success of their actions is determined by training, PPE and the 
most appropriate selection of fire suppression tools and medium 
application. 
With the increasing frequency of structure fires that result in 
flashover or other forms of rapid fire progression, the importance of 
carrying out an efficient risk assessment and applying sufficient 
water appropriately is paramount. It is vital to get ahead of the fire 
growth curve and achieve a rapid knockdown before such conditions 
Act
can occur. 
The flow rate of the deliveries deployed must be sufficient to cool the 
high-temperature gases and smoke at the ceiling level, while at the 
same time absorbing enough heat to cool the surrounding walls, 
ceilings, floors, and other combustible contents, thereby avoiding 
uncontrolled gas ignition or flashover. 
 
Purpose 
The purpose of this guide is to provide the minimum information 
required by a firefighter to safely undertake an internal fire attack. It 
Information 
also describes basic NZFS fire appliance capabilities and the range 
of tools and media available to firefighters for use at different types 
and sizes of incidents, including Class A and B foam application. 
It is important that tools and media form part of the fire attack plan 
and tactical decisions so that the correct selection is made before 
committing crews at an incident. 
Official 
 
Status 
This document has been produced by the operational advisory team 
the 
at National Headquarters. Its content has been summarised from the 
fire suppression sections of the Training and Progression System 
(TAPS) and fleet documentation. It will be updated as new 
techniques and equipment are adopted. 
 
under 
Peer review 
The content of this document has been peer reviewed by: 
  National Advisor – Operations 
  TAPS subject matter experts. 
 
 
 
Released 
NZFS National Operations 
page 4 of 26 
F1 GD Fire Suppression guide September 2016   

 
 
 
 
          GUIDE - Fire suppression 
Fire Suppression 
First-alarm response 
Importance of 
New Zealand and international experience shows that first-response 
preventing 
crews often arrive at structural fires as they are approaching the 
flashover 
flashover stage. This means that the fire is approaching its maximum 
heat flux and, unless it is cooled very rapidly, it can be expected to 
progress to flashover. It is essential that firefighters making entry into 
a structure under these conditions are equipped with a delivery that 
can flow sufficient water to prevent flashover occurring. 
Act
Under-equipped firefighters are less likely to prevent a flashover and 
are at serious risk of harm should a flashover occur. 
 
Flashover: time and temperature 
How a flashover 
As a fire develops, heat and smoke from burning contents reach the 
forms 
ceiling, then accumulate, mushroom out and radiate extreme heat 
downward to floor level, which causes all the combustible materials 
Information 
in the fire compartment to reach their ignition temperature and ignite. 
Structure fires often develop to flashover in significantly less than 10 
minutes from ignition, as gases at ceiling height reach a temperature 
of around 600°C. This development can be expected from any typical 
compartment fire. 
 
Official 
Fire loading 
Fire loading can vary - for example, a typical polyurethane 
upholstered lounge chair burning at its peak could produce a one 
megawatt (MW) fire, while a large sofa of similar construction at its 
the 
burning peak could produce approximately a two MW fire. 
 
Peak heat 
As the proportion of hydrocarbon-based plastics and modern 
release rate 
materials in furniture increases in typical homes, firefighters should 
under 
(HRR) 
anticipate the peak heat release rate (HRR) in a room fire to be 
higher than seven MW. They must also expect adjacent fully-
involved compartments to generate radiant heat levels of at least 20 
kW/m2, which may affect the contents of the room from which they 
are operating or into which they are directing a water stream. 
 
Size-up 
Released 
Dynamic risk 
All officers are required to apply the principles of dynamic risk 
assessment 
assessment as described in the NZFS Incident Management 
Command and Control Technical Manual (M1 TM).
 
The 360 degree assessment must include an analysis of: 
  fire loading, including construction types 
  compartment size and integrity (has the compartment vented?) 
NZFS National Operations 
page 5 of 26 
F1 GD Fire Suppression guide September 2016   

 
 
 
 
          GUIDE - Fire suppression 
  fire intensity and pre-burn time 
  visual signs, which include pyrolysis, materials changing physical 
state, the level of the neutral plane and, significantly, the effect 
that water application has on those conditions. 
The picture formed from this process should determine the tactics to 
be used.  
 
Inadequate 
Initial tasking is often limited by the availability of resources. Where 
resources 
the risk to internal firefighters is determined to be too high, or where 
adequate resources are not immediately available, defensive tactics Act
are the default position until the OIC determines otherwise. 
 
Defensive attack  Tasking of crews for an internal attack must include delivery and 
nozzle selection that will safely control the expected heat release 
rate and manage flashover potential. Where resources or inadequate 
water supplies do not allow this, a defensive attack should be 
initiated to limit fire spread. Other factors that should be considered 
in the fire attack plan are aggressive ventilation - including the use of 
PPV fans - and the use of ground, deck and aerial monitors. 
Information 
 
Fire types and techniques 
Buildings over 
The type of construction typically used 20 or more years ago in New 
20 years old  
Zealand for domestic and light industrial buildings means that the 
Official 
great majority of structure fires are vented and free-burning by the 
time the first NZFS appliance arrives at the incident. 
 
the 
Modern 
Modern construction methods and materials (such as fire-resistant 
construction 
linings and double-glazing) are more likely to result in unvented or 
partially-vented fires. 
 
under 
Vented fires (fuel controlled) 
Volume of the 
In this case, the first attack delivery must be selected based on the 
fire 
estimated volume of the fire compartment involved, including any 
compartment 
possible escalation in size that may occur before water can be 
applied. This will ensure that the attack team is equipped with a 
delivery that has the capacity to cool the entire contents of the 
compartment including ceiling, walls and floor as rapidly as possible. 
Released  
Full capacity 
This stream should initially be used at its full capacity with the 
stream 
intention of knocking down the fire and minimising the production of 
superheated steam, which can cause injuries to firefighters operating 
inside or just outside the compartment. 
 
NZFS National Operations 
page 6 of 26 
F1 GD Fire Suppression guide September 2016   

 
 
 
 
          GUIDE - Fire suppression 
Nozzle setting 
The nozzle should have a minimum flow capability of 440 L/min and 
a stream pattern setting of between 30°-60°. The stream pattern 
setting will depend on the penetration required to reach the seat of 
the fire and the need to absorb heat.  
 
Direct fire attack   Initially the stream should be directed overhead to cool the hottest 
part of the fire as quickly as possible. It should then sweep the walls 
and contents to cool rapidly the primary fuel. Unvaporised water will 
fall to the floor cooling the fuel there. Where necessary, the delivery 
should be aggressively advanced with the flow from the nozzle 
constant until the fire has been knocked down. This fire attack 
Act
technique is referred to as ‘direct fire attack’. 
 
Unvented fires (ventilation controlled) 
Potential 
In an unvented fire, most of the products of combustion stay within 
backdraught 
the compartment and the air supply for the fire comes from the 
conditions 
compartment alone. There may be sufficient air in the compartment 
for complete combustion if the fuel source is small. If the fuel source 
Information 
is larger, there will be insufficient oxygen available and incomplete 
combustion will occur. This can lead to backdraught conditions. If a 
fire in a compartment is unvented and impending backdraught 
conditions are identified, the appropriate door entry procedure and 
risk assessment must be used. 
 
Official 
Indirect fire 
When the first attack delivery is deployed, the use of gas cooling (as 
attack 
taught in compartment fire behaviour training), is the preferred 
technique. This is referred to as ‘indirect fire attack’ This technique 
the 
provides an internal nozzle team with a method to successfully 
control a developing fire when impending flashover conditions are 
observed in an unvented compartment. 
 
under 
Pulses of water 
It applies “pulses” of water spray of less than one second duration 
spray 
into the ceiling area to reduce the gas temperature. This cools the 
overhead gases and prevents their ignition and consequent 
flashover. When used together with application of similar “pulses”, to 
the compartment linings this will reduce the temperature within the 
compartment and allow crews to gain control of the fire. 
 
Careful control  
The intent is to control the heat and maintain conditions of visibility 
Released by preventing flashover and gradually extinguishing the fire by 
cooling and producing steam, without creating untenable conditions 
for fire crews. The careful control of these conditions may be 
necessary to carry out search and rescue operations. 
 
NZFS National Operations 
page 7 of 26 
F1 GD Fire Suppression guide September 2016   

 
 
 
 
          GUIDE - Fire suppression 
Monitor the 
Care must be taken when using the pulsing technique to apply 
environment 
sufficient water to cool the fire but not disturb the neutral plane or gas 
layer. The environment must be constantly monitored to ensure that 
correct flow settings are used so that enough water is applied to 
exceed the rate of fire growth. Once the over-pressure region is 
controlled, a direct fire attack on the fire seat can be made, in 
conjunction with structure ventilation. 
 
Nozzle settings 
The nozzle should have a minimum flow capability of 440 L/min and 
a stream pattern setting of between 30 and 60. 
Act
 
If the fire vents 
If an unvented fire vents while this technique is being employed 
then the fire should be treated as a vented fire. The use of pulsing 
should cease and a direct fire attack should commence. 
 
Partially-vented fires  
Information 
Fire gas 
In a partially-vented fire, some of the products of combustion can exit 
explosion 
the fire compartment and an air supply can enter. The fire 
compartment has vented, but other compartments within the 
structure have not. Fire gases can accumulate in the other unvented 
compartments.  
This situation may create conditions that can lead to a fire gas 
Official 
explosion.  
Impact of PPE 
the 
Use visual signs 
Modern PPE better protects firefighters from the high temperatures 
generated in compartment fires. This high level of protection 
decreases sensory awareness and, in cases of very low visibility, it is 
often difficult to observe flames in the overhead, or other visual 
under 
clues. When assessing the risk of a compartment while wearing 
modern PPE, it is important that crews use visual signs of fire 
development as well as feeling temperature changes. 
 
Importance of 
Poor risk assessment may cause firefighters to over-commit to an 
risk assessment 
internal position. This could result in them being in a position where 
their delivery flow rate does not have the heat-absorbing capability to 
Released prevent or stop the fire’s progression. In this situation, crews could 
be exposed to flashover. 
 
Survival time in 
NZFS PPE allows approximately 20 seconds survival time in flashover 
flashover 
conditions. 
NZFS National Operations 
page 8 of 26 
F1 GD Fire Suppression guide September 2016   

 
 
 
 
          GUIDE - Fire suppression 
Heat release rates 
Estimating HRR at 
Average residential fuel loads now have a maximum heat release 
flashover 
rate (HRR) under flashover conditions of about 0.77MW/m2. This 
figure can be used to estimate maximum potential heat flux of any 
compartment based upon its area. For example, a fire that has 
flashed over in a room 3m x 3m - similar to that of a small 
bedroom fire - can be estimated to produce a peak HRR at 
flashover of seven MW. In an open plan lounge living area that 
measures 6m x 6m, a peak HRR of 28 MW can be estimated 
(see table below). 
 
Act
Typical Heat Release Rates 
 
Room dimensions 
m2 
Estimated peak HRR 
3m x 3m 

7 MW 
4.5m x 4.5m 
20 
15.5 MW 
6m x 6m 
36 
28 MW 
Information 
9m x 9m 
81 
63 MW 
 
 
Heat-absorbing 
The theoretical capacity of water to absorb heat (latent heat of 
capacity of water 
vaporization) defines the maximum potential HRR that a given 
amount of water can absorb. For practical purposes, a fog 
Official 
stream operating on a 600C fire has a heat-absorbing efficiency 
of 75%, and a smooth bore stream has a heat-absorbing 
efficiency of 50%. 
the 
Critical flow rate 
If the heat-absorbing capability, or knockdown power, of the flow 
rate is greater than the heat produced by the fire, the fire will go 
out. This is referred to as the “critical” flow rate.  
Tactical flow rate 
When the 25% efficiency loss of a fog stream (or the 50% loss of 
under 
a straight stream) is taken into account, this is referred to as the 
"tactical flow rate". 
Note: Additional flows may be required for exposure protection. 
 
 
 
 
Released 
NZFS National Operations 
page 9 of 26 
F1 GD Fire Suppression guide September 2016   

 
 
 
 
          GUIDE - Fire suppression 
Nozzle and delivery selection 
Small and medium 
Deliveries with nozzles capable of flowing 440-550 L/min can 
fires 
safely control flashover in small and medium fire compartments 
with normal fire loading. They will also prevent the rapid build-up 
of steam that often occurs when lower flow rates are used, for 
example a hose reel. 
Large fire 
A 70mm delivery fitted with 880-970 L/min nozzles should be used 
compartments/high  for larger fire compartments with high fire loading. These 
fire loading 
deliveries are often supported with high-flow ground, deck, and 
aerial monitors. 
Act
Typical NZFS hose and nozzle capabilities 
Hose 
Flows 
Typical nozzles 
Heat absorbing 
capability 

25 mm hose reel 
180-220 L/min 
  TFT Utimatic 125  14-17 MW 
nozzle (hose reel) 
  Akron 1702  

 
  Elkhart Phantom 
Information 
45 mm delivery 
440-550 L/min 
  Elkhart 125 
34-42.3 MW 
nozzle (light 
  TFT Qudracup 
delivery) 
 
70 mm delivery 
880-970 L/min 
  Elkhart 250 
67-74 MW 
Official 
nozzle 
(heavy delivery) 
the 
 
Approximate tactical flows required to obtain a rapid knock down related to 
compartment size  

Compartment 
Floor area 
Peak heat 
Gross flow 
Typical 
type  (fully 
(2.4m stud) 
release rate 
delivery 
under 
(litres per 
involved) 
(megawatts) 
minute) 
required 
Bedroom 
9m2 
7 MW 
90 L/min 
1 x hose reel 
Lounge/dining 
20m2 
16 MW 
200 L/min 
1 x hose reel or 
1 x 45 mm 
delivery 
Released 
Large garage 
36m2 
28 MW 
360 L/min 
2 x hose reels or  
1 x 45 delivery 
Small house 
100m2 
77 MW 
1,000 L/min 
2 x 45 mm 
deliveries or  
1 x 70 mm 
delivery 
NZFS National Operations 
page 10 of 26 
F1 GD Fire Suppression guide September 2016   

 
 
 
 
          GUIDE - Fire suppression 
Average house 
150m2 
115 MW 
1,500L/min 
3 x 45 mm 
deliveries 
Large house 
200m2 
154 MW 
2,000 L/min 
4 x 45mm 
deliveries or 
2 x 70 mm 
deliveries 
Size up and 
From the tactical flow table it can be calculated that, for every square 
calculate tactical  metre of area involved, a flow of about 10 litres per minute is 
flow 
required to achieve rapid knockdown. This allows officers doing their 
360-degree survey to very easily size up a fire and calculate the 
Act
required flow rate. 
For example: A 360-degree survey of a house fire indicates that the 
area involved in fire is approximately 5m x 8m. 5 x 8 equals 40 m2 x 
10 L/min = 400 L/min. In this case, deploy two hose reels or one 45 
mm delivery with the nozzle set at 400 L/min or higher. 
 
 
 
Information 
Official 
the 
under 
Released 
NZFS National Operations 
page 11 of 26 
F1 GD Fire Suppression guide September 2016   

 
 
 
 
          GUIDE - Fire suppression 
Class A foam  
Use for fully 
Class A foam (non-aspirated, nozzle-aspirated and Compressed Air 
vented fires or 
Foam Systems or CAFS) will knock down normal combustibles faster 
defensive 
than fog streams. Class A foam is most suitable for fully-vented fires 
external attack 
where flashover has already occurred or is no longer possible, and 
for defensive external fire attack. 
For offensive internal attack on unvented or partially-vented 
compartments, the minimum nozzle flows of 440 L/min must not be 
reduced. This is the recommended flow that is required for the 
control of flashover. 
Act
 
Don’t use CAFS 
CAFS deliveries will not provide adequate flows or the narrow and 
for large 
wide pattern capability required for firefighter protection against 
compartments 
flashover in large compartment fires. The Quadracup aspiration 
nozzle will. 
CAFS is suitable for defensive attacks. 
 
Features of 
Water delivery 
Class A solution 
Class A aspirated 
Information 
delivery methods 
delivery 
delivery 
Foam setting (%) 
na 
0.3 
0.5 
Water flow (L/min) 
360 
360 
360 
Knockdown time 
50 
25 
14 
Official 
(seconds) 
Knockdown water 
280 
160 
80 
the 
(litres) 
Temperature drop 
6:03 
1:45 
1:30 
from 315oC to 93oC 
(Minutes: seconds) under 
 
These figures are taken from a Los Angeles County Fire Department burn trial using three 
identical furnished 100 m2 structures with the same pump, crew and contents.  
Fire suppression conclusions 
All firefighters are required to have knowledge of the delivery and nozzle capabilities used in 
compartments found in residential fires. They should understand tactical and critical flow 
Released 
rates and be able to apply the direct and indirect fire attack firefighting techniques on vented, 
unvented and partially-vented fires. They should understand the different media and be able 
to select the correct equipment to apply them. 
 
 
NZFS National Operations 
page 12 of 26 
F1 GD Fire Suppression guide September 2016   

 
 
 
 
          GUIDE - Fire suppression 
Pumping appliances water tanks 
Water tank 
Water tanks should contain enough water for: 
requirements 
  the protection of crew undertaking a snap rescue at a structure or 
vehicle fire, HazMat incident or an accident 
  the initial knockdown at structure and vegetation fires to limit fire 
growth until a secondary water supply is established 
  extinguishing a small structure or vehicle fire (some heavy 
vehicles will require secondary water supplies) 
  extinguishing typical small outdoor rubbish and miscellaneous 
fires 
Act
  supplying water for emergency decontamination. 
 
Tank size 
Larger water tanks will extend the time for secondary water supplies 
to be provided. Typically, appliances with a rural risk have larger 
water tanks. 
 
Flow rates 
A minimum of 440 L/min is required for initial fire attack in a structure 
Information 
fire with one room fully involved. A minimum of three minutes 
continuous flow is a guide for rapid knockdown. 
 
Water 
Non-aspirated Class A foam is 100% more effective than water, and 
conservation 
aspirated Class A foam is 300-500% more effective than water. 
When water conservation is necessary, using foam will proportionally 
Official 
decrease suppression times or allow lower flows of water to be used, 
without reducing extinguishment effectiveness. 
the 
Pumping appliance tank supply discharge times. 
Tank 
Type 1 
Type 2  
Type 3 
Type 4 
discharge 
times 

under 
Tank size in 
2000 
1800 
1350 
1350 
litres 
Note: FFR T2 
have 2000 litre 
tanks 
Hose reels 
  1 x 180 
  1 x reel at 
  1 x reel at 
  1 x reel at 
L/min lasts 
220 L/min 
220 L/min 
220 L/min 
11 minutes 
lasts 8 
lasts 6 
lasts 6 
Released 
minutes  
minutes  
minutes  
  2 reels lasts    2 reels lasts    2 reels lasts 
4 minutes 
3 minutes 
3 minutes 
Light delivery 
4.5 minutes 
4 minutes 
3 minutes 
3 minutes 
440 L/min 
NZFS National Operations 
page 13 of 26 
F1 GD Fire Suppression guide September 2016   

 
 
 
 
          GUIDE - Fire suppression 
Class A foam for operational use 
Class A induction 
Compound used for: 
rate and 
applications 

Hose reel or delivery  Light delivery rated 
Two light deliveries 
rated at 220 L/min  
at 440 L/min 
rated at 880 L/min 
Wetting agent 0.2%    Uses 0.4 L/min. 
  Uses 0.8 L/min. 
  Uses 1.7 L/min. 
 
 
 
(range 0.1%-0.2%) 
  A 20-litre foam 
  A 20-litre foam 
  A 20-litre foam 
Induction rate used 
container will 
container will 
container will 
for vegetation fires 
last 45 minutes. 
last 22.5 
last 11 minutes. 
and overhaul. Use 
Act
minutes. 
normal nozzles. 
 
Wet foam 0.5% 
  Uses 1.1 L/min. 
  Uses 2.2 L/min. 
  Uses 4.4 L/min. 
 
 
 
(range 0.3%-0.5%) 
  A 20-litre foam 
  A 20-litre foam 
  A 20-litre foam 
Induction rate used 
container will 
container will 
container will 
for fires in trees, 
last 18 minutes. 
last 9 minutes. 
last 4.5 minutes. 
structures and 
transport. Normal 
Information 
nozzles OK - 
aspiration nozzles 
produce superior 
foam. 
 
Official 
Dry foam 1% 
  Uses 2.2 L/min. 
  Uses 4.4 L/min.     Uses 8.8 L/min. 
  
 
 
(range 0.6%-1%) 
  A 20-litre foam 
  A 20-litre foam 
  A 20-litre foam 
the 
Induction rate used 
container will 
container will 
container will 
for exposure 
last 9 minutes. 
last 4.5 minutes. 
last 2.2 minutes. 
protection.  
Use aspiration 
nozzles. 
under 
 
 
Notes:  
1.  The 60-litre inbuilt foam tank will last three times longer than the 20-litre container 
figures. 
2.  A slight variation of the induction rate has little effect on the quality of the foam. 
 
 
Released 
NZFS National Operations 
page 14 of 26 
F1 GD Fire Suppression guide September 2016   

 
 
 
 
          GUIDE - Fire suppression 
Fire suppression tools 
Hose reels 
Background 
In the early 1970s, high-pressure pumps and hose reels made their 
appearance on New Zealand Fire Service pumping appliances. Hose 
reels were generally fitted with three 30m lengths of 25mm smooth-
bore tubing combined with an Elkhart SFS 700 kPa constant-
pressure control nozzle. These nozzles have selectable flows rated 
at 10, 20 and 30 US gallons per minute, which equate to 38, 76 and 
114 L/min.  
Act
Over time, successive generations of firefighters were trained in this 
standard configuration. 
 
Friction loss 
The friction loss in 25mm hose reel tubing is considerable. As flow increases friction loss 
increases. 
Flow in litres per minute 
Friction loss in kPa per 30m 
Information 
length of 25mm hose reel tubing 
60 
100 
120 
155 
180 
505  Official 
240 
925 
the 
 
Overcoming 
To achieve the designed nozzle pressure, pump pressure must be high 
friction loss 
enough to overcome friction loss The practical flow rate of 25mm hose 
reel tubing is approximately 250 L/min. 
under 
 
Matching nozzle 
The Elkhart SFS (design nozzle pressure 700 kPa) has a flow at 700 
to tubing 
kPa of 114 L/min. Testing has shown that the Elkhart SFS will typically 
capacity 
flow 114 L/min at pump pressures between 1500 and 1700 kPa. It can 
be seen that this nozzle is not matched to the capacity of the hose reel 
tubing supplying it.  
 
Released 
Increased nozzle  If, for example the pump is run at 3500 kPa, the nozzle will have a 
pressure 
nozzle pressure of around 2200 kPa where it is designed to run at 
700kPa. This increased pressurisation also occurs when lower flows are 
selected on the nozzle, without proportionally lowering the pump 
pressure. 
 
 
NZFS National Operations 
page 15 of 26 
F1 GD Fire Suppression guide September 2016   

link to page 19  
 
 
 
          GUIDE - Fire suppression 
Optimum nozzle 
The practice of regularly operating the hose reel, fitted with the SFS 
pressure 
Elkhart nozzle, well above its optimum nozzle pressure has created an 
incorrect perception that the Fire Service operates high-pressure 
deliveries. The SFS Elkhart is in fact a low-pressure nozzle and should 
be operated accordingly. 
 
Effects of over-
Over-pressurisation has three key adverse effects: 
pressurisation 
  Water droplet size reduces to below the optimum 3–4 
microns.  
Act
While smaller water droplets can be desirable for indirect 
cooling of hot gases in unvented compartments, they are 
not suitable for direct fire attack. Smaller droplets may also 
produce excessive steam, creating a harsher environment 
for firefighters and an untenable environment for trapped 
occupants. 
  As the nozzle pressure increases, jet reaction 
increases.  
This has the effect of making the hose reel difficult to 
Information 
manoeuvre and handle. The higher velocity of the water 
will also entrain larger volumes of air. This high velocity 
water can cause damage to property not involved in the 
combustion. 
  Decreased throw  
Official 
As the velocity and air entrainment increases, the throw 
lessens and considerable feathering of the jet will occur. 
the 
 
Optimum flow 
When using selector flow nozzles, the pump pressure needs to be 
adjusted whenever the flow is reduced manually at the nozzle in order 
to maintain optimum flow. This is not practical when two hose reels 
are in use. 
under 
To overcome this issue and to achieve the optimum flow available 
from hose reels, automatic pressure control nozzles which have a flow 
range of 40-500 L/min are fitted to all new fleet. An automatic 
pressure control nozzle will automatically manage the flow over its full 
flow range. 
See ‘Automatic pressure control nozzles’ on page 19 and the TFT 
Ultimatic Hose Reel Nozzle Information 
on FireNet under General 
operational equipment. 
Released 
Current specifications 
On new pumping appliances built since 2005, a pre-connected hose reel system is configured 
when the appliance is built. This system matches the capability and configuration of the pump 
with the overall hose reel length and the nozzle. 
 
NZFS National Operations 
page 16 of 26 
F1 GD Fire Suppression guide September 2016   

 
 
 
 
          GUIDE - Fire suppression 
Current fleet specifications 
Types 3 and 4  
Type 2  
Type 1  
Twin hose reels supplied 
Twin hose reels supplied 
Single hose reel supplied 
from a high pressure pump 
from the main pump with: 
from the main pump with: 
with: 
   2 x 30m lengths  
  2 x 30m lengths 
  3 x 30m lengths 
  an automatic 500 kPa 
  an automatic 500 kPa 
  an automatic 700 kPa 
nozzle 
nozzle 
nozzle 
  flowing up to 220 L/min 
  flowing up to 220 L/min 
  flowing up to 230L/min 
at 1750 kPa. 
at 1750 kPa. 
at 3500 kPa. 
Act
 
Note: These figures will vary depending on the pump. Refer to the appliance manual. 
Nozzles 
Nozzle types 
Three types 
The Fire Service uses three types of nozzles: 
  Smooth-bore straight 
Information 
  Constant pressure-control 
  Automatic pressure-control. 
 
Light or heavy 
Nozzles with flow ranges up to 500 L/min should be connected to a 45 
delivery 
mm branch length delivery (light delivery). Nozzles with a flow range 
up to 1000 L/min should be connected to a 70 mm delivery (heavy 
Official 
delivery). 
 
the 
Smooth-bore straight nozzles 
Size 
Typical sizes range from 12mm to 32mm. 
 
under 
Features 
These nozzles have a tapered bore and are screwed to a tapered 
branch. The branch has a formed instantaneous coupling at the other 
end. 
 
Flow 
The flow is determined by the diameter of the nozzle and the nozzle 
pressure. 
Typical use 
They are not now used on deliveries but are occasionally used on 
Released  monitors and for water testing. There is no on/off or stream pattern 
capability. They produce a very good straight stream but modern 
master stream constant pressure control nozzles are comparable. 
 
NZFS National Operations 
page 17 of 26 
F1 GD Fire Suppression guide September 2016   

 
 
 
 
          GUIDE - Fire suppression 
Typical flows at 700 and 1050 kPa 
Nozzle size in mm 
Flows in L/min at 700 kPa 
Flows in L/min at 1050 kPa 
12 
250 
300 
15 
400 
490 
20 
700 
860 
25 
1100 
1350 
Act
Constant pressure-control nozzles 
Adjustable flow 
These nozzles have a bore that can be reduced in diameter manually 
selector 
by adjusting the flow selector. Typically the flow selector will have 
division at 110, 230, 360 and 470 L/min.  
 
Connections 
These nozzles may be directly connected to an instantaneous 
coupling or hose reel tubing or connected to a branch. They are the 
Information 
most common nozzle type used on 45 and 70 mm deliveries. 
 
Designed 
The optimum flow and stream is achieved when the nozzle is run at its 
pressure 
designed pressure. This has typically been 700 kPa but many newer 
nozzles operate at 500 kPa. 
Official 
 
Selecting lower 
When lower flows are required, the manual flow selector is rotated 
flows 
the 
and the pump pressure should be adjusted accordingly to maintain 
the designed nozzle pressure. 
 
Debris 
Many nozzles have a flush facility on the flow selector. This enables 
small debris to pass through the nozzle. To prevent large debris from 
under 
entering the nozzle, many later nozzles are fitted with a grabber 
screen at the coupling. 
 
Stream pattern 
The stream pattern can be adjusted by rotating the front bumper, and 
control 
a lever-operated ball valve controls the on/off function. This valve is 
not designed for flow control by gating, as severe nozzle turbulence is 
created.  
Released   
 
 
 
 
NZFS National Operations 
page 18 of 26 
F1 GD Fire Suppression guide September 2016   

 
 
 
 
          GUIDE - Fire suppression 
Low-pressure nozzles  
Used on aerials 
Low-pressure 500 kPa nozzles have typically been used on aerial 
appliance monitors where head loss and waterway friction loss 
constrain flows, particularly where we limit inlet pressures to 1050 
kPa. Flow is more important than throw as an aerial is generally 
already elevated. Ground and deck monitors typically have 700 kPa 
nozzles as throw is more important as they are projecting at ground 
level. 
Other uses 
In the case of hand-held deliveries and hose reels, low-pressure 
nozzles are now common. It is important that low-pressure nozzles  Act
are fitted to multi-storey deliveries.  
 
Advantages 
Advantages of low-pressure nozzles: 
  Required flow at lower pressures 
  Less jet reaction 
  Lower pump revolutions, hence less noise and less wear. 
 
Disadvantage 
The disadvantage is reduced throw, however the reduction is 
Information 
minimal and not considered important except on deck and ground 
monitors. 
 
 
Aspiration nozzles 
Official 
Ability to 
A modern addition to the constant-pressure control nozzle is the 
aspirate foam 
ability to aspirate both Class A and B foams. Foam is inducted either 
the 
through the Foam Pro system or from an inline inductor. These 
nozzles are a normal fire attack nozzle with the additional feature of 
a retractable foam aspiration sleeve.  
 
TFT Quadracup 
The TFT Quadracup aspiration nozzle is currently the Fire Service’s 
under 
aspiration nozzle  selected nozzle for use on a 45 mm light delivery. It is a low-pressure 
500 kPa nozzle. 
 
Automatic pressure-control nozzles 
Uses 
The Fire Service uses automatic nozzles on aerial, deck and ground 
monitors and hose reels. 
Released 
Mechanism 
Automatic pressure-control nozzles will provide a relatively constant 
nozzle pressure throughout their flow range. In simple terms, an 
automatic nozzle achieves this by having a spring-controlled baffle 
fitted within the bore. As water pressure increases, the baffle is 
forced open against the predetermined spring pressure, allowing 
increased flow but retaining a relatively constant pressure.  
 
NZFS National Operations 
page 19 of 26 
F1 GD Fire Suppression guide September 2016   

 
 
 
 
          GUIDE - Fire suppression 
Nozzle pressure 
Typically, a 700 kPa hand-held nozzle with a flow range of 40–500 
L/min will have a nozzle pressure of 400 kPa-850 kPa throughout the 
flow range. 
 
Performance 
As long as the nozzle is operating within its designed range, the 
droplet size, jet reaction and throw will be efficient and effective. 
Older types of automatic nozzles 
Reduce flow by 
The older types of hand-held automatic nozzles are fitted with a 
Act
reducing nozzle 
lever-operated ball-type on/off valve. This valve is not designed for 
pressure 
flow control by gating as severe nozzle turbulence is created. The 
correct way to reduce flow with these nozzles is to reduce nozzle 
pressure. This is difficult to control at the pump due to 
communication limitations with the pump operator, and when multiple 
deliveries are in use. 
 
Sliding valve automatic nozzles 
Information 
Mechanism 
This automatic nozzle is able to regulate flow manually while 
retaining a relatively constant pressure. It achieves this by having a 
sliding valve that limits the incoming water, but allows flow to 
maintain a relatively constant pressure against the spring-controlled 
baffle. 
 
Official 
How to operate 
This flow is regulated by the firefighter moving the valve handle 
through six detent positions from fully-opened to closed. This is not a 
the 
ball valve and does not disturb the quality of the water stream. This 
allows multiple deliveries or twin hose reels to operate independently 
when being supplied from the same source. 
 
under 
Caution at high 
When set on the lowest detent positions and operating at high pump 
pump pressures 
pressures, generally over 2500 kPa, the valve handle will become 
very sensitive. Care is needed when shutting down in these 
circumstances. If the nozzles are to be used for long periods at low-
flow settings, the pump pressure should be reduced.  
 
 
Released 
NZFS National Operations 
page 20 of 26 
F1 GD Fire Suppression guide September 2016   

 
 
 
 
          GUIDE - Fire suppression 
Typical Flow Ranges 
To 4800   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1000 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Act
950 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
900 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
850 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
800 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
750 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Information 
700 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
650 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
600 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Official 
550 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
500 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
the 
450 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
400 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
350 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
under 
300 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
250 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
200 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
150 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Released 
100 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
50 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Litres/ 
Hose reel 
45mm light 
70mm heavy 
Aerial, deck and 
delivery 
delivery 
ground monitors 
minute 
NZFS National Operations 
page 21 of 26 
F1 GD Fire Suppression guide September 2016   

 
 
 
 
          GUIDE - Fire suppression 
Friction loss of delivery hose 
 
Flow in 
Loss per length of 45mm 
Loss per length of 70mm 
Litres/min 
delivery hose in kPa 
delivery hose in kPa 
60 
2.25 
0.21 
120 


180 
20 

240 
36 

Act
300 
56 

360 
81 

420 
110 
10 
480 
144 
14 
540 
182 
17 
Information 
600 
225 
21 
660 
272 
25 
720 
324 
30 
780 
380 
35 
Official 
840 
441 
41 
the 
900 
506 
47 
960 
576 
54 
 
 
under 
Released 
NZFS National Operations 
page 22 of 26 
F1 GD Fire Suppression guide September 2016   

 
 
 
 
          GUIDE - Fire suppression 
Foam 
Foam application 
Non-aspirated 
Low induction 
The predominant use of Class A foam in the Fire Service is at a low 
rate 
induction rate of between 0.1 and 0.2 %. This ratio reduces the 
surface tension and softens the water, which promotes greater 
penetration and absorption. 
 
Act
Uses 
Generally it is used for organic type fires, typically scrub, grass and 
most ground growth, and is exceptionally good for deep-seated fires, 
including rubbish. It can also be used on structure and vehicle fires. 
This application method provides superior heat absorption to straight 
water. Time of knockdown and water usage is reduced. 
 
‘Foam Pro’  
All post-2005 NZFS fire appliances are fitted with 'Foam Pro' Class A 
foam systems and are capable of producing foam from hose reels 
and dedicated delivery outlets or forestry outlets. Minimal aspiration 
Information 
takes place and all types of nozzles can be used. 
 
Aspirated 
Aspirated foam 
Class A foam can be aspirated at the induction point or at the nozzle. 
Official 
Foam is inducted from 0.3% to 0.5% and mixed with air. The 
resultant aspirated foam mixture has the ability to: 
  cling to surfaces, thereby creating a non-flammable barrier  
the 
  exclude air from cavities, so preventing fire spread and radiated 
heat absorption.  
The higher the foam ratio the dryer the resultant foam produced. 
 
under 
Features 
Typically at 0.3% to 0.4% the foam will penetrate foliage, flows easily 
and has moderate drain times. At 0.4% to 0.5 % the foam will have 
poor penetration but will cling to surfaces and has slow drain times. 
 
Uses 
This thick foam is extremely effective on standing trees, gorse and 
scrub, but can also be used for normal combustibles. Vehicle fires 
and structure fires can easily be attacked externally via windows and 
doors. This is most effective when water supplies are poor and 
Released conservation is necessary. 
 
Crews in 
Aspirated foam will provide rapid control of a fire until further water is 
defensive mode 
obtained. There is a noted benefit in areas with minimal crewing and 
or short crewing. Generally these crews would operate in defensive 
mode. Careful reapplication and damping down is required for final 
extinguishment. 
NZFS National Operations 
page 23 of 26 
F1 GD Fire Suppression guide September 2016   

 
 
 
 
          GUIDE - Fire suppression 
Environmental 
The environmental impact of Class A foam used at induction ratios of 
impact 
0.1% to 1% is considered to be low. 
 
Foam equipment 
NZFS personnel aspirate foam at the pump by using compressed air foam systems (CAFS) 
or at the nozzle using aspiration nozzles. 
Compressed Air Foam System (CAFS) 
Act
CAFS fleet 
CAFS units must be fitted to the pump from new. The Fire Service 
has approximately 50 CAFS units fitted to appliances built between 
1997 and 2001. They are predominantly on Type 1 appliances and 
are well liked and used often. The small number fitted on Type 3 
appliances are used less often. 
 
Advantages of 
The advantage of CAFS application is that fully aspirated foam at 0.4 
CAFS 
to 0.6% is very dry and will cling to vertical surfaces. This is 
particularly good for pre-treatment prior to a fire front arriving. 
Information 
Aspirated nozzles produce a wetter mixture at 0.4 to 0.6%, however, 
the Fire Service rarely pre-treats, as it is more likely to be involved in 
direct fire attack. The lightness of CAFS deliveries is also a 
considerable advantage when manoeuvring hose in rough terrain. 
 
Official 
CAFS limitation 
Typically CAFS deliveries use straight-bore nozzles which flow 
around 220 L/min. These nozzles should not be used for internal 
structure fire attacks where flashover is possible, as 440 L/min is the 
the 
minimum water required for fire fighter safety.  
 
Aspiration nozzles under 
Mechanism 
Aspiration foam nozzles are designed to induct air at the nozzle. This 
is a simple one-handed operation. At other times, they operate as a 
normal firefighting nozzle. 
 
TFT Quadracup 
The TFT Quadracup is suitable for internal fire attack using water or 
Class A foam as it will flow up to 470 L/min, therefore providing 
flashover protection even when using foam. 
Released  
Experiment with 
All nozzles, including hose reel nozzles, will partially aspirate at 0.3 
nozzles 
to 0.4%. Crews should experiment with all the nozzles carried on 
their appliances.  
 
NZFS National Operations 
page 24 of 26 
F1 GD Fire Suppression guide September 2016   

 
 
 
 
          GUIDE - Fire suppression 
Flammable 
Dry-aspirated Class A foam is suitable for use on flammable liquid 
liquid fires 
spillages, however Class B foam should be used for flammable 
liquid fires as they will rapidly burn back Class A foam. Class A and 
Class B foam should never be mixed. 
 
Variable inline inductors 
Types of inline 
The modern inline inductors are capable of inducting Class A foam 
inductors 
from 0.25 to 1% and Class B foam from 1 to 6%. The Fire Service 
has nationally selected two inline inductors: 
Act
   TFT UEM 225 L/min 
   TFT UEM 450 L/min. 
 
When to use 
These inductors should be used on appliances where Class A foam 
is required but Foam Pro systems are not fitted. 
They should also be used on any appliance for Class B foam 
application. The TFT Quadracup nozzle can be used for Class B 
Information 
foam aspiration and it will produce excellent foam quality.  
 
Setting up 
Inline inductors use the Venturi principle to induct foam. 
Consider the following when setting up: 
Official 
  Connect inductor directly to the delivery outlet. 
  Run at 1100kPa. 
the 
  The inductor will lose 30% of this pressure through the 
venturi leaving 770 kPa. 
  Using a low-pressure 500 kPa nozzle this leaves 270 kPa 
available to be lost through friction loss. 
under 
 
Friction loss per length 
Delivery hose size 
Flowing 225 L/min through 
Flowing 450L/min through 
a UEM 225 
a UEM 450 
41 mm 
65 kPa per length 
Not practical 
Released 
45 mm 
35 kPa per length 
127 kPa 
70 mm 
3 kPa per length 
12 kPa 
 
NZFS National Operations 
page 25 of 26 
F1 GD Fire Suppression guide September 2016   

 
 
 
 
          GUIDE - Fire suppression 
Considerations for a foam delivery from an inline inductor 
  On flat ground you can extend a 41mm delivery over four lengths and a 45 mm 
delivery over seven lengths. Using 70 mm hose up to the nozzle length will 
significantly extend the delivery. 
  Any head losses should be calculated at 10 kPa per metre. 
  It is very important to match the flow of the nozzle to the inductor. For example, 
the TFT Quadracup aspiration nozzle matches the two inductors when the flow 
selector is set at 230 L/min for the UEM 225 and 470 L/min for the UEM 450. 
  Inline inductors can be used for both Class A and Class B foams.  
Act
  Class B foam used by the NZFS is inducted at 3% for all normal flammable liquids 
and at 6% for polar solvents. The induction rates do not vary the 30% losses 
across the inductor. Delivery length calculations are the same as when used for 
Class A foam.  
  Class B foam is best applied aspirated using a low or medium expansion 
attachment but the TFT Quadracup and Quadrafog nozzles are suitable for use. 
 
Information 
 
Official 
the 
under 
Released 
NZFS National Operations 
page 26 of 26 
F1 GD Fire Suppression guide September 2016