二十一世纪以来,随着全球低碳化进程快速推进,建筑行业也积极采取行动向节能环保进行全面转型。作为墙体节能的重要一环,高分子聚合物保温板材,因其优越的保温隔热性能被广泛应用于现代高层建筑立面墙体中。然而,日常生活中我们常见的高分子聚合物其自身具有易燃的特性,在高温环境下或意外被明火点燃时,将在很短的时间内发生火蔓延。尤其当火焰传播达到一定条件时,较大的火势则会形成立体式燃烧,熊熊大火将迅速淹没建筑,伴随燃烧将产生大量高温有毒烟气,从而严重影响人民生命和财产安全,酿成火灾安全事故并产生重大社会危害。近年来此类火灾事故层出不穷,究其原因,皆是因为建筑墙面中的保温材料被意外引燃而产生。因此,针对保温材料燃烧特性以及建筑立面构型对火蔓延过程的影响进行系统研究,对于我国乃至世界建筑火灾安全领域都是十分必要的。建筑外墙保温板材发生意外燃烧时,墙体几何构型是直接影响火灾进程的重要因素,特别是多墙面形成的特定建筑结构还将对燃烧过程中的火焰形貌、空气卷吸强度产生约束和诱导作用。而当墙体几何构型的近域气流因素介入后,火蔓延在特殊构型中的热反馈机制、热烟羽流湍流输运特性及其整体演化过程将变得较为复杂,另一方面对于热塑性或类热塑性高聚物保温材料,还会并发受热熔融流淌耦合燃烧行为,造成随机火点及多火点燃烧,在火灾发展过程中甚至还会产生竖向次生火点再融合等特殊现象,这在很大程度上加大火灾危险性。本文针对特殊阴角夹角构型和不同点火源方式共同作用对聚氨酯保温材料FPU火蔓延行为进行实验探究,开展多工况小尺寸对比分析实验,结合火灾动力学、燃烧学、传热学以及实验现象讨论分析了阴角夹角构型和点火源耦合作用对FPU试样火焰典型特征参数的影响规律。研究结果表明:无论是单点火源还是双点火源条件下的火蔓延,在阴角夹角相对较小条件下由于烟囱效应和热浮力耦合作用FPU试样燃烧更为剧烈,而在夹角角度较大的情况下,由于边墙的遮挡效应较小,在横向气流的作用下,火焰横向振荡的幅度明显更大;阴角夹角构型在火蔓延过程中具有两种效应,分别为阻碍燃烧效应和促进燃烧效应,当夹角θ小于90°时促进燃烧效应占主导作用,而夹角θ在90°-120°区间是阻碍燃烧效应占主导作用;由于烟囱效应的拉伸和受限空间对热量集聚效应,FPU试样在火蔓延过程中会出现两次温度峰值,且第一次温度峰值明显大于第二次;在立面夹角较小情况下的平均质量损失速率和火蔓延速率值整体来说跟更大,同时由于火蔓延的不稳定性其波动幅度也偏大;由于烟囱效应与受限空间的密闭性相关,因此火羽流浮力压差值与阴角夹角角度呈负相关。本文研究结论可为现代高层建筑立面存在的特殊受限空间构型火蔓延研究提供理论基础,为保温材料火灾危险性评估提供参考依据,并为此类建筑立面构型防火设计优化给出指导性意见,降低建筑立面保温材料火灾危险性。图[56]表[3]参[95]