聚氨酯(PU)泡沫在建筑中常被用作外立面保温隔热材料,其具有质轻、导热系数低、价格低廉等诸多优点,但是,由于其属于有机高分子化合物且具有可燃性,内部含有大量的碳链,发生燃烧时会生成有毒有害气体,主要包括CO、HCN等。聚氨酯在火蔓延过程中还会发生熔融滴落的现象,从而引起多点火源的燃烧,在环境风的作用下火势会沿立面迅速蔓延。近些年来,由于建筑保温材料被直接或间接地引燃而导致的火灾屡见不鲜,给人民的生命和财产安全造成了极大的威胁。因此,研究建筑保温材料火蔓延典型特征参数,可以为火灾防治和消防救援工作提供技术指导。本文自主设计了一种变风速条件下建筑保温板材的双火点逆向融合实验装置,根据环境风存在与否,分为两种工况进行了一系列实验研究,分析处理收集到的实验数据,从火焰形态、质量损失速率、热力学分析、火焰温度、辐射热通量、火蔓延速度六个方面,对相应工况下聚氨酯泡沫板水平逆向双点火源的火蔓延行为特性进行研究。实验结果表明,聚氨酯泡沫板在火蔓延过程中先软化后熔化,之后随着温度的进一步升高,熔融液态聚氨酯蒸发为可燃热解蒸气,可燃热解蒸气与周围高温空气接触发生瞬时燃烧,如此循环往复维持火蔓延持续进行。环境风的作用改变了火焰的形态,由于风力的拉伸作用,火焰被拉长且敷贴和倾斜于聚氨酯泡沫板表面,增大了对未燃区域的预热面积,提高了聚氨酯泡沫板的热解速率,从而加快了火蔓延速度。另外,与无风条件相比,环境风还使聚氨酯泡沫板更快地达到其火焰温度和辐射热通量的峰值,并且两者的峰值大小均有所提高。当左右两侧的双点火源最终汇聚融合为单火源时,温度先线性上升,之后突然下降,在此过程中温度达到峰值,且同一位置处聚氨酯泡沫板的上侧温度总是高于下侧温度。无环境风条件下,聚氨酯泡沫板水平逆向双火源火蔓延平均质量损失速率最小。随着风速的增大,聚氨酯泡沫板的平均质量损失速率先增后减,且在侧向风速为Uw=1.5m/s时达到最大值,此时为临界状态。无环境风条件下,聚氨酯泡沫板双火点左右两侧向中间火蔓延速度大致相等,而存在环境风时,迎风侧的火蔓延速度随着风速的增大而增大,背风侧则与之相反。类似地,火蔓延过程中同一时刻下,聚氨酯泡沫板迎风侧上部迁移传播最快,背风侧下部则最慢,但从整体上来说,其平均火蔓延速度与侧向风速呈正相关,即平均火蔓延速度随着风速的增大而增大,通过对聚氨酯泡沫板平均火蔓延速度与侧向风速的数据进行拟合,得到了二者的指数函数关系公式。图[50]表[6]参[113]