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火灾时玻璃会遇火会发生什么?炸裂or燃烧
类别:常识窗  日期:2020-10-16  来源:瓜聊科普  点击率:744  打印 关闭

 

在影片里,如果有火灾的戏份,那么少不了炸裂一地玻璃的场景。

 

这种场景其实并不是为了带来更好的观影效果,在现实生活中,如果发生火灾,同样会导致玻璃破裂。

 

有些帖子说明说,这是因为火灾时内外压强不等导致的破裂,确实如此,房子火灾是会发生爆炸,这是因为高温让内部压强升高。

 

但是,玻璃可能不需要等到这种压强失衡的时候,就会炸裂了。


 

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为什么在火灾中玻璃会破碎?

 

在房子发生火灾的时候,墙壁上的开口或窗户对火势的蔓延起着关键作用,与墙壁相比,窗户是建筑中防火能力较弱的部分。

 

在隔室火势上升期间,室内温度会升高,其实璃窗破碎是因为火灾造成的加热不均。

 

玻璃窗格不可能受到室内火势的均匀加热,比如,玻璃受热量影响最大的是中心区域,在中心区域往外逐渐变少,来自火焰的热浪在玻璃的平面上形成了一个“热梯度”。

 

现在回到大家的话题,这个问题应该变成导致玻璃“加热不均匀”的因素有哪些?


 

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图为:导致玻璃破裂的温度梯度

 

这个因素有很多!刚刚大家提到的是平面内的不同,其实在厚度上也不同。

 

玻璃窗安装在框架内,与玻璃板相比,框架的厚度更大。在大火中,玻璃板的一侧突然经历了强烈的热通量。结果,在玻璃板的整个厚度上产生了急剧地热梯度,火源外侧比内侧接收到的热量要少得多。

 

由火灾引起的快速加热被称为“热冲击”,而产生的深梯度被称为“热应力”,而热应力会导致玻璃破裂。

 

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框架的厚度大于玻璃的厚度,在火灾过程中,热应力将集中在玻璃面板的中心区域。并且火以热辐射的形式将热能传递到玻璃面板上,玻璃的外侧基本不受辐射和对流加热,热量只能通过传导损失。

 

因此,热量集中在玻璃的中心区域,使其膨胀。当玻璃的边缘恰好相对较冷时,就会在材料中产生应力,这种渐变会导致玻璃破碎。

 

即使在均匀加热的情况下,玻璃的外侧仍然相对较冷。

 

玻璃在炸裂之前先会破裂,裂缝来自嵌在框架中的玻璃的侧面。从玻璃破裂到完全破碎的时间取决于玻璃的类型和火灾的性质。

 

影响玻璃破碎的因素:

 

不是所有的玻璃窗都在相同的温度下破裂,不同类型的玻璃有不同的耐热能力。主要由以下三个个主要因素决定:

 

(1)玻璃板的厚度。

 

玻璃的厚度是影响玻璃破碎的主要因素。下图是玻璃破碎和玻璃厚度、以及受热温度之间的关系!


 

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(2)玻璃种类

 

6毫米厚的商用建筑用的平板玻璃暴露在23 kw/m^2的辐射热通量下破裂,时间是7分钟;而用于运输车辆和学校建筑的塑料玻璃需要26 kw/m^2的热通量才能开裂。

 

(3)框架材料

 

据了解,窗框材料对火灾引起的玻璃破碎也有显著影响。研究表明,乙烯基框架窗户容易受到早期损坏,当热通量上升到8-16kw/m^2范围时就会损坏;而铝框窗户中的玻璃比传统的木框窗户更能在火灾中幸存下来。

 

除上述因素外,窗户尺寸、通风口、玻璃涂层、遮阳图案、玻璃缺陷、平面温度梯度等因素都会影响火灾中玻璃的破碎。

 

最后

 

在一些社交平台上偶尔会看到这类问答,但是其实大部分人并不关心这样的话题,但它对许多人来说是最重要的。

 

在隔室火灾中,玻璃的破碎是一个关键问题,因为玻璃在破碎前是障碍物,破碎后就是通风口。

 



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