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高温炙烤下,家中玻璃缘何“自爆”?专家解析热应力爆裂

2025-07-17大河网

大河网讯(记者 宋向乐)近日,河南郑州遭遇极端高温天气。在高温炙烤下,市民田先生家中发生了一件怪事:7月15日上午10点左右,他家卫生间窗户的内层玻璃毫无征兆地裂成了蜘蛛网状。那么,高温天气真的能把家里的玻璃“热裂”吗?该如何判断自家窗户玻璃的风险等级?来一起看看。

7月15日上午郑州田先生家的玻璃裂开了。图源:受访者

温差是“罪魁祸首”,极端高温放大风险

田先生回忆,当时室内空调设置在27℃左右,但卫生间窗户朝东,正被烈日暴晒。“没有听见任何异响,裂纹是从内层开始的,应该不是外力击打,估计就是天太热了。”他补充道,当时手机显示室外气温高达43℃。据记者了解,类似的情况在省内多地亦有发生。

专家指出,这种“蛛网状”破裂正是典型的热应力爆裂现象。其核心原因在于玻璃两侧巨大的温差。

当窗户一面(如朝东、西方向暴晒面)温度急剧升高,而另一面(如空调房内)温度较低时,玻璃不同部位的热胀冷缩程度不一,内部产生巨大应力。特别是普通玻璃导热性差,热量传递慢,更容易在暴晒面(温度可能高达70℃)与阴凉面(空调维持的27℃左右)之间形成显著温差。

一旦温差超过玻璃的承受极限(普通玻璃40~50℃),且玻璃本身存在微小损伤(如边缘划痕、气泡或安装应力点),内部张力就会突破临界点,导致玻璃从脆弱处崩裂,形成放射状裂纹。

郑州大学材料科学与工程学院教师崔书瑾介绍,玻璃爆裂一般有三种情况:一是内部的缺陷;二是外力作用的敲打;三是温差应力超限。“特别是那种深色玻璃,太阳暴晒的时候温差更大,内应力也就更大,容易形成爆裂。”崔书瑾说。

崔书瑾表示,家庭住宅用玻璃主要防止玻璃两侧的内外温差,特别是夏天高温的时候暴晒,如果室内开空调,就会温差大。拉上窗帘就能使玻璃两侧的温差降低,减小热应力,降低爆裂概率。

7月13日三门峡李女士家的玻璃裂开了。图源:受访者

并非普遍发生,多重因素影响风险等级

既然高温能导致玻璃破裂,为啥并非家家户户的玻璃都出现问题?这背后有多种因素。

首先,玻璃自身的品质和状态至关重要。全新、无划痕、无气泡的玻璃结构均匀,承温能力更强(极限温差可达100℃)。反之,微小的、肉眼难辨的划痕或老化损伤,会使其强度骤降70%以上,成为高温下的薄弱点。

其次,安装工艺影响巨大。如果窗框预留的膨胀缝隙不足(小于2mm),高温下玻璃膨胀受限,叠加温差应力极易破裂;安装不平整导致受力不均也会增加风险。

最后,极端天气事件本身具有偶发性,需要“高温+局部暴晒+快速降温(如突然开强冷空调)”等条件同时叠加,且玻璃恰好存在隐患。

据建筑行业统计,在极端高温区域,普通玻璃的年破裂率为1%~3%,钢化玻璃因其固有特性也存在0.1%~0.3%的自爆率,因此对多数家庭而言仍属小概率事件。

如何自检家中的玻璃风险?三步简易排查法

面对高温预警,居民如何初步判断自家窗户玻璃的风险等级?可采取简易三步法:

1. 看朝向与环境:正西、西南方向且无任何外部遮阳(如遮阳棚、大树)的窗户风险最高,正东、东南方向次之,北向或全遮挡窗户风险最低。使用手机指南针即可确认。

2. 查玻璃状态:重点观察玻璃边缘是否有发黑、霉变(密封老化),表面有无明显划痕或牛眼状白点(冲击点),侧面观察是否有波浪形变形(安装扭曲)。存在这些问题属于高危信号。

3. 测温差压力(进阶):在高温日下午,关闭空调让窗户暴晒一小时后,用手触摸或使用红外测温枪测量。若玻璃中心烫手(可能>60℃)无法停留,而边缘明显较凉,或实测中心与边缘温差≥15℃,或玻璃中心温度与室内墙面温差≥40℃,则属于高风险。

专家建议:预防与应急处理双管齐下

对于高风险玻璃(如西晒+普通玻璃+有瑕疵+温差大),专家建议尽快处理:可临时粘贴专业防爆膜缓解压力,但最根本的解决方案是更换为抗温差能力更强的夹胶钢化玻璃或三玻两腔中空玻璃。

中低风险窗户可加装外遮阳帘、百叶窗,并注意避免空调直吹窗户,温度不宜设置过低(建议≥26℃)。

一旦发生破裂,应立即用胶带呈“米”字形粘贴固定裂纹,防止碎片飞溅或坠落(尤其高层住户),并尽快联系专业人员更换。高温地区居民宜在每年入夏前进行自检,留意玻璃是否发出异常“咔哒”声(热胀冷缩加剧),防患于未然。

编辑:谭敏  审核 :刘杨

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