Por que as janelas de vidro se quebram durante um incêndio?

Todos nós gostamos de filmes de ação, especialmente por conta daquelas cenas de tirar o fôlego em que um prédio gigantesco está em chamas e pedaços de vidro das janelas caem do céu. No entanto, o que pouca gente sabe é que por mais dramática que uma cena desse tipo possa parecer, há uma pitada de realidade nela.

A quebra de vidro devido ao fogo não é apenas um pedaço da mágica do cinema, mas também ocorre na vida real. Incidentes infelizes, como incêndios em prédios e residências comuns, são conhecidos por causar a quebra de vidros das janelas. Mas, afinal de contas, por que isso acontece?

Por que as janelas de vidro estouram durante um incêndio?

As janelas de vidro são as partes do edifício que geralmente têm menos resistência ao fogo, em comparação com as paredes. Durante um incêndio, há um aumento na temperatura da residência, sendo que a quebra das vidraças ocorre devido ao aquecimento não uniforme causado pelo fogo.

No geral, as janelas de vidro nunca estão sujeitas ao calor uniforme do fogo presente no ambiente, sendo que a região da vidraça que mais sucumbe ao aquecimento é a região central. Como resultado, o centro do vidro tende a ficar mais quente do que o resto durante um incêndio.

Por conta disso, as ondas de calor do fogo criam um uma variação de temperatura em toda a dimensão plana da vidraça. Consequentemente, diferentes regiões do painel de vidro experimentam níveis de aquecimento distintos, razão pela qual ocorre a quebra do material.

Dito isto, é importante deixar claro que existem vários fatores que levam ao “aquecimento não uniforme” do vidro, como veremos no tópico a seguir.

Como o vidro das janelas quebra devido a um incêndio?

As janelas de vidro são geralmente encaixadas em molduras, sendo que a espessura da moldura é maior, em comparação com a vidraça. Durante um incêndio, há um intenso fluxo de calor que é repentinamente experimentado em um determinado lado da vidraça. Como resultado, há nitidamente uma variação térmica criada em toda a espessura do painel.

O rápido aquecimento causado pelo fogo é chamado de “choque térmico”, enquanto a variação de temperatura no vidro é chamada de “estresse térmico”. É exatamente o estresse térmico que faz com que a janela se quebre.

Durante um incêndio, o estresse térmico é focado na região central da vidraça, sendo que o fogo transfere o calor térmico como radiação térmica para a vidraça. Como resultado, o calor concentrado na região central do vidro faz com que ele se expanda. Embora as bordas do painel sejam relativamente mais frias, isso induz tensão no material.

Mesmo em casos de aquecimento uniforme, ou quando a janela de vidro sofre uma carga térmica uniforme, os painéis do vidro permanecem relativamente mais frios. Isso ocorre porque o calor das laterais tende a se dissipar nas molduras das janelas mais grossas, deixando as laterais frias.

Vale mencionar que o estilhaçamento do vidro ocorre antes da quebra. As rachaduras se originam nas laterais do vidro embutidas nas molduras. Dito isto, o tempo entre o vidro rachar pela primeira vez e quebrar completamente depende do tipo de vidro e da natureza do fogo.

Quais fatores afetam a quebra do vidro?

Nem todas as janelas de vidro quebram sob a mesma temperatura, pois diferentes tipos de vidro têm diferentes capacidades de resistência térmica. A espessura do vidro é um dos fatores mais importantes, mas o material da moldura da janela também é conhecido por ser um agente significativo na quebra de vidro causada por incêndios.

Estudos já mostraram que o vidro nas janelas com moldura de alumínio tende a sobreviver a incêndios melhor do que as janelas com moldura de madeira tradicionais.

Além dos aspectos acima mencionados, fatores como tamanho da janela, saídas de calor, revestimento de vidro e possíveis defeitos do vidro também são conhecidos por afetar a sua quebra devido a incêndios. No entanto, o tamanho da influência desses fatores ainda estão sendo estudados e analisados.

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Por último, vale destacar que, até mesmo quando se trata de automóveis, a resistência do vidro utilizado é cuidadosamente analisada. Esses contextos e muitos outros deram origem a uma série de experimentos teóricos, empíricos e práticos sendo realizados a fim de estudar a capacidade de resistência dos vidros ao calor e seu papel crucial na nossa segurança em diversas situações.

E você, já tinha reparado nesse detalhe das janelas de vidro? Se gostou desse post, não se esqueça de compartilhá-lo!