1. 引言:
現(xiàn)代社會中種類繁多的各種建筑,從工廠、大壩到別墅、高樓大廈,由于其結(jié)構(gòu)設(shè)計相當(dāng)復(fù)雜,往往會造成諸多困擾,通常會有許多難以診斷和解決的問題,如:
l 由于保溫問題所造成的額外的能量流失和空氣泄漏;
l 由于滲漏、結(jié)露、或結(jié)霜造成濕氣侵人;
l 冰、雪及陽光對屋頂造成的損害;
如今,紅外熱像儀使我們可以從另一個方面,從紅外輻射的角度詳細(xì)地解讀建筑物所發(fā)出的信號,一旦得到合理有效的使用,熱像儀可以及時發(fā)現(xiàn)問題所在,尋求有效的解決方法。
2. 紅外熱像儀的在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用范圍:
(1)表面溫度可以為我們提供有關(guān)樓宇結(jié)構(gòu)、管道系統(tǒng)、供暖通風(fēng)及空調(diào)系統(tǒng)以及電氣系統(tǒng)的許多信息。在透過紅外鏡頭觀察時,平日肉眼看不到的問題會突現(xiàn)眼前。使用紅外熱像儀,可以檢測到空氣泄漏、水分積累、管道堵塞、墻壁后面的結(jié)構(gòu)特征以及過熱的電氣線路等,并對數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化記錄歸檔。通過用這種工具對表面進(jìn)行掃描,您可以快速發(fā)現(xiàn)通常代表潛在問題的溫度變化,并以詳細(xì)的圖形報告的形式對數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄。
找到了潛在的問題來源,您就可以節(jié)省寶貴的檢查時間,只對那些需要進(jìn)行維修的部位進(jìn)行處理 ,而不是不管實(shí)際情況如何,盲目開展維修工作。
(2)紅外熱像儀可以以熱圖像的形式立即指示出熱點(diǎn)或冷點(diǎn)。使得熱成像測量成為一種日常測量方法。熱量檢查可以識別并確定新樓宇或現(xiàn)有樓宇內(nèi)熱異常的程度,例如:檢查電氣系統(tǒng),安全地定位電氣系統(tǒng)中的過熱部件,并以熱圖像中的熱點(diǎn)。
(3)紅外熱像儀可通過對建筑物表面的溫度分布狀況的檢測,分析建筑物的結(jié)構(gòu),從而及時有效地發(fā)現(xiàn)例如外墻開裂、房頂裂縫、內(nèi)部支撐損壞等問題,可避免嚴(yán)重影響救援進(jìn)度、危害救援人員安全的房屋跨塌傷害事故,為災(zāi)區(qū)的救援工作提供技術(shù)保障;同時也可為災(zāi)區(qū)受損房屋的安全及滲漏狀況提供參考依據(jù)。
紅外熱像儀是“建筑質(zhì)量檢測”的有力工具,即通過非接觸的方式測量建筑結(jié)構(gòu)的表面溫度狀態(tài),來檢測外墻的剝離、空鼓狀況或評估保溫節(jié)能效果,其同時具有的紅外-可見光融合功能可以方便、快速地查出問題位置。
3.紅外熱像儀的應(yīng)用實(shí)例:
(1)檢查保溫層缺失或損壞狀況
保溫層的缺失或損壞會導(dǎo)致外墻表面形成明顯溫度差異,熱像儀在可指示出保溫層的位置、形狀和強(qiáng)度,并進(jìn)行記錄歸檔。
保溫層缺失
(2)外墻滲漏檢測
當(dāng)外墻部分區(qū)域發(fā)生滲漏,滲水部位與正常部位的熱容量不一致,在環(huán)境溫度發(fā)生變化的過程中,滲漏部位與正常部位的溫度將會出現(xiàn)差異,這樣雖然表面的顏色一致,但溫度的差異可以在熱像儀上及時、清晰地反映出來。
外墻滲漏
(3)防水層滲漏檢測
水分可滲過屋頂和墻壁中的接口和裂縫并積累起來,從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)部件腐朽、發(fā)霉,有時還會造成嚴(yán)重的健康危害。因此,定期進(jìn)行建筑防水層的熱像檢查是十分重要的。
防水層滲漏
(4)外墻磚空鼓檢測
空鼓部位的空氣與正常部位的溫度往往會有差異,其測量原理請參考外墻滲漏檢測,一般檢測外墻磚空鼓需要使用適合遠(yuǎn)距離、小目標(biāo)的長焦鏡頭。
外墻磚空鼓
(5)泄漏點(diǎn)檢測
用于檢測空氣泄露點(diǎn)的常用方法是通過檢測空氣交換率并采用一種被稱為“風(fēng)門”的檢測過程。在該過程中,房屋內(nèi)會產(chǎn)生負(fù)壓。此時,室外的壓力大于室內(nèi)的壓力,因此,空氣將會從密封不嚴(yán)的區(qū)域進(jìn)入。紅外熱像儀能夠快速檢測到流動的氣流,密封不嚴(yán)的區(qū)域就可以很方便地被加以識別,并且在完成下一步工序之前解決問題,從而避免由潛在的施工問題變成花費(fèi)昂貴的棘手問題。
(6)檢查結(jié)構(gòu)部件
有時面對已完成的構(gòu)件結(jié)構(gòu),因?yàn)槟承┰?,我們可能要進(jìn)行結(jié)構(gòu)驗(yàn)證,如整體墻中帶鋼筋的灌漿室,澆注墻中的結(jié)構(gòu)件或定位歷史建筑物中表面以下的某些細(xì)節(jié)。熱成像檢查可幫助您快速找到灌注墻體、地板和天花板中的支撐梁、管道、電纜和煙道。只需對表面進(jìn)行掃描,就可得到詳細(xì)的熱圖像,清晰地顯示出表面下的細(xì)節(jié)。
(7)評估建筑材料及節(jié)能狀況
對各種環(huán)境條件下保溫材料的性能進(jìn)行測試,以確定它們保持或反射熱量的能力。熱像儀可以顯示出能量泄漏情況。如圖示,外墻在有隔熱材料覆蓋時(左側(cè)方型部位)溫度明顯比沒有隔熱材料覆蓋的部位溫度高,說明熱量被保溫材料所阻擋,難以通過外墻傳遞至室內(nèi)。
保溫材料性能評估
(8)屋頂及舊建筑翻修
城市中的房屋以及一些古老的建筑,特別是屋頂,其往往要經(jīng)受日曬雨淋和大氣的一些侵蝕,而其受損情況各有不同,如果我們只是簡單地將整個屋頂或外墻加以更換,可能會耗費(fèi)大量的時間與金錢,如果我們利有熱像儀將輻射轉(zhuǎn)為熱圖像或熱圖譜,它們可以形象地顯示溫度差別,從而輕松地區(qū)分出完好區(qū)域以及破損區(qū)域,這樣可以節(jié)約大量的時間和金錢。
(9)受損及危建筑的檢測
2008年5月12日的四川汶川大地震中,紅外熱像儀在建筑結(jié)構(gòu)方面以及危房評估檢測中給出了相當(dāng)大的協(xié)助:
-建筑結(jié)構(gòu)件的損壞,特別是無法直接觀測的內(nèi)部受損情況;
-建筑內(nèi)外飾(主要是外墻磚)的空鼓,防止發(fā)生脫落傷人事故;
墻體內(nèi)部開裂
鋼筋混凝土承重墻內(nèi)部受損
上述圖片為建筑專用型紅外熱像儀在汶川大地震震區(qū)拍攝的建筑受損狀況。
5. 結(jié)束語
紅外熱像儀是—款輕便小巧、操作簡便的建筑檢測儀器,只須簡單地扣動扳機(jī),便可以得到高質(zhì)量的熱像圖。 由上可知,紅外熱像儀為“建筑行業(yè)的診斷”提供了一項新的檢測方法,大大提高了檢測的準(zhǔn)確性、實(shí)效性、合理性,讓建筑無損檢測變的更加的科學(xué)、進(jìn)步與實(shí)用。
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