APP下载

红外热成像技术在建筑节能检测中的应用

2014-10-20张增钰

建材发展导向 2014年5期
关键词:应用建筑

摘 要:本文简要分析了红外热成像技术原理,探讨了红外热成像技术在建筑节能检测中的应用,包括其在外墙饰面质量、渗漏、受潮、热对流损失及热传导损失等检测中的应用。

关键词:红外热成像技术;建筑;节能检测;应用

红外热成像技术于上世纪开始应用于建筑质量检测中,近年来,随着红外热成像技术的不断成熟,建筑评估技术也得到了进一步发展。当物体的温度高于绝对零度时,会释放出一种能量,而物体温度的四次方与该能量之间的关系为正比关系,这种能量被称之为红外线。肉眼看不到红外线,但可通过红外热成像仪中的光学成像物镜和红外探测器等,检测被测物体的红外辐射量,并通过红外探测器光敏组件,反映红外线,获取红外热像图。物体表面的热分布场与热成像图呈对应关系。当物体中的热流出现传递或扩散反应时,由于传导热物理性质或材料等差异,会出现无阻传递或受阻堆积等情况,在物体表面形成冷热区。在这个过程中,所产生的温差由里向外,采用红外热成像仪进行检测,可充分反映其质量。本文围绕红外热成像技术在建筑节能检测中的应用进行探讨。

1 红外热成像技术在外墙饰面质量检测中的应用

由于气密性缺陷或隔热层影响,建筑物容易出现受潮、空气泄漏及空气循环不畅等现象,影响建筑物居住舒适性。应通过科学的诊断,找出导致这些问题的原因,然后进行维修。对建筑物进行常规评估,或通过视觉检测,只能发现一些表面缺陷,难以检测出潜在隐患。很多缺陷具有隐匿性,常规检测难以察觉,发现时往往破坏严重,维修费用高昂。红外热成像技术对建筑诊断具有重要作用,对建筑无损伤影响,且经济实用,不管是建筑受潮、漏气,还是隔热材料热桥、缺失,都可以通过外墙温度变化情况反映出来,采用红外热成像技术进行检测,可测出建筑表面温度,从而推断出次表面温度,找出异常。

建筑墙体的热容量较大,如转砌体或混凝土主体等热容量,当外表面的温度明显高于材料温度时,所产生的热量会通过外墙饰面传播至墙体材料上。而当材料结构温度高于墙饰面板时,温度会随之降低,热量会沿着相反的方向传照。因此,一旦墙体出现粘结缺陷、空鼓或脱落等现象时,通过红外热成像技术检测可见冷斑或是热斑,检测结果可靠性较高,检测结束后,可对外墙红外热成像图进行分析论证,判断外墙有无质量问题。

2 红外热成像技术在建筑渗漏检测中的应用

在建筑使用过程中,其管道、屋面及其墙体等会受到各种因素的影响,如天气、时间等因素,从而导致墙面断裂或开裂现象,最终导致渗漏情况发生。此时,可采用红外热成像技术进行渗漏检测,检测面积大,时间快,操作方便,可靠性高,相对于人工目测检测方式来说,具有较多优点。若建筑表面与周围结构材料温度相比,有较大差异,可采用红外热成像仪进行检测,找出温度差异部位。若埋于地下的管道隔热层发生断裂现象,其表面将会出现热点,可通过热像仪进行检测。当管道热水出现泄漏现象时,周围区域会被泄漏的热水所浸透,热性会逐步提高,温度甚至会高于干燥区域。根据这一原理,可找出泄漏的具体位置,无需开挖即可完成检测,省时省力,检测费用低。在一些住宅建筑或办公楼等,常会因持续暴雨出现渗漏问题,采用常规检测方式难以找出渗漏原因和渗漏部位。建筑深水破坏具有持续性特点,如果不及时补修,将会导致建筑装饰、设备及其材料等遭受损坏,使室内空气混浊。渗漏渗水点查找难度较大,渗水路径难以确定,肉眼检测时甚至难以察觉渗水问题,采用红外热像仪检测,可明确渗水情况。

3 红外热成像技术在建筑受潮检测中的应用

建筑受潮危害性较大,容易对整个建筑物造成不良影响。当水处于气态状态时,是建筑材料中的重要组成部分,也是空气中的主要成分,但当水处于固态或液态状态时,则会导致受潮问题。造成这一现象的原因有可能是因建筑材料中的湿气释放,也有可能是因为渗漏问题引起,建筑受潮后,将会引发一系列问题,渗漏的水有可能会残留在裂缝中,如混凝土与砖之间未粘合区域,该区域通常会引起积水现象,也可导致气体泄漏。若建筑施工所采用的混凝土不合格,也会导致雨水渗漏,甚至造成砌墙体发生裂缝显现,使雨水从裂缝处渗入,采用红外热成像技术可清洗显示裂缝。

4 红外热成像技术在对流热损失检测中的应用

泄漏主要由于密封不良引起,在建筑物中,气密内衬层如果出现损坏现象,或安装不当,将会导致缺陷产生。缺陷会使室内产生气流,从而降低局部温度,使建筑尘土沉降更深,能耗更大,这种现象称之为热流损失。泄漏的原因较复杂,普通检测方法难以察觉,必须采用红外热成像技术检测其气密性,明确泄漏的具体部位。例如,当冷气充满整个室内时,气压增加后,冷气会因气压影响流出室外,此时,冷气会随着泄露的洞口逐渐排出,温度也会随之降低,通过红外热成像技术进行检测,可轻而易举找出泄露部位,说明建筑的密封性较差,对流热损失情况较严重。

5 红外热成像技术在热传导损失检测中的应用

隔热层一般会设置在建筑物围护结构中,用于改善室内环境,避免室内温度过高。若建筑物没有设置隔热层,或安装不当,气密性及气密层等会影响建筑整体个人性能,导致能耗提高。用红外热成像技术检测可测出建筑物热损失,判断建筑物隔热处理是否到位。对于建筑中的墙体空穴部位,必须安装隔热层,且安装时需严格选择隔热材料,确保隔热材料紧密依附在墙壁上,达到填充墙体空穴的目的,只有这样,才能确保建筑隔热效果。如果建筑没有按照这一要求安装隔热材料,将会埋下空气对流泄露隐患,大大降低建筑隔热效果。不管是任何类型的建筑物,都应满足建筑节能要求,做好气密层防护措施,安装好隔热层,一旦建筑出现缺陷,应立即进行修补,以免影响建筑的使用。

随着建筑行业的不断发展,其隔热标准得到了进一步改进,隔热性能越来越强。一般情况下,导致建筑隔热问题的原因可概括为以下方面:(1)隔热材料合格,但因受潮,隔热性能降低;(2)隔热材料具有一定的渗透性,与安装要求不符;(3)HVAC安装不当,穿透隔热层;(4)安装方法不正确;(5)隔热材料与空穴部位没有紧密贴合,出现孔洞或是缝隙等,隔热材料不合理,或刚性绝缘不当。这样一来,当室内气压与室外气压出现较大差异时,便会产生气流,经由洞流流出,因受到气流影响,会出现明显差异,如图1所示。此时,采用红外热成像技术即可找出气漏位置。

图1 在红外热成像技术检测下的建筑物缺陷

6 结语

综上所述,对于建筑缺陷,可采用红外热成像技术进行检测,找出缺陷原因,及时采取修补措施,做好建筑物预维护工作,通过红外检测减少建筑维护费用和能耗。红外热成像技术在建筑节能检测中具有重要作用,随着科技发展,相信在未来的发展中,红外热成像技术将会越来越成熟,在建筑检测中的应用前景将会越来越广阔。

参考文献

[1] 李莹,田园.红外热像技术提高了建筑节能测试水平[J].石油石化节能,2011,08(03).

[2] 杨丽萍,闫增峰,孙立新等.红外热成像技术在建筑外墙热工缺陷检测中的应用[J].新型建筑材料,2010,02(06).

[3] 黄国扬,李健.红外热成像技术在建筑节能检测中的应用[J].住宅科技,2010,12(01).

作者简介:张增钰(1987.12- ),男,汉族,工程师,本科,主要从事建筑节能检测及咨询方面工作。

摘 要:本文简要分析了红外热成像技术原理,探讨了红外热成像技术在建筑节能检测中的应用,包括其在外墙饰面质量、渗漏、受潮、热对流损失及热传导损失等检测中的应用。

关键词:红外热成像技术;建筑;节能检测;应用

红外热成像技术于上世纪开始应用于建筑质量检测中,近年来,随着红外热成像技术的不断成熟,建筑评估技术也得到了进一步发展。当物体的温度高于绝对零度时,会释放出一种能量,而物体温度的四次方与该能量之间的关系为正比关系,这种能量被称之为红外线。肉眼看不到红外线,但可通过红外热成像仪中的光学成像物镜和红外探测器等,检测被测物体的红外辐射量,并通过红外探测器光敏组件,反映红外线,获取红外热像图。物体表面的热分布场与热成像图呈对应关系。当物体中的热流出现传递或扩散反应时,由于传导热物理性质或材料等差异,会出现无阻传递或受阻堆积等情况,在物体表面形成冷热区。在这个过程中,所产生的温差由里向外,采用红外热成像仪进行检测,可充分反映其质量。本文围绕红外热成像技术在建筑节能检测中的应用进行探讨。

1 红外热成像技术在外墙饰面质量检测中的应用

由于气密性缺陷或隔热层影响,建筑物容易出现受潮、空气泄漏及空气循环不畅等现象,影响建筑物居住舒适性。应通过科学的诊断,找出导致这些问题的原因,然后进行维修。对建筑物进行常规评估,或通过视觉检测,只能发现一些表面缺陷,难以检测出潜在隐患。很多缺陷具有隐匿性,常规检测难以察觉,发现时往往破坏严重,维修费用高昂。红外热成像技术对建筑诊断具有重要作用,对建筑无损伤影响,且经济实用,不管是建筑受潮、漏气,还是隔热材料热桥、缺失,都可以通过外墙温度变化情况反映出来,采用红外热成像技术进行检测,可测出建筑表面温度,从而推断出次表面温度,找出异常。

建筑墙体的热容量较大,如转砌体或混凝土主体等热容量,当外表面的温度明显高于材料温度时,所产生的热量会通过外墙饰面传播至墙体材料上。而当材料结构温度高于墙饰面板时,温度会随之降低,热量会沿着相反的方向传照。因此,一旦墙体出现粘结缺陷、空鼓或脱落等现象时,通过红外热成像技术检测可见冷斑或是热斑,检测结果可靠性较高,检测结束后,可对外墙红外热成像图进行分析论证,判断外墙有无质量问题。

2 红外热成像技术在建筑渗漏检测中的应用

在建筑使用过程中,其管道、屋面及其墙体等会受到各种因素的影响,如天气、时间等因素,从而导致墙面断裂或开裂现象,最终导致渗漏情况发生。此时,可采用红外热成像技术进行渗漏检测,检测面积大,时间快,操作方便,可靠性高,相对于人工目测检测方式来说,具有较多优点。若建筑表面与周围结构材料温度相比,有较大差异,可采用红外热成像仪进行检测,找出温度差异部位。若埋于地下的管道隔热层发生断裂现象,其表面将会出现热点,可通过热像仪进行检测。当管道热水出现泄漏现象时,周围区域会被泄漏的热水所浸透,热性会逐步提高,温度甚至会高于干燥区域。根据这一原理,可找出泄漏的具体位置,无需开挖即可完成检测,省时省力,检测费用低。在一些住宅建筑或办公楼等,常会因持续暴雨出现渗漏问题,采用常规检测方式难以找出渗漏原因和渗漏部位。建筑深水破坏具有持续性特点,如果不及时补修,将会导致建筑装饰、设备及其材料等遭受损坏,使室内空气混浊。渗漏渗水点查找难度较大,渗水路径难以确定,肉眼检测时甚至难以察觉渗水问题,采用红外热像仪检测,可明确渗水情况。

3 红外热成像技术在建筑受潮检测中的应用

建筑受潮危害性较大,容易对整个建筑物造成不良影响。当水处于气态状态时,是建筑材料中的重要组成部分,也是空气中的主要成分,但当水处于固态或液态状态时,则会导致受潮问题。造成这一现象的原因有可能是因建筑材料中的湿气释放,也有可能是因为渗漏问题引起,建筑受潮后,将会引发一系列问题,渗漏的水有可能会残留在裂缝中,如混凝土与砖之间未粘合区域,该区域通常会引起积水现象,也可导致气体泄漏。若建筑施工所采用的混凝土不合格,也会导致雨水渗漏,甚至造成砌墙体发生裂缝显现,使雨水从裂缝处渗入,采用红外热成像技术可清洗显示裂缝。

4 红外热成像技术在对流热损失检测中的应用

泄漏主要由于密封不良引起,在建筑物中,气密内衬层如果出现损坏现象,或安装不当,将会导致缺陷产生。缺陷会使室内产生气流,从而降低局部温度,使建筑尘土沉降更深,能耗更大,这种现象称之为热流损失。泄漏的原因较复杂,普通检测方法难以察觉,必须采用红外热成像技术检测其气密性,明确泄漏的具体部位。例如,当冷气充满整个室内时,气压增加后,冷气会因气压影响流出室外,此时,冷气会随着泄露的洞口逐渐排出,温度也会随之降低,通过红外热成像技术进行检测,可轻而易举找出泄露部位,说明建筑的密封性较差,对流热损失情况较严重。

5 红外热成像技术在热传导损失检测中的应用

隔热层一般会设置在建筑物围护结构中,用于改善室内环境,避免室内温度过高。若建筑物没有设置隔热层,或安装不当,气密性及气密层等会影响建筑整体个人性能,导致能耗提高。用红外热成像技术检测可测出建筑物热损失,判断建筑物隔热处理是否到位。对于建筑中的墙体空穴部位,必须安装隔热层,且安装时需严格选择隔热材料,确保隔热材料紧密依附在墙壁上,达到填充墙体空穴的目的,只有这样,才能确保建筑隔热效果。如果建筑没有按照这一要求安装隔热材料,将会埋下空气对流泄露隐患,大大降低建筑隔热效果。不管是任何类型的建筑物,都应满足建筑节能要求,做好气密层防护措施,安装好隔热层,一旦建筑出现缺陷,应立即进行修补,以免影响建筑的使用。

随着建筑行业的不断发展,其隔热标准得到了进一步改进,隔热性能越来越强。一般情况下,导致建筑隔热问题的原因可概括为以下方面:(1)隔热材料合格,但因受潮,隔热性能降低;(2)隔热材料具有一定的渗透性,与安装要求不符;(3)HVAC安装不当,穿透隔热层;(4)安装方法不正确;(5)隔热材料与空穴部位没有紧密贴合,出现孔洞或是缝隙等,隔热材料不合理,或刚性绝缘不当。这样一来,当室内气压与室外气压出现较大差异时,便会产生气流,经由洞流流出,因受到气流影响,会出现明显差异,如图1所示。此时,采用红外热成像技术即可找出气漏位置。

图1 在红外热成像技术检测下的建筑物缺陷

6 结语

综上所述,对于建筑缺陷,可采用红外热成像技术进行检测,找出缺陷原因,及时采取修补措施,做好建筑物预维护工作,通过红外检测减少建筑维护费用和能耗。红外热成像技术在建筑节能检测中具有重要作用,随着科技发展,相信在未来的发展中,红外热成像技术将会越来越成熟,在建筑检测中的应用前景将会越来越广阔。

参考文献

[1] 李莹,田园.红外热像技术提高了建筑节能测试水平[J].石油石化节能,2011,08(03).

[2] 杨丽萍,闫增峰,孙立新等.红外热成像技术在建筑外墙热工缺陷检测中的应用[J].新型建筑材料,2010,02(06).

[3] 黄国扬,李健.红外热成像技术在建筑节能检测中的应用[J].住宅科技,2010,12(01).

作者简介:张增钰(1987.12- ),男,汉族,工程师,本科,主要从事建筑节能检测及咨询方面工作。

摘 要:本文简要分析了红外热成像技术原理,探讨了红外热成像技术在建筑节能检测中的应用,包括其在外墙饰面质量、渗漏、受潮、热对流损失及热传导损失等检测中的应用。

关键词:红外热成像技术;建筑;节能检测;应用

红外热成像技术于上世纪开始应用于建筑质量检测中,近年来,随着红外热成像技术的不断成熟,建筑评估技术也得到了进一步发展。当物体的温度高于绝对零度时,会释放出一种能量,而物体温度的四次方与该能量之间的关系为正比关系,这种能量被称之为红外线。肉眼看不到红外线,但可通过红外热成像仪中的光学成像物镜和红外探测器等,检测被测物体的红外辐射量,并通过红外探测器光敏组件,反映红外线,获取红外热像图。物体表面的热分布场与热成像图呈对应关系。当物体中的热流出现传递或扩散反应时,由于传导热物理性质或材料等差异,会出现无阻传递或受阻堆积等情况,在物体表面形成冷热区。在这个过程中,所产生的温差由里向外,采用红外热成像仪进行检测,可充分反映其质量。本文围绕红外热成像技术在建筑节能检测中的应用进行探讨。

1 红外热成像技术在外墙饰面质量检测中的应用

由于气密性缺陷或隔热层影响,建筑物容易出现受潮、空气泄漏及空气循环不畅等现象,影响建筑物居住舒适性。应通过科学的诊断,找出导致这些问题的原因,然后进行维修。对建筑物进行常规评估,或通过视觉检测,只能发现一些表面缺陷,难以检测出潜在隐患。很多缺陷具有隐匿性,常规检测难以察觉,发现时往往破坏严重,维修费用高昂。红外热成像技术对建筑诊断具有重要作用,对建筑无损伤影响,且经济实用,不管是建筑受潮、漏气,还是隔热材料热桥、缺失,都可以通过外墙温度变化情况反映出来,采用红外热成像技术进行检测,可测出建筑表面温度,从而推断出次表面温度,找出异常。

建筑墙体的热容量较大,如转砌体或混凝土主体等热容量,当外表面的温度明显高于材料温度时,所产生的热量会通过外墙饰面传播至墙体材料上。而当材料结构温度高于墙饰面板时,温度会随之降低,热量会沿着相反的方向传照。因此,一旦墙体出现粘结缺陷、空鼓或脱落等现象时,通过红外热成像技术检测可见冷斑或是热斑,检测结果可靠性较高,检测结束后,可对外墙红外热成像图进行分析论证,判断外墙有无质量问题。

2 红外热成像技术在建筑渗漏检测中的应用

在建筑使用过程中,其管道、屋面及其墙体等会受到各种因素的影响,如天气、时间等因素,从而导致墙面断裂或开裂现象,最终导致渗漏情况发生。此时,可采用红外热成像技术进行渗漏检测,检测面积大,时间快,操作方便,可靠性高,相对于人工目测检测方式来说,具有较多优点。若建筑表面与周围结构材料温度相比,有较大差异,可采用红外热成像仪进行检测,找出温度差异部位。若埋于地下的管道隔热层发生断裂现象,其表面将会出现热点,可通过热像仪进行检测。当管道热水出现泄漏现象时,周围区域会被泄漏的热水所浸透,热性会逐步提高,温度甚至会高于干燥区域。根据这一原理,可找出泄漏的具体位置,无需开挖即可完成检测,省时省力,检测费用低。在一些住宅建筑或办公楼等,常会因持续暴雨出现渗漏问题,采用常规检测方式难以找出渗漏原因和渗漏部位。建筑深水破坏具有持续性特点,如果不及时补修,将会导致建筑装饰、设备及其材料等遭受损坏,使室内空气混浊。渗漏渗水点查找难度较大,渗水路径难以确定,肉眼检测时甚至难以察觉渗水问题,采用红外热像仪检测,可明确渗水情况。

3 红外热成像技术在建筑受潮检测中的应用

建筑受潮危害性较大,容易对整个建筑物造成不良影响。当水处于气态状态时,是建筑材料中的重要组成部分,也是空气中的主要成分,但当水处于固态或液态状态时,则会导致受潮问题。造成这一现象的原因有可能是因建筑材料中的湿气释放,也有可能是因为渗漏问题引起,建筑受潮后,将会引发一系列问题,渗漏的水有可能会残留在裂缝中,如混凝土与砖之间未粘合区域,该区域通常会引起积水现象,也可导致气体泄漏。若建筑施工所采用的混凝土不合格,也会导致雨水渗漏,甚至造成砌墙体发生裂缝显现,使雨水从裂缝处渗入,采用红外热成像技术可清洗显示裂缝。

4 红外热成像技术在对流热损失检测中的应用

泄漏主要由于密封不良引起,在建筑物中,气密内衬层如果出现损坏现象,或安装不当,将会导致缺陷产生。缺陷会使室内产生气流,从而降低局部温度,使建筑尘土沉降更深,能耗更大,这种现象称之为热流损失。泄漏的原因较复杂,普通检测方法难以察觉,必须采用红外热成像技术检测其气密性,明确泄漏的具体部位。例如,当冷气充满整个室内时,气压增加后,冷气会因气压影响流出室外,此时,冷气会随着泄露的洞口逐渐排出,温度也会随之降低,通过红外热成像技术进行检测,可轻而易举找出泄露部位,说明建筑的密封性较差,对流热损失情况较严重。

5 红外热成像技术在热传导损失检测中的应用

隔热层一般会设置在建筑物围护结构中,用于改善室内环境,避免室内温度过高。若建筑物没有设置隔热层,或安装不当,气密性及气密层等会影响建筑整体个人性能,导致能耗提高。用红外热成像技术检测可测出建筑物热损失,判断建筑物隔热处理是否到位。对于建筑中的墙体空穴部位,必须安装隔热层,且安装时需严格选择隔热材料,确保隔热材料紧密依附在墙壁上,达到填充墙体空穴的目的,只有这样,才能确保建筑隔热效果。如果建筑没有按照这一要求安装隔热材料,将会埋下空气对流泄露隐患,大大降低建筑隔热效果。不管是任何类型的建筑物,都应满足建筑节能要求,做好气密层防护措施,安装好隔热层,一旦建筑出现缺陷,应立即进行修补,以免影响建筑的使用。

随着建筑行业的不断发展,其隔热标准得到了进一步改进,隔热性能越来越强。一般情况下,导致建筑隔热问题的原因可概括为以下方面:(1)隔热材料合格,但因受潮,隔热性能降低;(2)隔热材料具有一定的渗透性,与安装要求不符;(3)HVAC安装不当,穿透隔热层;(4)安装方法不正确;(5)隔热材料与空穴部位没有紧密贴合,出现孔洞或是缝隙等,隔热材料不合理,或刚性绝缘不当。这样一来,当室内气压与室外气压出现较大差异时,便会产生气流,经由洞流流出,因受到气流影响,会出现明显差异,如图1所示。此时,采用红外热成像技术即可找出气漏位置。

图1 在红外热成像技术检测下的建筑物缺陷

6 结语

综上所述,对于建筑缺陷,可采用红外热成像技术进行检测,找出缺陷原因,及时采取修补措施,做好建筑物预维护工作,通过红外检测减少建筑维护费用和能耗。红外热成像技术在建筑节能检测中具有重要作用,随着科技发展,相信在未来的发展中,红外热成像技术将会越来越成熟,在建筑检测中的应用前景将会越来越广阔。

参考文献

[1] 李莹,田园.红外热像技术提高了建筑节能测试水平[J].石油石化节能,2011,08(03).

[2] 杨丽萍,闫增峰,孙立新等.红外热成像技术在建筑外墙热工缺陷检测中的应用[J].新型建筑材料,2010,02(06).

[3] 黄国扬,李健.红外热成像技术在建筑节能检测中的应用[J].住宅科技,2010,12(01).

作者简介:张增钰(1987.12- ),男,汉族,工程师,本科,主要从事建筑节能检测及咨询方面工作。

猜你喜欢

应用建筑
《北方建筑》征稿简则
关于建筑的非专业遐思
建筑的“芯”
山居中的石建筑
多媒体技术在小学语文教学中的应用研究
分析膜技术及其在电厂水处理中的应用
GM(1,1)白化微分优化方程预测模型建模过程应用分析
煤矿井下坑道钻机人机工程学应用分析
气体分离提纯应用变压吸附技术的分析
会计与统计的比较研究