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[size=3] 由上海市建筑科学研究院(集团)有限公司负责起草,欧美大地仪器设备中国有限公司等单位参加起草的红外热像仪建筑检测规范《建筑红外热像检测要求》即将发布,该标准即将于2010年8月1日正式颁布实施。 这是我国第一个针对用红外热像仪对建筑物外墙饰面质量缺陷、渗漏、外围护结构热工缺陷等方面进行检测的标准,并于今年8月1号正式实施。 《建筑红外热像检测要求》标准有助提高建筑物红外检测规范。标准具体规定了建筑红外热像检测、检测结果的分级以及检测报告的基本内容。针对建筑红外检测,阐述了一些相关术语的定义,比如探测器、工作波段、测温范围、空间分辨率等。标准对检测方案内容做了详细规定,并详细列出了检测环境条件。标准规定了在渗漏检测中,找不到渗漏源时的试水检测方式。标准对检测结果及报告模式做了详细要求,对缺陷等级做了详细规定,并对报告内容做了限定。 此标准一共6个章节,其中介绍了红外热像仪检测涉及的术语和定义,检测内容和技术参数的规定,检测工作的流程,数据分析等。附录由A-F介绍了全国部分城市夏季红外检测建筑外墙饰面层粘结缺陷推荐时间,并提供了其它热能影响的参考热谱图,常用材料红外发射率表等。 [color=#f10b00]喜之:《建筑红外热像检测要求》标准的出台,使得建筑行业红外热像仪的检测有章可依,行业的检测有了规范性标准。忧之: 建筑行业是否都能认真地按照标准,对所有的房屋建筑进行一次不漏的进行检测呢?[/color][/size]
任何有温度的物体都会发出红外线,热像仪就是接收物体发出的红外线,通过有颜色的图片来显示被测量物表面的温度分布,根据温度的微小差异来找出温度的异常点,从而起到与维护的作用。一般也称作红外热像仪。下面以flir热像仪为例说下如何能做好LCD面板的红外热像检测? 1、选择合适的距离,LCD面板检测要求在热图中显示整块LCD面板的温度分布情况,若受到LCD屏幕或检测位置的限制,则需要考虑使用10.5mm广角镜头。 2、先使用自动模式测量LCD的温度范围;然后手动设置水平及跨度,将温度范围设置在最小,并包含有先前测量的温、度范围(各款仪器最小温度范围不同)。 3、切换各调色板模式,使热像图显示效果达到最佳(建议使用高对比度或铁红模式)。 4、LCD面板要求开机时间不小于30分钟,否则LCD面板温度未达到热平衡状态,对于判断面板温度是否超过标准会带来误差。
1.红外热成像基本原理 任何温度高于绝对零度的物体都会释放出红外线,其能量与该物体温度的四次方成正比。红外线不为人眼所见,但是红外热像仪利用红外探测器和光学成像物镜可接受被测目标的红外辐射能量,并把能量分布反映到红外探测器的光敏组件上,从而获得红外热像图,这种热像图与物体表面的热分布场相对应。当热流在物体内部扩散和传递的路径中,将会由于材料或传导的热物理性质不同,或受阻堆积,或通畅无阻传递,最终会在物体表面形成相应的“热区”和“冷区”,这种由里及表出现的温差,通过红外热成像仪进行检测并成像,进而可以评估其质量或状态。2.红外热成像技术在建筑结构工程领域的应用自二十世纪70年代以来,欧美一些发达国家先后开始了红外热像仪在建筑结构工程领域诊断维护的探索,使得红外热像技术在该领域的应用日臻完善,给建筑结构工程质量检测和评估技术前进和发展带来了较大的帮助,并制定了相应的技术规程。国内的红外建筑检测在二十世纪九十年代开始起步,一开始主要集中在外墙饰面砖的粘结质量以及渗漏检测方面。由于这些应用领域没有其它适合的检测手段,而红外热成像技术具有大面积、非接触远距离检测,不影响被测物体,使用安全,检测快速,结果直观可视等优势,使得该技术在建筑领域得到了迅猛的发展。通过大量的科研和工程实践,总结出了具体的测试方法和注意事项,颁布了各种测试规程,例如《CECS204:2006红外热像法检测建筑外墙饰面层粘结缺陷技术规程》,对该测试技术的发展和应用起到了很大的推动作用。目前红外热成像技术已经在以下几个方面得到了成熟的应用(如图1所示):墙面缺陷的检测,粘贴饰面的检测,渗漏和受潮的检测,热桥等热工缺陷检测,室内管道和电气设施的检测等。如图:建筑物缺陷的红外成像仪检测图像http://www.jetronl.com/uploads/allimg/120829/1_120829114451_1.jpg3.红外热成像技术在建筑节能检测中的应用 能量的消耗主要分成三部分:工业,运输和住宅。据统计,有30-50%的能量消耗集中在住宅。因此提倡节能建筑,提高能效,是一项紧迫的任务。对于新建筑和工程,比较容易处理,即建立并执行严格的节能标准和法规。然而对于现有建筑,能效相对较低,而每年只有1-2%的旧楼能得到翻新,因此,改善现有建筑降低其能耗势在必行。由于环境保护和节能的迫切需要,国内外特别是加拿大、美国、日本等国家都非常重视红外热成像技术在建筑节能方面的应用研究,取得了丰富的经验和成果。建筑中隔热层和气密性缺陷会造成室内空气不良、空气泄漏和受潮等,导致居住不舒适以及能源浪费。而解决这些问题最主要的困难是难以找到合适的方法和设备来诊断出问题所在。常规的视觉检测和评估通常效率不高,只能检测出一些明显的缺陷、表面缺陷,或隐藏的大面积缺陷。然而通常大部分缺陷并不明显,而且往往只有在造成严重的破坏之后才能知道,到时唯一的补救办法只能是花费高昂的重建费用。红外热像仪作为一种预维护诊断技术,是一种极为经济而且对建筑物本身没有损坏的诊断办法。热工性缺陷如隔热材料缺失、热桥、漏气和受潮等都会造成墙面的温度变化,通过红外热图像测得的表面温度可以表征出次表面的异常。以下将通过一些图片资料来阐述红外热成像技术在热传导损失、热对流损失、受潮、渗漏、外墙饰面质量检测中的应用,供有关质量检测和标准制订等部门在进行相关检测和标准编撰时参考。3.1.热传导损失检测在建筑围护结构中设计有隔热层,主要目的是以最合理的方式达到所期望的室内环境。经验表明,缺少隔热材料、隔热材料安装不正确、气密层和气密性不良都会降低轮廓的整体隔热性能,从而大幅提升能耗。对于新楼或旧楼,满足新的节能标准非常重要,隔热和气密层以及结构中其它任何缺陷都必须诊断并得到修补。建筑和隔热标准在过去几十年中不断改进。许多国家根据新的“环境能源效率指导方针”拥有或正在制订相应的节能标准。http://www.jetronl.com/uploads/allimg/120829/1_120829114558_1.jpg(2)红外热图显示出此新建楼房的节能效果很好,在检测中找不出热缺陷典型的隔热缺陷有: 隔热材料没有填充整个设计的空间(缝隙、孔洞、隔热层薄、隔热材料沉降、安装后材料收缩、在错误的位置进行刚性绝缘等) 隔热材料安装不当 HVAC 通过隔热层进行安装 有渗透性的隔热材料不足以阻挡气流的运动 隔热材料受潮http://www.jetronl.com/uploads/allimg/120829/1_120829114807_1.jpg(3)图红外检测清楚的显示楼房能量损失程度图3中楼龄为8年,红外图像显示在墙体和房顶都有明显的热损失,基础部位也没有隔热处理。对楼顶进行检测发现天花板没有安装隔热材料。另外,墙体没有足够的隔热层也会造成明显的热损失。室内外温差越大或材料的K值越低,就需要越大的制冷或制热功率。图4中显示在窗户和天花板之间的隔热层存在孔穴。http://www.jetronl.com/uploads/allimg/120829/1_120829114851_1.jpg图4红外成像可以找出天花板和窗口之间隔热材料的缺损。图4中此楼的其它地方也可以找到类似的情况。这可能导致更为严重的问题,如在墙体空穴中形成受潮。合同承包商忽略了在墙体空穴中放置隔热材料,通过红外热像仪检测很容易发现。在墙体空穴中安装隔热材料要求很严,必须填充在空穴中并紧实贴在墙壁上。如果没有这样安装很有可能成为空气对流的一个通道,隔热效果将会大打折扣。建筑围护结构中的一些部位,在室内外温差的作用下,形成热流相对密集、内表面温度较低的区域。这些部位成为传热较多的桥梁,故称为热桥(thermalbridges),有时又可称为冷桥(coldbridges)。热桥附加能耗占整体建筑能耗的比例不断上升,根据调查和计算,在非节能型建筑中,各种热桥的附加能耗占建筑能耗的3%~5%,而在新型节能建筑中,一般占节能建筑的20%左右。砌在砖墙或加气混凝土墙内的金属,混凝土或钢筋混凝土的梁、柱、板和肋,预制保温中的肋条,夹心保温墙中为拉结内外两片墙体设置的金属联结件,外保温墙体中为固定保温板加设的金属锚固件,内保温层中设置的龙骨,挑出的阳台板与主体结构的连接部位,保温门窗中的门窗框特别是金属门窗框等等。整个楼房存在大量的热桥,若图6所示,找出了热桥存在的位置,可以通过设置断热条来解决。http://www.jetronl.com/uploads/allimg/120829/1_120829114944_1.jpg图5红外热成像技术在建筑节能检测中的应用-不当的隔热材料安装的影响图5中红外图像显示了不当的隔热材料安装的影响隔热材料没有紧贴在墙体上。这降低了隔热效率从而造成热损失。http://www.jetronl.com/uploads/allimg/120829/1_120829115028_1.jpg图6红外热成像技术在建筑节能检测中的应用-建筑围护结构中热桥红外图像3.2.对流热损失检测密封连接不良就会造成泄漏,气密内衬层安装不当或损坏往往会出现规律性缺陷。空气很容易通过刚性隔热体之间的部分。这些缺陷会引起不均匀的度分布,会引起房间里空气产生运动(气流),从而引起局部温度降低而增加能耗和尘土的沉降。这种泄漏路径比较复杂,不利用红外成像仪就很难发现。虽然气密性测试可以找出房间总体的漏气量,可以为气密性准确定量,但不能很好的找出气漏位置,除了窗边,门缝之外,很多时候气漏的位置在墙壁某处,一般不易被肉眼察觉。要找出气漏位置,传