中國(guó)礦業(yè)大學(xué)安全學(xué)院

北京化工大學(xué)材料學(xué)院

北京服裝學(xué)院研發(fā)中心

二、紅外熱像在建筑安全檢測(cè)方面的應(yīng)用

1.建筑滲漏檢測(cè)

建筑滲水可導(dǎo)致混凝土表面炭化，使得混凝土表面出現(xiàn)裂縫后銹蝕鋼筋，鋼筋銹蝕后直徑變粗，并繼續(xù)擴(kuò)大裂縫，從而危害建筑的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；同時(shí)，建筑滲漏也會(huì)對(duì)居民的正常生活造成很大影響。

當(dāng)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(huì)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(shí)、清晰地反映出來。

在建筑物經(jīng)受了熱負(fù)荷之后（例如在高溫、干燥的晴天中陽光照射之后），對(duì)建筑物的外墻和屋頂進(jìn)行紅外熱像檢查。東面的墻壁可在下午進(jìn)行檢查，南面和西面的墻壁和屋頂可在日落后進(jìn)行檢查。在識(shí)別出外墻和屋頂中滲漏點(diǎn)之后，要在建筑物內(nèi)部進(jìn)行檢查，以進(jìn)一步確認(rèn)外部檢測(cè)結(jié)果。紅外熱像檢測(cè)還可指示出天花板和墻壁中由泄漏、水管斷裂等所帶來的部位。

從其不規(guī)則的擴(kuò)散形狀判斷為外墻滲漏

案例一：2010年4月上海市某辦公樓樓頂滲漏檢測(cè)

該樓房一共五層，最頂上為兩排空調(diào)機(jī)組外機(jī)，上班時(shí)間持續(xù)運(yùn)行。由于空調(diào)冷凝水的緣故，造成屋頂上空調(diào)安放區(qū)域一直有水。從而引起五樓房間內(nèi)以及4樓房間內(nèi)墻壁有水滲漏；當(dāng)時(shí)懷疑在屋頂某處有滲漏點(diǎn)，但該屋頂面積較大，若全部修復(fù)成本太高，故使用熱像檢測(cè)為縮小修復(fù)工作提供位置參考。

先將屋頂分為幾個(gè)區(qū)域，在現(xiàn)場(chǎng)操作只需兩名操作人員：一位在樓頂對(duì)待確認(rèn)區(qū)域澆熱水，還有一位在房間內(nèi)對(duì)滲漏部位進(jìn)行熱像跟蹤，當(dāng)滲漏區(qū)域被澆上熱水后，5分鐘內(nèi)在房間進(jìn)行熱像跟蹤的人員就可以發(fā)現(xiàn)至少0.7℃以上的溫升。

504室東側(cè)墻角（未澆熱水） 澆熱水后504室東側(cè)墻角（溫升1.0℃）

通過五次熱像檢測(cè)滲漏點(diǎn)范圍縮小在屋頂面與西山墻的連接墻縫處的1米范圍內(nèi)，該部分面積僅是原先懷疑滲漏面積的1%，后通過施工已證實(shí)和修復(fù)了該滲漏點(diǎn)。

使用澆熱水的方式可以使?jié)B漏部位發(fā)生明顯的溫度分布變化，高水溫、大水量將使熱像檢測(cè)效果更為明顯，該檢測(cè)方法適合外墻表面因物品安裝位置、潮濕等原因無法直接進(jìn)行熱像檢測(cè)的現(xiàn)場(chǎng)，利用水溫的變化，在房間內(nèi)部發(fā)現(xiàn)滲漏部位并加以驗(yàn)證。

白蟻防治

由于在施工和裝潢過程中大量使用未經(jīng)白蟻預(yù)防處理的木構(gòu)件以及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境比較潮濕，為白蟻的生存提供了必需的水份，使這部分建筑及木構(gòu)件也極易遭受白蟻危害，從而威脅到建筑本身的安全。

白蟻具有隱蔽性強(qiáng)的特點(diǎn)，紅外熱像儀與傳統(tǒng)的檢測(cè)工具相比，可在幾米或幾十米之外快速掃描整個(gè)建筑物的各個(gè)部分，能快速方便地確定建筑物白蟻可能發(fā)生的部位，不僅能節(jié)省檢查的時(shí)間，還能提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

使用紅外熱像儀進(jìn)行白蟻防治主要突出兩點(diǎn)：

（1）防

對(duì)于潮濕部分，由于表面的水分蒸發(fā)形成溫差，熱像儀可以進(jìn)行快速檢測(cè)，及時(shí)更換或維修表面潮濕的建筑木構(gòu)件部分。

木材的潮濕部分

（2）治

由于白蟻蟻穴的熱容量和熱傳導(dǎo)系數(shù)正常建筑材料不一致，故可以方便地通過溫差對(duì)白蟻的蟻穴進(jìn)行定位。白蟻的活動(dòng)環(huán)境必須具備一定的濕度，因此有白蟻活動(dòng)的區(qū)域溫度通常與周圍環(huán)境略有不同， 而且白蟻吞食和消化纖維素的過程也會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，根據(jù)這一現(xiàn)象，可以使用紅外熱成像技術(shù)探測(cè)白蟻。

使用紅外熱像儀能方便快捷地對(duì)待測(cè)目標(biāo)進(jìn)行總體觀測(cè)，除白蟻活動(dòng)外，其他昆蟲的活動(dòng)以及待測(cè)目標(biāo)的結(jié)構(gòu)缺陷也有可能產(chǎn)生溫度異常，操作者必須掌握由于不同原因?qū)е碌臏囟犬惓５倪h(yuǎn)紅外圖像特征，這樣才能夠盡可能的減少誤判斷。比如，典型的白蟻蟻道通常窄于1/4英寸，位于石膏墻內(nèi)，或隱藏在磚結(jié)構(gòu)或混凝土結(jié)構(gòu)的小縫隙內(nèi)。

由于干擾因素較多，使用熱像儀一般先做出初步判斷，發(fā)現(xiàn)可疑區(qū)域后，使用其它白蟻探測(cè)儀器進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證。