红外热成像技术在建筑节能检测中的应用--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

红外热成像技术在建筑节能检测中的应用

发表时间：2021/4/6 来源：《建筑科技》2020年9月下作者：李秀梅

[导读] 在当今科技飞速发展的时代中，各行各业都需要科学技术的支撑。红外热成像技术可以对金属、非金属、复合材料等物质是否存在裂缝或缺陷进行检测。本文针对红外热成像技术在建筑节能检测中的应用进行探究，以此确保建筑物的安全使用。

江苏徐州明正建筑材料试验检测中心身份证号：3203211981100****x   李秀梅 221000

摘要：在当今科技飞速发展的时代中，各行各业都需要科学技术的支撑。红外热成像技术可以对金属、非金属、复合材料等物质是否存在裂缝或缺陷进行检测。本文针对红外热成像技术在建筑节能检测中的应用进行探究，以此确保建筑物的安全使用。
关键词：红外热成像技术；建筑节能检测；应用
        引言：将红外热成像技术的应用已经是当今较为普遍的一种方式，红外热成像技术的应用可以有效地发现事物中存在的问题和缺陷，根据检测结果可以有针对性地对进行完善，例如，侦测火灾、检查故障、鉴定真伪等。所以，将红外热成像技术应用在建筑节能检测中具有较为重要意义。
        1.红外热成像技术简介
        红外热成像是依据物理学中的光电技术，在特定的条件下，对某种物质热辐射现象进行检测，并最终以波段的形式加以呈现。在该技术进行辐射成像时，其特殊波段信号通过仪器可以生成相应的图像和光波频谱，能够让人们进行直观分析。红外热成像的基本原理是依照物体表现的温度来测定的当所测定的物体温度超出零界值时，则设备会发出辐射电磁波，物体表面温度的差异将决定设备所呈现的辐射电磁波差异，同时，波长分布的情况也将发生改变，当波长在之间时，则可将其所形成的波长统称为红外线，红外线在地表的传输过程中，可因大气中一些特殊物质的存在而被吸收，强度在达到地表时，会发生明显的下降，区间的红外线，具备较强的穿透能力，受大气影响较小。我们可以通过红外热像仪对这两个波段进行检测，便生成了图像，红外热成像技术使人类跨越了肉眼的极限，由这项技术，人类可以对我物体表面温度情况进行观察[1]。
        2.红外热成像技术在建筑节能检测中的应用意义
        现如今，人们对节能的认识越来越深，为了人类的长远发展，建立环境友好型的社会已经深入人心，这一政策在各行各业掀起了一股节能减排的热潮。在这样的大环境中，建筑节能检测的重要意义被凸显了出来，在节能形势不断深入的当今社会，城市中的许多建筑都应用了节能保温技术，对于节能保温工程的施工质量检测，需要工程检测单位进行检测工作来确定工程质量。红外热成像技术是一种无损诊断技术，将其应用于建筑节能检测中可以快速高效的将建筑中存在的隐蔽问题检查出来，确保建筑节能状况的良好性。
        3.建筑节能检测现状
        在当今社会中，能量过度消耗是当前我国存在的较为严重的问题。据统计，我国的能源消耗30%源于建筑，我国的建筑耗能高于发达国家。在建筑耗能较为严重的方面在于建筑物的保暖和散热方面，所以，建筑节能的一个重要项目就是提高建筑外围围护结构的保暖以及隔热性能。当前，我国的住宅墙体厚度不足以起到保温、隔热的作用，所以当前的房屋会存在夏季阳光暴晒时顶层过热的情况，室内温度远远高于建筑热工设计规范的规定值，给居民带来不适感。在“十一五”规划的作用下，将保护环境、节能减排推进到建筑领域中，我国实施了建筑节能策略。而且，加快建筑节能的推进有利于能源节约，可以使国民经济达到可持续发展。因此，改善现有建筑，降低现有建筑的耗能势在必行。对于现有建筑进行修补和改善是建筑节能的关键所在，而对于旧的建筑物无法看到其存在的问题，造成了节能检测过程繁琐复杂且耗时过长的现状[2]。
        4.红外热成像技术在建筑节能检测中的应用
        在对建筑节能维护结构进行检测时，仅凭借建筑工程的资料和常规的建筑现场勘测是不能判断建筑外部围护结构功能是否正常的。在建筑节能检测中采用红外热成像技术，可以快速全面的发现存在热工性能缺陷的部位，以便工程节能维护结构有效、合理、安全的使用。
        4.1热桥诊断检测
        热桥诊断的要点是根据建筑外墙或者室内屋面等一系列外围结构中，一些混凝土结构，一级金属部件的诊断检测方式。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

在房屋建筑中，由于室内的通风程度较差，当气温降低以后，室内外的温差较大，导致建筑保温层的导热能力不佳，进而引发热桥效应，致使室内墙体出现水汽凝结或者墙体发霉发黑等问题的发生。在对热桥校应进行检测时，应选好产生热桥效应的部位并确定诊断尺寸，将红外热像仪平稳放置后开启，就能够对墙体进行热巧诊断。在开启一段时间后，红外热成像仪显示屏中的温度值稳定，再将测温数据进行记录并储存图像，要进行间隔测量，将每次测量的数据和图像做好记录，将这些数据输入计算机进行分析，得出温度变化规律。在北方室内供暖的情况下，由于外温低内温高，在测量过程中要结合室内空气露点温度判断热桥部位保温效果是否合格[3]。
        4.2外墙饰面质量检测
        建筑的外墙结构中，混凝土和砖瓦等构件可能会出现较大的热容量，在正常条件下，当墙外侧的温度值，高于内部结构部件的温度时，热量会形成由外向内的传导作用。当墙外侧的温度值，低于内部结构部件的温度时，热量会形成由内向外的传导作用当外墙饰面由于原砌体和粉灰层中存在空气产生空鼓时，空鼓部位会在内部形成一个较为薄弱的空气层，当墙体存在一个空气层时就形成了一个热阻。伴随室内气温或者室外出现很强光照的现象时，则会导致建筑构件的起鼓现象，出现问题的构件部分的总体温度变化会比正常墙体的温度变化要大很多，反之则比正常墙体的温度要低。在进行外墙饰面质量检测时，若建筑的外墙存在空鼓、脱落等问题，在热成像图上会在墙体部位表现为“热斑”或“冷斑”，依据红外热像图谱可直接观察到外墙存在的问题，然后通过精细的计算可确定外墙质量存在的缺陷[4]。
        4.3热工缺陷诊断检测
        在建筑节能过程中，建筑外围护结构的热工性能是室内环境以及建筑耗能的关键所在。若建筑体出现保温材料空缺、保温材料受潮、分布不均匀或围护结构存在空气渗透的部位时，称该围护结构在此部位存在热工缺陷。若建筑存在热工缺陷，常规的检测手段以及人的肉眼是无法发现的，而红外热成像技术作为一种非破坏性的检测技术，利用探测器收集红外辐射信号产生热成像，在热成像图谱中每一种阴影颜色表示一个特定的温度区域，代表物体表面的温度分布情况，再根据结构表面温度的变化来判断建筑结构内部是否存在热工缺陷。在进行建筑节能检测时，如果外墙保温施工工艺较好，墙体质量均匀完好，隔热层以及施工材料和墙体厚度均匀，在阳光照射和环境温度影响下保护层便面温度应分布均匀，即相同结构表面各点温度基本相等。但是，若外部维护结构存在热工缺陷，红外热成像图则会出现温度差异，以此为依据，可判断建筑节能效果。墙体的保温层中若存在缺陷或破损，整个围护结构的热阻性能会减小，在外部环境的作用下，存在破损的部位会比其他部位的热传递速度快，测量出的温度会偏小。若保温墙体中存在空鼓结构，则会加大热传导的阻力，使其缺陷部位的温度高于其他区域[5]。
        4.4受潮诊断
        建筑的受潮诊断是红外热成像技术在建筑节能检测中的重要应用。在当前的建筑工程中，许多建筑材料存在受潮的现象，主要是建筑环境中的水汽渗透产生的材料受潮，而房屋建筑中的材料一旦受潮，会引起许多问题出现，对于建筑工程的质量有着非常不好的影响。应用红外热成像技术对建筑材料进行检测，可以明显地将材料因受潮而出现的问题表现出来，避免了房屋因建筑材料受潮出现安全隐患。
        结论：综上所述，在我国大力倡导节约能源的背景下，推进建筑节能，是减少能源消耗的重要举措。在建筑节能检测中应用红外热成像技术，能够有效地检测出建筑节能中存在的问题、缺陷，依据检测结果进行适当的完善，可以有效地达到节能的目的，为我国建筑行业的持续发展增加动力。
参考文献：
[1]王沁芳,徐梅,张朝辉.红外热成像法在建筑节能缺陷检测中的研究与应用[J].砖瓦,2013(07):50-52.
[2]曹平华.红外热成像技术在建筑外墙检测中的应用[J].无损检测,2017,39(02):26-29+33.
[3]王晓燕,黄新.红外热成像技术在建筑节能检测中的应用[J].建筑节能,2011,39(11):58-59+69.
[4]唐晨浩.红外热成像检测技术在采暖居住建筑节能中的应用[J].上海建设科技,2008(06):14-17.
[5]岳灿,王芳.热成像技术在建筑节能检测上的改进研究[J].节能技术,2020,38(02):182-186.