摘要：先对房屋建筑问题进行了简要的概况，然后对红外热成像技术原理进行了概述，并对红外热像技术在房屋建筑检测中的应用进行了详细的阐述。
关键词：红外热成像；房屋建筑；非接触检测
一、房屋建筑问题概况
在当代混凝土建筑的施工和使用的过程中，往往会出现一些缺陷和损坏，这些缺陷和损坏的原因多种多样，下面笔者对房屋建筑缺陷和损坏的原因进行分析。
（1）施工方面的原因。在施工过程中，会因为振捣不足、钢筋网过密但骨料最大粒径选择不当而导致模板漏浆所造成的内部空洞、不密实区、蜂窝及保护层不足、甚至钢筋外露现象出现。
（2）长期腐蚀介质或者冻融作用下由表及里的层状疏松。
（3）由于混凝土内部作用而形成的裂缝。比如在大体积混凝土中水泥水化作用而形成过多的热量，并且在凝固以及散热过程中的不均匀收缩而造成的温度裂缝、碳化收缩以及混凝土干缩而造成的裂缝。
（4）混凝土受到外力作用而产生的裂缝。如因龄期不足而产生的吊装裂缝等等。
这些建筑损伤和缺陷会严重影响房屋建筑的承载能力和耐久性，严重威胁建筑的的使用安全和使用寿命，因此这些是事故处理、房屋施工验收、新旧建筑物安全性鉴定、房屋维修和加固时必须检测的项目。
二、红外热成像技术的原理
自然界所有温度高于绝对零度的物体都在不断向外界四周空间发出辐射能量（红外线），建筑物外墙也同样如此。物体的红外辐射特性与它的表面温度有着十分密切的关系；因此通过对物体自身辐射的红外能量的测量，便能准确地测定物体表面的温度，这就是红外辐射测温所依据的理论基础。其实，红外辐射是一种波长介于微波和可见光之间的电磁波段，通常人们又称其为红外线或红外光，其波长范围在0.75μｍ～１ｍｍ。红外成像检测是一种应用红外热成像原理来探测建筑外墙表面辐射能量的大小，通过测定建筑外墙表面的温度分布，从而判断外墙保温层是否存在缺陷的一种诊断方法。1964年世界上第一套工业用红外热像仪在瑞典研制成功，两年后，瑞典人运用红外热像技术进行建筑物节能保温性能的检测，美国、德国等多个国家的研究人员随后也进行了这方面的研究工作，我国的红外检测技术开始于1979年。近年来，我国多个部门先后发布了红外检测系列国家或行业标准，建立了红外资质认证培训中心，并研发了相应的红外检测仪器，为红外检测在国内的推广提供了有力支撑。建筑外墙保温层由于施工质量原因，易出现两类质量缺陷，一类是保温层所用的材料质量不达标或用量少，达不到预期的保温效果；另一类是局部（主要是井子架及人货电梯预留孔、塔吊连接处）外墙面在后期修补时未做保温层。建筑外墙饰面砖粘贴时，也易出现两类质量缺陷：一类是施工单位偷工减料，导致外饰面砖粘贴的砂浆不饱满，人为造成外饰面砖与墙体之间存在空鼓现象；另一类是由于粘贴外饰面砖采用的水泥砂浆配合比不当，造成粘贴不牢固，易在外饰面砖与墙体之间形成空鼓。有些老旧建筑，其外饰面长期日晒雨淋，在外饰面砖与墙体之间也易形成空鼓。当建筑外墙进行了保温处理，如保温层质量可靠，相当于在外饰面砖与墙体之间存在一个充满空气的隔离面板，具有较好的隔热性，因此，在太阳光照射下，外墙表面与墙体之间的热传递少；如果外墙局部区域的保温层存在一定的缺陷或未作保温处理，在太阳光的照射下，当外墙表面的温度高于墙体温度时，热量很快会从外墙表面向内部传递，故保温层存在缺陷区域的外墙表面的温度会比周围正常部位低。与之类似，如果外墙局部饰面砖粘贴存在质量缺陷，或老旧建筑外饰面砖与墙体间存在空鼓情况，在太阳光照射下，其外墙表面温度比周围正常部位高。
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三、红外热成像技术在房屋建筑检测中的应用
红外热成像技术在房屋建筑检测领域中有很大的应用范围，下面我们就其应用进行举例。
红外热成像技术可以检测建筑的外墙。许多房屋建筑物的墙体砂浆粉层剥离，导致渗漏、大面积脱落，造成重大事故。墙身的缺陷和损伤会降低热传导性，当太阳照射后损伤缺陷处和质量完好的面层会因热辐射和传导的差异而造成表层温度不同，红外热成像仪可以通过其高精度的温度分辨直观的检测出损伤和缺陷的所在。红外热成像检测外墙应该在无雨、低风速的环境下进行，检测时要考虑建筑物的方位、日照情况等周围环境因素，选择最佳拍摄时间对墙体进行探测。由于红外热成像检测是非接触式测量，所以不会对被测建筑的温度场进行破坏。
红外热成像技术还可以检测房屋建筑的渗漏问题。房屋建筑的墙面屋面还有各种管道在使用过程中会因为各种因素开裂、断裂，如果使用常规的人工目测是找不到藏在建筑物墙体内部的裂缝的。但是建筑物表面深层相对于其他对方会表现出凉或热的状态，其表面温度也会有所差异，我们可以借助红外热成像技术探测这种冷热差异的位置。比如地下管道热水泄露浸透了周围区域，周围区域导热性增加，使得被浸透区域的土壤温度高于周围无泄漏干燥区域，根据这种状况我们可以探测出泄漏部位，从而避免不必要的开挖过程，节省人力财力。房屋建筑的渗水破坏往往是持久的，会使建筑材料和装饰家具的使用使用寿命大大缩短，并引起室内空气污染。而且水经常不按预想路径渗入，因此渗入点难以确定。采取红外热成像技术可以清楚快速地找到渗漏源，并及时地进行修补。
现代许多房屋建筑都是由混凝土筑成的。为了加固混凝土建筑体，建筑人员往往用粘钢增强结构。经过粘钢增强的结构，混凝土稳定程度会增强，但是其表面也会被钢板完全覆盖，无法再外界用肉眼直接观察内部界面的粘连情况。钢板的粘连情况会极大地影响混凝土的加固效果。我们无法用肉眼直接看出其粘连情况，但是当钢板盒混凝土表面脱粘时会形成一层空气层，气体导热系数小，远小于粘粘剂的导热系数，所以空气层隔热性能良好。当对外部热源对钢板进行加热的时候热量要通过粘结层传递到混凝土，在粘结层脱粘部分中气体导热系数小，使得热量堆积，形成“热点”。红外热成像技术对建筑物表面温度及其敏感，温度分辨率可达0.1℃，我们可以运用红外热成像技术对这些“热点”进行探测，从而得出钢板表面的温度分布状况，推断出界面的粘结质量。
此外，红外热成像技术还可以检测房屋建筑的留热损失状况等情况，可以广泛应用到房屋建筑检测之中。
四、结束语
综上所述，红外热成像技术检测因为其精确的温度测量、高清晰度的图像质量、便捷的使用方法、非接触的远距离检测而有广大的使用前景，该技术不影响被测物体，不用探究被测物体内部就可以得出精确数据，结果直观。其在房屋建筑检测领域中迅猛发展，极大地提高房屋建筑检测的效率，我们要加强对此技术的使用与改进，让其更深入地运用于房屋建筑检测之中。
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论文作者:朱猛,马林
论文发表刊物:《基层建设》2017年第29期
论文发表时间:2018/1/2
标签：外墙论文; 房屋建筑论文; 技术论文; 缺陷论文; 建筑论文; 墙体论文; 混凝土论文; 《基层建设》2017年第29期论文;