規(guī)劃局紅外檢測(cè)調(diào)研報(bào)告

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紅外熱像檢測(cè)技術(shù)隸屬無(wú)損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具有非接觸、遠(yuǎn)距離、實(shí)時(shí)、快速、全場(chǎng)測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)，在建筑外墻飾面層粘結(jié)缺陷檢測(cè)方面具有傳統(tǒng)檢測(cè)方法（捶擊法、外觀檢測(cè)法等）無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。該規(guī)程規(guī)范了全國(guó)的建筑外墻飾面層粘結(jié)缺陷檢測(cè)方法，對(duì)檢測(cè)儀器的選擇，檢測(cè)的流程，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的方式、方法，檢測(cè)數(shù)據(jù)的處理，空鼓程度的判定，以及檢測(cè)報(bào)告的編寫做了詳細(xì)規(guī)定。規(guī)程各章節(jié)具體內(nèi)容如下：

一、總則

簡(jiǎn)潔明了地?cái)⑹隽艘?guī)程的編制目的，適用范圍以及與國(guó)家或地方現(xiàn)行規(guī)范之間的關(guān)系等，課題對(duì)紅外熱像檢測(cè)方法和錘擊法、外觀目測(cè)法等傳統(tǒng)檢測(cè)方法的適用界限進(jìn)行研究。

二、外墻紅外檢測(cè)

（一）原理。

粉刷砂漿和墻面磚剝落產(chǎn)生一定的空氣層。封閉的空氣層有很大的阻擋能力，因此外墻表面和主體之間的剝落層熱傳導(dǎo)率較低。

墻體結(jié)構(gòu)有很大的熱容量，如RC或SRC結(jié)構(gòu)的主體。當(dāng)外墻的表面溫度比主題溫度高，熱就從外墻表面?zhèn)鞯街黧w中，當(dāng)外墻的表面溫度更低時(shí)，熱就由里傳到外。如果墻體飾面材料有剝落，外墻和主體之間的熱傳導(dǎo)變小。因此，當(dāng)外墻表面從日照或外部升溫的空氣中吸收熱量時(shí)，有剝落層的部位溫度變化比正常情況大。通常，當(dāng)暴露在太陽(yáng)光或升溫的空氣中時(shí)，外墻表面的溫度升高，剝落部位的溫度比正常部位的溫度高；相反，當(dāng)陽(yáng)光減弱或氣溫降低，外墻表面溫度下降時(shí)，剝落部位的溫度比正常部位的溫度低。由于空氣的熱導(dǎo)遠(yuǎn)低于瓷磚、磚、混凝土等建筑材料，因此當(dāng)熱流從表面進(jìn)入建筑物飾面層時(shí)，即會(huì)在“空鼓”等缺陷部位受到空氣阻擋發(fā)生“熱堆積”，使該處的紅外熱像呈“熱斑”等特征。由紅外熱像“熱斑”出現(xiàn)的部位、持續(xù)時(shí)間等特征推知存在飾面磚粘結(jié)質(zhì)量的區(qū)域范圍。

（二）紅外熱像檢測(cè)的特長(zhǎng)和適用范圍。

特長(zhǎng)：紅外技術(shù)應(yīng)用于無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域，其重要的特點(diǎn)是能遠(yuǎn)距離測(cè)量溫度，該方法具有非接觸、遠(yuǎn)距離、實(shí)時(shí)、快速、全場(chǎng)測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)，在這些方面其他的無(wú)損檢測(cè)方法是無(wú)法跟它相比的。紅外線通過(guò)非接觸地對(duì)外墻飾面進(jìn)行大面積檢測(cè)，并可將檢測(cè)結(jié)果以圖像的形式直接可看到，熱圖像可用直接可視的方式進(jìn)行記錄、顯示。檢測(cè)結(jié)果通過(guò)解析熱圖像可進(jìn)行高精度分析。這方面是其他檢測(cè)方法所不具備的有利的一面。由于是非接觸，因此它不需要象錘擊那樣在建筑場(chǎng)地架設(shè)腳手架、吊籃等工具，而是在較短的時(shí)間內(nèi)完成大面積的攝影任務(wù)，當(dāng)然現(xiàn)場(chǎng)操作也只需要少量工作人員就行了，工作效率高。

適用范圍：從剝離部和正常部產(chǎn)生溫差的熱源來(lái)講，由于基本上依靠日照、外氣溫變化這種自然現(xiàn)象，檢測(cè)結(jié)果的圖像清晰程度與準(zhǔn)確性全受氣候的影響，而并非任何時(shí)候都可以進(jìn)行檢測(cè)的，因此說(shuō)若無(wú)日照及外氣溫變化促使剝離部和正常部之間產(chǎn)生大的溫差，也就無(wú)法進(jìn)行檢測(cè)。另外，象相鄰的建筑物、墻面的凹凸、屋檐等原因造成陽(yáng)光無(wú)法均勻地照射到墻面的情況下，照射不到的那部分都是影響檢測(cè)精確程度的因素。另外墻面和攝影位置之間如果有樹(shù)木等其他物體遮擋，那個(gè)部分也無(wú)法檢測(cè)。

紅外線熱像檢測(cè)所面對(duì)的建筑物是由RC組成和SRC組成的熱容量較大的構(gòu)筑物。而對(duì)墻體熱容量較小的構(gòu)筑物如鋼骨架或木結(jié)構(gòu)外墻粘貼的面磚等，因而剝離部和正常部的溫差難以體現(xiàn)，也就不能采用紅外線熱像檢測(cè)的方法。

紅外線熱像檢測(cè)法是受著種種條件制約的檢測(cè)方法，故需要事先對(duì)墻面及周圍情況進(jìn)行了解后，在條件許可的情況下才能開(kāi)展檢測(cè)。

三、檢測(cè)儀器

用于外墻檢測(cè)的紅外熱像儀一般有三種類型，分別是探測(cè)紅外線波長(zhǎng)區(qū)域在8－13mm的長(zhǎng)波機(jī)（以下簡(jiǎn)稱LW機(jī)），探測(cè)紅外線波長(zhǎng)區(qū)域在3－5mm的短波機(jī)（以下簡(jiǎn)稱SW機(jī)），以及處于LW機(jī)和SW機(jī)之間的波長(zhǎng)區(qū)域在5－8mm的中波機(jī)（以下簡(jiǎn)稱MW機(jī)）。檢測(cè)時(shí)應(yīng)根據(jù)檢測(cè)對(duì)象、環(huán)境的特點(diǎn)來(lái)選擇合適的型號(hào)。完整的紅外熱像儀應(yīng)該由以下幾個(gè)部分組成：紅外檢測(cè)裝置、控制面板、顯示裝置、圖像儲(chǔ)存裝置、圖像輸出裝置、圖像處理裝置。課題對(duì)三種機(jī)器的特點(diǎn)和適用情況范圍進(jìn)行了仔細(xì)調(diào)查。LW機(jī)使用的檢測(cè)紅外線元素為碲、鎘、水銀，冷卻方式是依靠液體元素或斯特林電子冷卻方式。常溫下建筑物的外墻表面釋放的長(zhǎng)波成分較多，因此LW機(jī)適用于對(duì)表面反射率低的外墻飾面層進(jìn)行檢測(cè)，遇到釉面磚等表面反射率高的飾面材料易將反射的影響攝入，影響檢測(cè)結(jié)果。SW機(jī)常用的檢測(cè)元素是銻、銦，冷卻方式主要是依靠斯特林電子冷卻。與LW機(jī)相比，SW機(jī)的畫面質(zhì)量稍差，遇上寒冷天氣，其圖像質(zhì)量會(huì)大大降低，但該機(jī)型受墻面反射的影響比LW機(jī)低。MW機(jī)使用的檢測(cè)紅外線元素為碲、鎘、水銀，冷卻方式是依靠斯特林電子冷卻。雖然MW機(jī)幾乎不受太陽(yáng)光線、被測(cè)對(duì)象周圍建筑物放射的紅外線及夜間室外燈光反射的影響，但該波長(zhǎng)區(qū)域受到空氣中水蒸汽對(duì)紅外線吸收的影響，需要縮短被測(cè)對(duì)象與該類紅外熱像儀之間的距離，對(duì)拍攝位置有相當(dāng)高的要求，不適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)環(huán)境及條件的隨機(jī)多變性。

在認(rèn)真調(diào)查的基礎(chǔ)上課題對(duì)適用于建筑外墻飾面層粘結(jié)缺陷檢測(cè)的儀器的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行規(guī)定，總結(jié)出“用于建筑外墻飾面層粘結(jié)缺陷檢測(cè)的紅外熱像儀宜選用8－13μm波段的長(zhǎng)波機(jī)。”

紅外熱像儀采用高靈敏度的紅外探測(cè)器，為了使避免影響圖片質(zhì)量，須對(duì)拍攝環(huán)境進(jìn)行規(guī)定。課題通過(guò)查閱國(guó)內(nèi)外成熟的紅外熱像儀的說(shuō)明手冊(cè)，結(jié)合自身在實(shí)際工作中積累的經(jīng)驗(yàn)，制定了儀器的使用應(yīng)在環(huán)境溫度0－40°C之間；容許濕度RH小于或等于90%，無(wú)結(jié)露；鏡頭嚴(yán)禁受陽(yáng)光直射；測(cè)定位置、角度不應(yīng)對(duì)于圖像處理的精度產(chǎn)生影響。

四、檢測(cè)程序

制定了紅外熱像法檢測(cè)的程序，以保證檢測(cè)工作的順利進(jìn)行。

其中預(yù)調(diào)查所需的被檢測(cè)房屋的權(quán)屬關(guān)系證明和原始工程圖紙等資料應(yīng)由委托人提供，在委托人無(wú)法提供以上資料或資料不全的情況下，檢測(cè)單位應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查。在預(yù)調(diào)查的基礎(chǔ)上制訂檢測(cè)方案，選定現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)日期及現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)實(shí)施方案。制訂檢測(cè)方案后，實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)記錄的數(shù)據(jù)對(duì)紅外熱圖像進(jìn)行處理，分析、判定被檢測(cè)對(duì)象外墻面的脫粘空鼓部位及程度。紅外熱像法檢測(cè)外墻飾面層粘結(jié)缺陷項(xiàng)目的參加人員不應(yīng)少于2人，檢測(cè)報(bào)告應(yīng)實(shí)行技術(shù)負(fù)責(zé)人審核制度，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人和技術(shù)負(fù)責(zé)人應(yīng)由通過(guò)相應(yīng)資格認(rèn)定的專業(yè)技術(shù)人員擔(dān)任。

五、檢測(cè)方法

主要針對(duì)實(shí)施檢測(cè)前期的預(yù)調(diào)查、檢測(cè)方案的編制以及實(shí)施檢測(cè)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題進(jìn)行了規(guī)定。

實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)應(yīng)首先進(jìn)行預(yù)調(diào)查，確定圖紙與實(shí)際建筑物的差異，建筑物的結(jié)構(gòu)形式，被測(cè)對(duì)象的基本概況、立面朝向、周邊環(huán)境、外墻面的外觀狀況及損壞情況、內(nèi)部環(huán)境等情況、其他有關(guān)因素。

在預(yù)調(diào)查的基礎(chǔ)上編制檢測(cè)方案，確定檢測(cè)時(shí)間和天氣，確定檢測(cè)墻面的最佳時(shí)間段，確定檢測(cè)墻面的最佳位置，確定錘擊部位。根據(jù)全國(guó)主要城市夏季紅外檢測(cè)建筑外墻飾面層粘結(jié)缺陷最佳時(shí)間段表確定檢測(cè)墻面最佳時(shí)間段，以凸顯外墻飾面層脫粘空鼓部位與正常部位的溫差，取得最佳的檢測(cè)效果。

按預(yù)先編制的檢測(cè)方案實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，記錄日期、氣候狀況（如天氣、風(fēng)力、氣溫、日照等情況）；選擇適當(dāng)位置安放儀器，并使儀器處于正常工作狀態(tài)。因?yàn)閷?shí)施現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)，須使鏡頭與被檢測(cè)墻面之間保持合適的距離及方位。一旦不能確保鏡頭與被測(cè)墻面之間的距離及方位，導(dǎo)致鏡頭仰角或水平傾角過(guò)大，這將影響檢測(cè)的精度。周邊道路、空地、相鄰建筑朝向及高度，有無(wú)樹(shù)木、障礙物、陰影遮擋等情況，被檢測(cè)對(duì)象的外墻面是否會(huì)受相鄰建筑高度及位置的影響，出現(xiàn)墻面受日照不完全、不充足，甚至完全不受日照等現(xiàn)場(chǎng)，這些都需要在預(yù)調(diào)查階段加以確認(rèn)，并在方案中提出解決辦法，所以實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)更應(yīng)特別注意設(shè)置外墻面正常部位基準(zhǔn)點(diǎn)。

為使正常部位與空鼓部位產(chǎn)生溫差，則需要外墻面溫度有足夠的變化量，人為產(chǎn)生均勻熱源使墻面產(chǎn)生溫差比較困難，只有借助于太陽(yáng)能和自然界的溫度變化。因此環(huán)境對(duì)紅外熱像法檢測(cè)的影響極為重要。此外雨天是不能進(jìn)行檢測(cè)的，在多云或忽晴忽陰的天氣下，雖可以檢測(cè)，但容易出現(xiàn)誤判。降雨過(guò)后，由于外墻處于不均勻含水或表面濕潤(rùn)狀態(tài)，還有雨水從裂縫處浸入空鼓部分，所以在雨水干燥、蒸發(fā)過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生誤判。風(fēng)速較大也對(duì)檢測(cè)結(jié)果有影響。

正是由于紅外熱像檢測(cè)的特殊性，因此對(duì)于采用紅外熱像儀無(wú)法檢測(cè)的部位，以及在檢測(cè)中需進(jìn)行驗(yàn)證的部位，應(yīng)兼用錘擊法等進(jìn)行補(bǔ)充檢測(cè)。課題對(duì)外觀目測(cè)法和局部錘擊法的檢測(cè)要求進(jìn)行了規(guī)定，使三者有機(jī)結(jié)合，提高現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的效率以及檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

六、外墻飾面層脫粘空鼓判定

整個(gè)課題最關(guān)鍵的部分。外墻面紅外熱像圖中往往一張圖片上混雜著不同顏色的部分，為了使分析結(jié)果直觀，需去除與脫粘空鼓無(wú)關(guān)的溫度分布顏色；對(duì)脫粘空鼓部位與正常部位之間的交界處，即脫粘空鼓的邊界進(jìn)行修正，以盡可能精確地計(jì)算空鼓面積；對(duì)圖像上傾斜的被檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行視角修正，使其保持正面的狀態(tài)；有時(shí)因?yàn)橹苓厳l件的限制，拍攝到的紅外圖像會(huì)有很大的仰角，并產(chǎn)生溫度梯度，此時(shí)的圖像在進(jìn)行空鼓判別時(shí)必須根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)溫差進(jìn)行判別，最終將各張根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)溫差進(jìn)行處理的圖像疊加。當(dāng)墻面有不同材料或者不同顏色的材料時(shí)，也必須分塊按不同的標(biāo)準(zhǔn)溫差進(jìn)行分析。

標(biāo)準(zhǔn)溫差是判定外墻飾面層脫粘空鼓的最重要的依據(jù)之一。但根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溫差不能對(duì)以下這些情況進(jìn)行判定。在建筑物外墻上容易玷污的位置是窗臺(tái)下、雨蓬下、空調(diào)架下或類似構(gòu)造的地方，由于玷污后顏色變黑的位置容易吸熱，溫度會(huì)比其他部位高，此時(shí)會(huì)產(chǎn)生誤判。當(dāng)室內(nèi)開(kāi)放暖氣時(shí)，熱量從外墻內(nèi)表面?zhèn)鬟f到外墻外表面，即使此時(shí)外墻受日照并處于檢測(cè)的最佳時(shí)間段中，但在這種情況下外墻面由于脫粘空鼓產(chǎn)生的高溫區(qū)域與暖氣熱傳遞產(chǎn)生的溫度異常區(qū)域混雜起來(lái)，容易引起誤判。建筑物的結(jié)構(gòu)形式也會(huì)影響墻面的溫度，對(duì)于框架結(jié)構(gòu)的建筑，其柱與梁等鋼砼構(gòu)件與填充墻的外表面輻射溫度不同，在進(jìn)行空鼓判定時(shí)應(yīng)分別判定。一般的建筑物都有陰角和陽(yáng)角，陰角的位置兩墻會(huì)產(chǎn)生互相熱輻射和熱堆積現(xiàn)象，影響空鼓判別，陽(yáng)角的位置會(huì)經(jīng)常受到兩面陽(yáng)光的輻射，溫度偏高，影響空鼓判別。建筑物經(jīng)常有外表面凹凸的墻面，當(dāng)墻面受日照時(shí)，其凸出部分溫度往往較高，也會(huì)使得誤判。

當(dāng)出現(xiàn)上述這些情況時(shí)，僅用一個(gè)時(shí)刻的紅外熱像圖根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溫差判別外墻面脫粘空鼓是不夠的。須就同一拍攝位置和角度，對(duì)同一部位的外墻面拍攝最佳檢測(cè)時(shí)間段的紅外熱像圖和無(wú)日照時(shí)的紅外熱像圖，將兩個(gè)時(shí)刻的紅外熱像圖相減，即將（最佳時(shí)間段拍攝的圖像）－（無(wú)日照時(shí)的圖像），這樣就去除了上述干擾因素，提高了判定的精度。此外，當(dāng)進(jìn)行圖像處理有困難時(shí)，或室內(nèi)使用空調(diào)時(shí)間無(wú)規(guī)律變動(dòng)時(shí)，也可采用錘擊法等其他方法驗(yàn)證局部影響判斷的部位。

課題提出了外墻面空鼓率的計(jì)算方法，首先統(tǒng)計(jì)每個(gè)區(qū)域的脫粘空鼓部分面積，計(jì)算每一個(gè)立面外墻面脫粘空鼓面積，按以下公式進(jìn)行計(jì)算：

式中，—外墻面脫粘空鼓率（%），精確至1％；

—被測(cè)外墻面脫粘空鼓總面積（m2），精確至1m2；

—被測(cè)外墻凈墻面積（m2），精確至1m2；

計(jì)算空鼓面積大小時(shí)，先確定拍攝對(duì)象與實(shí)際對(duì)象的比例尺時(shí)，每幅圖片至少取3個(gè)參照對(duì)象與實(shí)際對(duì)象進(jìn)行比較計(jì)算比例尺，結(jié)果取平均值，然后計(jì)算紅外熱像圖上脫粘空鼓部位的面積，最后根據(jù)比例尺確定實(shí)際脫粘空鼓部位面積。

七、檢測(cè)報(bào)告格式

檢測(cè)單位就建筑物外墻飾面檢測(cè)結(jié)果向委托單位提供檢測(cè)報(bào)告書，并應(yīng)按照計(jì)量認(rèn)證規(guī)定的格式進(jìn)行檢測(cè)原始資料的記錄、歸檔及保管，建立建筑物外墻完好程度的歷史資料，以便為下次的檢測(cè)或者外墻面的修繕提供參考。檢測(cè)報(bào)告內(nèi)容中應(yīng)包含該規(guī)程第4.1節(jié)規(guī)定的初步調(diào)查內(nèi)容，包括房屋基本情況和飾面材料情況，以確定外墻面紅外熱像檢測(cè)的方案及對(duì)紅外圖像質(zhì)量的影響。檢測(cè)時(shí)間和天氣條件可以為紅外圖像處理和空鼓判斷提供依。報(bào)告中須提供建筑物外墻面檢測(cè)分區(qū)圖、根據(jù)區(qū)域編號(hào)拍攝的外墻面外觀缺陷照片、整個(gè)外墻面的紅外熱像圖及對(duì)應(yīng)可視照片。根據(jù)紅外圖像的計(jì)算結(jié)果得到整個(gè)外墻面的損傷程度。在報(bào)告中根據(jù)外墻面損傷位置及程度，給出相應(yīng)的修繕建議。

紅外熱像法檢測(cè)建筑外墻飾面層粘結(jié)缺陷技術(shù)規(guī)程紅外熱像檢測(cè)技術(shù)隸屬無(wú)損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具有非接觸、遠(yuǎn)距離、實(shí)時(shí)、快速、全場(chǎng)測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)，在建筑外墻飾面層粘結(jié)缺陷檢測(cè)方面具有傳統(tǒng)檢測(cè)方法（捶擊法、外觀檢測(cè)法等）無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。該規(guī)程規(guī)范了全國(guó)的建筑外墻飾面層粘結(jié)缺陷檢測(cè)方法，對(duì)檢測(cè)儀器的選擇，檢測(cè)的流程，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的方式、方法，檢測(cè)數(shù)據(jù)的處理，空鼓程度的判定，以及檢測(cè)報(bào)告的編寫做了詳細(xì)規(guī)定。規(guī)程各章節(jié)具體內(nèi)容如下：一、總則簡(jiǎn)潔明了地?cái)⑹隽艘?guī)程的編制目的，適用范圍以及與國(guó)家或地方現(xiàn)行規(guī)范之間的關(guān)系等，課題對(duì)紅外熱像檢測(cè)方法和錘擊法、外觀目測(cè)法等傳統(tǒng)檢測(cè)方法的適用界限進(jìn)行研究。二、外墻紅外檢測(cè)（一）原理。粉刷砂漿和墻面磚剝落產(chǎn)生一定的空氣層。封閉的空氣層有很大的阻擋能力，因此外墻表面和主體之間的剝落層熱傳導(dǎo)率較低。墻體結(jié)構(gòu)有很大的熱容量，如RC或SRC結(jié)構(gòu)的主體。當(dāng)外墻的表面溫度比主題溫度高，熱就從外墻表面?zhèn)鞯街黧w中，當(dāng)外墻的表面溫度更低時(shí)，熱就由里傳到外。如果墻體飾面材料有剝落，外墻和主體之間的熱傳導(dǎo)變小。因此，當(dāng)外墻表面從日照或外部升溫的空氣中吸收熱量時(shí)，有剝落層的部位溫度變化比正常情況大。通常，當(dāng)暴露在太陽(yáng)光或升溫的空氣中時(shí)，外墻表面的溫度升高，剝落部位的溫度比正常部位的溫度高；相反，當(dāng)陽(yáng)光減弱或氣溫降低，外墻表面溫度下降時(shí)，剝落部位的溫度比正常部位的溫度低。由于空氣的熱導(dǎo)遠(yuǎn)低于瓷磚、磚、混凝土等建筑材料，因此當(dāng)熱流從表面進(jìn)入建筑物飾面層時(shí)，即會(huì)在“空鼓”等缺陷部位受到空氣阻擋發(fā)生“熱堆積”，使該處的紅外熱像呈“熱斑”等特征。由紅外熱像“熱斑”出現(xiàn)的部位、持續(xù)時(shí)間等特征推知存在飾面磚粘結(jié)質(zhì)量的區(qū)域范圍。（二）紅外熱像檢測(cè)的特長(zhǎng)和適用范圍。特長(zhǎng)：紅外技術(shù)應(yīng)用于無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域，其重要的特點(diǎn)是能遠(yuǎn)距離測(cè)量溫度，該方法具有非接觸、遠(yuǎn)距離、實(shí)時(shí)、快速、全場(chǎng)測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)，在這些方面其他的無(wú)損檢測(cè)方法是無(wú)法跟它相比的。紅外線通過(guò)非接觸地對(duì)外墻飾面進(jìn)行大面積檢測(cè)，并可將檢測(cè)結(jié)果以圖像的形式直接可看到，熱圖像可用直接可視的方式進(jìn)行記錄、顯示。檢測(cè)結(jié)果通過(guò)解析熱圖像可進(jìn)行高精度分析。這方面是其他檢測(cè)方法所不具備的有利的一面。由于是非接觸，因此它不需要象錘擊那樣在建筑場(chǎng)地架設(shè)腳手架、吊籃等工具，而是在較短的時(shí)間內(nèi)完成大面積的攝影任務(wù)，當(dāng)然現(xiàn)場(chǎng)操作也只需要少量工作人員就行了，工作效率高。適用范圍：從剝離部和正常部產(chǎn)生溫差的熱源來(lái)講，由于基本上依靠日照、外氣溫變化這種自然現(xiàn)象，檢測(cè)結(jié)果的圖像清晰程度與準(zhǔn)確性全受氣候的影響，而并非任何時(shí)候都可以進(jìn)行檢測(cè)的，因此說(shuō)若無(wú)日照及外氣溫變化促使剝離部和正常部之間產(chǎn)生大的溫差，也就無(wú)法進(jìn)行檢測(cè)。另外，象相鄰的建筑物、墻面的凹凸、屋檐等原因造成陽(yáng)光無(wú)法均勻地照射到墻面的情況下，照射不到的那部分都是影響檢測(cè)精確程度的因素。另外墻面和攝影位置之間如果有樹(shù)木等其他物體遮擋，那個(gè)部分也無(wú)法檢測(cè)。紅外線熱像檢測(cè)所面對(duì)的建筑物是由RC組成和SRC組成的熱容量較大的構(gòu)筑物。而對(duì)墻體熱容量較小的構(gòu)筑物如鋼骨架或木結(jié)構(gòu)外墻粘貼的面磚等，因而剝離部和正常部的溫差難以體現(xiàn)，也就不能采用紅外線熱像檢測(cè)的方法。紅外線熱像檢測(cè)法是受著種種條件制約的檢測(cè)方法，故需要事先對(duì)墻面及周圍情況進(jìn)行了解后，在條件許可的情況下才能開(kāi)展檢測(cè)。三、檢測(cè)儀器用于外墻檢測(cè)的紅外熱像儀一般有三種類型，分別是探測(cè)紅外線波長(zhǎng)區(qū)域在8－13mm的長(zhǎng)波機(jī)（以下簡(jiǎn)稱LW機(jī)），探測(cè)紅外線波長(zhǎng)區(qū)域在3－5mm的短波機(jī)（以下簡(jiǎn)稱SW機(jī)），以及處于LW機(jī)和SW機(jī)之間的波長(zhǎng)區(qū)域在5－8mm的中波機(jī)（以下簡(jiǎn)稱MW機(jī)）。檢測(cè)時(shí)應(yīng)根據(jù)檢測(cè)對(duì)象、環(huán)境的特點(diǎn)來(lái)選擇合適的型號(hào)。完整的紅外熱像儀應(yīng)該由以下幾個(gè)部分組成：紅外檢測(cè)裝置、控制面板、顯示裝置、圖像儲(chǔ)存裝置、圖像輸出裝置、圖像處理裝置。課題對(duì)三種機(jī)器的特點(diǎn)和適用情況范圍進(jìn)行了仔細(xì)調(diào)查。LW機(jī)使用的檢測(cè)紅外線元素為碲、鎘、水銀，冷卻方式是依靠液體元素或斯特林電子冷卻方式。常溫下建筑物的外墻表面釋放的長(zhǎng)波成分較多，因此LW機(jī)適用于對(duì)表面反射率低的外墻飾面層進(jìn)行檢測(cè)，遇到釉面磚等表面反射率高的飾面材料易將反射的影響攝入，影響檢測(cè)結(jié)果。SW機(jī)常用的檢測(cè)元素是銻、銦，冷卻方式主要是依靠斯特林電子冷卻。與LW機(jī)相比，SW機(jī)的畫面質(zhì)量稍差，遇上寒冷天氣，其圖像質(zhì)量會(huì)大大降低，但該機(jī)型受墻面反射的影響比LW機(jī)低。MW機(jī)使用的檢測(cè)紅外線元素為碲、鎘、水銀，冷卻方式是依靠斯特林電子冷卻。雖然MW機(jī)幾乎不受太陽(yáng)光線、被測(cè)對(duì)象周圍建筑物放射的紅外線及夜間室外燈光反射的影響，但該波長(zhǎng)區(qū)域受到空氣中水蒸汽對(duì)紅外線吸收的影響，需要縮短被測(cè)對(duì)象與該類紅外熱像儀之間的距離，對(duì)拍攝位置有相當(dāng)高的要求，不適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)環(huán)境及條件的隨機(jī)多變性。在認(rèn)真調(diào)查的基礎(chǔ)上課題對(duì)適用于建筑外墻飾面層粘結(jié)缺陷檢測(cè)的儀器的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行規(guī)定，總結(jié)出“用于建筑外墻飾面層粘結(jié)缺陷檢測(cè)的紅外熱像儀宜選用8－13μm波段的長(zhǎng)波機(jī)。”紅外熱像儀采用高靈敏度的紅外探測(cè)器，為了使避免影響圖片質(zhì)量，須對(duì)拍攝環(huán)境進(jìn)行規(guī)定。課題通過(guò)查閱國(guó)內(nèi)外成熟的紅外熱像儀的說(shuō)明手冊(cè)，結(jié)合自身在實(shí)際工作中積累的經(jīng)驗(yàn)，制定了儀器的使用應(yīng)在環(huán)境溫度0－40°C之間；容許濕度RH小于或等于90%，無(wú)結(jié)露；鏡頭嚴(yán)禁受陽(yáng)光直射；測(cè)定位置、角度不應(yīng)對(duì)于圖像處理的精度產(chǎn)生影響。四、檢測(cè)程序制定了紅外熱像法檢測(cè)的程序，以保證檢測(cè)工作的順利進(jìn)行。其中預(yù)調(diào)查所需的被檢測(cè)房屋的權(quán)屬關(guān)系證明和原始工程圖紙等資料應(yīng)由委托人提供，在委托人無(wú)法提供以上資料或資料不全的情況下，檢測(cè)單位應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查。在預(yù)調(diào)查的基礎(chǔ)上制訂檢測(cè)方案，選定現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)日期及現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)實(shí)施方案。制訂檢測(cè)方案后，實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)記錄的數(shù)據(jù)對(duì)紅外熱圖像進(jìn)行處理，分析、判定被檢測(cè)對(duì)象外墻面的脫粘空鼓部位及程度。紅外熱像法檢測(cè)外墻飾面層粘結(jié)缺陷項(xiàng)目的參加人員不應(yīng)少于2人，檢測(cè)報(bào)告應(yīng)實(shí)行技術(shù)負(fù)責(zé)人審核制度，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人和技術(shù)負(fù)責(zé)人應(yīng)由通過(guò)相應(yīng)資格認(rèn)定的專業(yè)技術(shù)人員擔(dān)任。五、檢測(cè)方法主要針對(duì)實(shí)施檢測(cè)前期的預(yù)調(diào)查、檢測(cè)方案的編制以及實(shí)施檢測(cè)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題進(jìn)行了規(guī)定。實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)應(yīng)首先進(jìn)行預(yù)調(diào)查，確定圖紙與實(shí)際建筑物的差異，建筑物的結(jié)構(gòu)形式，被測(cè)對(duì)象的基本概況、立面朝向、周邊環(huán)境、外墻面的外觀狀況及損壞情況、內(nèi)部環(huán)境等情況、其他有關(guān)因素。在預(yù)調(diào)查的基礎(chǔ)上編制檢測(cè)方案，確定檢測(cè)時(shí)間和天氣，確定檢測(cè)墻面的最佳時(shí)間段，確定檢測(cè)墻面的最佳位置，確定錘擊部位。根據(jù)全國(guó)主要城市夏季紅外檢測(cè)建筑外墻飾面層粘結(jié)缺陷最佳時(shí)間段表確定檢測(cè)墻面最佳時(shí)間段，以凸顯外墻飾面層脫粘空鼓部位與正常部位的溫差，取得最佳的檢測(cè)效果。按預(yù)先編制的檢測(cè)方案實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，記錄日期、氣候狀況（如天氣、風(fēng)力、氣溫、日照等情況）；選擇適當(dāng)位置安放儀器，并使儀器處于正常工作狀態(tài)。因?yàn)閷?shí)施現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)，須使鏡頭與被檢測(cè)墻面之間保持合適的距離及方位。一旦不能確保鏡頭與被測(cè)墻面之間的距離及方位，導(dǎo)致鏡頭仰角或水平傾角過(guò)大，這將影響檢測(cè)的精度。周邊道路、空地、相鄰建筑朝向及高度，有無(wú)樹(shù)木、障礙物、陰影遮擋等情況，被檢測(cè)對(duì)象的外墻面是否會(huì)受相鄰建筑高度及位置的影響，出現(xiàn)墻面受日照不完全、不充足，甚至完全不受日照等現(xiàn)場(chǎng)，這些都需要在預(yù)調(diào)查階段加以確認(rèn)，并在方案中提出解決辦法，所以實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)更應(yīng)特別注意設(shè)置外墻面正常部位基準(zhǔn)點(diǎn)。為使正常部位與空鼓部位產(chǎn)生溫差，則需要外墻面溫度有足夠的變化量，人為產(chǎn)生均勻熱源使墻面產(chǎn)生溫差比較困難，只有借助于太陽(yáng)能和自然界的溫度變化。因此環(huán)境對(duì)紅外熱像法檢測(cè)的影響極為重要。此外雨天是不能進(jìn)行檢測(cè)的，在多云或忽晴忽陰的天氣下，雖可以檢測(cè)，但容易出現(xiàn)誤判。降雨過(guò)后，由于外墻處于不均勻含水或表面濕潤(rùn)狀態(tài)，還有雨水從裂縫處浸入空鼓部分，所以在雨水干燥、蒸發(fā)過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生誤判。風(fēng)速較大也對(duì)檢測(cè)結(jié)果有影響。正是由于紅外熱像檢測(cè)的特殊性，因此對(duì)于采用紅外熱像儀無(wú)法檢測(cè)的部位，以及在檢測(cè)中需進(jìn)行驗(yàn)證的部位，應(yīng)兼用錘擊法等進(jìn)行補(bǔ)充檢測(cè)。課題對(duì)外觀目測(cè)法和局部錘擊法的檢測(cè)要求進(jìn)行了規(guī)定，使三者有機(jī)結(jié)合，提高現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的效率以及檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。六、外墻飾面層脫粘空鼓判定整個(gè)課題最關(guān)鍵的部分。外墻面紅外熱像圖中往往一張圖片上混雜著不同顏色的部分，為了使分析結(jié)果直觀，需去除與脫粘空鼓無(wú)關(guān)的溫度分布顏色；對(duì)脫粘空鼓部位與正常部位之間的交界處，即脫粘空鼓的邊界進(jìn)行修正，以盡可能精確地計(jì)算空鼓面積；對(duì)圖像上傾斜的被檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行視角修正，使其保持正面的狀態(tài)；有時(shí)因?yàn)橹苓厳l件的限制，拍攝到的紅外圖像會(huì)有很大的仰角，并產(chǎn)生溫度梯度，此時(shí)的圖像在進(jìn)行空鼓判別時(shí)必須根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)溫差進(jìn)行判別，最終將各張根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)溫差進(jìn)行處理的圖像疊加。當(dāng)墻面有不同材料或者不同顏色的材料時(shí)，也必須分塊按不同的標(biāo)準(zhǔn)溫差進(jìn)行分析。標(biāo)準(zhǔn)溫差是判定外墻飾面層脫粘空鼓的最重要的依據(jù)之一。但根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溫差不能對(duì)以下這些情況進(jìn)行判定。在建筑物外墻上容易玷污的位置是窗臺(tái)下、雨蓬下、空調(diào)架下或類似構(gòu)造的地方，由于玷污后顏色變黑的位置容易吸熱，溫度會(huì)比其他部位高，此時(shí)會(huì)產(chǎn)生誤判。當(dāng)室內(nèi)開(kāi)放暖氣時(shí)，熱量從外墻內(nèi)表面?zhèn)鬟f到外墻外表面，即使此時(shí)外墻受日照并處于檢測(cè)的最佳時(shí)間段中，但在這種情況下外墻面由于脫粘空鼓產(chǎn)生的高溫區(qū)域與暖氣熱傳遞產(chǎn)生的溫度異常區(qū)域混雜起來(lái)，容易引起誤判。建筑物的結(jié)構(gòu)形式也會(huì)影響墻面的溫度，對(duì)于框架結(jié)構(gòu)的建筑，其柱與梁等鋼砼構(gòu)件與填充墻的外表面輻射溫度不同，在進(jìn)行空鼓判定時(shí)應(yīng)分別判定。一般的建筑物都有陰角和陽(yáng)角，陰角的位置兩墻會(huì)產(chǎn)生互相熱輻射和熱堆積現(xiàn)象，影響空鼓判別，陽(yáng)角的位置會(huì)經(jīng)常受到兩面陽(yáng)光的輻射，溫度偏高，影響空鼓判別。建筑物經(jīng)常有外表面凹凸的墻面，當(dāng)墻面受日照時(shí)，其凸出部分溫度往往較高，也會(huì)使得誤判。當(dāng)出現(xiàn)上述這些情況時(shí)，僅用一個(gè)時(shí)刻的紅外熱像圖根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溫差判別外墻面脫粘空鼓是不夠的。須就同一拍攝位置和角度，對(duì)同一部位的外墻面拍攝最佳檢測(cè)時(shí)間段的紅外熱像圖和無(wú)日照時(shí)的紅外熱像圖，將兩個(gè)時(shí)刻的紅外熱像圖相減，即將（最佳時(shí)間段拍攝的圖像）－（無(wú)日照時(shí)的圖像），這樣就去除了上述干擾因素，提高了判定的精度。此外，當(dāng)進(jìn)行圖像處理有困難時(shí)，或室內(nèi)使用空調(diào)時(shí)間無(wú)規(guī)律變動(dòng)時(shí)，也可采用錘擊法等其他方法驗(yàn)證局部影響判斷的部位。課題提出了外墻面空鼓率的計(jì)算方法，首先統(tǒng)計(jì)每個(gè)區(qū)域的脫粘空鼓部分面積，計(jì)算每一個(gè)立面外墻面脫粘空鼓面積，按以下公式進(jìn)行計(jì)算：式中，—外墻面脫粘空鼓率（%），精確至1％；—被測(cè)外墻面脫粘空鼓總面積（m2），精確至1m2；—被測(cè)外墻凈墻面積（m2），精確至1m2；計(jì)算空鼓面積大小時(shí)，先確定拍攝對(duì)象與實(shí)際對(duì)象的比例尺時(shí)，每幅圖片至少取3個(gè)參照對(duì)象與實(shí)際對(duì)象進(jìn)行比較計(jì)算比例尺，結(jié)果取平均值，然后計(jì)算紅外熱像圖上脫粘空鼓部位的面積，最后根據(jù)比例尺確定實(shí)際脫粘空鼓部位面積。七、檢測(cè)報(bào)告格式檢測(cè)單位就建筑物外墻飾面檢測(cè)結(jié)果向委托單位提供檢測(cè)報(bào)告書，并應(yīng)按照計(jì)量認(rèn)證規(guī)定的格式進(jìn)行檢測(cè)原始資料的記錄、歸檔及保管，建立建筑物外墻完好程度的歷史資料，以便為下次的檢測(cè)或者外墻面的修繕提供參考。檢測(cè)報(bào)告內(nèi)容中應(yīng)包含該規(guī)程第4.1節(jié)規(guī)定的初步調(diào)查內(nèi)容，包括房屋基本情況和飾面材料情況，以確定外墻面紅外熱像檢測(cè)的方案及對(duì)紅外圖像質(zhì)量的影響。檢測(cè)時(shí)間和天氣條件可以為紅外圖像處理和空鼓判斷提供依。報(bào)告中須提供建筑物外墻面檢測(cè)分區(qū)圖、根據(jù)區(qū)域編號(hào)拍攝的外墻面外觀缺陷照片、整個(gè)外墻面的紅外熱像圖及對(duì)應(yīng)可視照片。根據(jù)紅外圖像的計(jì)算結(jié)果得到整個(gè)外墻面的損傷程度。在報(bào)告中根據(jù)外墻面損傷位置及程度，給出相應(yīng)的修繕建議。