红外热成像检测技术在幕墙门窗渗漏检测中的应用研究

红外热成像检测技术在幕墙门窗渗漏检测中的应用研究
  摘要:随着我国民用建筑的大规模发展,建筑日趋高层化,因建筑采光和外观美化的需要,门窗的单体面积日趋大型化和墙体化,导致其雨水渗漏问题越来越突出。本文主要介绍红外热成像检测技术的基本原理和该技术在幕墙门窗渗漏检测中的应用。免水冲厕所
        关键词:红外热成像;检测技术;渗漏
       
       
1红外热成像检测技术概述
        自然界中,绝对温度0℃以上的一切物体都可以辐射红外线,且发出的红外辐射能量与物体绝对温度的4次方成正比,因此利用热像仪可以测定目标本身和背景之间的红外能量差,从而得到不同的红外图像。红外热成像仪在建筑工程检测方面的应用主要优势有:1)非接触远距离遥感检测,不影响被测物体,使用安全;2)检测快速、全面,可对建筑物快速、逐一不漏地进行实时扫描成像;3)检测结果直观可视,直观地表现被测物体每点的温度场;4)可显示隔热缺陷并鉴别缺陷区域大小。目前红外热成像检测技术在建筑领域已经有着较为广泛的使用,其在测试物体表面温度分布时具有非接触、远距离、实时、快速、全
场测量等特点,也使这种技术有着广阔的应用前景。
        利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量,并形成可见的红外热像图,这种热像图与物体表面的热分布场相对应。由于水的热容比建筑材料的热容大,在同样的热辐射条件下,渗漏部位由于水分的存在,使其热容量增大,其温度的升高较小,从而在红外热图像上形成“冷点”。依据这一理论,采用以红外热像技术为基础的综合检测方法,能够有效地检测出渗漏源和渗漏途径。
        2幕墙门窗渗漏成因
        虽然国家在相关的标准规范中已经较为详细地制定了检测方法,但如果仅仅只是判断所检测的门窗幕墙是否渗漏和是否符合要求,往往不能达到用户的心理要求。一般而言,能够被施工安装于工程的幕墙门窗,其已经进行过相关幕墙门窗的“三性”或“四性”试验,说明其水密性能是合格的,能满足设计要求;另一方面,经过现场的淋水试验,发现有渗漏现象,因为已经完成安装工作,大规模翻新和拆除难度的损失会很大。出于经济因素的考虑,施工方往往采取加固修缮的方法解决。由于没有到渗漏的根源,因此其维修效果大打折扣,经不起时间的考验。
业务激活        从幕墙门窗渗漏的原理上而言,渗水原因非常复杂,涉及到设计、材料应用、施工和
管理等各个方面,但只要发生渗漏,肯定都要具备3个要素:1)存在缝隙或空洞;2)存在雨水;3)在缝隙及空洞的两侧存在压力差。渗漏的作用主要包括重力、张力、毛细作用、运动、压差等。缝隙、水、作用力是造成幕墙渗漏的3个主要因素,其中缝隙是内因,水和作用力属于外因。缝隙或空洞产生的主要原因有以下几种:1)结构设计或型材选用上存在缺陷(例如单元式板块幕墙排水设计的问题);2)加工制作过程中达不到质量要求;3)五金配件的质量缺陷造成渗漏;4)连结部位(封边、封顶)等收口部位填塞密封处理不当,造成渗漏;5)辅材(如密封胶、胶条)缺陷或老化造成渗漏;6)主体结构存在缺陷造成渗漏。
        3红外热成像技术的实际应用
        某住宅小区,为敞开式幕墙结构。据介绍,施工过程中各单体在降雨期均出现不同程度的渗漏现象。渗漏情况发生后,施工单位进行维护修补时对其敞开部分进行了注胶封闭,渗漏现象有所改善,但未能根本解决问题,所以亟需查到渗漏的原因。为了方便、快速地查到渗漏源,现场采用喷淋试验,结合局部破损观察及红外线扫描对其渗漏途径及可能产生的原因进行分析。
        如果只是按照相关规范标准中的喷淋试验的检测方法,仅可以看出是在铝合金框的角
电伴热带温控部出现渗漏,一般会误以为是两个铝合金框交接处的缝隙产生渗漏。但配合红外热成像仪的连续定点数据采集和更新,就可以很方便地观察到渗漏的进展情况和渗漏的路径。通过红外热谱可以较为明显地看出主要的低温区域出现在铝合金框与墙体的连接部位,渗漏是由角部慢慢延伸过来,实际拆卸后发现,该处渗漏与幕墙门窗的本身质量无关,而是由于安装过程中收口部位填塞密封处理不当造成渗漏。
        所以从上述案例可以看出,如果在淋水试验以后,仅对渗漏的部位进行密封胶的封堵是不科学的。虽然从内部进行了表面封堵,但渗漏进来的水会存积在内部,在经过一段时间后会沿着附近的墙体渗出,造成墙面的大面积发霉或粉刷空鼓与脱落。经过类似的红外热成像检测,就可以为后期的维修堵漏提供明确的方向。
        4检测技术所需条件
        当然,红外热成像技术不是万能的,进行相关红外热成像的检测需要配套的辅助措施或相应的检测条件。
        1)红外热成像检测技术只是一种辅助措施,需要其它检测手段配合才能有效地反映渗漏区域,其中最有效的配合手段就是进行淋水试验。由于正常情况下渗漏可能受降雨量、风向等各种因素的影响,可能只有在某些特定的条件下才会产生渗漏。所以采用现场
淋水的方法能够更好地模拟各种工况,也为红外热成像检测提供较好的辅助条件。接地电缆
知识竞赛系统        2)红外热成像仪是利用冷热温差显示来判断漏水位置,辅助定位漏水点。如果渗漏的水源温度与被测物体表面温度相近时,红外热成像仪的图像就不能明显地显示温差颜。冬天水温较低,环境温度也较低,如果没有特殊情况(如有室内供暖),则不太适合进行红外热成像检测。鉴于上述情况,建议在夏季进行相应检测工作,夏季水温相对于环境温度而言较低,往往能够较为容易捕捉到渗漏部位的红外热谱图。
        3)可以利用渗漏巡检仪等辅助检测手段对可疑部位进行进一步确认,避免受到其他热源或冷源的干扰而造成误判。例如在幕墙门窗的上部有时会有空调或新风系统的出风口,当系统工作时,出风口空气的流动会造成幕墙门窗局部温度的变化。对于这种情况应谨慎确认后再行判断。
        5结语
        渗漏检测对于红外热成像检测技术应用而言只是很小的一个方面,随着红外热成像技术不断发展以及应用领域的进一步开拓,相信在不久的将来,只需简单按几下键,便可以得到高质量的热像图,并且结合科学合理的分析与检测方法,使该项技术得到更好的应用和发展。
道路交通事故现场图       
        参考文献:
        [1]徐鸿毅.外墙门窗框渗漏原因及处理方法[J].科技风,2010,22(9):113-114.
        [2]杨晓虹,许国东,李天艳,等.红外热像技术在建筑渗漏检测中的应用[J].工程质量,2010,28(5):24-26.
       

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