外墙检测

   作者：小思  时间：2020.02.10.12.10

   咣当一声响，黄浦区某栋房屋掉落一块红砖下来，庆幸的是没有砸到人，由此物业的相关负责人拉上警戒，对该老旧厂房改造的房屋进行排查，为彻底消除安全隐患，特拟定我公司做本次的外墙空鼓检测项目，我公司接到通知赶往现场，利用红外成像技术给业主做了本次检测。

    1前言
  采用满粘贴作业的饰面砖、砂浆等外墙饰面材料由于粘结质量缺陷问题,近年来发生过外墙饰面材料从已建成的建筑物外表面脱落坠下的情况,在影响了建筑物的美观同时,给人们生命财产安全带来了巨大的隐患。我国建设部虽然颁布了《外墙饰面砖工程施工及验收规程》JCJ126和《建筑工程饰面砖粘结强度检验标准》等规范，对新建建筑外墙饰面工程的质量控制起到了很大作用,但规范中采用破损试验或经验法对局部进行抽查检验,受限于试验数量,容易出现漏判情况。对于已有建筑,由于建筑物投人使用后受风、地震、机械振动.温差、雨水侵蚀等因素的影响,外墙饰面材料与基底出现粘结强度下降.开裂和脱空等现象。如果这些现象未能够被及时发现,对建筑的运营带来了巨大的隐患。但采用传统的试验方法进行检测费时费力,特别在有些情况下(高层建筑),甚至是难于完成的。中国建筑科学研究院检测中心近十几年在红外热像法检测外墙饰面砖粘结质量的检测方面开展研究,该方法采用红外热像仪检测建筑外墙温度场分布来外热法检测建筑外墙饰面粘结质量技术规程》和间接判新外墙饰面粘结质量.试验具有无破损.非接触的特点,可以快速的对建筑外墙质量进行检查，很好的克服了上述困难。为了便于该技术的推广. 中国建筑科学研究院主编和参编行标《红国标《红外热像法检测建筑工程现场检测技术要求》编制工作。

    

2测试原理与仪器

21测试原理
    红外线辐射是自然界存在的- - 种为电磁波辐射,它是基于任何物体在常规环境下都会产生自身的分子和原子无规则的运动,并不停地辐射出热红外能量，分子和原子的运动愈刷烈,辐射的能量愈大,反之,辐射的能量愈小。辐射能量清足特藩一波尔兹曼( Stefan- Boluman)定律:
R, = e,oT"
(1)式中,R、为物体光谱辐射通量密度(W.cm*/μm); B,为物体光谱辐射本领;σ为斯捷落一波尔兹曼常数(5.67x10~'w.m'/T);T为物体温度。由特落- -波尔兹曼定律可知,一切温度在零度( -273. 15K)以上的物体,都会因自身的分子运动而不停地向周围空间辐射出红外线,辐射能量与温度四次方成正比。辐射能量对温度比较敏感,温度微小的变化,能够引起辐射能发生较大改变。
  像法检测建筑外墙饰面粘结质量技术规程》和间接判新外墙饰面粘结质量.试验具有无破损.非接触的特点,可以快速的对建筑外墙质量进行检查，很好的克服了上述困难。为了便于该技术的推广. 中国建筑科学研究院主编和参编行标《红国标《红外热像法检测建筑工程现场检测技术要求》编制工作。
2测试原理与仪器
21测试原理
  红外线辐射是自然界存在的- - 种为电磁波辐射,它是基于任何物体在常规环境下都会产生自身的分子和原子无规则的运动,并不停地辐射出热红外能量，分子和原子的运动愈刷烈,辐射的能量愈大,反之,辐射的能量愈小。辐射能量清足特藩一波尔兹曼( Stefan- Boluman)定律:
R, = e,oT"
(1)式中,R、为物体光谱辐射通量密度(W.cm*/μm); B,为物体光谱辐射本领;σ为斯捷落一波尔兹曼常数(5.67x10~'w.m'/T);T为物体温度。由特落- -波尔兹曼定律可知,一切温度在零度( -273. 15K)以上的物体,都会因自身的分子运动而不停地向周围空间辐射出红外线,辐射能量与温度四次方成正比。辐射能量对温度比较敏感,温度微小的变化,能够引起辐射能发生较大改变。
2.2 仪器要求
  红外热仪是通过红外钢射探测器将物体辐射功率信号转换成电信号(对物体自身辐射的红外能量的测量),通过成像装置的输出信号就可以完全一-一对应的模拟扫描物体表面的空间分布,经电子系统处理,传至显示屏上,得到与物体表面热分布相应的热像图。运用这一方法,便能够实现对目标进行远距离热状态图像成像和测温并进行分析判断。用于建筑外墙饰面砖质量检洲的红外热像为技术性能要求如下:
波长范围:8μum - 14μm
温度范围:- 20C - 100T
温度分辨率:≤0. IC
红外像元素:>240 x320位
空间分辨力:≤lmrd
可视照片拍摄:有
    3测试关键技术

3.1外墙饰面粘结质量

  测试原理在太阳光的照射下外墙饰面材料吸收了辐射能温度升高,外墙饰面材料与基底材料出现温度差,外墙饰面通过传导的方式向基底材料传输热能。当外墙饰面材料与基底之间出现脱空,基底与外墙饰面材料充满空气，空气是热的不良导体,导致了脱空部位外墙较完好区城温度要高。通过红外热像仪探测外墙表面温度场的差异可以判断外墙的脱空范围，如图1.

3.2影响测试的因素
  红外热法检测外墙饰面质量虽然测试简单快捷,但是由其测试的原理可知,所有影响外墙饰面材料吸收或传递热能的因素都将有可能影响到测试结果,因此在测试过程中对各种影响因素应慎重对待，应仔细辨别防止出现漏判和误判现象。下面我们从热能传递的角度对常见的影响因素进行分析。
3.2.1环境因素
  红外热法检测外墙饰面质量的前提条件是外墙饰面必须在较短的时间内获得较充足的热能。此时，如果外墙饰面脱空,才有可能会产生较明显的温度差。因此,检测时必领保证被测墙面得到充足的大角度的太阳照射，此时有利于外墙饰面材料短时间内获得热能,其相关规范对不同方位立面墙体适宜的检测时间做出规定。在阴雨天由于无法获得太阳的照射,因此无法开展检测。在大风天考虑到外墙饰面获得的能量通过对流的方式快速流失,无法在短时间获得较充足稳定的能量,因此不宜进行检测。雨后天晴.由于外墙饰面材料存在不均匀湿润，井且可能雨水从裂缝中侵入脱空区城,雨木本身及其蔬发带走部分热能,因此t雨水浸润的区域温度较低，此时检测容易造成误判。
3.22材料
  阳光用射到外墙饰面材料,并丰所有的能量都被其吸收,其中一部分能量被吸收,一部分能量被透射和反射。影响固体表面的吸收和反射性质,主要取决于表面状况和颜色，例如,没有光泽的黑漆表面接近于黑体,其吸收率为0.97 -0.98,而磨光铜的表面其吸收率为0.02-0.03,两者吸收辐射能的能力相差几十倍。对于反射率强的材料,材料本身吸热能力弱,并且反射的辐射很可能对红外热像仪产生干扰,不宜使用该方法检测。另外,当外饰面采用不同颜色和不同材质的材料时,例如,用不同颜色的瓷砖粘贴成细小花纹图像的外墙,由于其吸收太阳辐射的能力不同,材料本身会产生温度差。因而给检测的结果判定带来困难,不宜适用该方法进行检测。基底材料采用混凝土和实心砖等大热容材料。
  完好区城饰面材料能够较快把热能通过传导的方式传递给基底材料,如果基底材料和外墙饰面之间存在隔热材料,例如我因北方建筑由于节能保温的需要,在建筑外墙墙体和外墙饰面之间铺设了保温隔热材料,由于外墙饰面脱空和完好区城都无法向基底材料传递热能，因此两者之间无法产生温度差.无法使用该方法进行检测。
3.2.3建筑物立面反热源 影响

  建筑物外墙窗台、阳台、屋檐等凸起在阳光的照射下产生阴影,外墙立面的污物等导致颜色发生变化,空调机组,附近建筑物玻璃等的反光物的反，射等都有可能造成建筑物外墙表面的温度产生差异,测试时应同时拍摄同角度和位置的红外照片外和可见相片,仔细甄别温度差产生的原因,对疑似缺陷的位置尽可能的采用敲击法或其它方法进行验
3.2.4 缺陷大小和深度
外墙饰面材料与基底之间的空鼓相当于两者之间的隔热带,空鼓的面积越大、深度越浅,厚度越大则造成的温度差越大,表明其越容易被探测。研究表明当空鼓深度较深(超过70cm)时，较小的空鼓已经较难辨别。特别对于空鼓厚度为零的极端情况,即外墙饰面和基底已无粘结但仍紧贴在一起,由于热能能够在两者间传导,此时缺陷将无法探测。
    4工程应用
  某栋写字楼的砂浆饰面外墙检测结果如下。该建筑外墙在利用红外热像法检测后。又采用敲击法及局部破损的办法对判断有空鼓的饰面部位进行了确认检测,结果证明红外热像法检测结果是便捷和准确的(详见图2和图3)。

  红外热像法在检测建筑外墙饰面粘结缺陷在理论方面日趋成熟，在工程实践中也积累了大量的经验。为了更好的对该方法进行推广。2010年建设部批准由甘肃省建设投资(控股)集团总公司、中国建筑科学研究院。甘肃省建筑科学研究院等单位共同编制《红外热像法检测建筑外墙饰面粘结缺陷技术规程》,该规范计划2010年底发布。编制组汲取了这些年来国内外新的研究成果,在仪器选型、现场检测、数据处理等方面做了合理细致的规定,使得规范在具备先进性同时具有良好的操作性。
    5结论
  红外热像法检测建筑外墙饰面粘结缺陷具有快速、无损和非接触的特点,特别适合采用满粘贴法施的新建和既有建筑物外墙检查。经过十几年的发展和广大工程技术人员的共同努力,目前相关
设备和技术日趋成熟，相关的行业标准《红外热像法检测建筑外墙饰面粘結缺陷技术规程》正在编制当中,为其技术进一-步推广创造了良好的条件。
[参考文献]
[1]张荣成。 红外热像法检测饰面施工质量的试验研究[]。工程质量.2002年增刊(下).
[2] 0/T725-200 ,江外热像法检测建筑物外墙奉面粘贴质量技术规程[S].
[3] GB/T 1970-2005.工业检测型红外热像为[5].
[4] JCJ 1262000.外墙饰面砖工程施工及验收规程