红外热像法检测建筑物外墙概述

图1  某房屋红外热像检测

为了美观，建筑物外墙常采用粘贴饰面层进行装修处理。近年来，多处房屋出现外墙饰面脱落等安全问题。因而，事先对房屋外墙饰面层粘结情况进行检测并显得较为重要。以往检测外饰面空鼓主要采用敲击法，随着红外热像技术的发展，采用红外热像法检测建筑物外墙饰面板空鼓情况逐渐增多。结合以往房屋检测经验和相关检测规范，对红外热像法检测建筑物外墙进行简要概述总结。

一、红外热像检测的基本原理

红外热像法检测建筑外立面空鼓的主要原理通过红外热像成像反映外墙面正常部位与空鼓部位产生的温度差，通过对温度差的判定确定空鼓位置和范围。当外墙的表面温度比主体温度高，热就从外墙表面传到主体中，当外墙的表面温度更低时，热就由里传到外。如果墙体饰面材料有剥落，外墙和主体之间的热传导变小。因此，当外墙表面从日照或外部升温的空气中吸收热量时，有剥落层的部位温度变化比正常情况大。通常，当暴露在太阳光或升温的空气中时，外墙表面的温度升高，剥落部位的温度比正常部位的温度高；相反，当阳光减弱或气温降低，外墙表面温度下降时，剥落部位的温度比正常部位的温度低。由于空气的热导远低于瓷砖、砖、混凝土等建筑材料，因此当热流从表面进入建筑物饰面层时，即会在“空鼓”等缺陷部位受到空气阻挡发生“热堆积”，使该处的红外热像呈“热斑”等特征。由红外热像“热斑”出现的部位、持续时间等特征推知存在饰面砖粘结质量的区域范围。

二、红外热像检测的适用对象

主要适用于采用满粘法施工的饰面层粘结质量检测，如检测建筑物外墙湿作业的砂浆、瓷砖、石材等饰面空鼓情况；不适用于下列情况的饰面层粘结质量检测，如（1）点粘法施工的饰面层，因为点粘法在施工时就已经使面砖和墙体之间形成了空鼓；（2）采用不同颜色瓷砖或涂料的饰面层，此时由于瓷砖颜色的不同，表面温度就会有所不同；（3）表面有大的凹凸装饰的瓷砖往往会发生红外线乱反射，所以红外热像法也不适用；（4）采用外墙外保温体系的饰面层，由于粘贴于保温材料表面，相关的实验研究缺失，因而也不宜使用。

三、红外热像检测的检测条件

1. 仪器主要参数条件

红外热像仪的性能指标应满足下列条件：（1）波长为8～14，且具备光学成像功能；（2）检测温度范围为-20℃～100℃；（3）温度显示分辨率小于0.1℃；（4）像素值不小于240bit×320bit；（5）空间分辨力不小于1mrad；（6）准确度±2%。

2. 使用环境条件

（1）检测工作应选择在热辐射（或环境温度）迅速升高或降低的时段进行；为了使正常部位与空鼓部位产生温度差，则需要外墙温度有足够的变化量。使墙体产生人为的温度变化是比较困难的，因此主要依赖于太阳能和自然界的气温变化。由于外墙表面温度分布随着天气、时间、方位的不同，其变化是相当复杂的，所以，对每一片外墙都需要确定好合适的检测时段。

（2）雨天和多云天气由于温度变化不明显，不宜检测。

（3）如果外墙处于不均匀含水或表面湿润状态，也不宜检测，需在墙壁完全干燥后再进行检测。

（4）环境温度宜在-5℃～40℃范围

（5）红外热像仪不宜离被测物体太远，且其仰角和水平角不宜过大，否则会使检测精度降低，导致误判。在条件允许的情况下，将红外热像仪置于被测物体前20m，仰角和水平角限定在30rad以内，将得到较为理想的检测结果。

四、红外热像检测其他干扰因素

（1）在建筑外墙上受玷污的窗台下部或类似构造的地方，由于玷污后颜色变黑的位置容易吸热，温度会比其他部位高，采用红外热像法易造成误判。

（2）在集中空调机械室的某些墙壁或开着空调的房间与未开空调的房间的外墙、以及开着空调的房间的换气扇周围墙面，在检测时出现误判的可能性会增加。

（3）树影下的墙壁、处于对面建筑物阴影下的被测外墙等都难于用热像法检测。

图2  某住宅红外热像检测