红外热像与建筑质量节能检测应用解析

　　节能：1. 引言

　　现代社会中种类繁多的各种建筑，从工厂、大坝到别墅、高楼大厦，由于其结构设计相当复杂，往往会造成诸多困扰，通常会有许多难以诊断和解决的问题，如：

　　● 由于保温问题所造成的额外的能量流失和空气泄漏；

　　● 由于渗漏、结露、或结霜造成湿气侵人；

　　● 冰、雪及阳光对屋顶造成的损害；

　　如今，红外热像仪使我们可以从另一个方面，从红外辐射的角度详细地解读建筑物所发出的信号，一旦得到合理有效的使用，热像仪可以及时发现问题所在，寻求有效的解决方法。

　　2. 红外热像仪的技术原理

　　1800年英国的天文学家William Herschel 用分光棱镜将太阳光分解成从红色到紫色的单色光，依次测量不同颜色光的热效应。他发现，当水银温度计移到红色光边界以外，人眼看不见任何光线的黑暗区的时候，温度反而比红光区更高。反复试验证明，在红光外侧，确实存在一种人眼看不见的“热线”，后来称为“红外线”，也就是“红外辐射”。自然界任何物体，只要温度高于绝对零度（-273.15 C？），就会以电磁辐射的形式在非常宽的波长范围内发射能量，产生电磁波（辐射能）。

　　红外线在大气中穿透比较好的波段，通常称为 “大气窗口”。红外热成像检测技术，就是利用了所谓的“大气窗口”。短波窗口在1~5μm之间，而长波窗口则是在8~14μm之间。

　　建筑检测专用红外热像仪，其工作波段通常在8-14μm的长波波段，温度范围一般在-20-100℃。

　　红外热像仪是一种新型的光电探测设备，可将被测目标表面的热信息瞬间可视化，快速定位故障，并且在专业的分析软件的帮助下，可进行分析，完成建筑质量、节能等检测工作。

　　热像仪由两个基本部分组成：光学器件和探测器。

　　光学器件将物体发出的红外辐射聚集到探测器上，探测器把入射的辐射转换成电信号，进而被处理成可见图像，即热图。

　　3. 红外热像仪的在建筑领域的应用范围

　　（1）表面温度可以为我们提供有关楼宇结构、管道系统、供暖通风及空调系统以及电气系统的许多信息。在透过红外镜头观察时，平日肉眼看不到的问题会突现眼前。使用红外热像仪，可以检测到空气泄漏、水分积累、管道堵塞、墙壁后面的结构特征以及过热的电气线路等，并对数据进行可视化记录归档。通过用这种工具对表面进行扫描，您可以快速发现通常代表潜在问题的温度变化，并以详细的图形报告的形式对数据进行记录。

　　找到了潜在的问题来源，您就可以节省宝贵的检查时间，只对那些需要进行维修的部位进行处理 ，而不是不管实际情况如何，盲目开展维修工作。

　　（2）红外热像仪可以以热图像的形式立即指示出热点或冷点。使得热成像测量成为一种日常测量方法。热量检查可以识别并确定新楼宇或现有楼宇内热异常的程度，例如：检查电气系统，安全地定位电气系统中的过热部件，并以热图像中的热点。

　　（3）红外热像仪可通过对建筑物表面的温度分布状况的检测，分析建筑物的结构，从而及时有效地发现例如外墙开裂、房顶裂缝、内部支撑损坏等问题，可避免严重影响救援进度、危害救援人员安全的房屋跨塌伤害事故，为灾区的救援工作提供技术保障；同时也可为灾区受损房屋的安全及渗漏状况提供参考依据。

　　红外热像仪是“建筑质量检测”的有力工具，即通过非接触的方式测量建筑结构的表面温度状态，来检测外墙的剥离、空鼓状况或评估保温节能效果，其同时具有的红外-可见光融合功能可以方便、快速地查出问题位置。

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