红外热像与建筑安全检测

中国矿业大学安全学院

北京化工大学材料学院

北京服装学院研发中心

二、红外热像在建筑安全检测方面的应用

1.建筑渗漏检测

建筑渗水可导致混凝土表面炭化，使得混凝土表面出现裂缝后锈蚀钢筋，钢筋锈蚀后直径变粗，并继续扩大裂缝，从而危害建筑的结构强度；同时，建筑渗漏也会对居民的正常生活造成很大影响。

当发生渗漏，渗水部位与正常部位的热容量不一致，在环境温度发生变化的过程中，渗漏部位与正常部位的温度将会出现差异，这样虽然表面的颜色一致，但温度的差异可以在热像仪上及时、清晰地反映出来。

在建筑物经受了热负荷之后（例如在高温、干燥的晴天中阳光照射之后），对建筑物的外墙和屋顶进行红外热像检查。东面的墙壁可在下午进行检查，南面和西面的墙壁和屋顶可在日落后进行检查。在识别出外墙和屋顶中渗漏点之后，要在建筑物内部进行检查，以进一步确认外部检测结果。红外热像检测还可指示出天花板和墙壁中由泄漏、水管断裂等所带来的部位。

从其不规则的扩散形状判断为外墙渗漏

案例一：2010年4月上海市某办公楼楼顶渗漏检测

该楼房一共五层，最顶上为两排空调机组外机，上班时间持续运行。由于空调冷凝水的缘故，造成屋顶上空调安放区域一直有水。从而引起五楼房间内以及4楼房间内墙壁有水渗漏；当时怀疑在屋顶某处有渗漏点，但该屋顶面积较大，若全部修复成本太高，故使用热像检测为缩小修复工作提供位置参考。

先将屋顶分为几个区域，在现场操作只需两名操作人员：一位在楼顶对待确认区域浇热水，还有一位在房间内对渗漏部位进行热像跟踪，当渗漏区域被浇上热水后，5分钟内在房间进行热像跟踪的人员就可以发现至少0.7℃以上的温升。

504室东侧墙角（未浇热水） 浇热水后504室东侧墙角（温升1.0℃）

通过五次热像检测渗漏点范围缩小在屋顶面与西山墙的连接墙缝处的1米范围内，该部分面积仅是原先怀疑渗漏面积的1%，后通过施工已证实和修复了该渗漏点。

使用浇热水的方式可以使渗漏部位发生明显的温度分布变化，高水温、大水量将使热像检测效果更为明显，该检测方法适合外墙表面因物品安装位置、潮湿等原因无法直接进行热像检测的现场，利用水温的变化，在房间内部发现渗漏部位并加以验证。

白蚁防治

由于在施工和装潢过程中大量使用未经白蚁预防处理的木构件以及现场环境比较潮湿，为白蚁的生存提供了必需的水份，使这部分建筑及木构件也极易遭受白蚁危害，从而威胁到建筑本身的安全。

白蚁具有隐蔽性强的特点，红外热像仪与传统的检测工具相比，可在几米或几十米之外快速扫描整个建筑物的各个部分，能快速方便地确定建筑物白蚁可能发生的部位，不仅能节省检查的时间，还能提高检测的准确性。

使用红外热像仪进行白蚁防治主要突出两点：

（1）防

对于潮湿部分，由于表面的水分蒸发形成温差，热像仪可以进行快速检测，及时更换或维修表面潮湿的建筑木构件部分。

木材的潮湿部分

（2）治

由于白蚁蚁穴的热容量和热传导系数正常建筑材料不一致，故可以方便地通过温差对白蚁的蚁穴进行定位。白蚁的活动环境必须具备一定的湿度，因此有白蚁活动的区域温度通常与周围环境略有不同， 而且白蚁吞食和消化纤维素的过程也会产生一定的热量，根据这一现象，可以使用红外热成像技术探测白蚁。

使用红外热像仪能方便快捷地对待测目标进行总体观测，除白蚁活动外，其他昆虫的活动以及待测目标的结构缺陷也有可能产生温度异常，操作者必须掌握由于不同原因导致的温度异常的远红外图像特征，这样才能够尽可能的减少误判断。比如，典型的白蚁蚁道通常窄于1/4英寸，位于石膏墙内，或隐藏在砖结构或混凝土结构的小缝隙内。

由于干扰因素较多，使用热像仪一般先做出初步判断，发现可疑区域后，使用其它白蚁探测仪器进行进一步验证。