1.引言

现代社会中种类繁多的各种建筑，从特殊工厂、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：

●由了二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；

●差的空调系统性能造成对建筑的损害；

●大楼综合病等

我们面对如此多而频繁的问题，以及其中的种种因果关系，我们不得不在受到昂贵的损失后才能发现。而如今，红外线热像仪是一种宝贵的工具，使我们可以从另一个方面，从不可见光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，热像仪可以让业主、建筑师、承包商去发现问题所在，核实建筑物的性能以及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 ℃)，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。

从普朗克定律可以得知，物体的温度越高，其辐射得峰值能量就越偏向短波方向，故红外热像仪，特别是用以建筑检测得红外热像仪，其工作波段通常在8~14μm的长波波段，建筑用红外检测的温度范围一般在-20~100℃范围内。

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，完成建筑节能、安全检测和电气预防性维护工作。

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宁结构、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。

找到了满在的问题来源，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，盲目开展维修丁作。

(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。

4.红外热像仪的应用实例：

(1)检查隔热层缺失或损坏状况：

在结构内部和外部进行的检查可指示出隔热层的位置、形状和强度，能够对红外热成像检查进行记录归档，确保在整个可见建筑围护范围内绝缘是连续的。这些功能包括可记录数据，能够储存一条检查路径上多个位置的温度读数，并且可设置报警以指示温度高于或低于可接受的范围。

(2)找到空气泄漏点：

在加压测试中使用时，热成像检查可以快速找到漏点。

在结构内部和外部以及沿门、窗户、通风孔和管道进行的检查，可立即指示出渗漏的地方。

(3)查找水分积聚区域：

水分可渗过屋顶和墙壁中的接口和裂缝并积累起来，从而导致结构部件腐朽、发霉，有时还会造成严重的健康危害。因此，定期进行建筑结构内部和外部的热成像检查，对于快速发现通常代表水分浸入的冷点是十分重要的。

(4)检查结构部件：

有时面对已完成的构件结构，因为某些原因，我们可能要进行结构验证，如整体墙中带钢筋的灌浆宝，浇注墙中的结构件或定位历史建筑物中表面以下的某些细节。热成像检查可帮助您快速找到灌注墙体、地板和天花板中的支撑梁、管道、电缆和烟道。只需对表面进行扫描，就可得到详细的热图像，清晰地显示出表面下的细节。

(5)评估建筑材料及节能状况：

对各种环境条件下内外墙表面、门和窗户的性能进行测试，以确定它们保持或反射热量的能力。热成像仪可以显示出能量泄漏情况。

(6)冷却循环管路管壁磨损检测

管壁因受冷却液体冲击在弯角处及三通处特别容易变薄，从而造成泄漏，影响制冷效果。

(7)中央空调系统出风口温度检测

红外热像仪可直观、快速地分析中央空调各出口的温度控制效率，帮助物业管理人员更 好地进行暖通系统的维护以及防止不必要的能耗。

(8)屋顶及旧建筑翻修

城市中的房屋以及一些古老的建筑，特别是屋顶，其往往要经受日晒雨淋和大气的一些侵蚀，而其受损情况各有不同，如果我们只是简单地将整个屋顶或外墙加以更换，可能会耗费大量的时间与金钱，如果我们利有热像仪将辐射转为热图像或热图谱，它们可以形象地显示温度差别，从而轻松地区分出完好区域以及破损区域，这样可以节约大量的时间和金钱。

(9)受损及危建筑的检测

2008年5月12目的四川汶川大地震中，红外热像仪在建筑结构方面以及危房评估检测中给出了相当大的协助：

一建筑结构件的损坏，特别是无法直接观测的内部受损情况；

一建筑内外饰（主要是外墙砖)的空鼓，防止发生脱落伤人事故；

上述图片为Fluke建筑专用型红外热像仪在汶川大地震震区拍摄的建筑受损状况。

5.结束语

红外热像仪是一款轻便小巧、操作简便的建筑检测仪器，只须简单地扣动扳机，便可以得到高质量的热像图。由上可知，红外热像仪为建筑行业的诊断提供了一项新的检测方法，大大提高了检测的准确性、实效性、合理性，让建筑无损检测变的更加的科学、进步与实用。