红外热成像技术在建筑节能检测中的应用

图７土木工程检测专用的红外热像仪
４结语 红外热成像技术已经在建筑节能领 域得到了规范的应用，正确选择所合适 的工具非常重要。由于建筑领域行业特 性，出现故障的温度场温差较小，另一 方面被测物往往是某一个立面，因此测 试面积较大，测试的距离和角度存在较 大的差异，因此在建筑领域选择红外热 像仪时需要考虑到几个关键点：①现场
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红外热成像技术是利用红外热成像 仪把物体所辐射出的不可见红外辐射能 量转换成可见的温度场图像，用不同颜 色表示不同的温度的技术。
１红外热成像技术简介
从上世纪７０年代开始，经过上世纪 末和近几年的发展，该技术得到了突飞猛 进的发展和普及，仪器的成本大大降低， 红外热成像仪也不再是“贵族”设备。红 外热成像技术迅速地从军事领域延伸到民 用领域，红外检测为建筑工程提供了一种 快速监测和诊断手段。目前，红外热成 像技术已经广泛应用于外墙粘贴饰面
（收稿日期：２００８—０６—１ ０）
刘衍民。上海交通大学硕士，上海 创今电子科技有限公司技术支持部经理。 尹涛．四川大学毕业，上海创今电子科 技有限公司市场部经理助理。
２００８．１ ０／住宅科技 ５３
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红外热成像技术在建筑节能检测中的应用
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)：
刘衍民， 尹涛， Liu Yanmin， Yin Tao 刘衍民,Liu Yanmin(上海交通大学)， 尹涛,Yin Tao(上海创今电子科技有限公司)
面，据统计涉及到相关国内外规范有：
ＡＳＴＭ Ｃ １０６０－９７，ＡＳＴＭ Ｃ”５３—
９７，ＥＮ １ ３ １ ８７—１ ９９９，
Ｓ０６７８１—
１９８３，ＮＦ Ｘ１０—０２３—１９９９，Ｑ／ＪＹ２５—
２００３，ＪＧＪｌ ３２—２００１，Ｇ Ｂ５０１ ７６，
Ｊ Ｇ Ｊ １ ３ ４—２ ０ ０ １，Ｊ Ｇ Ｊ ２ ６—９ ５和
测试的便捷性，仪器尽可能轻便，测试 镜头尽可能能够大角度调整，以便于测 试角度较大的场合ｉ②温度的灵敏度，由 于热工缺陷的温差在３℃以内，因此温度 灵敏度宜在０．０６ｃＣ以内；③需要建筑领域 专业软件，可以把某一立面的多幅红外 热图生成一幅红外图像，这样可以全面 的了解整个建筑工程的节能效果。
参考文献： 『１１程玉兰．红外诊断技术与应 用．设备管理与维修。２００ ３． １２１赵鸿．红外热像法检测建筑外墙 饰面层粘接缺陷技术规程，２００６．
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检测鉴定■
图３窗户下方的结构梁热桥的红外热图像
图４隔热材料缺失的红外热图像
图５气密性不良引起的冷气体侵入的红外热图像
图６地板加热系统红外热像图
材料的缺失而引起的热损失。只要找到 了原因，隔热和气密层以及结构中其它 任何缺陷都能够得以并得到修补。
３．３气密性测试 气密性测试可以告诉我们房子在特 定时间中泄漏了多少空气。泄漏了的空 气量等于浪费了的暖气或冷气，从而加 大制冷制热设备的运转需求，保密性不 好的房子等同浪费能源的房子。通过空 气流量数据，专家们可以找出泄漏了的空 气量从而找出在能源上浪费了多少额外 经费和自然资源。欧美的一些研究指出， 如果能将房间的漏气地方修补好，一般 住户可以节省５％～３５％的电费。利用 外热像仪，可以清晰对因为气密性不良 而造成的温度异常区成像，如图５所 示。 ３．４加热系统 利用红外热像仪可以清晰的检测出 建筑加热系统。无论是地板加热系统，还 是空调系统，如果设备存在一些异常或 者安装不正常，通过红外热像仪的热图 像可以及时的查找出故障，如图６、７所
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检测鉴定一
红外热成像技术在 建筑节能检测中的 应用
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｎ Ｉ ｎｓｐｅｃｔｉｎｇ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｅｎｅｒｇｙ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ
●刘衍民Ｌｉｕ Ｙｒａｎｍｉｎ尹涛Ｙｉｎ Ｔａｏ
【摘要】文章对红外热成像仪检测技术在建筑节能应用现状做了简要介绍，通 过红外热像检测诊断分析的实例，概括地介绍了红外热像技术在建筑领域中的节 能保温方面的应用。 【关键词】建筑节能；红外热像仪；节能检测 ＥＡｂｓｔｒａｃｔ：］Ｔｈｅ ａｒwenku.baidu.comｉｃｌｅ ｂｒｉｅｆｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｆｒａｒｅｄ ｔｈｅｒｍａｌ ｉｍａｇｅｒ ｉｎ
住宅科技 HOUSING SCIENCE 2008,28(10)
参考文献(2条)
1.程玉兰 红外诊断技术与应用[期刊论文]-设备管理与维修 2003(9)
2.赵鸿 红外热像法检测建筑外墙饰面层粘接缺陷技术规程 2006
本文读者也读过(10条) 1. 丁红心.倪丽华.刘衍民 红外热成像技术在建筑节能检测中的应用[期刊论文]-城市建设2009(32) 2. 唐晨浩.TANG Chenghao 红外热成像检测技术在采暖居住建筑节能中的应用[期刊论文]-上海建设科技2008(6) 3. 张炜.李安桂.ZHANG Wei.LI An-gui 红外热像技术在建筑节能检测中的应用[期刊论文]-山西建筑2007,33(18) 4. 黄国扬.李健.Huang Guoyang.Li Jian 红外热成像技术在建筑节能检测中的应用[期刊论文]-住宅科技 2010,30(1) 5. 周建龙.程学群.胡洋.李晓刚.ZHOU Jian-long.CHENG Xue-qun.HU Yang.LI Xiao-gang 加热炉炉墙衬里损伤的 红外热像检测与评估[期刊论文]-红外技术2008,30(10) 6. 杨红.何建宏.喻娅君 红外热像仪及其在建筑节能检测中的应用[期刊论文]-新型建筑材料2003(4) 7. 郭斌 浅谈电气设备红外热像诊断技术[期刊论文]-科技资讯2009(5) 8. 白木.周洁 红外热像仪在事故侦探中的应用[期刊论文]-警察技术2004(4) 9. 冯小雷.胡宇.闫敏.方俊雅 基于电磁激励的红外热像无损检测技术[期刊论文]-科技资讯2010(1) 10. 姚鼎山 红外热像技术的临床应用[期刊论文]-中国医疗器械信息2001,7(2)
ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ ａｎｄ ｓｔａｔｅｓ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｆｒａｒｅｄ ｔｈｅｒｍａｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｅｎｅｒｇｙ ｅｆｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ｔｈｅｒｍａｌ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｉｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｆｉｌｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｄｉａｇｎｏｓｉｓ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｉｎｆｒａｒｅｄ ｔｈｅｒｍａｌ ｉｍａｇｉｎｇ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ｅｘａｍｐｌｅｓ． ＥＫｅｙｗｏｒｄｓ３ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｅｎｅｒｇｙ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ；ｉｎｆｒａｒｅｄ ｔｈｅｒｍａｌ ｉｍａｇｅｒ；ｅｎｅｒｇｙ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｉｎ— ｓｐｅｃｔｉｏｎ
ＧＢ５０１ ８９—２００５等。所有这次规范的推
出也必将推进红外热像技术的蓬勃发展
（图２）。
３红外热像法在建筑节能检测中 和发展应用
３．１热桥 在建筑物能量损耗当中，有相当一
部分是通过热桥所引起的。建筑围护结 构中的一些部位，在室内外温差的作用 下，形成热流相对密集、内表面温度较低 的区域。这些部位成为传热较多的桥梁， 故称为热桥，如图３所示，窗户下方的梁Ａ 点的温度为２６．１ ｃｃ，比墙体的Ｂ点温度 ２３．２℃高出２．９℃，此梁形成了一个明显 的热桥。通过计算区域面积以及室内外 的温度差异，我们不难计算出通过此热 桥引起的热量损失量。由于热桥附加能 耗占整体建筑能耗的比例不断上升，根据 调查和计算，节能型建筑中比非新型节能 建筑的各种热桥的附加能耗占建筑能耗 的比例下降５０％。砌在砖墙或加气混凝 土墙内的金属，混凝土或钢筋混凝土的 梁、柱、板和肋、金属门窗框等都可 能引起热桥。因此，有效的减少热桥是 建筑节能的有效措施之一。
（空鼓、剥落）检测，结构缺陷（裂 缝、孔洞、材料缺失、结构不均等）检 测，渗漏受潮（霉变）检测（图１）。
近年来，红外热成像技术在建筑工 程的节能保温领域得到了更为广泛的应 用，涉及到热工缺陷、保温材料缺失、 气密性等诸多领域。红外热成像仪在建 筑工程节能检测应用的主要优势有：非 接触远距离遥感检测，不影响被测物 体，使用安全：检测快速；检测全面， 可对被测物体逐一不漏的进行实时扫描 成像：检测的结果直观可视，二维红外 热图像直观的表现被测物每点的温度 场：可以鉴别缺陷区域大小：可以直接 显示隔热缺陷：表征发热和制冷设备的
３．２保温材料 在建筑围护结构设计有隔热层，在 节能建筑中，越来越多的使用隔热保温 材料，如聚氨酯颗粒或者泡沫材料，或 者隔热涂料，或者真空或者双层玻璃 等。使用保温层的主要目的是以最经济 的方式达最适宜的室内环境。实践经验 表明，隔热材料缺失、隔热材料不正确 安装、气密层和气密性不良都会降低建 筑围护结构的整体热性能，从而大幅提 升能耗。使用红外热成像技术可以非常 直观的检测，因为隔热材料的缺失而引 起的热损失，由于红外热成像仪可以快 速的对整个建筑围护结构进行普查，所 有可能因此而引起的缺陷一览无余。如 图４所示，可以清晰的诊断出由于隔热
图２英国节能建筑分级表
府的能源审核（Ｅｎｅｒｇｙ Ａｕｄｉｔ）计划，利用
红外热成像节能技术、气密性测试技术，
建立起全部建筑的数据库，利用节能效
果分析软件再加上检测人员的专业知识
为客户分析节能状况和提供改善建议。
在英国把建筑节能效果分级成Ａ至Ｇ共７
个等级，他们的目标是把目前的Ｄ级５５分
提升到Ｃ级７８分，如图２所示。在规范方
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雹■检测鉴定
图１ 建筑（空鼓、结构、渗漏）的红外热像图谱
热效率等。
２建筑节能检测现状
毹量的消耗主要分成３部分：工业， 运输和住宅。根据统计，我国的能量消耗 超过３０％的能源消耗在住宅这部分。我 国建筑能耗高于发达国家，主要表现在 建筑物保温性能差与供冷、供热系统状 况不良上。为此，我们重点分析建筑物保 温、隔热本身所需的耗能和由于供冷、供 热系统达不到理想状态而引起的效率耗 能。建筑节能的一个重要方面是提高建筑 围护结构的保温隔热性能。对于新建筑， 比较容易处理，即建立并执行严格的节 能标准和法规。而大量既有建筑，能效相 对较低，而每年只有１％一２％的旧楼能 得到改造，因此，改善现有建筑降低其 能耗势在必行。对于旧建筑，很难评估 其质量、当前状况和结构合理性。如果 无法看见问题所在，很难对缺陷进行修 补和改善，这是一个主要的问题。而红 外热成像技术可以对被测建筑进行拍照， 可以综合全面的进行普查检测。
近十多年由于环保意识增加，以及 石油价格上涨，欧美等国非常重视建筑 节能，并把它提为国家重要议题。英国、 加拿大、美国、日本等国家对红外热成像 在节能的应用研究，取得了丰富的经验 和成果。近年来政府大力鼓励百姓关心 自己房子的节能效果，在美国许多州均 对商用和民用房屋有不同的节能要求， 并制定政策和奖励计划鼓励市民将房屋 改善以达到节能要求。检测公司根据政