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      紅外熱像技術在建筑質量缺陷檢測中的應用研究

      發布時間:2016年08月09日 點擊數: 字號:
      研究起止日期:  2011.09~2013.10 成果水平:  國內領先
      成果第一完成單位:  龍信建設集團有限公司 項目負責人:  黃新
      成果主要完成人員名單:  劉瑛、王曉燕、陳雪涌、王國平、陳宏振、劉明娟、莊世普等 成果驗收日期:  2014-01-17
      成果體現形式:  新技術 研究形式:  獨立研究
      知識產權形式:  無 應用情況:  產業化應用
      知識產權內容:  
      第一完成單位情況:  

      單位名稱:龍信建設集團有限公司
      通訊地址:江蘇省海門市海門鎮北京東路1號
      郵政編碼:226100
      單位聯系人:黃新
      聯系人電話:18921663288

      轉讓意向與范圍:  可國(境)內外轉讓 推廣形式:  技術入股
      成果簡介
        1、應用領域
        紅外技術早期用于檢測電力、電子設備故障;70年代末開始應用紅外成像技術診斷工業熱設備。我國在紅外技術用于熱診斷方面起步較晚,將紅外熱成像診斷技術用于土木工程中更晚,大約在90年代初,才陸續有科研機構將紅外熱成像診斷技術和土木工程結合起來,在建筑物熱損耗,建筑材料缺陷探測,建筑外墻施工質量等方面開始進行研究工作。
        該課題通過對已有建筑的現場檢測,利用紅外熱成像儀及計算機圖像處理與分析系統NS9200對所拍攝的紅外熱成像進行分析。具體工作:利用紅外熱像儀對建筑工程中常見的建筑缺陷,如外墻的空鼓、滲漏等進行檢測;初步確定紅外成像的影響因素;對有熱工缺陷(明顯滲漏等)的舊建筑進行紅外技術檢測,推導出建筑物內缺陷的位置大小并與實際情況對比;通過上述檢測,研究紅外熱像儀的儀器參數要求和紅外熱像儀的測試方法及環境影響因素;對紅外檢測技術進行推廣應用,提出對大規模住宅小區,建筑群進行直觀圖像和量化分析相結合的節能檢測方法。
        2、技術原理
        根據斯特藩-波爾茲曼輻射定律,任何物體只要它的溫度高于絕對零度(-273℃),就會有由熱能轉變成的熱輻射向外部發射。紅外熱成像技術就是把能量分布反映到紅外探測器的光敏組件上,從而獲得紅外熱成像圖。
        建筑物的圍護結構由于設計或施工等原因,造成個別部位的熱工性能與主體部位的熱工性能差異較大,這種現象被稱為建筑物圍護結構的熱工缺陷,建筑節能中應該注意和避免此類缺陷。
        紅外熱成像可以檢測到這些建筑缺陷,當熱流在擴散和傳遞的路往中,或受阻堆積,或通暢無阻傳遞,最終會在物體表面形成相應的"熱區"和"冷區",這種由里及表出現的溫差,通過紅外熱成像儀進行檢測并成為不同顏色的圖像,進而可以評估其質量或狀態。
        3、性能指標
       ?。?)紅外熱成像技術在建筑節能檢測中的應用研究-技術報告(結題報告)
       ?。?)制定了龍信集團《建筑工程質量缺陷紅外熱像法檢測技術規程》
       ?。?)形成《蘇州晉合金湖灣紅外檢測報告》
       ?。?)發表專業技術論文2篇
        4、與國內外同類技術比較
        由于紅外檢測技術的研究剛剛起步,紅外熱像技術在建筑熱工缺陷檢測方面的研究和應用歷史短暫,研究中大多處于對采集圖像定性分析的程度上。對建筑熱工紅外現場檢測和后期數據分析相結合的理論和方法研究尚屬空白。該項目的研究首次運用了圖像處理軟件進行節能狀況評價,對紅外圖像的影響因素進行了分析,這可以為后續的研究以及測試技術規程的制定提供有價值的參考。
        5、成果的創造性、先進性
       ?。?)該項目的研究涉及建筑結構,建筑材料、施工技術、節能保溫、檢測技術等方面的知識,是跨學科的綜合技術應用與實踐;
       ?。?)該項目的研究首次運用了圖像處理軟件進行節能狀況評價。
       ?。?)該項目的創新之處在于研究處于紅外檢測技術的前沿領域,將為后續的研究以及測試技術規程的制定提供有價值的參考。
        6、推廣應用的范圍、條件和前景以及存在的問題和改進意見
       ?。?)推廣應用的范圍
        技術成果可以適用于建筑物的墻體缺陷檢測。
       ?。?)推廣條件和前景
        紅外熱成像檢測技術是建筑節能和建筑缺陷的有效檢測手段。對于大小建筑所有方面的預維護,紅外檢測是一種最為有效的降低能耗和維護費用的方式。隨著科學技術的發展,以及我們對紅外熱像技術的進一步認識和科研思路的轉變,紅外熱像技術將日趨成熟,將其應用于建筑領域的研究將會有更廣闊的前景。
       ?。?)存在問題和改進意見
        紅外熱像檢測技術剛剛起步,紅外熱像技術在建筑熱工缺陷檢測方面的研究和應用歷史短暫,研究中大多處于對采集圖像定性分析的程度上。下一步的研究方向應該是定量化分析熱工缺陷的范圍和面積。
        7、推廣應用前景
        紅外成像檢測技術作為無損檢測的一個重要分支,在建筑工程中有廣闊的應用前景。飾面磚粘貼質量大面積安全檢測;建筑物外墻剝離層的檢測質璃幕墻、門窗保溫隔熱性能、防滲漏的檢測;墻面屋面滲漏的檢查;結構混凝土火災受損、凍融破壞的檢測等等。國內外已有的研究證實了紅外無損檢測技術有著傳統的檢測技術所沒有的一系列優點,如非接觸、遠距離、大面積掃查、結果直觀等等。相信在不久的將來紅外檢測技術不僅可以作為傳統檢測方法的輔助測試,也可以完全獨立的完成多種檢測項目。
        只是在建筑工程中,紅外熱像檢測技術畢竟剛剛起步,紅外檢測技術目前還處于研究階段,還很難完全獨立的投入到實際檢測中去。在建筑物缺陷檢測方面的研究和應用歷史短暫,研究中大多處于對采集圖像定性分析的程度上。而且由于經驗不足,對采集的圖像分析研究的不夠深入。隨著科學技術的發展,以及我們對紅外熱像技術的進一步認識和科研思路的轉變,紅外熱像技術將日趨成熟,將其應用于建筑領域的研究將會有更廣闊的前景。
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