紅外熱成像檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于建筑領(lǐng)域檢測(cè)不是一種很新的技術(shù)。自二十世紀(jì)70年代，歐美一些發(fā)達(dá)國(guó)家先后開(kāi)始了紅外熱像儀在建筑領(lǐng)域診斷預(yù)維護(hù)的探索，紅外熱像技術(shù)在建筑領(lǐng)域中的應(yīng)用日臻完善，給建筑領(lǐng)域檢測(cè)和評(píng)估技術(shù)前進(jìn)和發(fā)展帶來(lái)了較大的幫助。
在過(guò)去的幾十年的發(fā)展中，紅外熱成像技術(shù)已經(jīng)在以下幾個(gè)方面得到了成熟的應(yīng)用（如圖1所示）：墻面缺陷的檢測(cè)；粘貼飾面的檢測(cè)；滲漏和受潮的檢測(cè)；熱橋等熱工缺陷檢測(cè)；室內(nèi)管道和電氣設(shè)施的檢測(cè)。由于環(huán)境保護(hù)和節(jié)能的迫切需要，國(guó)內(nèi)外特別是加拿大、美國(guó)、日本等國(guó)家對(duì)紅外熱成像在節(jié)能的應(yīng)用研究，取得了豐富的經(jīng)驗(yàn)和成果。本文將著重對(duì)近年來(lái)紅外熱像技術(shù)應(yīng)用于建筑節(jié)能研究做一下總結(jié)。

1、    能量的消耗

能量的消耗主要分成三部分：工業(yè)，運(yùn)輸和住宅。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，有30-50%的能量消耗集中在第三部分。其中又有一半的能量是為了更舒服的生活而消耗。當(dāng)考慮節(jié)能時(shí)，這一點(diǎn)是不能忽略的。提高能效，提倡節(jié)能建筑又是一個(gè)緊迫的任務(wù)。
   對(duì)于新建筑和工程，比較容易處理：即建立并執(zhí)行嚴(yán)格的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)。而對(duì)于現(xiàn)有建筑，能效相對(duì)較低，而每年只有1-2%的舊樓能得到翻新，因此，改善現(xiàn)有建筑降低其能耗勢(shì)在必行。對(duì)于舊建筑，很難評(píng)估其質(zhì)量、當(dāng)前狀況和結(jié)構(gòu)合理性。如果無(wú)法看見(jiàn)問(wèn)題所在，很難對(duì)缺陷進(jìn)行修補(bǔ)和改善。這是一個(gè)主要的問(wèn)題。

2、 紅外檢測(cè)和測(cè)試
    建筑中隔熱層和氣密性缺陷可能造成麻煩，諸如室內(nèi)空氣不良、空氣泄漏和受潮，都會(huì)造成居住不舒適以及能源浪費(fèi)。最好的解決辦法是首先發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，確定產(chǎn)生問(wèn)題的原因，然后給予相應(yīng)的處理辦法。最主要的困難是找到合適的方法和設(shè)備來(lái)進(jìn)行診斷出問(wèn)題所在。通過(guò)常規(guī)的視覺(jué)檢測(cè)和評(píng)估通常效率不高，只能檢測(cè)一些明顯的缺陷和表面缺陷，對(duì)某些是可行的，例如隱藏的大面積缺陷，對(duì)用戶造成的影響存在一定的因果關(guān)系。然而，通常大部分缺陷的因果關(guān)系并非總是如此，只有在造成嚴(yán)重的破壞之后才能知道。到時(shí)唯一的補(bǔ)救辦法只能是發(fā)費(fèi)高昂的重建。
    紅外熱成像法是一種預(yù)維護(hù)技術(shù)，最為經(jīng)濟(jì)，對(duì)建筑本身?yè)p壞最少的一種診斷辦法。熱工性缺陷如隔熱材料缺失、熱橋、漏氣和受潮等都會(huì)造成墻面的溫度變化。通過(guò)表面溫度熱圖像來(lái)表征出次表面的異常。然而，對(duì)這些圖像的分析以及對(duì)結(jié)果給出正確的處理辦法，這需要有嚴(yán)格受訓(xùn)的紅外成像儀操作人員，對(duì)建筑學(xué)必須有很好的了解。

3、 熱傳導(dǎo)損失
    在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有隔熱層，主要的目的是以最經(jīng)濟(jì)的方式達(dá)到所期望的室內(nèi)環(huán)境。經(jīng)驗(yàn)表明，缺少隔熱材料、隔熱材料安裝不正確、氣密層和氣密性不良都會(huì)降低輪廓的整體熱性能，從而大幅提升能耗。對(duì)于新樓或舊樓，滿足新的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)非常重要，隔熱和氣密層以及結(jié)構(gòu)中其它任何缺陷都必須診斷并得到修補(bǔ)。
    建筑和隔熱標(biāo)準(zhǔn)在過(guò)去幾十年中不斷改進(jìn)。許多國(guó)家根據(jù)新的“環(huán)境能源效率指導(dǎo)方針”擁有或正在制訂相應(yīng)的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。

4、 典型的隔熱缺陷有：
- 隔熱材料沒(méi)有填充整個(gè)設(shè)計(jì)的空間（縫隙、孔洞、隔熱層薄、隔熱材料沉降、安裝后材料收縮、在錯(cuò)誤的位置進(jìn)行剛性絕緣等）
- 隔熱材料安裝不當(dāng)
- HVAC 通過(guò)隔熱層進(jìn)行安裝
- 有滲透性的隔熱材料不足以阻擋氣流的運(yùn)動(dòng)
- 隔熱材料受潮
 
    在墻體空穴中安裝隔熱材料要求很?chē)?yán)，必須填充在空穴中并緊實(shí)貼在墻壁上。如果沒(méi)有這樣安裝，隔熱效果大打折扣，很有可能成為空氣對(duì)流的一個(gè)通道，進(jìn)一步降低隔熱效果。
    建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的一些部位，在室內(nèi)外溫差的作用下，形成熱流相對(duì)密集、內(nèi)表面溫度較低的區(qū)域。這些部位成為傳熱較多的橋梁，故稱為熱橋（thermal bridges），有時(shí)又可稱為冷橋(cold bridges)。由于熱橋附加能耗占整體建筑能耗的比例不斷上升,根據(jù)調(diào)查和計(jì)算,在非節(jié)能型建筑中,各種熱橋的附加能耗占建筑能耗的3%～5%,而在新型節(jié)能建筑中,一般占節(jié)能建筑的20%左右。砌在磚墻或加氣混凝土墻內(nèi)的金屬，混凝土或鋼筋混凝土的梁、柱、板和肋，預(yù)制保溫中的肋條，夾心保溫墻中為拉結(jié)內(nèi)外兩片墻體設(shè)置的金屬聯(lián)結(jié)件，外保溫墻體中為固定保溫板加設(shè)的金屬錨固件，內(nèi)保溫層中設(shè)置的龍骨，挑出的陽(yáng)臺(tái)板與主體結(jié)構(gòu)的連接部位，保溫門(mén)窗中的門(mén)窗框特別是金屬門(mén)窗框等等。整個(gè)樓房存在大量的熱橋，找出了熱橋存在的位置，可以通過(guò)設(shè)置斷熱條來(lái)解決。

5、 對(duì)流熱損失
    密封連接不良會(huì)造成泄漏，氣密內(nèi)襯層安裝不當(dāng)或損壞往往會(huì)出現(xiàn)規(guī)律性缺陷?？諝夂苋菀椎耐ㄟ^(guò)剛性隔熱體之間的部分。這些缺陷會(huì)引起不好的溫度分布，會(huì)引起房間里空氣產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)（氣流），從而引起局部溫度降低而增加能耗和塵土的沉降。泄漏路徑比較復(fù)雜，沒(méi)有紅外成像儀很難發(fā)現(xiàn)。
    空氣外泄只能在外面進(jìn)行檢測(cè)，具有相反的紅外熱圖特征，不具有規(guī)律性特征。外泄的分析更為復(fù)雜，因?yàn)橥鶜怏w必需經(jīng)過(guò)多層材料。如果在檢測(cè)組合結(jié)構(gòu)時(shí)（例如帶有飾面的磚墻面），即使有很?chē)?yán)重的空氣泄漏也很難在熱圖上表現(xiàn)出明顯的溫度場(chǎng)差異。必要時(shí)配合滲透性能測(cè)試可更準(zhǔn)確檢測(cè)出漏氣的位置。
由于在螺栓、電線等旁邊沒(méi)有正確的安裝隔熱材料形成空隙而造成垂直氣流，也將對(duì)隔熱性能產(chǎn)生明顯的影響。

6、 受潮
    受潮恐怕是影響建筑物整體性最為嚴(yán)重的因素之一。是氣態(tài)時(shí)，是空氣和建筑材料中必要且有用的組成部分。然而一旦成為液態(tài)或者固態(tài)，將產(chǎn)生不少麻煩。受潮的原因可能根源于滲漏、冷凝或建筑材料釋放的濕氣。
    受潮（來(lái)源于滲漏或冷凝）會(huì)產(chǎn)生許多問(wèn)題，水可能滲入一個(gè)小的裂縫，然后滯留在不滲透水的建筑材料中。磚和混凝土中未粘合好
的區(qū)域往往造成磚墻體中積水和氣體泄漏。使用不合格的混凝土造成也會(huì)造成雨水的滲入。由于建筑結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)引起的砌墻體裂縫，也會(huì)造成開(kāi)口而引起雨水滲入，這通過(guò)紅外可以快速清楚的顯示。
    辦公大樓或者住宅常常會(huì)因?yàn)橥獠坑晁疂B入而造成問(wèn)題。通過(guò)常規(guī)辦法去尋找滲漏源和滲漏路徑往往不能成功。滲水破壞是持續(xù)的，造成建筑材料、設(shè)備和裝飾家具的過(guò)早損壞，并引起室內(nèi)空氣污染。滲入點(diǎn)難以確定，因?yàn)樗话凑疹A(yù)想的路徑滲入。肉眼看不到任何滲水痕跡，借助于紅外熱像儀，可以清楚的發(fā)現(xiàn)滲水并找到滲漏源。

7、 總結(jié)
    紅外熱成像檢測(cè)技術(shù)是一種已經(jīng)成功使用30多年的建筑節(jié)能和建筑缺陷檢有效檢測(cè)手段。對(duì)于大小建筑的所有方面的預(yù)維護(hù)紅外檢測(cè)是一種最為有效的降低能耗和維護(hù)費(fèi)用的方式。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，隨著我們對(duì)紅外熱像技術(shù)的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和科研思路及理念的轉(zhuǎn)變，紅外熱像技術(shù)將日趨成熟，將其應(yīng)用于建筑領(lǐng)域的研究將會(huì)有更廣闊的前景。