外墻裝飾物是建筑色彩的載體。縱觀各大城市,建筑物的外墻主要由瓷磚、花崗巖、玻璃幕墻、涂料等裝飾。其中瓷磚、花崗巖的使用非常普遍。這些外墻裝飾物的使用在美化了城市的同時,也給城市的公共安全帶來了極大的隱患。在長期的日曬雨淋下,這些外墻裝飾物的底部會被侵蝕,粘結層分解,黏附作用喪失,從而使得部分裝飾物從天而降,傷及無辜。
也許有人會覺得這是典型的“杞人憂天”。但現(xiàn)實生活中不斷發(fā)生的各種事故,卻說明建筑外墻裝飾物的危害絕不是危言聳聽。
香港理工大學女學生余佩嫻和男友在香港彌敦道金都商場附近經(jīng)過時,大廈六樓外墻的水泥塊突然剝落,其前額被一塊半尺多長的水泥塊擊中,生命垂危。其男友和另一路人也被略小的水泥塊擊中。
內地類似的事故也曾有發(fā)生。廣州某醫(yī)院婦產科病房屋頂?shù)囊粔K瓷磚突然墜下,一塊巴掌大小的瓷磚碎片砸到嬰兒床上,彈起再落到嬰兒頭上,萬幸未造成嚴重的傷害事故,但已讓嬰兒家長嚇得魂飛魄散。
按照香港的法例,對于樓齡10年以上的樓房,每隔5-10年應進行一次較全面的大廈維護,但這種維護不是強制性的。香港作為一個非常現(xiàn)代化的城市,仍有數(shù)萬棟樓宇未能得到及時的全面維修。內地由于種種原因,其實際情況更加令人擔憂。
避免建筑外墻裝飾物墜落傷人的一個有效的方法就是定期對建筑物進行較全面的檢查。而在眾多的檢查方法中,近年發(fā)展較快的紅外無損檢測技術已成為越來越受到重視的新技術。
紅外線是指介于微波和可見紅光之間的電磁波,其波長范圍為0.76~1000微米。在自然界中,任何溫度高于絕對零度(-273℃)的物體就會產生紅外輻射,輻射能量的主波長是輻射源的溫度的函數(shù),并且與該物體的表面狀態(tài)有關。紅外熱成像技術可以把由物體所產生的紅外輻射用可見光的圖像的形式顯示出來,在一個平面上顯示物體的各個部分所產生的紅外輻射的強弱。
建筑的外墻裝飾物與其附著物可以看成是一個結構的兩個組成部分,它們通過結合界面組合在一起。當外墻裝飾物的表面被均勻加熱時,一部分能量被反射,一部分進入外墻裝飾物內部。進入內部的能量會通過結合界面向其附著物傳導。當界面處存在缺陷和損傷,如分層、空鼓、脫粘、積水、結冰等異常情況,就會影響熱傳導,從而在該區(qū)域形成溫度的異常,產生溫度場的局部變化。該溫度異常再反作用于建筑物的表面,在建筑物的外部即可觀察到這個溫度異常。紅外熱像儀接受物體的紅外輻射,并把物體的表面的溫度差異以可視的圖像的形式顯示出來,即得到物體的熱圖像。圖像的灰度或偽彩色表示不同的溫度。紅外熱像儀可以同時全場顯示物體的溫度分布狀態(tài)。如果采用視頻記錄和計算機處理技術,可以對大量的數(shù)據(jù)進行分析處理。
建筑物內部不同的缺陷和損傷,會對紅外熱圖像產生不同的影響。熱流注入時,如果在建筑物的表面的下方存在的是均質物體,使得熱流均勻進入建筑物內部,并且均勻地反射出來,則在建筑物該處的表面上所形成的溫度場也是均勻的。當在建筑物內部存在一個隔熱性缺陷時,表面熱流進入后,在缺陷處形成熱量堆積,因而反射到表面的溫度場在相應的區(qū)域產生一個溫度高于周圍其他區(qū)域的“熱點”。反之,如果在建筑物內部有一個導熱性缺陷,注入的熱流在此處會得到更好的傳導,發(fā)射到表面的溫度場就會在此形成一個低溫點。這樣,就可以通過紅外熱成像測試技術形象、直觀地檢測建筑物表層和淺表層的缺陷及損傷。
與其他檢測方法相比,紅外技術對建筑物外墻裝飾物的缺陷的檢測具有很大的優(yōu)勢。
首先,紅外無損檢測中的測試儀器與被測物間不僅是非接觸的,而且兩者間的距離可以很大,便于高樓大廈表面檢測的實現(xiàn),避免操作者處于危險狀態(tài)。
第二,紅外無損檢測操作方便,單次可檢的面積較大,檢測效率較高,只需不多的檢測費用即可實現(xiàn)大型建筑物全面檢查。
第三,紅外建筑物無損檢測的應用面較廣,適應性強,不要對被測物的表面進行專門處理。
第四,紅外檢測的靈敏度較高。我們所進行的研究表明,紅外無損檢測不僅可以檢測出建筑物表面在自然條件下所形成的缺陷與損傷,如分層,空鼓,脫粘,積水,結冰,腐蝕等,而且可以發(fā)現(xiàn)在施工過程中所造成的一些質量問題,如不當施工導致的空洞,孔洞,滲水,異物夾雜等。
紅外無損是一項在建筑物的質量檢查方面具有良好的應用前景的檢測技術。隨著現(xiàn)代城市建設的發(fā)展,它在預防高樓外飾物墜落、保證建筑質量、評估建筑物安全性能等方面會發(fā)揮越來越大的作用。
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