外墻裝飾物是建筑色彩的載體??v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(shí),也給城市的公共安全帶來(lái)了極大的隱患。在長(zhǎng)期的日曬雨淋下,這些外墻裝飾物的底部會(huì)被侵蝕,粘結(jié)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(wú)辜。
也許有人會(huì)覺(jué)得這是典型的“杞人憂天”。但現(xiàn)實(shí)生活中不斷發(fā)生的各種事故,卻說(shuō)明建筑外墻裝飾物的危害絕不是危言聳聽(tīng)。
香港理工大學(xué)女學(xué)生余佩嫻和男友在香港彌敦道金都商場(chǎng)附近經(jīng)過(guò)時(shí),大廈六樓外墻的水泥塊突然剝落,其前額被一塊半尺多長(zhǎng)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(nèi)地類似的事故也曾有發(fā)生。廣州某醫(yī)院婦產(chǎn)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(wàn)幸未造成嚴(yán)重的傷害事故,但已讓嬰兒家長(zhǎng)嚇得魂飛魄散。
按照香港的法例,對(duì)于樓齡10年以上的樓房,每隔5-10年應(yīng)進(jìn)行一次較全面的大廈維護(hù),但這種維護(hù)不是強(qiáng)制性的。香港作為一個(gè)非?,F(xiàn)代化的城市,仍有數(shù)萬(wàn)棟樓宇未能得到及時(shí)的全面維修。內(nèi)地由于種種原因,其實(shí)際情況更加令人擔(dān)憂。
避免建筑外墻裝飾物墜落傷人的一個(gè)有效的方法就是定期對(duì)建筑物進(jìn)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(wú)損檢測(cè)技術(shù)已成為越來(lái)越受到重視的新技術(shù)。
紅外線是指介于微波和可見(jiàn)紅光之間的電磁波,其波長(zhǎng)范圍為0.76~1000微米。在自然界中,任何溫度高于絕對(duì)零度(-273℃)的物體就會(huì)產(chǎn)生紅外輻射,輻射能量的主波長(zhǎng)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(guān)。紅外熱成像技術(shù)可以把由物體所產(chǎn)生的紅外輻射用可見(jiàn)光的圖像的形式顯示出來(lái),在一個(gè)平面上顯示物體的各個(gè)部分所產(chǎn)生的紅外輻射的強(qiáng)弱。
建筑的外墻裝飾物與其附著物可以看成是一個(gè)結(jié)構(gòu)的兩個(gè)組成部分,它們通過(guò)結(jié)合界面組合在一起。當(dāng)外墻裝飾物的表面被均勻加熱時(shí),一部分能量被反射,一部分進(jìn)入外墻裝飾物內(nèi)部。進(jìn)入內(nèi)部的能量會(huì)通過(guò)結(jié)合界面向其附著物傳導(dǎo)。當(dāng)界面處存在缺陷和損傷,如分層、空鼓、脫粘、積水、結(jié)冰等異常情況,就會(huì)影響熱傳導(dǎo),從而在該區(qū)域形成溫度的異常,產(chǎn)生溫度場(chǎng)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(gè)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(lái),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(shí)全場(chǎng)顯示物體的溫度分布狀態(tài)。如果采用視頻記錄和計(jì)算機(jī)處理技術(shù),可以對(duì)大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。
建筑物內(nèi)部不同的缺陷和損傷,會(huì)對(duì)紅外熱圖像產(chǎn)生不同的影響。熱流注入時(shí),如果在建筑物的表面的下方存在的是均質(zhì)物體,使得熱流均勻進(jìn)入建筑物內(nèi)部,并且均勻地反射出來(lái),則在建筑物該處的表面上所形成的溫度場(chǎng)也是均勻的。當(dāng)在建筑物內(nèi)部存在一個(gè)隔熱性缺陷時(shí),表面熱流進(jìn)入后,在缺陷處形成熱量堆積,因而反射到表面的溫度場(chǎng)在相應(yīng)的區(qū)域產(chǎn)生一個(gè)溫度高于周圍其他區(qū)域的“熱點(diǎn)”。反之,如果在建筑物內(nèi)部有一個(gè)導(dǎo)熱性缺陷,注入的熱流在此處會(huì)得到更好的傳導(dǎo),發(fā)射到表面的溫度場(chǎng)就會(huì)在此形成一個(gè)低溫點(diǎn)。這樣,就可以通過(guò)紅外熱成像測(cè)試技術(shù)形象、直觀地檢測(cè)建筑物表層和淺表層的缺陷及損傷。
與其他檢測(cè)方法相比,紅外技術(shù)對(duì)建筑物外墻裝飾物的缺陷的檢測(cè)具有很大的優(yōu)勢(shì)。
首先,紅外無(wú)損檢測(cè)中的測(cè)試儀器與被測(cè)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(cè)的實(shí)現(xiàn),避免操作者處于危險(xiǎn)狀態(tài)。
第二,紅外無(wú)損檢測(cè)操作方便,單次可檢的面積較大,檢測(cè)效率較高,只需不多的檢測(cè)費(fèi)用即可實(shí)現(xiàn)大型建筑物全面檢查。
第三,紅外建筑物無(wú)損檢測(cè)的應(yīng)用面較廣,適應(yīng)性強(qiáng),不要對(duì)被測(cè)物的表面進(jìn)行專門處理。
第四,紅外檢測(cè)的靈敏度較高。我們所進(jìn)行的研究表明,紅外無(wú)損檢測(cè)不僅可以檢測(cè)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(jié)冰,腐蝕等,而且可以發(fā)現(xiàn)在施工過(guò)程中所造成的一些質(zhì)量問(wèn)題,如不當(dāng)施工導(dǎo)致的空洞,孔洞,滲水,異物夾雜等。
紅外無(wú)損是一項(xiàng)在建筑物的質(zhì)量檢查方面具有良好的應(yīng)用前景的檢測(cè)技術(shù)。隨著現(xiàn)代城市建設(shè)的發(fā)展,它在預(yù)防高樓外飾物墜落、保證建筑質(zhì)量、評(píng)估建筑物安全性能等方面會(huì)發(fā)揮越來(lái)越大的作用。
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