基于红外热成像技术的玻璃幕墙性能检测——以广州中冶逸璟公馆项目为例

基于红外热成像技术的玻璃幕墙性能检测——以广州中冶逸璟公馆项目为例

台德亮

上海同百建设科技股份有限公司

摘  要：近年来，玻璃幕墙的应用逐渐广泛，在实际应用期间，受外部环境、重力荷载等因素的影响，极容易产生支撑体系破坏、面板损坏等问题，导致建筑使用安全性有所降低。为有效解决玻璃幕墙应用期间的问题，提升建筑目前的安全性、稳定性，本文基于红外热成像技术入手，全面检查玻璃幕墙建筑结构，采用红外热成像、模型建造等技术，全面检查幕墙节能、节水、构造、防火等方面情况。在综合评估玻璃幕墙安全性能的基础上，结合实际施工难点、问题优化建筑幕墙施工、改造方案，综合提升建筑幕墙稳定性。

关键词：玻璃幕墙；红外检查；节能检查；红外热成像技术

一、引言

为深入了解玻璃幕墙的实际性能指标，相关人员需在玻璃幕墙竣工后进行检测，在工程质量检验期间，需结合幕墙工程施工图、材料、组件信息，对玻璃幕墙水密、气密等性能进行检测。同时，应结合设计性能要求，适当改进加工、安装工艺方法，在调整操作工艺的过程中，提升玻璃幕墙工程的经济性、合理性。从根本上来说，红外热成像技术温度测量范围较广，具有探测准确度高的优势，将其应用于玻璃检测工作可有效实现无损检测目标，为后续工程改造、施工提供数据支撑。

二、建筑玻璃幕墙检查现状分析

针对玻璃幕墙建筑检查而言，在实际建设、应用期间，主要存在面板损坏、支撑体系破坏、结构胶老化、渗漏等多处问题。由于玻璃幕墙在建设期间，种类具有多样性，不同种类具体施工标准不同。同时，针对部分关键结构连接构造而言，实际建设方案较为复杂，且存在部分隐蔽工程，一定程度上导致相关人员无法精准、深入探查内部安全隐患，进而引发结构、火灾、渗漏风险。另外，相关人员在检查期间，不可能完全拆除幕墙面板，导致检查活动无法全面覆盖，实际效率、准确率较低。对此，相关人员需加强对幕墙建筑的安全管理，结合实际需求，有效优化检测技术。积极应用无损检测技术，落实行业规范，良好满足幕墙检查市场需求的同时，消除安全隐患，提升检测结果的精准性[1]。

三、红外热成像技术概述

    针对检查技术而言，在传统检测活动中主要是依靠人工、仪器检测为主，实际效率较低，无法实现对幕墙结构的深入检查。与之相比，红外热成像技术主要是借助传感器的作用，基于温度的变化、不同，对幕墙结构发射电磁波辐射，在此基础上，合理分析幕墙结构中的物理现象。同时，在发射辐射期间，主要包括近、中、远红外，以3个波段为支撑，实现对物体情况的深入检测。针对波长范围而言，分别为2.5-07、2.5-2.5、500-2.5㎛。借助传感器的应用优势，相关人员可以顺利转化光学影像，使其以数字信号的方式展现[2]。

在将红外热成像技术应用于幕墙检测活动中，可以有效反映出其表面的温度差，在非接触的前提下，实现对幕墙的远距离检测。另外，在实际应用中，红外热成像技术具有响应速度快的优势，可以精准、快速测量幕墙结构，实际精确度较高，针对热传导率计算公式为：

其中，代表热流量，A代表横截面积（m2），K代表导热系数，代表温差，L代表传导路径长度（m）。

在实际应用期间，相关人员可依据不同材料的导热系数合理探测其二维影像，在同样环境下，根据其在热传导过程中的温度差，全面采集热成像数据，进而实现无损检测目标。

四、玻璃幕墙建筑检查中红外热成像技术应用的项目实例分析

4.1项目概况分析

以广州中冶逸璟公馆项目为例，该项目主要有28栋建筑物，具体包括高层住宅、多层住宅、幼儿园、公建配套及廊架等，在实际应用期间，连廊处异形的铝板廊架作为施工重点，在后续经过暴雨等恶劣天气之后，多处位置产生渗漏现象，需对其实施深入检测（如图1所示）。笔者隶属上海同百建设科技股份有限公司，作为设计负责人，在项目建设期间，主要负责设计方案、幕墙施工方案等工作。

4.2项目检查技术难点分析

针对案例项目实际结构而言，其顶部框架梁、次梁分别采用200*200*8mm、120*60*4钢方管，整体廊架造型四周带灯槽，实际槽口为40mm。同时，面层主要为3mm氟碳喷涂双曲铝单板，整体结构较为复杂，并且铝板实际加工成本较高，在检测过程中，综合考量人力、物力等成本的前提下，相关人员无法对其逐一拆除进行检查。对此，在保证项目设施结构完整性的基础上，相关人员需借助红外热成像技术优势，将信号信息转换为可视图像，实现高效改造目标。

4.3玻璃幕墙检查技术难点解决策略

4.3.1对玻璃幕墙渗漏问题检查

1）既有玻璃幕墙检查渗漏水条件

针对玻璃幕墙建筑而言，渗漏水问题作为较为常见的事故，主要是由于密封胶破损开裂、建筑结构缺陷导致。在有积水、压力差、孔隙的前提下，玻璃幕墙渗漏几率较大。该幕墙建设项目整体钢架立柱呈不规则布置，并且对于其钢架造型需进行不规则处理，加工难度较高。相关人员在综合考量廊架造型特点的前提下，结合施工图纸，建立三维模型，实现对现场施工条件的高度把控。

为有效解决渗透问题，相关人员可借助廊道模型的作用，高度还原廊架建设现场情况，合理计算钢架构件的下料长度，在明确杆件具体长度的基础上，依序对其进行编号，找出关键位置以及节点，便于后续展开安装工作。同时，通过对钢架构件实施加工、预拼装、尺寸调整，可以保证实际控制点位置的合理性。结合实际需求，通过对钢架控制点实施复核，可有效消除误差，进而降低渗漏几率。在这一过程中，相关人员需严格控制外表尺寸，使其在稳定、不变的情况下，按照预先设定的构件编号进行安装，严格按照预先的控制点进行工作，确保现场施工情况与图纸高度吻合，进而解决渗漏问题。但是，在最终验收之前，受建设区域天气影响，经过一场暴雨过后，发现玻璃幕墙工程仍存在渗漏现象，对此，相关人员可用红外热成像技术对其实施检测，保证玻璃幕墙建筑的密闭性[3]。

2）幕墙顶部渗漏红外检查

针对上述项目案例而言，相关人员首先对顶部渗漏情况进行检查，通常情况下，受顶部结构密封、铝板损坏等情况影响，幕墙渗漏水几率会增大。经过仔细分析之后，发现是顶部铝板外侧灯槽位置，由于其凹进去40mm，为水分滞留提供一定条件。在逐步形成一个小水沟的情况下，严重增加风险隐患。相关人员结合实际需求，在现场检查过程中无法直接明确渗漏点，由于铝板内侧已经连接成整体，如果大面积拆除，不仅工作量较大，还极有可能造成铝板损坏，进而增加经济损失。并且，如果后期对其实施喷涂、补板，则无法保证颜色的一致性，在此背景下，红外热成像技术具有极大的优势。

3）幕墙立面室内顶部渗漏红外检查

为保证检测活动的全面性，相关人员对该项目室内顶部渗漏情况实施检查，在天气较为恶劣的情况下，雨水逐渐渗漏到室内，影响石膏板吊顶、墙面涂料等材质之后，会直接增加内部水含量，降低实际温度。在此背景下，相关人员可运用红外热成像技术，对浸水处位置反向寻找渗漏点，提升检查效果。根据具体情况，可选用手持式、无人机搭载的方式，高效应用红外热成像仪，提升检测活动的灵活性，便于随时调整检测角度，提升成像效果(如图2所示）。需要注意的是，红外热成像仪的应用不可避免具有一定局限性，其更加适用于存在渗漏情况、积水的区域，以此充分反映温差现象。

图 2 手持外热成像设备（来源：项目整改期间照片）

总的来说，针对幕墙顶部、立面检查期间，相关人员需从多方面入手，提高红外热成像技术应用的可信性。借助红外热成像技术应用原理，对照可视光照片颜色，明确发现积水位置。同时，结合红外照片信息可知，积水区域存在缺陷、渗漏孔隙位置。针对渗漏原因而言，主要在于排水管道不通畅、外表面渗漏，例如，连接密封处存在缝隙等。结合实际建设情况可知，由于廊道整体造型较为封闭，相关人员可借助红外热成像技术，全方位、多角度对建筑进行扫描，在深入分析的过程中标注渗漏点实际位置。结合具体信息，相关人员可局部拆除部分铝板。结合检测结果分析，主要是由于密封胶问题导致，并且铝板自身严重变形、折边，导致雨水渗漏。另外，受杂质、灰尘的影响，在排水孔过小的前提下，无法顺利排水。对此，结合实际问题，相关人员可积极制定针对性方案，在对排水孔进行疏通的基础上，返厂处理铝单板变形问题，并重新做好密封胶工作，高效解决渗漏问题[4]。

4.3.2对玻璃幕墙节能情况检查

在现代化背景下，为落实我国节能减排的政策方针，需注重幕墙建筑的节能性能。在实际建设期间，由于幕墙玻璃不具备一定保温性能，相关人员可运用红外热成像仪，对室内冷气温度实施检测。在这一工程中，受温度差的影响，所呈现的图像颜色具有差异性，蓝色、橙色分别代表温度低、高，结合实际检测图像可知，玻璃幕墙保温节能性较差，室内的冷空气温度会直接传导至表面，经过玻璃面板的传导现象可知，实际热传导性较好。

4.3.3对玻璃幕墙防火情况检查

针对建筑幕墙技术标准可知，玻璃幕墙在建设期间，实际防火封堵工作需采用相关不燃材料，例如矿棉、岩棉等，在耐高温的前提下，保证填充工作的密实性。在应用红外热成像技术检测期间，相关人员可利用玻璃材质的热传导性质，明确层间部位的实际温度，以此判断项目层间部分的实际结构，在明确其保温层、防火岩棉实际分布的情况下，客观评估项目防火性能。

4.3.4对玻璃幕墙结构性设计检查

针对玻璃幕墙构造检查活动而言，在实际检测期间，可将其应用于项目建设中期、验收期，针对广州中冶逸璟公馆项目而言，相关人员在制定幕墙施工方案期间，结合实际建设需求，对廊道设计方案无法高效落实。针对廊道详情而言，由于其处于连廊处异形的铝板廊架，整体造型较为复杂。在传统设计活动中，主要是采用人工的方式，合理定位复杂的空间造型，实际设计效率较低。从施工方面来看，该位置钢架造型需迎合廊架布置情况，采用不规则处理的方式，满足圆弧半径渐变需求。在此背景下，建筑钢架施工具有一定难度，并且后续面板下单、现场焊接钢架之间的高度契合性存在一定难度。

结合项目施工难点分析，相关人员可将廊道造型作为核心，借助模型的优势，实现对钢架位置、标高的精准定位。在施工期间，可借助模型信息做好焊接工作，保证高度还原施工图纸。在这期间，结合施工渐变尺寸信息，相关人员需做好二次复核工作，避免存在误差，增加风险几率。通过对钢架实际尺寸进行记录，对其实施二次建模，进一步深化廊架的铝板外视面。在此基础上，为实现对现场钢架深度扫描，相关人员可借助红外热成像技术，将其应用于幕墙建筑构造检查工作中，将各项数据重新转化为新的模型。另外，结合模型信息，反复优化廊架的外装饰面，采用对比的方式，与前期模型情况实施分析，在不断整改的过程中，保证实际尺寸的合理性、科学性。相关人员在确定外轮廓尺寸之后方可进行下单工作，与传统人工复核工作相比，红外热成像技术可以实现对复杂空间造型的深度扫描，例如，异形、渐变尺寸，有效解决以往审核弊端，在一次性扫描成型的情况下，有效提升检测效率，减少人力、物力资源消耗，为工程整体经济效益提供保障

[5]。

五、玻璃幕墙检查中应用红外热成像技术的注意事项分析

    在对幕墙建设应用红外热成像技术期间，相关人员需全面了解幕墙的使用情况，安排专业人员对其实施调查，在高效整合各项数据的情况下，合理制定检测工作执行方案。在这一过程中，需严格落实密封性、安全性等检测项目与内容，保证相关人员落实操作流程、技术方法。同时，在检测之前，需做好技术交底工作，有效明确玻璃幕墙检测中的重点内容。在实际应用期间，相关人员需高效落实检测技术规程，依据JGJ/T277-2012《红外热像发检测建筑外墙饰面粘结质量技术规程》，结合实际需求，需采用近距离手持的方法，合理拍摄玻璃幕墙饰面，借助不可见红外射线的优势，有效转变为可见、清晰的热图形，便于相关人员合理判断缺陷部位，在科学制定加固、维护等解决对策的基础上，切实降低安全事故几率。

针对渗漏、防火、构造检查、节能等多方面指标检测期间，需对玻璃幕墙玻璃材料品种、外观质量、幕墙连接节点、铝合金型材、密封胶等情况实施了解，结合具体检测结果，制定针对性解决政策，为修复工作实际质量奠定基础。在检测期间，应合理设定温度区间，结合实际需求，避免区间设置较宽，影响检测结果的精度。另外，为实现对玻璃幕墙的高效检测，相关人员需科学确定红外探测角度，通常情况下，应将其控制在300°-800°，提升检测结果可参考性。在高效利用检测鉴定结果的情况下，便于相关人员及时、精准处理安全隐患，基于客观事实出发，合理判断玻璃幕墙使用安全性能情况，进而真正意义上提升玻璃幕墙使用的安全性。本次研究主要涉及渗漏等部分幕墙问题，可为相关业界相关人员提供一定借鉴作用，但整体研究范围仍不够全面，仍需进一步探讨。

六、结论

综上所述，红外热成像技术实际应用范围较广，将其应用于本次玻璃幕墙检查项目中，可在保证建筑项目无损的情况下，实现对部分构件渗漏水、层间防火、节能效果、实际构造的深度检查，经过整改工作之后，本次项目渗漏情况得到高效解决。综合以上分析，通过应用红外热成像技术，可顺利完成渗漏等问题的检查工作，在有效保证现场施工质量的同时，为工程落实保驾护航。另外，红外热成像技术的应用有效缩短工期，保证缺陷整改工作得到提前完成，在增强整体经济效益的基础上，可一定程度上节约人力、物力资源，并为后续相关项目缺陷检查提供了方向。

参考文献：

[1]张波.玻璃幕墙在大型综合楼建筑中的应用——以某金融中心项目为例[J].石材,2024,(05):38-40.

[2]夏起超.幕墙防火材料在房屋建筑工程中的应用[J].居舍,2024,(12):49-51.

[3]宋海罡,李津成,吴京.影像变形的中空玻璃厚度测量与分析[J].玻璃,2024,51(04):17-21.

[4]吴笛,刘欢,陈旭东.浅析高层建筑玻璃幕墙施工技术应用及质量管理[J].四川建材,2024,50(04):138-140.

[5]刘长儒,卢文胜,李志宇,等.某高层建筑幕墙玻璃面板的多源感知与特征提取初探[J].工程建设与设计,2024,(07):11-17.