建築物外牆紅外線熱像檢測應用實例分享!

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前言:

有鑑於全球各地大小地震頻繁,專家評估地球或已進入地震活躍高峰期,世人愈來愈關心現有建築物的耐久性與可靠度。

在建築物的安全評估中,首當其衝的是外牆,由於建築物外牆普遍採用磁磚或石材作為裝飾及防水的表面建材,並以水泥黏結材料貼附或螺栓加固,而外牆面磚基於下列因素,容易劣化變形,導致因外牆磁磚或石材掉落,而砸傷行人或致死的事故時有所聞,外牆檢測實是建築物安全診斷中不容忽視的一環,有必要採取適當的方法定期檢驗,以免造成更多無辜的傷亡。

外牆磁磚剝落的環境因素-熱脹冷縮:

  • 外牆材料受環境溫、濕度影響而熱脹冷縮,且不同材料的熱膨脹係數不同,因而產生應力。
  • 外部溫度上升,再導熱到內部,內外溫度不一致及熱膨脹係數的不同,導致變形,並且由於外部溫度的上升或下降,使外牆產生不同程度的變形。

本文分享當前最符合預知維護精神、最經濟實用且最先進的紅外線熱像檢測法,不僅檢測時能兼顧檢測人員的安全,同時,可以克服樓高不易接近的限制,並可涵蓋大範圍的測量面積,具備“”技術、快 “”、“”用、“安全及精準的特點

建築物外牆檢測一般流程

外牆紅外線熱像診斷法的特徵

  • 紅外線熱像法是當今得以遠距而大面積檢測建物面磚的唯一利器,但是檢測人員必須充分了解相關的熱傳熱像原理影響因素才能正確的研判。
  • 面磚貼合狀態不同所引起的溫度差異牽涉到傳導(L/kA)、對流(1/hconvA)及(1/hrA)的綜合效應,在多數的實測情況下,面磚局部附著程度不易與各項熱傳效應建立明確的定量關係
  • 目前,建物面磚的紅外線熱像檢測定性分析為主定量分析效能則有待進一步深入研究評估
影響紅外線研判的外牆污染

面磚貼合檢測範例

 
圖:某國中外牆整修

紅外線熱像及敲擊檢測實例示意圖

圖:以紅外線及敲擊法研判面磚貼合狀況
  
圖:牆面進行拉拔試驗取樣及試片斷面

試片斷面顯示:該牆面曾三次施工,第一次水泥牆面施作一層白色批土,第二次再加糊一層水泥後塗上綠漆,第三次再次糊上薄水泥並貼上磁磚。

面磚實測步驟及結果

  1. 先以紅外線執行外牆面磚貼合狀態的篩檢。
  2. 隨後針對紅外線檢測顯示貼合劣化的可疑區域(如下圖)以敲擊法重複確認。
  3. 最後再挑選一處利用敲擊法聽出「空心」而推測貼合劣化區進行拉拔試驗。
 
圖:在拉拔取樣區附近及其它疑似貼合不良的區域敲掉磁磚露出綠色面漆。

面磚安全評估潛在議題-法規面

臺北市政府執行的管理辦法內容,其中有關建築物外牆檢測與危險性診斷的條文及今後有關業務推動的內容是在"(二)-4~10"。

法規要求

  1. 每面牆及每個角落都必須檢查。
  2. 檢測方法可以涵蓋:接著強度拉拔試驗、打音診斷試驗、吊掛荷載試驗、紅外線、超音波、立面熱顯像、內視鏡或金屬探測器。但是並未對這幾種方法的檢測結果,訂出定性定量的評估基準。
  3. 除專業診斷人員就外觀徵兆認為足以判定等級者外,必須進行檢查或檢測。現存的問題是大都無法從建物外觀判別磁磚是否有隨時脫落的風險,這是向來發生磁磚意外脫落傷人的主因。
  4. 檢查人員或檢測機構應將檢查或檢測結果作成書面報告,裨利專業診斷人員評判等級。
  5. 安全診斷結果區分為A級(良好)、B級(尚可)、C級(需注意)、D級(有潛在危險)及E級(有明顯剝落)等五種等級。
因應對策


  1. 針對檢測結果,儘可能以缺陷定量及統計分類的邏輯,來區分安全診斷結果及提出建議。
  2. 分析結果要有明確的紀錄可以追溯,監管機關有待建立客觀的安全評估基準。
  3. 磁磚意外脫落傷人的主因是無法從建物外觀判別潛在風險,有必要採用儀器來定性定量檢查。
  4. 降低風險的方式是要儘可能在評估作業中考慮周詳,其中包含檢測及診斷兩個層面,前者是指檢測項目及結果陳述要周詳有據,以供後者依據建築專業,來診斷面磚的穩固或安全風險,並提出具體建議。
  5. D級的潛在危險應明確斷定,建築專業應輔以非破壞檢測結果來佐證。E級的有明顯剝落,應足以區分程度,並斷定危險性最高。結果得以建議建物所有人要全部更換或維修。

※ 相關紅外線熱像儀產品,請參考https://www.pdic.com.tw/flir_handheld-professional-thermal-cameras.htm
※ 關於適用於建築物外牆或房屋內部相關檢測的紅外線熱像儀及其應用規格與方式,歡迎您進一步洽詢,謝謝。

2019-10-10