⚡️使用高精度紅外線熱像儀進行建築物外牆檢測
《紅外線熱像儀的建築物外牆檢測應用》
前言 - 建築物的耐久性與可靠度為居住安全的首要課題
自從2011年東日本地震以來，日本人愈來愈關心現有建築物的耐久性與可靠度。
創立於2001年的日本UDI公司，是一家政府委任機構，提供許多不同型式的建築物檢測服務，其中一項，便是使用紅外線熱像儀進行外牆診斷，該公司係採用FLIR紅外線熱像儀進行此項工作。
使用紅外線熱像儀進行外牆檢查的需求應運而生且快速成長
日本建築標準法要求特定類型的建築物，須定期執行安全檢查，並將這些檢查報告提交有關當局 - 依建築物類別、用途與體型大小而定。
其有關法規的修訂提及建築牆壁中所使用的特定材料，包含瓷磚，如有觀察到任何異常的劣化或損傷，或假如外牆的翻修已經過10年，那麼外部瓷磚牆壁就必須進行一個整體的檢查，無論是使用錘擊檢查聲音或使用紅外線熱顯像檢測技術。
這促使了選擇紅外線熱像儀進行外牆瓷磚檢查需求量的成長，因為它比整體錘擊檢查法較不干擾且更為簡便。
紅外線熱像儀已成為建築物維護診斷及處理申訴抱怨中一項非常受歡迎的工具，因為它也能偵測漏水和其它建築物問題。
UDI公司成為日本建築業中率先實現這項創新技術的公司，該公司已能藉由清楚的說明紅外線熱顯像檢測技術對客戶的優點，而將其確立為一項實用的服務選擇。
FLIR紅外線熱像儀結合優異的符合人體工學的設計及較高的紅外線解析度，能提供細節最豐富的清晰影像，極適用於原本需要數小時實際人力操作才能完成的建築物檢測。
表一：日本建築標準法（在2009/4/1制定）第12條定期報告制度的修訂
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摘要 |
(1). 定義調查/檢查的項目、方法和標準。 |
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重點 |
關於外牆瓷磚的劣化與損傷。 |
紅外線外牆檢查原理
紅外線是電磁輻射，波長比可見紅光長，但比無線電波短，肉眼不可見。紅外線熱像儀是一種設備，能拍攝物體發出的紅外線波長（熱），以使熱分佈成為可視的圖像（下圖）。
當外牆瓷磚或噴沙飾面材料受日光輻射而變暖時，來自表面的熱量通常會被傳導離開而進入周圍的水泥或其它材料的建築結構中，然而，假如有剝落，會在結構與外部材料之間產生一個空間，而由於隔熱空氣層是個不良的導熱體 - 換言之，具有較低的熱傳導率，那麼，外部材料的溫度就會變得比正常高。
紅外線外牆檢查是一種非破壞性及非接觸式的方法，它利用上述現象的優點，採用先進的紅外線熱像儀拍攝目標建築物外牆的紅外線熱影像，以測量目標的表面溫度及評估牆面的剝落情況。
紅外線外牆檢查優點
UDI公司說明使用紅外線熱像儀進行外牆檢查的優點，可摘要概分為以下四種："安全與防護"、"低成本"、"快速"及"滿足定期報告的需求"。
安全與防護：
- 在檢查過程中沒有振動或噪音，不致引起住戶或建築物中人們的不舒服。
- 由於不需要鷹架，不必採取防護措施，可確保出入口周圍附近的老人與小孩的安全。
- 沒有侵犯建築物居住者隱私的疑慮，尤其是公寓、醫院、飯店及辦公室。
低成本：
- 由於紅外線檢查是使用紅外線熱像儀從建築物周圍拍攝影像，故沒有鷹架及吊車的架設和拆卸成本。
- 又因為不須要採取額外的措施確保建築物使用者的安全或控制鄰近的交通，所以，也可降低人事成本。
快速：
- 由於不須要裝設及拆卸鷹架，因此，可以縮短作業時間。
滿足定期報告的需求：
- 紅外線檢查可從迅速的檢查中快速提供報告，且已批准可以取代建築標準法第12條要求的定期報告中的整體錘擊檢查方式。
- 可將資料儲存為電子檔案，提供無紙式的操作。
- 定期的紅外線檢查，有助於監測建築物的老化與劣化情形。
FLIR高精度紅外線熱像儀能提高檢查效率
為了執行比較檢測及提供客戶服務，UDI公司從眾多不同的紅外線熱像儀中選擇FLIR高精度高解析紅外線熱像儀。
UDI公司表示理由是：“高精度與高解析度是建築物診斷所必需的，尤其是外牆檢查”，“在選擇紅外線熱像儀時，我們會實際測試，由於內建高解析數位攝影機及高解析紅外線熱像儀，能偵測小至0.04°C的溫差，還可配備遠攝鏡頭，用於遠距檢測，這是一項重要的特點，因為，我們必須編輯檢查結果的報告”。
“我們須要在緊鄰的空間中操作掃攝高大或寬廣的目標建築物，熱像儀寬大螢幕及可翻轉的鏡頭，極適用於建築物診斷，此外，可簡單的使用視訊連線，當我們想跟客戶分享檢查結果時相當方便”。
表二：錘擊檢查法與紅外線檢查法的比較
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項目 |
部份錘擊檢驗法+目視檢查法 |
整體錘擊檢驗法 |
先進的紅外線檢查法 |
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符合2009年修訂的建築基準法 |
╳ 建築物建造或整修超過十年需要採用整體錘擊檢驗法 |
◎ |
◎ |
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檢查系統 |
△ |
○ |
◎ 具穩定的品質與高精度 |
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記錄 |
╳ 手動 |
╳ 手動 |
◎ 將300,000筆以上的溫度資料記錄為高精度熱影像 |
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成本 |
◎ |
╳ 鷹架工程、錘擊檢驗、鷹架拆除及交通管制等，依場所而定 |
◎ 比整體錘擊檢驗法的花費成本低1/3 - 1/5 |
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條件 |
◎ |
◎ 透過人力及技術密集操作可實現快速的檢查 |
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安全 |
◎ |
╳ 鷹架工程 |
◎安全！因為高精度熱像儀可在沒有紅外線、電磁波或X射線的輻照下捕捉建築物的表面溫度 |
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對居住者及建築用戶的影響 |
△ |
╳ 振動、噪音、遮擋窗戶視野及侵犯住戶隱私權 |
◎ 紅外線檢查法為非破壞性及非接觸式檢驗，不影響居住者及建築物 |
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對建築物的影響 |
○ 錘擊可能使剝落或掉漆更嚴重 |
╳ 鷹架可能損壞建築物；錘擊可能使剝落或掉漆更嚴重 |
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天候條件 |
△ 在雨天或天氣不好的情況下也可能完成檢驗，但不建議 |
△ 在雨天或天氣不好的情況下也可能完成檢驗，但不建議 |
╳ 在雨天或天氣不好的條件下不適宜檢驗，因為無法進行精準的測量 |
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◎理想 ○良好 △相對欠佳 ╳不適合，此表由日本UDI公司依其進行的檢查與調查製作而成。 |
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使用紅外線熱像儀進行外牆檢查實例 – 可見光與紅外線熱影像對比圖像
使用紅外線熱像儀進行房屋漏水檢查實例 – 可見光與紅外線熱影像對比圖像
適用紅外線熱像儀進行外牆檢查的建築物
UDI公司表示，以下建築物極適合進行先進的紅外線外牆檢查：
1. 外牆有瓷磚、石頭（清水牆除外）或灰泥建築物。2. 結合低樓層與高樓層外觀的建築物。
3. 造型較特別的建築物，例如：圓形。
4. 有小孩及老人高度使用率的建築物。
5. 有鷹架包圍、具有較高犯罪行為或侵犯隱私風險的建築物。
※ 關於FLIR紅外線熱像儀的相關產品資訊，歡迎您參考https://www.pdic.com.tw/flir_handheld-professional-thermal-cameras.htm，更歡迎您進一步洽詢。
※ 相關應用參考：熱像儀在檢查房屋白蟻/蟲害方面的成功應用！https://www.pdic.com.tw/news-detail/defeating-pests-at-hide-and-seek-with-flir-thermal-imaging-cameras.htm
※ 相關應用參考：驗屋師使用紅外線熱像儀檢查漏水、牆面內空隙、冷媒洩漏及電氣過熱等問題的成功經驗分享！https://www.pdic.com.tw/news-detail/flir-premium-thermal-imaging-cameras-help-home.htm
※ 相關應用參考：建築物外牆紅外線熱像檢測應用實例分享！https://www.pdic.com.tw/news-detail/building-exterior-wall-inspection.htm
《本文圖文素材取材編譯自flir "Exterior wall inspections using high precision thermal cameras"》