高层建筑外墙缘何变得危险重重
发布时间:2020-06-16

城市高楼不断增多,随之而来的安全隐患也不断增加。高楼的外墙安装有玻璃幕墙或贴有装饰瓷砖、保温层、涂层等,在长期的日晒雨淋下,这些外墙装饰物的底层会被侵蚀,粘结层分解,黏附作用丧失,进而使得装饰物掉落,造成人身及财产的损失。


近两年,国内外相继发生了有多起高楼外墙脱落,导致行人被砸身亡的事件,同时还有损坏财物或存在安全隐患的报道。

 

 

01 外墙隐患从何而来

 

 

施工过程及材料处理不当

 
  • 基层结构因素。框架结构外墙在砼梁柱和砌体接缝处,易发生因砌体变形而造成的保温层破坏。脚手架洞口等未砌实,形成保温层局部基层不牢而破坏。外墙装饰构件固定不牢、移位,形成推拉作用,使保温层局部空鼓、产生裂纹后长期渗水,最终导致保温层脱落。

  • 抗压措施不当。保温板表面荷载过大,或对负风压抵抗措施采用不合理。

  • 墙体界面处理不当。除黏土砖墙外,其他墙体均应用界面砂浆处理后再涂抹浆体保温材料,否则易造成保温层直接空鼓或界面处理材质失效,形成界面层与主体墙空鼓,连带形成保温层空鼓。保温板表面也需要使用界面砂浆处理,否则也会造成保温层局部空鼓。

  • 材料质量。因为抹面砂浆层变形空鼓,导致面砖大面积脱落;组成的复合墙体由于各层的材料不相容,变形不协调,导致面砖产生位移;外墙的防水措施没有做到位,导致水分渗入,引起冻融反复冻融循环,造成面砖粘接层破坏,引起面砖脱落。

 

 

环境因素

 
  • 气温变化。不同季节和昼夜的温差变化,使得饰面砖受到三维方向温度应力的影响,饰面层会产生局部应力集中在纵横墙体或屋面与墙体的交接处,若是在大面积墙面中部,或者相邻面砖的局部挤压,就会引起面砖脱落。

  • 外力因素。一些外力的因素也会导致面砖脱落,比如地基不均匀沉降引起结构物墙体变形、错位,造成墙体严重开裂、面砖脱落;风压、地震等自然因素也会导致面砖脱落。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

02 外墙隐患为何难以解决

 

 

外墙脱落事故如此频发的原因

 
  • 高层建筑数量庞大。高层建筑数量的快速增长,伴随着安全隐患的不断增加,想要进行全面的建筑外墙检查,时间长、成本高。
  • 无法及时发现。外墙产生空鼓,但未产生明显开裂、脱落时,通过简单观察无法发现安全隐患,很难做到防患于未然。
  • 维修处理不及时。近些年住宅外墙脱落问题,成了困扰很多小区业主的一大难题。

 

 

03 相关检测规范

 

  • 《红外热像法检测建筑外墙饰面粘结质量技术规程》(JGJ/T277-2012)
  • 《红外热像法检测建筑外墙饰面层粘结缺陷技术规程》(CECS204:2006)
  • 《Q/JY 25-2003 红外热像法检测建筑物外墙饰面粘贴质量技术规程

 

04 红外检测原理

 

红外线和可见光及无线电波一样是一种电磁波。红外线的波长比可见光长,比无线电波短,为0.75~1000µm,可分为近红外、中红外和远红外。

红外线是一种肉眼看不见的波,它具有和光一样的特性,任何温度高于绝对零度(-273ºC)的物体都会发出红外线。像光一样,红外线具有反射、折射和散射的性质;任何物质都会放出能量,其红外线放射量取决于它的温度和发射率。包括建筑物。

墙体结构具有很大的热容量,例如主体为混凝土或砖砌体结构时,在正常情况下:

  • 当外墙饰面的温度高于主体结构时,热量会由外墙饰面传递给主体结构; 
  • 当外墙饰面的温度低于主体结构时,则热量会反向传递; 
  • 当外墙饰面产生空鼓时,在空鼓的位置就会形成一个很薄的空气层,由于空气层具有很好的隔热性能,因此当日照或环境气温发生变化时,空鼓部位的温度变化大于正常墙面。一般情况下,日照时外墙表面温度会升高,空鼓部位温度比正常部位的温度要高;反之,空鼓部位温度要低

因此,当外墙存在脱落、空鼓等缺陷时,在红外热像图上将表现为“热斑”或“冷斑”现象,其结果直观、可靠,帮助检测人员快速判断外墙质量状况。

     红外热像仪是利用红外探测器和光学成像物镜,接受被测目标的红外辐射能量,将分布图形反映到红外探测器的光敏元件上,从而获得红外热像图,这种热像图与物体表面的热分布场相对应。

      通俗地讲,红外热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。就像照相技术意味着“可见光写入”一样, 热成像技术意味着“热量写入”。

 

R550系列红外热像仪

SR模式超像素

1280×960像素

SR模式空间分辨率

0.58mrad

测温范围

-40 至 650℃

灵敏度 (NETD)

0.025℃

测温精度

±1℃

全景

热像仪搭载全景拍摄功能,能够现场拍摄全景图像

视域 (F.O.V.)

32°(H) × 24°(V)

显示

500万可见光像素,红外图像和可见光图像对比显示、融合显示

 

热图像上不同的颜色代表不同的温度。通常用暖色表示高温,用冷色表示低温。

 

 

与其他检测方法相比,红外技术对建筑外墙装饰物的缺陷的检测具有很大的优势。

首先,红外无损检测中的测试仪器与被测物间不仅是非接触的,而且两者间的距离可以很大,便于高楼大厦表面检测的实现,避免操作者处于危险状态。

第二,红外无损检测操作方便,单次可检的面积较大,检测效率高,只需不多的检测费用即可实现大型建筑物的全面检查。

第三,红外建筑物无损检测的应用面较广,适应性强,无需对被测物表面进行专门处理。

第四红外检测的灵敏度高。红外无损检测不仅可以检测出建筑物表面在自然条件下形成的缺陷与损伤,如分层、空鼓、脱粘、积水、结冰、腐蚀等,而且可以发现施工中的一些质量问题,如不当施工导致的空洞、孔洞、渗水、异物夹杂等。

 

红外热像仪在建筑节能领域的检测图例分享









 

 

红外无损检测技术是一项在建筑物质量检查方面具有良好应用前景的检测方法。在高层建筑外饰物坠落、建筑质量、安全性能评估等方面会发挥巨大作用。


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