更多的建筑科学
本文是第二个在一系列各种建筑诊断工具用于侦探建筑的问题。如果你错过了它,你可能会想读第1部分:空气之前在这里。
我回到分享更多贸易的工具用于法医检查和诊断问题的建筑。粗糙的这些列将涵盖的主题空气、热量、水分和我使用的工具来识别它们是如何作用在一个建筑。这一次,我们看到的热量,或者更准确的温度。
构建调查我自带的工具之一是一个红外摄像头,或红外相机,这是本专栏的焦点。红外相机并不总是解决问题的人,但他们经常接异常提供有用的线索,和他们总是提供了有趣的故事。本文并不打算介绍红外摄像机。有很多培训课程你可以找到。相反,它的目的是说明我用红外相机扫描宽领域冷点,热点和其他我们称之为“热异常,”在我们的报告。
红外线观测的例子
解释红外图像、颜色(黑色和白色)规模用于表示表面温度。在下面的图片中,我使用一个颜色蓝色/紫色显示温度降低,规模和黄色/橙色显示温度。我应该提醒你,有很多时候,当我第一次看一个红外图像导致错误的答案。例如,我走进这所房子在粗糙的框架,温暖吓了一跳,大热异常在地板上(图1)。热已经运行,导致管传导通过地板?不,这些都是窗户的阳光斑点在地板上,也不是明显的起初因为太阳已经在云后面。
真正令人震惊的漏风的例子是图2所示。为什么会有乐队在这个冬季的温暖的砖面多户建筑吗?通过钢结构热传导,也许?
看看吊顶上方显示钢圈梁高于混凝土砌块/ CMU防火和钢立柱墙(图3)。如果你仔细看,你可以看到一点蓝色的两者之间的差距。这是蓝色的陶氏聚苯乙烯泡沫塑料。
问题是在建筑部分清晰(图4)。建筑钢结构框架与加密CMU块和钢柱框架、停止短的钢。没有外部空气屏障建设,所以外面的空气(从砖腔)是免费的通过泡沫关节和通过这半英寸差距在整个建筑的周边。
温暖的空气泄漏如图2所示是坏的对建筑的顶部,与烟囱效应一致,或热空气上升。但问题不仅仅是能源消耗的还要糟糕。在夏天的时候,烟囱效应逆转,砖上的低水平倾向于吸腔。他们把足够的外部潮湿空气,他们有冷凝和模具问题冷冻水管道,在吊顶之上。
揭示水问题
一个红外摄像机也可以捕捉水问题;关键是捕获条件在正确的时间。降雨通常冷却表面(特别是夏天),也和蒸发冷却湿表面。此外,湿表面具有更大的热容量,当室外温度上升或下降,他们的反应会落后于其他的建筑。
这是在窗台的砖石建筑在图5中。窗户或玻璃,与大多数墙包复,几乎所有的风积雨水打到下面的墙。因此,窗台是排水的关键这集中水通过滴边缘,否则你最终得到的口水模式在窗户下面,如图所示。
热桥接通过框架可以很明显的红外相机如果室内外温差。图6是一个冬季的钢钉,远比木头钉导热。热桥等未绝缘的墙壁或钢结构嵌入绝缘板边会出现在类似的方式。
流传的一个故事是一个建筑商在拉斯维加斯一旦尝试了钢框架在木材价格上涨。他们把房子卖给了一个吸烟者,钢钉的表面是够酷盘的烟雾在室内墙壁,导致电报线在每一个钢钉。建造者最终买回了房子的主人。
红外摄像机和空气
要记住的一件事是,一个红外摄像头没有看到热或冷奢华红外相机是通过空气,和只显示表面的温度。所以,你可以看到空气温度的影响,而不是空气本身。
例如,这些底座上的空气加热寄存器扔到墙上在图7中。作为奖励,这说明Coandă效应,这是空气(或其他液体)在相邻的平面或曲面,从而导致增加扔(查看ACCA手册T)。
解决问题的红外观测这是冬天拍摄如图8所示。为什么房间的顶部发光?一条线索是寄存器接收视频流在一楼的房间,这是可见的热点也吹到顶部的墙壁上。
问题是,这些寄存器为水平抛出,建造不垂直,所以他们最终分层热空气进入房间的空气三明治,导致相当壮观的热分层现象。没有,分手了房间的顶部的热空气,所以它呆在那里,离开寒冷的下半部。
如果你把黑黝黑色(吉尼斯的低音品脱玻璃杯啤酒),该加热系统基本上是做同样的事情,轻轻倒出一层热空气在一楼的空气三明治,没有生产。
这个房子的问题甚至比不适。通过这种分层,恒温器通常是在变化多端的边界线。所以加热系统跑上几个小时,直到热层深度足以影响了恒温器。系统将关闭,那么循环会重复。当然,二楼是闷热的。
最后一个方法可视化气流是我欠在史蒂文冬天罗伯奥尔德里奇和同事。如果你想看到一个空调系统如何将空气实例,一个mini-split-put一块纸板,削减空气柱的横截面,和它在红外出现美丽。
空气+热(圈地减压和红外)
结合,许多你可能熟悉风机加压或减压+红外相机侦探建筑空气leakage-we现在结合空气和热的话题。这一强大的技术依赖于室内外温差可视化泄漏
我们可以选择加压或减压。增压(迫使空气进入大楼,图9)导致室内空气的“诱导漏出”或向外泄漏;泄漏会显示在建筑物的外面。然而,这些空气漏热异常经常被室外表面温度,尤其是白天,当建筑是阳光。
减压(提取建筑物的空气,图10)导致“诱导渗透”或内部外部空气的泄漏;泄漏会显示在建筑物的内部。这是我典型的首选技术。我建议在建筑与红外摄像头首先找到任何现有的热异常现象(如热桥)。然后,我将减压众议院(门打开鼓风机风扇),和做一个走的,看看有什么变化。
空气泄漏的一个特点是他们经常表现为羽状或喷射空气,漏水的门底部,如图11所示。再一次,这表明在表面受到寒冷的室外空气(诱导渗透)。
企口缝天花板是一个经典的问题当他们从室内到室外山墙一端或屋顶耙。减压在冬季空气喷射在每板联合(图12)。
这种技术也可以用来找到漏气隐藏在室内完成。图13显示了一个发泄大教堂天花板在夏季减压:外热空气泄漏在屋脊通风口,通过玻璃纤维绝缘,并通过凹式灯内被天花板和其他飞机空气泄漏。
同样,图14显示外部空气被从上面的热排放阁楼天花板,下到内墙(“翼墙”浴室)和外壁的顶板。
喷雾泡沫是经常使用,因为它air-tightening品质。它提供了一个良好的气密层存在和持续。然而,在不连续,不存在,它并没有停止气流。换句话说,喷雾泡沫并不没有空气密封。这通常发生在木头框架结构在wood-to-wood关节,如王/杰克/削弱螺柱关节,角落,顶板和底板,椽连接。
这方面的一个例子如图15所示,这是一个flash和垫总成(闭孔喷泡沫和玻璃纤维垫)显示在冬季减压。一个巨大的风扇外面冷的空气被拉向roof-to-wall联合。拉回玻璃纤维(图16)显示一排启封wood-to-wood rafter-to-ceiling龙骨连接关节。
另一个麻烦的细节是windows安装使用侧夹(通常称为圬工带)和/或窗口垫片。图17显示了一个窗口,是密封在其周边,除了垫片穿透的地方。推荐的细节是减少垫片冲,和运行的空气密封表面细节。
窗侧夹好解决方案包括使用胶带密封覆盖整个剪辑/带(图18)或嵌入整个夹在同一密封胶在使用窗口周边(图19)。
一些关于相机
我只有用红外摄像机自2008年以来,我绝对不是一个老人从液氮灵敏的日子和cart-size相机。我开始使用FLIR 3(图20),售价约5000美元新时,进来了一个装甲鹈鹕的例子,把240 x 240像素图像(红外光谱分辨率:120 x 120像素)。采取一个5000美元的仪器爆炸在一个阁楼没有一个舒适的感觉。同时,图像是一个狭窄的饮料吸管的观点。你必须一步回得到一个好的视图的建筑,在这一点上,图片太模糊,是有用的。
这里有一个技巧:使用一个固定的温度,把多个图像全景,缝合在一起,如果你需要照片编辑软件。
如今,我们都可以受益于技术进步。我现在随身携带一个FLIR Pro,插入一个智能手机和运行约400美元(图21)。它把1440 x 1080像素图像,覆盖一个视觉形象(显示边缘)红外拍摄。覆盖是一个非常有用的参考(“正确的…这张照片是在房间里与该godawful丝绒画”)。这幅画将墙一样的温度,并与红外单主要是无形的。它还陷入你的口袋旅行到阁楼上。简单地说,今天我以十分之一的价格得到更好的图像。
有许多品牌和型号。我没有尝试寻求红外相机,所以我不能提供任何比较。然而,我有一些警告和教训我的红外相机。我已经从温度读出一些很奇怪的数字,所以我依赖它的形象比表面绝对温度测量。好像手机电池消耗很快在运行该软件。使用这个设置户外冬天导致电池消耗非常快,所以我需要镜头之间塞到我的外套。红外镜头搭配视觉镜头(如我上面所做的)使它更清晰在报告和演示。Lastly-be小心的连接器插入电话:如果你敲它,它就会马上(图22)。FLIR不修复这些单位,但他们提供了一个替代折扣在发送回破碎的单位。
闪亮的表面和毛茸茸的东西
红外摄像机emissivity-emissivity依靠一个假定的值是“E”窗口“低辐射”涂料。闪亮的表面发射率较低,会导致奇怪的结果。具体来说,闪亮的表面反映红外,镜子一样的视觉范围。
我跑进这扫描走廊在一个建筑(图23)。我想,“哇,有一些严重的热异常电梯门。有大规模的夏季空气泄漏吗?哦,等一下,我和一位同事的反映,以及头顶的灯。“是的,我不小心把一个红外有问题。
同样的事情也发生在你查找内部吊顶和红外摄像头指向闪亮的金属板管道系统。告诉是当热异常开始四处走动走动。
最后,你有时会遇到惊喜与红外摄像头如图24所示。我扫描客户的地下室里想,“酷地下室的墙壁,温暖的热水器,热水管…那是什么? !“如果你打开手电筒的亮度(或出现视觉镜头),你会看到,房主的黑猫喜欢栖息在地下室墙。
-Kohta上野是构建科学公司高级研究员。照片和插图作者的礼貌。
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17日评论
你好,谢谢你,我已经访问FLIR iPhone附件。我想知道是否有一个理想的内部结构和外部温度之间的温差,以得到最好的数据?它取决于我在找什么?从内部,冷空气汇票/斑点。从外面,热泄漏?
Tx。斯科特
我找不到原因,但许多引用使用10 c作为最低温度微分。我也有一个审计人员告诉我他们不能做一个“官方”审计不到10 c微分。
我通常为10 - 20 F温差拍摄,但不要期望的结果这个范围的低端。同时,一定要注意棘手的情况,如果你依靠室外寒冷,例如,一个发泄阁楼在阳光灿烂的日子可能温暖足以减少冷空气的影响。此外,“短路径”空气泄漏——就像一扇门阈值或窗口会上铁路——更容易看到热比一个隐藏的空气泄漏,需要冷却/加热表面(泄漏隐藏在墙),和那里的空气需要“曲折的道路。”
我能想象有优势做增压和减压室内和室外的观察。也,如果恰好是70 f内部和外部,可以启动建设热,才能获得一个可用的温度差。
你* *有时可以体面的结果加压,看着外面的,但你必须当心被太阳晒热的表面和热质量(例如,砖表面保持温暖的太阳落了山,之后)。晚上加压可以成为一个有用的技术,但是我不经常在晚上获得我的调查。
也完全同意预热或pre-cooling建筑“鹅”温差/δt与人们需要一些协调操作,但是是有效的。
“神秘”热热点图是很明显的。我开始浏览图片在阅读文章之前,立即明白这是甚至没有思考。我想大多数人都顺便意识到巨人,在天空中发光的球体它。
去年冬天我摆弄着相机热在我的房子附近,和邻居的房子。我学到的一件事是,你必须非常小心你如何调整它。让它自动校准图像可以提供非常误导的结果。根据范围,它可以完全隐藏热畸变,或强调。你几乎可以让它显示任何你想要它。
我注意到你使用的相机有同样的缺陷,我是使用(密尔沃基):该决议/视野缩放的红外图像与可见光图像是不同的。这是一个巨大的缺口,我本以为不会那么难解决。
>“我注意到相机你使用相同的缺陷,我是使用(密尔沃基):该决议/视野缩放的红外图像与可见光图像是不同的。这是一个巨大的缺口,我本以为不会很难解决。”
不容易解决与室温红外成像系统。光电效应的可见光成像系统操作,和像素大小可以很小,高分辨率的图像。光电效应与低温红外成像系统,操作像素大小也可以很小,但是即使是最小的制冷系统在系统体积和成本,使其不那么崎岖的/可靠的使用。
二十年前这个行业开始转向微电机microscoopic热隔离硅pickle-forks电阻,提供合理的红外温度分辨率没有低温下。但微电机电阻是几个数量级大于CCD单元或CMOS成像单元。
仍然有大量的军事、科学与工程要求高分辨率红外成像系统的应用程序,但是所有的便宜的商业和工业(现在几乎消费者)型红外摄像机已经non-crygenic但低精度的解决方案。追逐等应用在建筑物和供热系统热泄漏甚至FLIR的200美元是一个很好的工具。
我的系统已经被证明是非常有用的。明显的温度读数接近最好的因为各种典型的建筑表面的发射率,但是一旦你充实你的大脑,是很棒的概念检查温差在地板或墙壁。如果你需要准确的闪亮的金属管道系统,温度一罐半光亮的黑漆方便。
对可见光与热图像视野,FLIR使用可见光和热成像仪提供复合图像。他们称之为MSX,否则,这让低分辨率热图像更有用。
看着猫,我认为不同的相机和/或位置。所以简单的比例不能修好它。
一个例子展示我以前透风(寒冷)厨房地板上。后在密封边缘搁栅地板暖和得多:
不管原始分辨率,有两张图片对齐是一个简单的扩展的问题。他们已经扩展,得到一种接近。只是足够远了,很难匹配图像中的对象如果没有一个明显的地标都可见。
空气密封后,同一地区:
好了!
“问题是,这些寄存器为水平抛出,建造不垂直,所以他们最终分层热空气进入房间的空气三明治,导致相当壮观的热分层现象。”
最好的注册设计上限是什么热,假设寄存器已经安装在天花板上,朝下,并将垂直天花板设计适合夏天冷却热吗?
“红外相机emissivity-emissivity依靠一个假定的值是“E”窗口“低辐射”涂料。闪亮的表面发射率较低,会导致奇怪的结果。具体来说,闪亮的表面反映红外,镜子一样的视觉范围。”如果是这样的话你如何管理闪亮的绝缘管和/或移频键控绝缘,如果你正在寻找温度差异和机会更多的绝缘?
谢谢!
我能回答第二个问题。
红外摄像机通常有可调发射率的设置,你可以假设使用调整闪亮的东西。
然而短的答案是,他们不是在闪亮的东西在现实世界中非常有用。移频键控和箔绝缘有不同数量的灰尘和/或容易反映其他热源(最有可能的摄影师,但是我也看到凹式灯,温暖的管道,宠物,等等),所以实际的障碍很大。
你还可以看看周围绝缘热点或冷点由空气泄漏。
最好的注册设计上限是什么热,假设寄存器已经安装在天花板上,朝下,并将垂直天花板设计适合夏天冷却热吗?
如果澄清事情,我附上了一些图片从ACCA手册T来解释这个问题。“ACCA手册T水平上限的放电。png”显示了红外拍摄的条件——水平把天花板寄存器操作在加热、“分层”热空气在房间的顶部,导致非常糟糕的分层。
“ACCA手册T垂直天花板放电。png”显示了我推荐的,你想要一个天花板注册“芽”空气向下,分手这分层模式。即“垂直扔”而不是“水平扔”注册。
“ACCA手册T垂直上限排放冷却。png”表明,垂直把寄存器操作在冷却模式——相当多的作品;那里有点停滞区附近的上限,但它并不重要太多了。
一般来说,在空气分布系统中,从地板上你想提供加热,冷却从天花板……所以任何空气分布系统,总是会有点妥协。
如果是这样的话你如何管理闪亮的绝缘管和/或移频键控绝缘,如果你正在寻找温度差异和机会更多的绝缘?
如果你真的想知道表面温度,一种选择是把东西non-shiny闪亮的表面了解其温度,没有反射。例如,如果你有一卷胶带,你可以把表面上。
同时,一层尘埃将主要否定的影响较低的E面——它不再是“闪亮”在这种情况下,所以它不再提供了低辐射。我给一些红外镜头的条件显示无用的汽泡纸管绝缘的时候在这里(# 7)发表评论。
汽泡纸管绝缘是个好主意吗?
虽然反光层可以有效的正确安装时,他们不是最好的方法使导管
//www.slccoatings.com/article/is-bubble-wrap-duct-insulation-a-good-idea
一个有用的和有趣的文章!我买了一个Flir创3对自己作为圣诞礼物,但上周五下令,让它,这个周末去建设我的小屋,几乎心脏病发作时盯着天花板,看到上面的纤维素绝缘显示蓝色的部分……有20个“纤维素所以我很unpleased我看到……带我到早晨后意识到,我看到的是反射的门/窗alu-faced polyiiso: -)(见图片)
但我还能找到几个冷点在我窗户,没有得到足够的绝缘和能够正确之前在接下来的几周,我开始drywalling非常有用的工具!
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