使用热流板和数据记录仪测定建筑物的热性能（U 值）时，需要将杯垫大小的传感器粘贴在墙体内表面，并通常留置 3 至 7 天（具体时间取决于结构的热容量）。此外，还需要探头来测量室内外空气温度和墙面温度。这种方法具有干扰性、耗时、成本高，而且最终只能测量传感器附着点这一特定位置的热流。墙体本身具有非均质性，传感器可能恰好放置在砂浆接缝或墙体连接件处，从而导致测得的数据不具备代表性。

利用红外技术更快、更准确测量 U 值的方法

Heat3D 由 BTS 联合开发，旨在解决传统检测的时间和成本问题，同时满足测量整面墙体（而非局部点位）热损失的需求。该方法遵循 ISO 9869-2 标准，该标准涵盖建筑构件热阻和传热系数的现场测量。第 2 部分专门涉及红外技术的使用。

尽管建筑测量师多年来一直在使用 Flir 红外热像仪，主要用于检查目的，但 BTS 通过 Heat3D，发现了这项创新技术的潜在全新应用场景。通过将 Flir One® Pro 与其他定制硬件及专用移动应用程序相结合，不仅可以推算整个墙面的温度，还可以得出墙体的实际热传递速率。 

BTS 董事总经理 Luke Smith 表示：“这项已获专利的新技术前景广阔，正在迅速积累良好的口碑。” “已有不少建筑和房产项目率先采用，其中最引人注目的当属建筑与文化地标威斯敏斯特大教堂。” 

威斯敏斯特大教堂采用 Heat3D 技术进行能效提升

威斯敏斯特大教堂建筑群包含多种类型的建筑，目前正在进行能效提升改造，以减少碳排放，并确保增强未来适应能力。例如，被列为一级保护建筑的院长楼（部分结构可追溯至 13 世纪），高能耗问题尤为突出。该建筑拥有厚实的砌体墙、木镶板和原始金属框架窗户，是进行数据驱动评估的理想起点。 

为了解建筑的热性能并进行详细评估，威斯敏斯特大教堂委托了多学科房地产与建筑顾问公司 Keegans，由其投资引进了 BTS 的 Heat3D 技术，用于测量主建筑砖墙以及石墙扩建部分的 U 值。 

结果令人惊讶。墙体的 U 值比假设的要低得多[即更好]。例如，主墙体（粉刷实心砖）的预测 U 值为 1.7 W/m²K，而实际测量值仅为 0.8 W/m²K，比预期好了约 53%。同样，扩建部分那面 13 世纪的清水石墙，其预测 U 值为 2 W/m²K，而实际值为 0.9 W/m²K，差异达 55%。 

准确的 U 值数据推动更明智的改造和保护决策

通过获取更准确的 U 值（以及气密性）测量数据，测量师可以为客户提供更精确的年度能源成本估算。以威斯敏斯特大教堂院长楼为例，基于实际测量数据校准后的模型显示，年度能源成本的估算值精确度提高了 16%，这意味着预测节省的费用与实际相差超过 1,000 英镑。而这仅仅是一栋建筑的结果。威斯敏斯特大教堂目前计划对其整个建筑群进行类似的测试。 

最关键的是，这一洞见使威斯敏斯特大教堂能够确信，与安装内保温层（测量数据已证实并无必要）相比，投资于双层玻璃、更好的供暖控制和有针对性的防风措施等升级方案，是一种既具成本效益又足够有效的选择。 

“它实际上让管理团队能够在提升能效的同时，不损害院长楼的历史完整性，”Luke Smith 解释道。“如果没有这些数据，我们很可能会轻易推荐一些昂贵、具有破坏性且不必要的改造方案。考虑到其奢华的内部镶板、飞檐和踢脚线，以及精美的石质外立面，光是安装保温层后再修复建筑结构，就可能花费数万英镑。” 

Heat3D 如何利用 Flir One® Pro 测量 U 值

Heat3D 使用定制硬件和 iOS 应用程序计算 U 值。将 iPhone 或 iPad 等移动设备固定在三脚架上，并连接便携式 Flir One® Pro 热像仪，使其对准约 2 米外的墙体。

为了最大限度地提高系统绝对温度读数的精度，在拍摄范围内，通过靠在墙上的单脚架悬挂两个校准靶标。其中一个是（哑光）黑体温度靶标，内置精度达 0.1°C 的蓝牙传感器，其尺寸足够大，能够代表热像仪可检测的大量像素。第二个是辐射温度靶标，这是一种各向同性反射体，用于代表墙面可能从室内其他位置接收到的辐射温度。

Flir One® Pro 每分钟拍摄一张红外图像，持续一小时。利用这些测量数据，应用程序可以计算通过外墙整个内表面的热传递情况。它会生成一张 3D 热传递图，不仅可以量化热损失，还能识别热桥或缺陷，从而指导用户采取后续行动。

与传统的热流板法相比，这种独特的商业技术具有诸多优势：15 分钟内即可快速完成设置；无传感器脱落风险；可在更大面积的墙体区域测量热损失；一小时内即可获得结果；所有数据上传至 BTS 的云并安全存储，便于诊断和数据分析。

Luke Smith 透露：“通过这种低成本、快速且非侵入性的方法来测量建筑构件的热流量和 U 值，测量师的检测成本可以降低一半以上。” “只需一次现场到访即可轻松完成测量，而热流板法则需要在两周内至少到访两次。另外值得指出的是，Heat3D 系统的价格比我们提供的热流板系统低约 20%。”

经过验证与证明：Heat3D 红外 U 值测量技术背后的科学依据

Heat3D 是多年来对定量红外热成像技术进行研究和实际测试的成果。通过广泛的验证工作，包括将 Heat3D 与热流板法进行超过 500 次测量对比，证明了该技术既稳定可靠，又具有良好的可重复性。大部分研究是与英国声誉卓著的合作伙伴共同完成的，例如萨尔福德大学的 Energy House 实验室和国家物理实验室。该系统的研发从一开始就是基于 Flir One® Pro 进行的。

Luke Smith 解释说：“我们选择 iOS 平台，是因为它使用了 Apple 的 [增强现实] ARKit 技术，这对我们的项目很有帮助。” “同时，Flir Mobile SDK 也使得 iOS 开发者能够创建调用 Flir 热成像与传感功能的应用程序。这促使我们采用了 Flir 的技术，而且我们非常乐意继续保持这一合作关系。”

这项新技术的潜力确实十分巨大。Heat3D 不仅适用于历史建筑，也非常适合新建住宅，用于检查住宅是否达到建造商规定的热性能标准。Heat3D 红外热成像套件及相关培训资料可从 BTS 购买，BTS 还提供售后服务和校准服务。