建物の壁部の含水検査方法
【課題】建物の壁部の含水層を、検証用パネル等を用いることなく、また壁部を破壊することなく、早期に発見できる検査方法を提供する。
【解決手段】建物の壁部の表面温度分布を映像表示画面に表示し、低映像信号レベルに対応する第１の色相と高映像信号レベルに対応する第２の色相を設定し、画像で表示された壁部の領域で、第１の色相に最も近い色相を有する第１の領域と、第２の色相に最も近い色相を有する第２の領域を検知して、第１の領域と第２の領域の間の領域を境界領域とし、信号レベル（温度）対色相の関係を調整して、信号レベル（温度）対色相の変化量を増加させるとともに、画面に表示される色相を変化させて、境界領域における特定の色相の領域の面積の非連続な変化の有無から含水層を判断し、特定の色相の領域を画する境界線の非連続な変移から含水層の数を判断する。
【解決手段】建物の壁部の表面温度分布を映像表示画面に表示し、低映像信号レベルに対応する第１の色相と高映像信号レベルに対応する第２の色相を設定し、画像で表示された壁部の領域で、第１の色相に最も近い色相を有する第１の領域と、第２の色相に最も近い色相を有する第２の領域を検知して、第１の領域と第２の領域の間の領域を境界領域とし、信号レベル（温度）対色相の関係を調整して、信号レベル（温度）対色相の変化量を増加させるとともに、画面に表示される色相を変化させて、境界領域における特定の色相の領域の面積の非連続な変化の有無から含水層を判断し、特定の色相の領域を画する境界線の非連続な変移から含水層の数を判断する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外線カメラ等を用いて、建物の外壁等や屋根における浸水や含水の有無を判断する検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
建物の外壁等や屋根の内側には、冷暖房による室内外の温度差で結露が生じることがある。また建築後年月を経た建物の外壁等や屋根には、瓦や外壁パネル等の損傷などに起因して、雨水等が浸水することがある。こうした結露や浸水で外壁等や屋根の部材が含水すると、該部材の表面部分が剥離して、あるいは該部材が腐食して、雨漏り、あるいは建物の強度が劣化するなどの弊害が生じる。そこで外壁等や屋根の含水を早期に発見し、結露や浸水に対する対策を施すことが望まれる。こうした目的のために、赤外線カメラ等で得た被測定壁部の表面温度分布に基づいて、壁部内部に生じた（目視不可能な）剥離箇所の有無を判定するための、壁部の剥離判定装置（特許文献１）や、赤外線リモートセンシングシステム（特許文献２）による非破壊検査方法・装置が提案された。なお本明細書では、建物の外壁等や屋根を壁部と表示することがあり、またこの壁部には、建物の内部の空間（部屋など）を画する壁、天井、床等が含まれるものとする。
【特許文献１】特開平６−２２９９５８号公報
【特許文献２】特開平４−１５７３５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで外壁は外壁パネルおよび断熱材等の複数の部材を積層した層で構成され、また屋根は瓦、ルーフィングおよび野地板等の複数の部材を積層して構成される。このように壁部は複数の層からなるが、特許文献１における壁部の剥離判定装置は、検証用に被測定壁部と同一積層構造のパネルを必要として、剥離判定が煩雑で又コストアップを招く。さらに建築後年月を経た建物では、建築当時の部材の入手が困難なため、あるいは建築資料が散逸して、検証用パネルを製作できないこともある。特許文献２における赤外線リモートセンシングシステムでも、被測定部と略同様に構成された剥離部のない健全供試体と複数の基準空隙供試体を用意しなければならないから、特許文献１の技術と同様な問題が生じる。また特許文献１および２に係る技術は、壁部に剥離を生じなければ異常を発見できないから、壁部の劣化を早期に発見する技術とはいい難く、又どの層が含水しているか判断できず、結局、修繕に先立ち含水箇所の壁部を破壊しなければ修繕対象となる層を特定できないことになる。
【０００４】
すなわち特許文献１および２に係る技術では、検証用パネル等を用いることに伴う煩雑さなどや、剥離前に壁部の劣化を発見し難いことや、破壊検査をしなければ修繕対象となる層を特定できないといった問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記問題を解決するため、本発明にかかる建物の壁部の含水検査方法は、次の工程を有している。壁部の表面温度に対応した信号レベルを有する映像信号から、前記信号のレベルに対応して色相が変化する色信号を生成し、この色信号を画像として映像表示画面に表示して、前記壁部の表面温度分布を色の分布として表示する壁部の含水検査方法において、前記映像信号の低信号レベル側に対応する第１の色相、および高信号レベル側に対応する第２の色相を設定して、壁部の表面温度分布を、前記第１の色相と第２の色相の間の色相の相違で表示して検知する。例えば温度が最も低い部分（映像信号レベルが最も低い部分）を青色に対応させるとともに、温度が最も高い部分（映像信号レベルが最も高い部分）を赤色に対応させて（表面温度に応じて色相（色）が青色から赤色へと変化するようにして）、壁部の表面温度分布を色の分布として表示する（第１の工程）。
【０００６】
次に、前記画像の前記壁部の領域において、前記第１の色相（青色）にもっとも近い色相（スペクトルにおいて青色に近い色）を有する第１の領域と、前記第２の色相（赤色）にもっとも近い色相（スペクトルにおいて赤色に近い色）を有する第２の領域を、目視にて検知する。壁部に含水領域が存するときには、含水領域の表面温度と非含水領域の表面温度との相違が、色相の相違となるからである。また前記第１の領域と前記第２の領域との間の領域を境界領域とする（第２の工程）。
【０００７】
次に、前記第１の色相に対応する信号レベルと、前記第２の色相に対する信号レベルとの何れか一方または双方を調整して（例えば、前記第１の色相に対応する信号レベルを上げるとともに、前記第２の色相に対する信号レベルを下げて）、信号レベル対色相の変化量を大きくする。前記境界領域における僅かな温度の相違を、色相の変化として検知しやすくするためである（第３の工程）。
【０００８】
次に、信号レベルと色相との対応関係を調整し、前記画面に表示される色相を変化させて、前記境界領域における特定の色相（例えば緑色）の領域の面積が非連続に変化する（特定の色相の領域の面積が、増加から一旦減少して再び増加するか、減少から一旦増加して再び減少する）、信号レベルと色相との対応関係の有無を調べる。かかる対応関係をＮ個検知できたときには、壁部の表面（赤外線カメラ等で撮影された面）を第１層として、第Ｎ＋１番目の層が含水していると判断する（第４の工程）。例えば第２層が含水している場合には、第２層の含水領域と第１層の間の熱伝達が第１層と第２層の境界面の影響を受けて、壁部の表面温度に対応する映像信号のある１つのレベルにおいて、信号レベルの変化に非連続が生じるから、信号レベルと色相の対応関係においても、非連続な変化を生じる対応関係が１つ生じて、前記境界領域における前記特定の色相を有する領域の面積の増減に非連続な変化が生じる。これに対し、前記面積の増減に非連続な変化を検知できないときには、壁部の表面の層のみが含水していると判断する。かかる場合には、壁部の表面温度が壁部内に存する境界面の影響を受けないから、前記映像信号に前記非連続な部分が生ずることがなく、前記特定の色相を有する領域の面積の増減に前記非連続な変化が生じないからである。かくして複数の層で構成される壁部のいずれの層が含水しているかを判断することができる（請求項１）。
【０００９】
また、（第４の工程において）信号レベルと色相との対応関係を調整し、前記画面に表示される色相を変化させて、前記特定の色相の領域を画する境界線が非連続に変移する信号レベルと色相との対応関係の有無から、含水層の数を判断できる。たとえば第２層が含水しているときには、前述したとおり映像信号のある１つの信号レベルに非連続な部分が生じるだけだが、第１層および第２層が含水しているときには、第１層の含水領域において第２層の含水領域の影響を受けない領域が存して、第１層の含水領域に対応した表面領域には表面温度が殆ど平坦になる領域が存する。すると前記映像信号のレベルに殆ど平坦な部分が生じる。ここで前記境界領域を表示する色相を変化させると、前記特定の色相の領域を画する境界線が、前記表面温度が平坦な領域において、非連続に変移する。すなわち境界線の非連続な変移の数Ｎに１を加えた数が含水層の数になる（請求項２）。
【００１０】
壁部の周囲温度が上昇しているときには、含水領域は、非含水領域に比べて比熱が大きいため、温度上昇が遅れる。また周囲温度の変化が少ないときには、含水領域は、気化熱で冷却されて、非含水領域に比べ表面温度が低くなる。複数の層が含水しているときには、境界領域において表面温度が平坦な領域も含水領域であるため、境界領域は、非含水領域より表面温度が低くなる。したがって含水層が単数であろうと複数であろうと、高い温度に対応した色相である前記第２の領域の色相が非含水領域を表示すると判断できる（請求項３）。これに対し、壁部の周囲温度が低下しているときには、比熱の大きい含水領域は非含水領域に比べ温度低下が遅れる。複数の層が含水しているときには、表面温度が平坦な領域も含水領域であるため、境界領域は、非含水領域に比べ温度低下が遅れる。したがって含水層が単数であろうと複数であろうと、低い温度に対応した色相である前記第１の領域の色相が非含水領域を表示すると判断できる（請求項４）。かくして含水している層の数を知るとともに、非含水領域の領域を判断できるから、それ以外の領域が含水領域であると判断することができる（請求項３，４）。
【発明の効果】
【００１１】
上述したとおり、本発明にかかる壁部の含水検査方法によれば、検証用パネルを用いることなく、壁部が含水しているか否かを容易に検査できて、検査コストを低減できる。また壁部に剥離が生じる前に壁部の含水を検知できるから、結露や浸水による壁部の劣化を早期に発見できる。さらに壁部を破壊することなく含水層や含水領域を判断できるから、交換すべき層の部材を準備したうえで、修繕作業にとりかかることが可能となるなど、修繕工期短縮とコスト低減を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明に係る建物の壁部の含水検査方法を説明する。
【実施例】
【００１３】
図１は、本発明に係る建物の壁部の含水検査方法を実施するための含水検査装置等の概略構成例を示す図である。図１中、１０は検査対象である外壁であり、１は赤外線カメラであり、２は含水検査装置である。また同図中、３は、赤外線カメラ１が出力する（外壁１０の表面の温度分布を示す）映像信号から色信号を得る色信号生成部であり、４は、色信号（例えば、赤色、緑色、青色の３原色信号）の画像を表示する映像表示画面であり、５は、信号レベル（温度）と色信号との対応関係を制御する（調整する）制御部である。色信号生成部３、映像表示画面４および制御部５を有する含水検査装置２は、例えばパーソナルコンピュータとソフトウェアにて実現することができる。
（外壁および屋根の構造例）
図２は外壁の断面構造例を示す図であり、図３は屋根の断面構造例を示す図である。図２に示す外壁１０は、第１層１１（外壁パネル）、第２層１２（断熱材）および第３層１３（室内パネル）からなる３層構造を有している。図３に示す屋根２０は、瓦２１、ルーフィング２２および野地板２３からなる多層構造を有し、野地板２３は垂木２４によって支えられている。以下、外壁１０のモデルによって、含水状態と外壁１０の表面温度分布の関係について説明する。図４および５は、外壁１０の水平断面構造を示すとともに、外壁１０が含水したときにおける外壁１０の表面温度の分布例を示す図であり、図中、最上部の層を第１層１１としたものである。なお図３の屋根についても、屋根２０の含水と瓦２１の表面温度分布との関係を、図４および図５と同様に示すことができる。
（外壁表面の温度分布）
以下、壁部の周囲温度が上昇しているとき、若しくは周囲温度の変化が少ないときにおける壁部の表面温度分布の例と、含水層・含水領域の関係について説明する。かかるときには、壁部の含水領域は、非含水領域に比べて比熱が大きいため温度上昇が遅れて、また気化熱で冷却されて、非含水領域よりも温度が低くなる。なお本発明において、壁部の周囲温度の変化が少ないときとは、壁部の含水領域の温度が非含水領域よりも低い温度となる状態をいう。
（第１層が含水した場合の例）
図４（ａ）は、第１層１１が含水した場合における外壁１０の表面温度の分布例を示す図である（円形の含水領域１０ａの直径部分を含む断面構造図である）。外壁１０の表面の温度は、含水領域１０ａに対応する領域において２１度であり（本明細書では、温度は全て摂氏とする）、含水領域１０ａから離れるにつれて上昇して、２１．９ないし２２度となり、該断面における外壁１０の表面温度分布を示す曲線３１は、含水領域１０ａ（２１度の領域）から非含水領域にかけて、滑らかに変化し上昇して、２１．９ないし２２度となる（曲線３１は、該断面の表面温度分布を示す映像信号レベルに対応する）。
（第２層が含水した場合の例）
図４（ｂ）は、第２層１２が含水した場合における外壁１０の表面温度の分布例を示す図である（円形の含水領域１０ｂの直径部分を含む断面構造を示す）。外壁１０の表面の温度は、含水領域１０ｂに対応する領域（表面温度２１度の領域）から離れるにつれて上昇して、２１．９ないし２２度となり、該断面における外壁１０の表面の温度分布は曲線３２で示される。ここで本発明の発明者は、外壁１０の表面温度分布を示す曲線３２に、非連続点３２ａが現れることを見出した。これは、第２層１２と第１層１１との間の境界面１２ａによって、第２層の含水領域と第１層の間の熱伝達が影響を受けて、壁部の表面温度に非連続な点が生じるためと考えられる。なお第２層１２と第１層１１との間に空隙が存する場合にも、非連続点３２ａが現れる。
（第３層が含水した場合の例）
図５（ａ）は、第３層１３が含水した場合における外壁１０の表面温度の分布例を示す図である（円形の含水領域１０ｃの直径部分を含む断面構造図）。外壁１０の表面の温度は、含水領域１０ｃに対応する領域（表面温度２１度の領域）から離れるにつれて上昇して、２１．９ないし２２度となり、該断面における外壁１０の表面の温度分布は、曲線３３で示される。このとき曲線３３には、非連続点３３ａおよび３３ｂが現れる。これは第３層１３と第２層１２の境界面１３ａ、および第２層１２と第１層１１の境界面１２ａの２つの境界面によって、各層の間の熱伝導に影響が生じるためと考えられる。
（第１，２および３層が含水した場合の例）
図５（ｂ）は、第１層１１、第２層１２および第３層１３が含水した場合における外壁１０の表面温度の分布例を示す図である（第１層１１の円形の含水領域１０ａ’、第２層１２の円形の含水領域１０ｂ’および第３層１３の円形の含水領域１０ｃ’の各直径部分を含む断面構造図）。外壁１０の表面の温度は、曲線３４に示すとおり、含水領域１０ｃ’に対応する領域（２１度）から離れるにつれて上昇し、含水領域１０ｂ’を画する円周近辺に対応する一定領域で２１．３度となり（表面温度が殆ど平坦な第１の温度領域３４ｘ）、また含水領域１０ｃ’を画する円周近辺に対応する一定領域で２１．６度となる（表面温度が殆ど平坦な第２の温度領域３４ｙ）。
【００１４】
ここで、第１の温度領域３４ｘが現れる理由は、第２層１２の含水領域１０ｂ’を画する円周近辺の領域では、含水領域１０ｃ’から離れているために、含水領域１０ｃ’の影響を受け難くなると考えられ、第２の温度領域３４ｙが現れる理由も、同様に考えることができる。すなわち温度が平坦な領域の数Ｎに１を加えた数が、含水している層の数となる。また曲線３４には、図５（ａ）の場合と同様に、非連続点３４ａおよび３４ｂが現れる。
（第２層が含水している場合の検査について）
次に、本発明にかかる含水検査方法を、第２層が含水している場合（図４（ｂ）の場合）を例に説明する。図６は、外壁１０の表面温度分布曲線３２をより詳細に示すとともに、温度対色相（信号レベル対色相）の５種類の対応関係をスケールＳ１ないし５で示したものである。図６では、外壁１０の表面温度は、第２層１２の含水領域１０ｂ（２１度）から離れた非含水領域において２１．９ないし２２度となっている。かかる外壁１０の表面温度分布を映像表示画面４に表示すると、図７に示す画像４０となる。画像４０において、表面温度が２１．１度ないし２１．５度の部分の直径をグラフに示すと図８のとおりとなり（表面温度が２１．１度の部分の直径をｄ１、２１．２度の部分の直径をｄ２、２１．３度の部分の直径をｄ３、２１．４度の部分の直径をｄ４、２１．５度の部分の直径をｄ５とする（図６））、直径の変化の仕方は、２１．３度において非連続となる（非連続点３２ａが存する）。
【００１５】
ここで先ず、図６のスケールＳ１に示すように、低信号レベル側（例えば、２１度に対応する信号レベルより若干低い信号レベル）を青色Ｂ（第１の色相）に対応させるとともに、高信号レベル側（例えば、２２度に対応する信号レベルより若干高い信号レベル）を赤色Ｒ（第２の色相）に対応させる。こうすることで、外壁１０の表面温度分布を画像４０として表示する際に、温度の上昇を青色Ｂから赤色Ｒへの連続的なスペクトル変化（色相の変化）として表示する。
【００１６】
次に、画像４０において、第１の色相に近い色相（青色Ｂのスペクトルに近い色相）を有する第１の領域４１と、第２の色相に近い色相（赤色Ｒのスペクトルに近い色相）を有する第２の領域４２を、目視にて検知する。外壁１０の周囲温度が上昇しているときには、若しくは周囲温度の変化が少ないときには、外壁１０の表面温度は、含水領域１０ｂに対応する領域において、非含水領域に対応する領域に比べて低くなるから、第２の領域４２が非含水領域に対応し、第１の領域４１が含水領域１０ｂに対応すると判断できる。ここで、第１の領域４１と第２の領域４２の間の領域を境界領域４３とすると、境界領域４３の表面温度は、２１度から、２１．９ないし２２度の間の温度となって、信号レベル対色相の関係がスケールＳ１で示されるときには、第１の領域４１から第２の領域４２へ向けて、色相が、例えばシアンＣｙがった青色Ｂから、赤色Ｒがかった黄色Ｙへと変化する。
【００１７】
次に、青色Ｂ（第１の色相）に対応する信号レベルを上げるか、赤色Ｒ（第２の色相）に対する信号レベルを下げるか、または青色Ｂに対応する信号レベルを上げるとともに、赤色Ｒに対する信号レベルを下げるなどして（図６）、さらに信号レベル対色相の関係を調整して、境界領域４３における色相を変化させる。すると、信号レベル対色相の関係は、例えば、スケールＳ２のようになって、画面４０に表示される色相が変化するとともに、境界領域４３における僅かな温度の相違が色相の変化として検知しやすくなる。
【００１８】
図９は、上述した信号レベル対色相の調整によって、特定の色相を有する領域の面積が変化する様子の例を示したものである。例えばスケールＳ２（図６）では、青色Ｂが２１度に対応するから、画面４０上の第１の領域４１（この場合は含水領域）が青色Ｂとなる。また黄色Ｙが、図６中、非連続点３２ａより僅かに下（２１．３度より僅かに低い温度）に対応する。従って、境界領域４３では、図９（ａ）における円ｂの内部が青色Ｂとなり、円ｂから円ｃｙにかけて、青色ＢからシアンＣｙへと変化し、円ｃｙと円ｇとの間では、シアンＣｙから緑色Ｇへと変化し、そして円ｇと円ｙとの間では、緑色Ｇから黄色Ｙへと変化することになる（隣接する円同士の直径の差は、図９（ａ）において外側に位置する円ほど増加する）。
【００１９】
次に信号レベル対色相の関係をスケールＳ２からスケールＳ３へと連続的に変化させる。すると青色Ｂに対応する温度は２１度から２１．１度へと、シアンＣｙに対応する温度は２１．１度から２１．２度へと、緑色Ｇに対応する温度は２１．２度から２１．３度より極僅かに低い温度（非連続点３２ａの極僅か下に対応する温度）へと、黄色Ｙに対応する温度は非連続点３２ａに対応する温度（２１．３度）を越えて２１．４度へと、それぞれ連続的に変化する。かくして円ｃｙの直径はｄ１からｄ２へと、円ｇの直径はｄ２からｄ３へと、円ｙの直径はｄ３からｄ４へと変化する（スケールＳ３における画像４０の境界領域４３を図９（ｂ）に示す）。ここで、図８に示すとおり、（ｄ２−ｄ１）より（ｄ３−ｄ２）が大きく、また（ｄ４−ｄ３）より（ｄ５−ｄ４）が大きいが、（ｄ４−ｄ３）は（ｄ３−ｄ２）より小さいため、非連続点３２ａを越えないで変化する円ｂ、円ｃｙおよび円ｇの直径の変化の仕方に非連続な変化が生じることはないが、非連続点３２ａを越えて変化する黄色Ｙに対応する円ｙの直径については、変化の仕方に非連続な変化が生じることになる。この非連続な変化とは、例えば図８及び図９（ｂ）に示すとおり、円ｃｙと円ｂの直径の差（ｄ２−ｄ１）と、円ｇと円ｃｙの直径の差（ｄ３−ｄ２）とを対比すると、後者の差が大きいが、円ｇと円ｃｙの直径の差（ｄ３−ｄ２）と、円ｙと円ｇの直径の差（ｄ４−ｄ３）とを対比すると、後者の差が小さくなることをいう。
【００２０】
次に信号レベル対色相の関係をスケールＳ３からスケールＳ４へと連続的に変化させる。すると青色Ｂに対応する温度は２１．１度から２１．２度へと、シアンＣｙに対応する温度は２１．２度から２１．３度より極僅かに低い温度（非連続点３２ａの極僅か下に対応する温度）へと、緑色Ｇに対応する温度は非連続点３２ａに対応する温度（２１．３度）を越えて２１．４度へと、黄色Ｙに対応する温度は２１．４から２１．５度へと、それぞれ連続的に変化する。かくして円ｃｙの直径はｄ２からｄ３へと、円ｇの直径はｄ３からｄ４へと、円ｙの直径はｄ４からｄ５へと変化する（スケールＳ４における画像４０の境界領域４３を図９（ｃ）に示す）。このとき、非連続点３２ａを越えて変化する緑色Ｇに対応する円ｇの直径については、変化の仕方に非連続な変化が生じることになる。
【００２１】
次に信号レベル対色相の関係をスケールＳ４からスケールＳ５へと連続的に変化させる。このときには、青色Ｂに対応する温度は２１．２度から２１．３度より極僅かに低い温度（非連続点３２ａの極僅か下に対応する温度）へと、シアンＣｙに対応する温度は非連続点３２ａに対応する温度（２１．３度）を越えて２１．４度へと、緑色Ｇに対応する温度は２１．４度から２１．５度へと、黄色Ｙに対応する温度は２１．５から２１．６度へと、それぞれ連続的に変化する（スケールＳ５における画像４０の境界領域４３を図９（ｄ）に示す）。このとき、非連続点３２ａを越えて変化するシアンＣｙの円ｃｙの直径については、その変化の仕方に非連続な変化が生じることになる。
【００２２】
以上のとおり、黄色Ｙ、緑色Ｇ及びシアンＣｙ等に対応する温度が非連続点３２ａに対応する温度を越えて変化すると、円ｙ、円ｇ及び円ｃｙ等の直径の変化の仕方に非連続な変化が生じる。ここで例えば、緑色Ｇとして認識される色は、あるスペクトル領域内の色であるから、円ｇ（緑色Ｇ）は、ある幅を有する円周（領域）として認識されて、直径の変化の仕方の非連続は、緑色Ｇの領域の面積の非連続な変化の仕方として認識される。また、かかる非連続な変化は、次のように説明することもできる。
【００２３】
図６中の曲線３２では、非連続点３２ａの直近下側の傾斜が、非連続点３２ａの直近上側の傾斜よりも小さくなっている。すると例えば、信号レベル対色相の関係において、緑色Ｇが非連続点３２ａの下側近くに設定されているときの（直径がｄ３よりも僅かに小さいときの）円ｇと、緑色Ｇが非連続点３２ａの上側近くに設定されているときの円ｇとを対比すると、緑色Ｇが非連続点３２ａの上側近くに設定されているときのほうが、円ｇの円周の幅が小さくなる（緑色Ｇで画像４０に表示される領域の面積が少なくなる）。すなわち、非連続点３２ａを挟んで、緑色Ｇの領域の面積は、増加から一旦減少して再び増加するか、減少から一旦増加して再び減少することになる。
【００２４】
したがって、信号レベル対色相の関係をスケールＳ２からスケールＳ３，４、５と変化させると、非連続点３２ａの存在に起因して、特定の色相（例えば緑色Ｇ）を有する領域の面積を増加から一旦減少へと変化させる信号レベルと色相との関係を検知できる。同様に、信号レベル対色相の関係をスケールＳ５からスケールＳ４，３、２と変化させると、特定の色相（例えば緑色Ｇ）を有する領域の面積を減少から一旦増加へと変化させる信号レベルと色相との関係を検知できる。
【００２５】
かくして、境界領域４３において、特定の色相を有する領域の面積を増加から一旦減少へと、又は減少から一旦増加へと変化させる、信号レベル対色相の関係を１個検知できれば、外壁１０の第２層１２が含水しているときの表面温度分布（図４（ｂ））と判断できる。上記変化を検知できないときには、外壁１０の第１層１１が含水しているときの表面温度分布（図４（ａ））と判断でき、上記変化を２回検知できたときには、外壁１０の第３層１３が含水しているときの表面温度分布（図５（ａ））と判断できる。
（第１層、第２層および第３層が含水している場合の検査について）
次に、本発明にかかる含水検査方法を、第１層、第２層および第３層が含水している場合（図５（ｂ）の場合）を例に説明する。図１０は、外壁１０の表面温度分布曲線３４（図５（ｂ））をより詳細に示すとともに、温度対色相の５種類の対応関係をスケールＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４’およびＳ５’で示したものである。ここで、外壁１０の表面温度は、第１層１１の含水領域１０ａ’に対応する領域において２１．６度であり、第２層１２の含水領域１０ｂ’に対応する領域において２１．３度であり、第３層１３の含水領域１０ｃ’に対応する領域において２１度であり、そして含水領域１０ａ’から離れるにつれて上昇し、２１．９ないし２２度となる。かかる外壁１０の表面温度分布の画像を映像表示画面４に表示すると、図７に示す画像４０のようになる。
【００２６】
ここで、前述した含水検査と同様に、温度と色相の対応関係を変化させる。例えば、スケールＳ２から、スケールＳ３へ、更にスケールＳ４’へと連続的に変化させた場合には、緑色Ｇに対応する温度は、第１の温度領域３４ｘ及び該領域と接して存在する非連続点３４ａを越えるから、画像４０に表示される円ｇの直径は、図１０に示すとおり、２１．３度の前後で、ｄ１０からｄ１１へと非連続的に大きくなる（緑色Ｇの領域を画する境界線が非連続に変移する）。また曲線３４では、第１の温度領域３４ｘの直近下側の傾斜が、非連続点３４ａの直近上側の傾斜よりも小さくなっているから、緑色Ｇを有する領域の面積の変化の仕方が増加から一旦減少へと変化する。温度と色相の対応関係をスケールＳ４’から、スケールＳ３へ、更にスケールＳ２へと連続的に変化させる場合には、画像４０に表示される円ｇの直径が、２１．３度の前後で、ｄ１１からｄ１０へと非連続的に小さくなり、緑色Ｇを有する領域の面積の変化の仕方が減少から一旦増加へと変化する。
【００２７】
また例えば、温度と色相の対応関係をスケールＳ３から、スケールＳ４’へ、更にスケールＳ５’へと連続的に変化させた場合には、黄色Ｙに対応する温度は、第２の温度領域３４ｙ及び該領域と接して存在する非連続点３４ｂを越えるから、画像４０で表示される円ｙの直径は、２１．６度の前後で、ｄ１２からｄ１３へと非連続的に大きくなる（黄色Ｙの領域を画する境界線が非連続に変移する）。また曲線３４では、第２の温度領域３４ｙの直近下側の傾斜が、非連続点３４ｂの直近上側の傾斜よりも小さくなっているから、黄色Ｙを有する領域の面積の変化の仕方が増加から一旦減少へと変化する。ここで、温度と色相の対応関係をスケールＳ５’から、スケールＳ４’へ、更にスケールＳ３へと連続的に変化させる場合には、円ｙの直径が、２１．６度の前後で、ｄ１３からｄ１２と非連続的に小さくなり、黄色Ｙを有する領域の面積の変化の仕方が減少から一旦増加へと変化する。
【００２８】
かくして、第１層、第２層および第３層が含水している場合の外壁１０の表面温度分布（図５（ｂ））と判断することができる。また特定の色相の領域を画する境界線の非連続な変移を検知できないときには、外壁１０を構成する単一の層が含水していると判断することができ、特定の色相の領域を画する境界線を非連続に変移させる信号レベル対色相の関係を、１個検知できたときには、外壁１０を構成する２つの層が含水していると判断することができる。
【００２９】
以上、壁部の周囲温度が上昇しているとき、若しくは壁部の周囲温度の変化が少ないときにおける壁部の温度分布の例（図４および図５中、各曲線が下に凸）と、含水領域の関係について説明したが、壁部の周囲温度が低下している場合においては、壁部の含水領域は、含水していない領域に比べて比熱が大きいため、温度低下が遅れて、非含水領域よりも、相対的に高い温度となる。したがって、温度分布を示す曲線３１，３２，３３および３４は、含水領域に対応する部分で高い温度となり（図４および図５に示すとすれば、上に凸な曲線となり）含水領域から離れるにつれて、低い温度となる。この場合にも、同様にして、外壁を構成するいずれの層が含水しているのかを判断することができ、また含水している層の数を判断できる。
【００３０】
なお境界領域は、厳密にいえば、含水領域ではない場合もあるが、境界領域は、含水領域と非含水領域との間に存して、含水領域に比して狭い面積を有するにすぎないから、非含水領域を判断して、それ以外の領域、つまり境界領域を含む領域を含水領域と判断することについて、実用上の問題が生じることはない。
また赤外線カメラで撮影した壁部の映像を録画して、撮影現場と異なる場所において再生した映像を含水検査装置に入力して、建物の壁部の含水を検査することもできる。このように、本発明は、上述した実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲において、適宜変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る建物の壁部の含水検査方法を実施するための、検査装置等の概略構成例を示す図である。
【図２】建物の外壁の断面構造例を示す図である。
【図３】屋根の断面構造例を示す図である。
【図４】３層構造の壁部の含水の例と表面温度分布の例を示す図であり、（ａ）は第１層が含水した例、（ｂ）は第２層が含水した例を示す図である。
【図５】３層構造の壁部の含水の例と表面温度分布の例を示す図であり、（ａ）は第３層が含水した例、（ｂ）は第１，２および３層が含水した例を示す図である。
【図６】図４（ｂ）における断面の温度分布曲線をより詳細に示すとともに、温度と色相の対応関係を示す図である。
【図７】図４（ｂ）に示す含水状態の壁面の表面温度分布の画像例を示す図である。
【図８】図７に画像として表示された境界領域の直径と外壁表面温度との関係を示すグラフである。
【図９】図７の画像の境界領域における特定の色相を有する領域の面積が、信号レベル対色相の調整によって、変化する様子の例を示す図である。
【図１０】図５（ｂ）における断面の温度分布曲線をより詳細に示すとともに、温度と色相の対応関係を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０ 外壁（壁部）
１１ 第１層（外壁パネル）
１２ 第２層（断熱材）
１３ 第３層（室内パネル）
３１、３２、３３、３４ 曲線（温度分布曲線）
３２ａ、３３ａ、３３ｂ、３４ａ、３４ｂ （温度分布曲線の）非連続点
３４ｘ 第１の温度領域
３４ｙ 第２の温度領域
４０ 画像
４１ 第１の領域
４２ 第２の領域
４３ 境界領域
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５ スケール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外線カメラ等を用いて、建物の外壁等や屋根における浸水や含水の有無を判断する検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
建物の外壁等や屋根の内側には、冷暖房による室内外の温度差で結露が生じることがある。また建築後年月を経た建物の外壁等や屋根には、瓦や外壁パネル等の損傷などに起因して、雨水等が浸水することがある。こうした結露や浸水で外壁等や屋根の部材が含水すると、該部材の表面部分が剥離して、あるいは該部材が腐食して、雨漏り、あるいは建物の強度が劣化するなどの弊害が生じる。そこで外壁等や屋根の含水を早期に発見し、結露や浸水に対する対策を施すことが望まれる。こうした目的のために、赤外線カメラ等で得た被測定壁部の表面温度分布に基づいて、壁部内部に生じた（目視不可能な）剥離箇所の有無を判定するための、壁部の剥離判定装置（特許文献１）や、赤外線リモートセンシングシステム（特許文献２）による非破壊検査方法・装置が提案された。なお本明細書では、建物の外壁等や屋根を壁部と表示することがあり、またこの壁部には、建物の内部の空間（部屋など）を画する壁、天井、床等が含まれるものとする。
【特許文献１】特開平６−２２９９５８号公報
【特許文献２】特開平４−１５７３５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで外壁は外壁パネルおよび断熱材等の複数の部材を積層した層で構成され、また屋根は瓦、ルーフィングおよび野地板等の複数の部材を積層して構成される。このように壁部は複数の層からなるが、特許文献１における壁部の剥離判定装置は、検証用に被測定壁部と同一積層構造のパネルを必要として、剥離判定が煩雑で又コストアップを招く。さらに建築後年月を経た建物では、建築当時の部材の入手が困難なため、あるいは建築資料が散逸して、検証用パネルを製作できないこともある。特許文献２における赤外線リモートセンシングシステムでも、被測定部と略同様に構成された剥離部のない健全供試体と複数の基準空隙供試体を用意しなければならないから、特許文献１の技術と同様な問題が生じる。また特許文献１および２に係る技術は、壁部に剥離を生じなければ異常を発見できないから、壁部の劣化を早期に発見する技術とはいい難く、又どの層が含水しているか判断できず、結局、修繕に先立ち含水箇所の壁部を破壊しなければ修繕対象となる層を特定できないことになる。
【０００４】
すなわち特許文献１および２に係る技術では、検証用パネル等を用いることに伴う煩雑さなどや、剥離前に壁部の劣化を発見し難いことや、破壊検査をしなければ修繕対象となる層を特定できないといった問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記問題を解決するため、本発明にかかる建物の壁部の含水検査方法は、次の工程を有している。壁部の表面温度に対応した信号レベルを有する映像信号から、前記信号のレベルに対応して色相が変化する色信号を生成し、この色信号を画像として映像表示画面に表示して、前記壁部の表面温度分布を色の分布として表示する壁部の含水検査方法において、前記映像信号の低信号レベル側に対応する第１の色相、および高信号レベル側に対応する第２の色相を設定して、壁部の表面温度分布を、前記第１の色相と第２の色相の間の色相の相違で表示して検知する。例えば温度が最も低い部分（映像信号レベルが最も低い部分）を青色に対応させるとともに、温度が最も高い部分（映像信号レベルが最も高い部分）を赤色に対応させて（表面温度に応じて色相（色）が青色から赤色へと変化するようにして）、壁部の表面温度分布を色の分布として表示する（第１の工程）。
【０００６】
次に、前記画像の前記壁部の領域において、前記第１の色相（青色）にもっとも近い色相（スペクトルにおいて青色に近い色）を有する第１の領域と、前記第２の色相（赤色）にもっとも近い色相（スペクトルにおいて赤色に近い色）を有する第２の領域を、目視にて検知する。壁部に含水領域が存するときには、含水領域の表面温度と非含水領域の表面温度との相違が、色相の相違となるからである。また前記第１の領域と前記第２の領域との間の領域を境界領域とする（第２の工程）。
【０００７】
次に、前記第１の色相に対応する信号レベルと、前記第２の色相に対する信号レベルとの何れか一方または双方を調整して（例えば、前記第１の色相に対応する信号レベルを上げるとともに、前記第２の色相に対する信号レベルを下げて）、信号レベル対色相の変化量を大きくする。前記境界領域における僅かな温度の相違を、色相の変化として検知しやすくするためである（第３の工程）。
【０００８】
次に、信号レベルと色相との対応関係を調整し、前記画面に表示される色相を変化させて、前記境界領域における特定の色相（例えば緑色）の領域の面積が非連続に変化する（特定の色相の領域の面積が、増加から一旦減少して再び増加するか、減少から一旦増加して再び減少する）、信号レベルと色相との対応関係の有無を調べる。かかる対応関係をＮ個検知できたときには、壁部の表面（赤外線カメラ等で撮影された面）を第１層として、第Ｎ＋１番目の層が含水していると判断する（第４の工程）。例えば第２層が含水している場合には、第２層の含水領域と第１層の間の熱伝達が第１層と第２層の境界面の影響を受けて、壁部の表面温度に対応する映像信号のある１つのレベルにおいて、信号レベルの変化に非連続が生じるから、信号レベルと色相の対応関係においても、非連続な変化を生じる対応関係が１つ生じて、前記境界領域における前記特定の色相を有する領域の面積の増減に非連続な変化が生じる。これに対し、前記面積の増減に非連続な変化を検知できないときには、壁部の表面の層のみが含水していると判断する。かかる場合には、壁部の表面温度が壁部内に存する境界面の影響を受けないから、前記映像信号に前記非連続な部分が生ずることがなく、前記特定の色相を有する領域の面積の増減に前記非連続な変化が生じないからである。かくして複数の層で構成される壁部のいずれの層が含水しているかを判断することができる（請求項１）。
【０００９】
また、（第４の工程において）信号レベルと色相との対応関係を調整し、前記画面に表示される色相を変化させて、前記特定の色相の領域を画する境界線が非連続に変移する信号レベルと色相との対応関係の有無から、含水層の数を判断できる。たとえば第２層が含水しているときには、前述したとおり映像信号のある１つの信号レベルに非連続な部分が生じるだけだが、第１層および第２層が含水しているときには、第１層の含水領域において第２層の含水領域の影響を受けない領域が存して、第１層の含水領域に対応した表面領域には表面温度が殆ど平坦になる領域が存する。すると前記映像信号のレベルに殆ど平坦な部分が生じる。ここで前記境界領域を表示する色相を変化させると、前記特定の色相の領域を画する境界線が、前記表面温度が平坦な領域において、非連続に変移する。すなわち境界線の非連続な変移の数Ｎに１を加えた数が含水層の数になる（請求項２）。
【００１０】
壁部の周囲温度が上昇しているときには、含水領域は、非含水領域に比べて比熱が大きいため、温度上昇が遅れる。また周囲温度の変化が少ないときには、含水領域は、気化熱で冷却されて、非含水領域に比べ表面温度が低くなる。複数の層が含水しているときには、境界領域において表面温度が平坦な領域も含水領域であるため、境界領域は、非含水領域より表面温度が低くなる。したがって含水層が単数であろうと複数であろうと、高い温度に対応した色相である前記第２の領域の色相が非含水領域を表示すると判断できる（請求項３）。これに対し、壁部の周囲温度が低下しているときには、比熱の大きい含水領域は非含水領域に比べ温度低下が遅れる。複数の層が含水しているときには、表面温度が平坦な領域も含水領域であるため、境界領域は、非含水領域に比べ温度低下が遅れる。したがって含水層が単数であろうと複数であろうと、低い温度に対応した色相である前記第１の領域の色相が非含水領域を表示すると判断できる（請求項４）。かくして含水している層の数を知るとともに、非含水領域の領域を判断できるから、それ以外の領域が含水領域であると判断することができる（請求項３，４）。
【発明の効果】
【００１１】
上述したとおり、本発明にかかる壁部の含水検査方法によれば、検証用パネルを用いることなく、壁部が含水しているか否かを容易に検査できて、検査コストを低減できる。また壁部に剥離が生じる前に壁部の含水を検知できるから、結露や浸水による壁部の劣化を早期に発見できる。さらに壁部を破壊することなく含水層や含水領域を判断できるから、交換すべき層の部材を準備したうえで、修繕作業にとりかかることが可能となるなど、修繕工期短縮とコスト低減を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明に係る建物の壁部の含水検査方法を説明する。
【実施例】
【００１３】
図１は、本発明に係る建物の壁部の含水検査方法を実施するための含水検査装置等の概略構成例を示す図である。図１中、１０は検査対象である外壁であり、１は赤外線カメラであり、２は含水検査装置である。また同図中、３は、赤外線カメラ１が出力する（外壁１０の表面の温度分布を示す）映像信号から色信号を得る色信号生成部であり、４は、色信号（例えば、赤色、緑色、青色の３原色信号）の画像を表示する映像表示画面であり、５は、信号レベル（温度）と色信号との対応関係を制御する（調整する）制御部である。色信号生成部３、映像表示画面４および制御部５を有する含水検査装置２は、例えばパーソナルコンピュータとソフトウェアにて実現することができる。
（外壁および屋根の構造例）
図２は外壁の断面構造例を示す図であり、図３は屋根の断面構造例を示す図である。図２に示す外壁１０は、第１層１１（外壁パネル）、第２層１２（断熱材）および第３層１３（室内パネル）からなる３層構造を有している。図３に示す屋根２０は、瓦２１、ルーフィング２２および野地板２３からなる多層構造を有し、野地板２３は垂木２４によって支えられている。以下、外壁１０のモデルによって、含水状態と外壁１０の表面温度分布の関係について説明する。図４および５は、外壁１０の水平断面構造を示すとともに、外壁１０が含水したときにおける外壁１０の表面温度の分布例を示す図であり、図中、最上部の層を第１層１１としたものである。なお図３の屋根についても、屋根２０の含水と瓦２１の表面温度分布との関係を、図４および図５と同様に示すことができる。
（外壁表面の温度分布）
以下、壁部の周囲温度が上昇しているとき、若しくは周囲温度の変化が少ないときにおける壁部の表面温度分布の例と、含水層・含水領域の関係について説明する。かかるときには、壁部の含水領域は、非含水領域に比べて比熱が大きいため温度上昇が遅れて、また気化熱で冷却されて、非含水領域よりも温度が低くなる。なお本発明において、壁部の周囲温度の変化が少ないときとは、壁部の含水領域の温度が非含水領域よりも低い温度となる状態をいう。
（第１層が含水した場合の例）
図４（ａ）は、第１層１１が含水した場合における外壁１０の表面温度の分布例を示す図である（円形の含水領域１０ａの直径部分を含む断面構造図である）。外壁１０の表面の温度は、含水領域１０ａに対応する領域において２１度であり（本明細書では、温度は全て摂氏とする）、含水領域１０ａから離れるにつれて上昇して、２１．９ないし２２度となり、該断面における外壁１０の表面温度分布を示す曲線３１は、含水領域１０ａ（２１度の領域）から非含水領域にかけて、滑らかに変化し上昇して、２１．９ないし２２度となる（曲線３１は、該断面の表面温度分布を示す映像信号レベルに対応する）。
（第２層が含水した場合の例）
図４（ｂ）は、第２層１２が含水した場合における外壁１０の表面温度の分布例を示す図である（円形の含水領域１０ｂの直径部分を含む断面構造を示す）。外壁１０の表面の温度は、含水領域１０ｂに対応する領域（表面温度２１度の領域）から離れるにつれて上昇して、２１．９ないし２２度となり、該断面における外壁１０の表面の温度分布は曲線３２で示される。ここで本発明の発明者は、外壁１０の表面温度分布を示す曲線３２に、非連続点３２ａが現れることを見出した。これは、第２層１２と第１層１１との間の境界面１２ａによって、第２層の含水領域と第１層の間の熱伝達が影響を受けて、壁部の表面温度に非連続な点が生じるためと考えられる。なお第２層１２と第１層１１との間に空隙が存する場合にも、非連続点３２ａが現れる。
（第３層が含水した場合の例）
図５（ａ）は、第３層１３が含水した場合における外壁１０の表面温度の分布例を示す図である（円形の含水領域１０ｃの直径部分を含む断面構造図）。外壁１０の表面の温度は、含水領域１０ｃに対応する領域（表面温度２１度の領域）から離れるにつれて上昇して、２１．９ないし２２度となり、該断面における外壁１０の表面の温度分布は、曲線３３で示される。このとき曲線３３には、非連続点３３ａおよび３３ｂが現れる。これは第３層１３と第２層１２の境界面１３ａ、および第２層１２と第１層１１の境界面１２ａの２つの境界面によって、各層の間の熱伝導に影響が生じるためと考えられる。
（第１，２および３層が含水した場合の例）
図５（ｂ）は、第１層１１、第２層１２および第３層１３が含水した場合における外壁１０の表面温度の分布例を示す図である（第１層１１の円形の含水領域１０ａ’、第２層１２の円形の含水領域１０ｂ’および第３層１３の円形の含水領域１０ｃ’の各直径部分を含む断面構造図）。外壁１０の表面の温度は、曲線３４に示すとおり、含水領域１０ｃ’に対応する領域（２１度）から離れるにつれて上昇し、含水領域１０ｂ’を画する円周近辺に対応する一定領域で２１．３度となり（表面温度が殆ど平坦な第１の温度領域３４ｘ）、また含水領域１０ｃ’を画する円周近辺に対応する一定領域で２１．６度となる（表面温度が殆ど平坦な第２の温度領域３４ｙ）。
【００１４】
ここで、第１の温度領域３４ｘが現れる理由は、第２層１２の含水領域１０ｂ’を画する円周近辺の領域では、含水領域１０ｃ’から離れているために、含水領域１０ｃ’の影響を受け難くなると考えられ、第２の温度領域３４ｙが現れる理由も、同様に考えることができる。すなわち温度が平坦な領域の数Ｎに１を加えた数が、含水している層の数となる。また曲線３４には、図５（ａ）の場合と同様に、非連続点３４ａおよび３４ｂが現れる。
（第２層が含水している場合の検査について）
次に、本発明にかかる含水検査方法を、第２層が含水している場合（図４（ｂ）の場合）を例に説明する。図６は、外壁１０の表面温度分布曲線３２をより詳細に示すとともに、温度対色相（信号レベル対色相）の５種類の対応関係をスケールＳ１ないし５で示したものである。図６では、外壁１０の表面温度は、第２層１２の含水領域１０ｂ（２１度）から離れた非含水領域において２１．９ないし２２度となっている。かかる外壁１０の表面温度分布を映像表示画面４に表示すると、図７に示す画像４０となる。画像４０において、表面温度が２１．１度ないし２１．５度の部分の直径をグラフに示すと図８のとおりとなり（表面温度が２１．１度の部分の直径をｄ１、２１．２度の部分の直径をｄ２、２１．３度の部分の直径をｄ３、２１．４度の部分の直径をｄ４、２１．５度の部分の直径をｄ５とする（図６））、直径の変化の仕方は、２１．３度において非連続となる（非連続点３２ａが存する）。
【００１５】
ここで先ず、図６のスケールＳ１に示すように、低信号レベル側（例えば、２１度に対応する信号レベルより若干低い信号レベル）を青色Ｂ（第１の色相）に対応させるとともに、高信号レベル側（例えば、２２度に対応する信号レベルより若干高い信号レベル）を赤色Ｒ（第２の色相）に対応させる。こうすることで、外壁１０の表面温度分布を画像４０として表示する際に、温度の上昇を青色Ｂから赤色Ｒへの連続的なスペクトル変化（色相の変化）として表示する。
【００１６】
次に、画像４０において、第１の色相に近い色相（青色Ｂのスペクトルに近い色相）を有する第１の領域４１と、第２の色相に近い色相（赤色Ｒのスペクトルに近い色相）を有する第２の領域４２を、目視にて検知する。外壁１０の周囲温度が上昇しているときには、若しくは周囲温度の変化が少ないときには、外壁１０の表面温度は、含水領域１０ｂに対応する領域において、非含水領域に対応する領域に比べて低くなるから、第２の領域４２が非含水領域に対応し、第１の領域４１が含水領域１０ｂに対応すると判断できる。ここで、第１の領域４１と第２の領域４２の間の領域を境界領域４３とすると、境界領域４３の表面温度は、２１度から、２１．９ないし２２度の間の温度となって、信号レベル対色相の関係がスケールＳ１で示されるときには、第１の領域４１から第２の領域４２へ向けて、色相が、例えばシアンＣｙがった青色Ｂから、赤色Ｒがかった黄色Ｙへと変化する。
【００１７】
次に、青色Ｂ（第１の色相）に対応する信号レベルを上げるか、赤色Ｒ（第２の色相）に対する信号レベルを下げるか、または青色Ｂに対応する信号レベルを上げるとともに、赤色Ｒに対する信号レベルを下げるなどして（図６）、さらに信号レベル対色相の関係を調整して、境界領域４３における色相を変化させる。すると、信号レベル対色相の関係は、例えば、スケールＳ２のようになって、画面４０に表示される色相が変化するとともに、境界領域４３における僅かな温度の相違が色相の変化として検知しやすくなる。
【００１８】
図９は、上述した信号レベル対色相の調整によって、特定の色相を有する領域の面積が変化する様子の例を示したものである。例えばスケールＳ２（図６）では、青色Ｂが２１度に対応するから、画面４０上の第１の領域４１（この場合は含水領域）が青色Ｂとなる。また黄色Ｙが、図６中、非連続点３２ａより僅かに下（２１．３度より僅かに低い温度）に対応する。従って、境界領域４３では、図９（ａ）における円ｂの内部が青色Ｂとなり、円ｂから円ｃｙにかけて、青色ＢからシアンＣｙへと変化し、円ｃｙと円ｇとの間では、シアンＣｙから緑色Ｇへと変化し、そして円ｇと円ｙとの間では、緑色Ｇから黄色Ｙへと変化することになる（隣接する円同士の直径の差は、図９（ａ）において外側に位置する円ほど増加する）。
【００１９】
次に信号レベル対色相の関係をスケールＳ２からスケールＳ３へと連続的に変化させる。すると青色Ｂに対応する温度は２１度から２１．１度へと、シアンＣｙに対応する温度は２１．１度から２１．２度へと、緑色Ｇに対応する温度は２１．２度から２１．３度より極僅かに低い温度（非連続点３２ａの極僅か下に対応する温度）へと、黄色Ｙに対応する温度は非連続点３２ａに対応する温度（２１．３度）を越えて２１．４度へと、それぞれ連続的に変化する。かくして円ｃｙの直径はｄ１からｄ２へと、円ｇの直径はｄ２からｄ３へと、円ｙの直径はｄ３からｄ４へと変化する（スケールＳ３における画像４０の境界領域４３を図９（ｂ）に示す）。ここで、図８に示すとおり、（ｄ２−ｄ１）より（ｄ３−ｄ２）が大きく、また（ｄ４−ｄ３）より（ｄ５−ｄ４）が大きいが、（ｄ４−ｄ３）は（ｄ３−ｄ２）より小さいため、非連続点３２ａを越えないで変化する円ｂ、円ｃｙおよび円ｇの直径の変化の仕方に非連続な変化が生じることはないが、非連続点３２ａを越えて変化する黄色Ｙに対応する円ｙの直径については、変化の仕方に非連続な変化が生じることになる。この非連続な変化とは、例えば図８及び図９（ｂ）に示すとおり、円ｃｙと円ｂの直径の差（ｄ２−ｄ１）と、円ｇと円ｃｙの直径の差（ｄ３−ｄ２）とを対比すると、後者の差が大きいが、円ｇと円ｃｙの直径の差（ｄ３−ｄ２）と、円ｙと円ｇの直径の差（ｄ４−ｄ３）とを対比すると、後者の差が小さくなることをいう。
【００２０】
次に信号レベル対色相の関係をスケールＳ３からスケールＳ４へと連続的に変化させる。すると青色Ｂに対応する温度は２１．１度から２１．２度へと、シアンＣｙに対応する温度は２１．２度から２１．３度より極僅かに低い温度（非連続点３２ａの極僅か下に対応する温度）へと、緑色Ｇに対応する温度は非連続点３２ａに対応する温度（２１．３度）を越えて２１．４度へと、黄色Ｙに対応する温度は２１．４から２１．５度へと、それぞれ連続的に変化する。かくして円ｃｙの直径はｄ２からｄ３へと、円ｇの直径はｄ３からｄ４へと、円ｙの直径はｄ４からｄ５へと変化する（スケールＳ４における画像４０の境界領域４３を図９（ｃ）に示す）。このとき、非連続点３２ａを越えて変化する緑色Ｇに対応する円ｇの直径については、変化の仕方に非連続な変化が生じることになる。
【００２１】
次に信号レベル対色相の関係をスケールＳ４からスケールＳ５へと連続的に変化させる。このときには、青色Ｂに対応する温度は２１．２度から２１．３度より極僅かに低い温度（非連続点３２ａの極僅か下に対応する温度）へと、シアンＣｙに対応する温度は非連続点３２ａに対応する温度（２１．３度）を越えて２１．４度へと、緑色Ｇに対応する温度は２１．４度から２１．５度へと、黄色Ｙに対応する温度は２１．５から２１．６度へと、それぞれ連続的に変化する（スケールＳ５における画像４０の境界領域４３を図９（ｄ）に示す）。このとき、非連続点３２ａを越えて変化するシアンＣｙの円ｃｙの直径については、その変化の仕方に非連続な変化が生じることになる。
【００２２】
以上のとおり、黄色Ｙ、緑色Ｇ及びシアンＣｙ等に対応する温度が非連続点３２ａに対応する温度を越えて変化すると、円ｙ、円ｇ及び円ｃｙ等の直径の変化の仕方に非連続な変化が生じる。ここで例えば、緑色Ｇとして認識される色は、あるスペクトル領域内の色であるから、円ｇ（緑色Ｇ）は、ある幅を有する円周（領域）として認識されて、直径の変化の仕方の非連続は、緑色Ｇの領域の面積の非連続な変化の仕方として認識される。また、かかる非連続な変化は、次のように説明することもできる。
【００２３】
図６中の曲線３２では、非連続点３２ａの直近下側の傾斜が、非連続点３２ａの直近上側の傾斜よりも小さくなっている。すると例えば、信号レベル対色相の関係において、緑色Ｇが非連続点３２ａの下側近くに設定されているときの（直径がｄ３よりも僅かに小さいときの）円ｇと、緑色Ｇが非連続点３２ａの上側近くに設定されているときの円ｇとを対比すると、緑色Ｇが非連続点３２ａの上側近くに設定されているときのほうが、円ｇの円周の幅が小さくなる（緑色Ｇで画像４０に表示される領域の面積が少なくなる）。すなわち、非連続点３２ａを挟んで、緑色Ｇの領域の面積は、増加から一旦減少して再び増加するか、減少から一旦増加して再び減少することになる。
【００２４】
したがって、信号レベル対色相の関係をスケールＳ２からスケールＳ３，４、５と変化させると、非連続点３２ａの存在に起因して、特定の色相（例えば緑色Ｇ）を有する領域の面積を増加から一旦減少へと変化させる信号レベルと色相との関係を検知できる。同様に、信号レベル対色相の関係をスケールＳ５からスケールＳ４，３、２と変化させると、特定の色相（例えば緑色Ｇ）を有する領域の面積を減少から一旦増加へと変化させる信号レベルと色相との関係を検知できる。
【００２５】
かくして、境界領域４３において、特定の色相を有する領域の面積を増加から一旦減少へと、又は減少から一旦増加へと変化させる、信号レベル対色相の関係を１個検知できれば、外壁１０の第２層１２が含水しているときの表面温度分布（図４（ｂ））と判断できる。上記変化を検知できないときには、外壁１０の第１層１１が含水しているときの表面温度分布（図４（ａ））と判断でき、上記変化を２回検知できたときには、外壁１０の第３層１３が含水しているときの表面温度分布（図５（ａ））と判断できる。
（第１層、第２層および第３層が含水している場合の検査について）
次に、本発明にかかる含水検査方法を、第１層、第２層および第３層が含水している場合（図５（ｂ）の場合）を例に説明する。図１０は、外壁１０の表面温度分布曲線３４（図５（ｂ））をより詳細に示すとともに、温度対色相の５種類の対応関係をスケールＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４’およびＳ５’で示したものである。ここで、外壁１０の表面温度は、第１層１１の含水領域１０ａ’に対応する領域において２１．６度であり、第２層１２の含水領域１０ｂ’に対応する領域において２１．３度であり、第３層１３の含水領域１０ｃ’に対応する領域において２１度であり、そして含水領域１０ａ’から離れるにつれて上昇し、２１．９ないし２２度となる。かかる外壁１０の表面温度分布の画像を映像表示画面４に表示すると、図７に示す画像４０のようになる。
【００２６】
ここで、前述した含水検査と同様に、温度と色相の対応関係を変化させる。例えば、スケールＳ２から、スケールＳ３へ、更にスケールＳ４’へと連続的に変化させた場合には、緑色Ｇに対応する温度は、第１の温度領域３４ｘ及び該領域と接して存在する非連続点３４ａを越えるから、画像４０に表示される円ｇの直径は、図１０に示すとおり、２１．３度の前後で、ｄ１０からｄ１１へと非連続的に大きくなる（緑色Ｇの領域を画する境界線が非連続に変移する）。また曲線３４では、第１の温度領域３４ｘの直近下側の傾斜が、非連続点３４ａの直近上側の傾斜よりも小さくなっているから、緑色Ｇを有する領域の面積の変化の仕方が増加から一旦減少へと変化する。温度と色相の対応関係をスケールＳ４’から、スケールＳ３へ、更にスケールＳ２へと連続的に変化させる場合には、画像４０に表示される円ｇの直径が、２１．３度の前後で、ｄ１１からｄ１０へと非連続的に小さくなり、緑色Ｇを有する領域の面積の変化の仕方が減少から一旦増加へと変化する。
【００２７】
また例えば、温度と色相の対応関係をスケールＳ３から、スケールＳ４’へ、更にスケールＳ５’へと連続的に変化させた場合には、黄色Ｙに対応する温度は、第２の温度領域３４ｙ及び該領域と接して存在する非連続点３４ｂを越えるから、画像４０で表示される円ｙの直径は、２１．６度の前後で、ｄ１２からｄ１３へと非連続的に大きくなる（黄色Ｙの領域を画する境界線が非連続に変移する）。また曲線３４では、第２の温度領域３４ｙの直近下側の傾斜が、非連続点３４ｂの直近上側の傾斜よりも小さくなっているから、黄色Ｙを有する領域の面積の変化の仕方が増加から一旦減少へと変化する。ここで、温度と色相の対応関係をスケールＳ５’から、スケールＳ４’へ、更にスケールＳ３へと連続的に変化させる場合には、円ｙの直径が、２１．６度の前後で、ｄ１３からｄ１２と非連続的に小さくなり、黄色Ｙを有する領域の面積の変化の仕方が減少から一旦増加へと変化する。
【００２８】
かくして、第１層、第２層および第３層が含水している場合の外壁１０の表面温度分布（図５（ｂ））と判断することができる。また特定の色相の領域を画する境界線の非連続な変移を検知できないときには、外壁１０を構成する単一の層が含水していると判断することができ、特定の色相の領域を画する境界線を非連続に変移させる信号レベル対色相の関係を、１個検知できたときには、外壁１０を構成する２つの層が含水していると判断することができる。
【００２９】
以上、壁部の周囲温度が上昇しているとき、若しくは壁部の周囲温度の変化が少ないときにおける壁部の温度分布の例（図４および図５中、各曲線が下に凸）と、含水領域の関係について説明したが、壁部の周囲温度が低下している場合においては、壁部の含水領域は、含水していない領域に比べて比熱が大きいため、温度低下が遅れて、非含水領域よりも、相対的に高い温度となる。したがって、温度分布を示す曲線３１，３２，３３および３４は、含水領域に対応する部分で高い温度となり（図４および図５に示すとすれば、上に凸な曲線となり）含水領域から離れるにつれて、低い温度となる。この場合にも、同様にして、外壁を構成するいずれの層が含水しているのかを判断することができ、また含水している層の数を判断できる。
【００３０】
なお境界領域は、厳密にいえば、含水領域ではない場合もあるが、境界領域は、含水領域と非含水領域との間に存して、含水領域に比して狭い面積を有するにすぎないから、非含水領域を判断して、それ以外の領域、つまり境界領域を含む領域を含水領域と判断することについて、実用上の問題が生じることはない。
また赤外線カメラで撮影した壁部の映像を録画して、撮影現場と異なる場所において再生した映像を含水検査装置に入力して、建物の壁部の含水を検査することもできる。このように、本発明は、上述した実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲において、適宜変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る建物の壁部の含水検査方法を実施するための、検査装置等の概略構成例を示す図である。
【図２】建物の外壁の断面構造例を示す図である。
【図３】屋根の断面構造例を示す図である。
【図４】３層構造の壁部の含水の例と表面温度分布の例を示す図であり、（ａ）は第１層が含水した例、（ｂ）は第２層が含水した例を示す図である。
【図５】３層構造の壁部の含水の例と表面温度分布の例を示す図であり、（ａ）は第３層が含水した例、（ｂ）は第１，２および３層が含水した例を示す図である。
【図６】図４（ｂ）における断面の温度分布曲線をより詳細に示すとともに、温度と色相の対応関係を示す図である。
【図７】図４（ｂ）に示す含水状態の壁面の表面温度分布の画像例を示す図である。
【図８】図７に画像として表示された境界領域の直径と外壁表面温度との関係を示すグラフである。
【図９】図７の画像の境界領域における特定の色相を有する領域の面積が、信号レベル対色相の調整によって、変化する様子の例を示す図である。
【図１０】図５（ｂ）における断面の温度分布曲線をより詳細に示すとともに、温度と色相の対応関係を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０ 外壁（壁部）
１１ 第１層（外壁パネル）
１２ 第２層（断熱材）
１３ 第３層（室内パネル）
３１、３２、３３、３４ 曲線（温度分布曲線）
３２ａ、３３ａ、３３ｂ、３４ａ、３４ｂ （温度分布曲線の）非連続点
３４ｘ 第１の温度領域
３４ｙ 第２の温度領域
４０ 画像
４１ 第１の領域
４２ 第２の領域
４３ 境界領域
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５ スケール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の壁部の表面温度に対応した信号レベルを有する映像信号から、前記信号レベルに対応して色相が変化する色信号を生成し、この色信号の画像を映像表示画面で表示して、前記建物の壁部の表面温度分布を色の分布として表示する建物の壁部の含水検査方法において、
前記映像信号の低信号レベル側に対応する第１の色相、および高信号レベル側に対応する第２の色相をそれぞれ設定し、
次に、前記画像に表示された前記建物の壁部の領域において、前記第１の色相に最も近い色相を有する第１の領域と、前記第２の色相に最も近い色相を有する第２の領域を検知し、前記第１の領域と前記第２の領域との間の領域を境界領域とし、
次に、前記第１の色相に対応する信号レベルと、前記第２の色相に対する信号レベルとの何れか一方または双方を調整して、前記信号レベル対前記色相の変化量を増加させ、
次に、前記信号レベルと色相との対応関係を調整し、前記画面に表示される色相を変化させて、前記境界領域において特定の色相の領域の面積を、非連続に変化させる前記信号レベルと色相との対応関係の有無を検知し、かかる対応関係をＮ個検知できたときには、前記建物の壁部の表面を第１層目として、第Ｎ＋１番目の層が含水していると判断し、前記対応関係を検知できないときには、前記建物の壁部の表面の層が含水していると判断することを特徴とする建物の壁部の含水検査方法。
【請求項２】
建物の壁部の表面温度に対応した信号レベルを有する映像信号から、前記信号レベルに対応して色相が変化する色信号を生成し、この色信号の画像を映像表示画面で表示して、前記建物の壁部の表面温度分布を色の分布として表示する建物の壁部の含水検査方法において、
前記映像信号の低信号レベル側に対応する第１の色相、および高信号レベル側に対応する第２の色相をそれぞれ設定し、
次に、前記画像に表示された前記建物の壁部の領域において、前記第１の色相に最も近い色相を有する第１の領域と、前記第２の色相に最も近い色相を有する第２の領域を検知し、前記第１の領域と前記第２の領域との間の領域を境界領域とし、
次に、前記第１の色相に対応する信号レベルと、前記第２の色相に対する信号レベルとの何れか一方または双方を調整して、前記信号レベル対前記色相の変化量を増加させ、
次に、前記信号レベルと色相との対応関係を調整し、前記画面に表示される色相を変化させて、前記境界領域において特定の色相の領域を画する境界線を、非連続に変移させる前記信号レベルと色相との対応関係の有無を検知し、かかる対応関係をＮ個検知できたときには、前記建物の壁部を構成する複数の層のうち、含水している層の数をＮ＋１と判断し、前記対応関係を検知できないときには、含水している層は１つであると判断することを特徴とする建物の壁部の含水検査方法。
【請求項３】
前記建物の壁部の周囲温度が上昇しているときには、若しくは周囲温度の変化が少ないときには、前記第２の領域の色相が非含水領域を表示すると判断することを特徴とする請求項１または２に記載の建物の壁部の含水検査方法。
【請求項４】
前記建物の壁部の周囲温度が低下しているときには、前記第１の領域の色相が非含水領域を表示すると判断することを特徴とする請求項１または２に記載の建物の壁部の含水検査方法。
【請求項１】
建物の壁部の表面温度に対応した信号レベルを有する映像信号から、前記信号レベルに対応して色相が変化する色信号を生成し、この色信号の画像を映像表示画面で表示して、前記建物の壁部の表面温度分布を色の分布として表示する建物の壁部の含水検査方法において、
前記映像信号の低信号レベル側に対応する第１の色相、および高信号レベル側に対応する第２の色相をそれぞれ設定し、
次に、前記画像に表示された前記建物の壁部の領域において、前記第１の色相に最も近い色相を有する第１の領域と、前記第２の色相に最も近い色相を有する第２の領域を検知し、前記第１の領域と前記第２の領域との間の領域を境界領域とし、
次に、前記第１の色相に対応する信号レベルと、前記第２の色相に対する信号レベルとの何れか一方または双方を調整して、前記信号レベル対前記色相の変化量を増加させ、
次に、前記信号レベルと色相との対応関係を調整し、前記画面に表示される色相を変化させて、前記境界領域において特定の色相の領域の面積を、非連続に変化させる前記信号レベルと色相との対応関係の有無を検知し、かかる対応関係をＮ個検知できたときには、前記建物の壁部の表面を第１層目として、第Ｎ＋１番目の層が含水していると判断し、前記対応関係を検知できないときには、前記建物の壁部の表面の層が含水していると判断することを特徴とする建物の壁部の含水検査方法。
【請求項２】
建物の壁部の表面温度に対応した信号レベルを有する映像信号から、前記信号レベルに対応して色相が変化する色信号を生成し、この色信号の画像を映像表示画面で表示して、前記建物の壁部の表面温度分布を色の分布として表示する建物の壁部の含水検査方法において、
前記映像信号の低信号レベル側に対応する第１の色相、および高信号レベル側に対応する第２の色相をそれぞれ設定し、
次に、前記画像に表示された前記建物の壁部の領域において、前記第１の色相に最も近い色相を有する第１の領域と、前記第２の色相に最も近い色相を有する第２の領域を検知し、前記第１の領域と前記第２の領域との間の領域を境界領域とし、
次に、前記第１の色相に対応する信号レベルと、前記第２の色相に対する信号レベルとの何れか一方または双方を調整して、前記信号レベル対前記色相の変化量を増加させ、
次に、前記信号レベルと色相との対応関係を調整し、前記画面に表示される色相を変化させて、前記境界領域において特定の色相の領域を画する境界線を、非連続に変移させる前記信号レベルと色相との対応関係の有無を検知し、かかる対応関係をＮ個検知できたときには、前記建物の壁部を構成する複数の層のうち、含水している層の数をＮ＋１と判断し、前記対応関係を検知できないときには、含水している層は１つであると判断することを特徴とする建物の壁部の含水検査方法。
【請求項３】
前記建物の壁部の周囲温度が上昇しているときには、若しくは周囲温度の変化が少ないときには、前記第２の領域の色相が非含水領域を表示すると判断することを特徴とする請求項１または２に記載の建物の壁部の含水検査方法。
【請求項４】
前記建物の壁部の周囲温度が低下しているときには、前記第１の領域の色相が非含水領域を表示すると判断することを特徴とする請求項１または２に記載の建物の壁部の含水検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−３２７８８８（Ｐ２００７−３２７８８８Ａ）
【公開日】平成１９年１２月２０日（２００７．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１６０１７１（Ｐ２００６−１６０１７１）
【出願日】平成１８年６月８日（２００６．６．８）
【出願人】（５０３３４１９９６）エバー株式会社 (36)
【出願人】（５０６１９７６３５）株式会社ＳＨＳプランニング (1)
【出願人】（５０６１９７５６５）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月２０日（２００７．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月８日（２００６．６．８）
【出願人】（５０３３４１９９６）エバー株式会社 (36)
【出願人】（５０６１９７６３５）株式会社ＳＨＳプランニング (1)
【出願人】（５０６１９７５６５）
【Ｆターム（参考）】
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