微波扫描– 检测楼宇渗水的新科技

微波（Microwave）是指电磁波谱中波长由一毫米至十厘米的一部份，介乎于光波与无线电波之间（图一）。微波与其它电磁波一样，是由互相垂直的电场与磁场组合而成。它们在空间中以光速传播（在真空中，光的速度“ｃ”大约是每秒三亿米或三十万公里）。除了大家熟识的微波炉之外，微波也可以应用在远距离通讯上，例如雷达、无线计算机网络、电视广播和流动电话。

微波煮食是利用微波激发食物中的水分子，因此不含水分的食物质料（例如油），通常都不能以微波煮食。水分子是属于极性化分子结构，一端为负电荷，而另一端是正电荷。由微波炉产生的微波，它的频率一般是2.5Ｇ赫兹（１Ｇ赫兹＝十亿赫兹），这代表由磁电管产生的电场会以每秒25亿次的频率震动（十亿＝1,000,000,000）。由于水分子是极性化的，食物中的水分子也以每秒25亿次的频率被拉动。水分子间的此种快速运动，会形成摩擦，因而生热。

微波扫描（Microwave Tomography, MT）（图二）是一种利用广阔微波频谱中特定频率，进行结构渗漏检测的先进科技。微波扫描的原理是透过磁电管产生轻微的电场，并穿越及深入所检测的结构。由于水分子是极性化的，结构中的水分子也开始跟随电场频率震动，并且产生介电效应（Dielectric Effect）。因为水分子在微波电场下有强烈及明显的介电效应，其介电值约为80。但绝大部份的结构材料在微波电场下却只有轻微的介电效应，其介电值主要在3至6之间。由于水分子及结构材料的介电值之间有极大差异，因此在结构材料中即使有少量水分子都能被探测出来。透过在结构上不同位置及深度进行快速探测，并利用计算机科技将数据组合成平面或立体微波扫描影像，从而显示结构内部渗漏情况（图三）。其运作过程跟在医院中进行X光计算机扫描(X-ray CT) 相似。

微波扫描并不会对人体构成任何危险。像可见光（Visible Light）般，微波并不是指某一特定的频率，而是指频率为数百兆赫（MHz）至数百万兆赫之间的一段广阔频谱（Frequency Band）。微波炉发出来的微波频率约为2450兆赫，刚好等于水分子的自然振动频率（Natural Frequency）。因此，食物里的水分子能有效吸收这种微波的能量，然后激烈地震荡起来，食物便得以在短时间内加热。事实上，微波扫描及微波炉两者采用的微波频率并不相同，它不能如微波炉般有效地把能量传送给水分子。

技术上，微波扫描比现时市场上使用的湿度计 (Moisture Meter) 及红外线扫描 (Infrared Scan) 更加可靠及准确。湿度计只能透过测量表面导电值 (Electrical Conductivity)，从而量度表面湿度。湿度计受盐份度所影响。而红外线扫描更只是测量轻微的表面温差 (Surface Temperature Difference) ，间接地评估表面湿度 (Surface Moisture) 而已。事实上，红外线不但不能穿透结构; 而且，常见的表面光滑及光亮的建材，如磁砖，油漆，胶砖，腊质，柚木及石面更因反光而令检测数据完全错误。根据屋宇署的资料，常见的渗漏原因主要跟隐藏的排水管及供水管漏水，楼板中防水层破损，污水或雨水渗入天台及外墙等结构内部有关。因此，有效的结构渗漏检测必须针对及反映结构内部渗漏情况，否则单纯地利用湿度计或红外线评估表面湿度，往往会造成严重误差。微波扫描大大提升了目前香港的渗水检测技术，香港屋宇署署长及多名助理署长均曾亲自了解微波扫描的运作及应用。

德国 (HF SENSOR) 微波扫描是全港首部利用微波扫描结构渗漏的仪器（图四）。它采用了德国先进的微波扫描 (Microwave Tomography) 科技，快速及深入地测定，显示及记录渗漏的潜在位置，面积，深度及严重性，分析渗漏原因。它可以广泛应用于土木结构，建筑及屋宇渗水及漏水。它的探测时间约1秒，穿透深度可达300毫米 。微波扫描无须开挖，钻洞及破坏任何结构，而且仪器轻巧，一人操作，简单易用。仪器可连接计算机软件，建立平面分析影像及报告。