Badania termowizyjne w diagnostyce budynków

Autor rozdziału: dr inż. Agnieszka Palmowska

Poniżej znajduje się fragment publikacji.
Pełny tekst dostępny w Poradniku dla zarządców nieruchomości

Termowizja – informacje podstawowe

Termowizja (termografia) jest to dziedzina techniki zajmująca się detekcją, rejestracją, przetwarzaniem oraz wizualizacją niewidzialnego promieniowania podczerwonego emitowanego przez obiekty.

Celem badań termowizyjnych jest uzyskanie odwzorowania rozkładu temperatury na powierzchni badanego obiektu. Otrzymany obraz nazywany jest termogramem. Temperatura obiektu (pozorna temperatura promieniowania jego powierzchni) ma swoje kolorystyczne odzwierciedlenie (wizualizację) na termogramie, gdzie po jego prawej stronie znajduje się skala przypisująca określonej temperaturze konkretny kolor.

Analiza termogramów umożliwia wykrycie niesprawności stanu obiektu. Polega ona na wyodrębnieniu miejsc o różnym stopniu jasności obrazu. W celu właściwej interpretacji wyników wymagana jest wiedza i doświadczenie operatora kamery termowizyjnej. W badaniach termowizyjnych bardzo ważną rolę odgrywa emisyjność obiektu. Parametr ten służy do określenia zdolności danego ciała (materiału) do emitowania promieniowania podczerwonego. Inaczej mówiąc, jest to miara tego, jak skutecznie dane ciało wypromieniowuje ciepło. W diagnostyce termowizyjnej oznacza to również to, jak dobrze powierzchnia obiektu „mówi prawdę” o jego temperaturze.

Zastosowanie termowizji w budownictwie

Termowizja ma zastosowanie wówczas, gdy występowanie niesprawności stanu obiektu może ujawnić się wraz ze zmianą rozkładu temperatury na jego powierzchni. Badania termograficzne powszechnie wykorzystywane są w budownictwie, energetyce, w praktyce przemysłowej, diagnostyce medycznej i w badaniach naukowych oraz wszędzie tam, gdzie informacja o rozkładzie temperatury jest istotna dla zdrowia, życia i bezpieczeństwa oraz z punktu widzenia oszczędności.

Obniżona jakość cieplna przegród budowlanych w efekcie wadliwego wykonawstwa skutkuje tym, że nowy budynek może mieć gorsze parametry izolacyjności cieplnej od tych projektowych. To w praktyce przekłada się na następujące problemy:

• Pogorszenie komfortu termicznego użytkowników budynku.
• Występowanie wykroplenia wilgoci na powierzchni mostków cieplnych.
• Korozja materiałów izolacyjnych i wykończeniowych, a nawet elementów konstrukcyjnych przegród budowlanych.
• Zwiększone zużycie energii do ogrzewania budynku.

Możemy wymienić następujące obszary zastosowania diagnostyki termowizyjnej w budownictwie:

• Wizualizacja strat energii.
• Wykrywanie uszkodzonej lub brakującej izolacji.
• Zlokalizowanie miejsc niepoprawnie zaizolowanych.
• Wykrywanie pleśni.
• Wskazanie miejsc występowania przenikania ciepła, w tym identyfikacja mostków termicznych.
• Zlokalizowanie przecieków np. w dachach.
• Wykrywanie wad budynku, w tym wad konstrukcyjnych.
• Zidentyfikowanie zawilgocenia izolacji w dachach, w ścianach oraz w strukturach zewnętrznych.
• Wykrywanie wad w instalacjach centralnego ogrzewania.
• Przegląd systemów ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji.
• Badania szczelności budynków.
• Sprawdzenie pracy zainstalowanych paneli słonecznych.
• Wykrywanie wad w instalacjach elektrycznych.

Diagnostyka termowizyjna ma jednak swoje ograniczenia, które są istotne przy planowaniu badania termograficznego:

• Rozdzielczość w podczerwieni kamery termowizyjnej – definiuje liczbę pikseli pomiarowych (więcej pikseli = więcej szczegółów).
• Pogoda – ograniczenia pogodowe stanowią wiatr, słońce, chmury, opady, mgła.
• Dostępność optyczna – kamera nie widzi przez przeszkody.
• Emisyjność obiektu – niska emisyjność utrudnia pomiar.

Przebieg badania termowizyjnego

Standardowa usługa diagnostyczna obejmuje:

• Wykonanie pomiaru termowizyjnego.
• Wykonanie zdjęcia obiektu (w paśmie widzialnym).
• Zarejestrowanie obrazu termalnego.
• Obróbka termogramów.
• Analiza i interpretacja wyników pomiarów.
• Raport wraz z wnioskami i zaleceniami remontowymi.

Generalnie pomiary termowizyjne w budownictwie w większości przypadków przeprowadza się jesienią, zimą oraz wczesną wiosną. Pomiary wykonuje się zarówno od zewnątrz jak i od wewnątrz badanego budynku. Ze względu na fakt, że badania przeprowadzane od zewnątrz zależne są od czynników atmosferycznych, większość pomiarów w budownictwie przeprowadza się wewnątrz budynków.

Diagnostykę termowizyjną należy przeprowadzać, kiedy:

• Występują ustabilizowane warunki pomiaru.
• Różnica temperatury powietrza między wnętrzem obiektu a otoczeniem wynosi minimum 15°C.
• Występuje pełne zachmurzenie i brak opadów (dotyczy to pomiarów na zewnątrz budynku).
• Występuje brak wiatru lub wiatr jest słaby (dotyczy to pomiarów na zewnątrz budynku).
• Badana powierzchnia jest dostępna optycznie (tj. nie znajduje się np. za osłoną).
• Badana powierzchnia ma wysoki współczynnik emisyjności o znanej wartości.