Termografia: kamera termowizyjna i wykrywanie lokalizacji mostków termicznych

1. Czym jest termografia?

Termografia w podczerwieni (ICT) to proces, w którym kamera termowizyjna rejestruje i tworzy termiczne wideo i obrazy termiczne obiektu za pomocą promieniowania podczerwonego, tj. poprzez pomiar promieniowania cieplnego, które znajduje się w podczerwonej części widma elektromagnetycznego. Ponieważ promieniowanie podczerwone jest emitowane lub odbijane przez wszystkie obiekty o temperaturze powyżej zera absolutnego, termografia umożliwia obserwację otoczenia w ciemności bez oświetlenia, chociaż badanie to można wykonać również przy świetle. Ilość promieniowania emitowanego przez obiekt wzrasta wraz z temperaturą, dlatego termografia pozwala również na obserwację zmian temperatury. Ciepłe obiekty w kamerze termowizyjnej wyróżniają się na chłodniejszym tle, co oznacza, że ​​ludzie, zwierzęta stałocieplne i elementy grzejne są dobrze widoczne zarówno w dzień, jak i w nocy. To sprawia, że ​​termografia jest szczególnie przydatna dla wojska i innych użytkowników kamer monitorujących.

2. Termowizja w budownictwie i architekturze

2.1. Termografia pokazuje mostki termiczne

Termografia jest stosowana w budownictwie od pewnego czasu. Dzięki kamerze termowizyjnej, działającej na zasadzie cieplejszych i zimniejszych punktów w przestrzeni, można określić, które elementy budynku mają wyższą temperaturę niż inne. Elementy te wskazują miejsca lub powierzchnie budynku o zwiększonej przenikalności cieplnej i są oznaką, że coś jest nie tak izolacją budynku. W większości przypadków chodzi o mostki termiczne, uszkodzenia elewacji i/lub ocieplenia, albo o złą izolację termiczną lub nieszczelność; wilgoć i pleśń w równym stopniu wpływają na przenoszenie ciepła, a w rzeczywistości na jego utratę. Termografia lub termowizja to podstawowa procedura oceny stanu obiektu, na podstawie której planowana jest następnie jego renowacja.

2.2. Termowizja podczas budowy

Dużą zaletą wykorzystania termografii podczas budowy jest analiza tego, co już zostało zrobione. Zanim powierzchnia budynku zostanie uzupełniona izolacją, można sprawdzić, czy na elewacji nie występują miejsca o niewytłumaczalnie podwyższonej przenikalności cieplnej, których nie da się rozwiązać samą izolacją termiczną. Oznacza to, że mostki termiczne można wykryć na czas i odpowiednio zniwelować podczas budowy. Wykonanie zdjęć całej elewacji przed i po położeniu izolacji to również świetny sposób na wizualne udokumentowanie dokonanych ulepszeń.

3. Termografia wewnętrzna i zewnętrzna

3.1. Termografia i warunki pogodowe

W budownictwie termografia może służyć jako forma kontroli prac wewnętrznych i/lub zewnętrznych. Zewnętrzne badanie termograficzne, które służy do określania przenikalności cieplnej przegród zewnętrznych budynku, wykonuje się na ogół w chłodniejszej części roku, w sezonie grzewczym. Zimą różnica temperatur między ogrzewanymi pomieszczeniami wewnętrznymi a nieogrzewanym, zimnym otoczeniem jest największa, co umożliwia łatwiejszą detekcję, interpretację analiz i dokładniejsze dane. W przeciwieństwie do termografii zewnętrznej, wewnętrzne badanie termograficzne można w zasadzie wykonać w dowolnym momencie i nie zależy to od określonych warunków pogodowych ani temperaturowych, chociaż w celu uzyskania najdokładniejszych wyników i łatwiejszej analizy zawsze zaleca się wykonanie badania w chłodnym okresie roku.

3.2. Promieniowanie słoneczne

Wielu ekspertów zaleca prowadzenie badań termograficznych w ciemności, ponieważ silne promieniowanie słoneczne może zakłócać proces badania termograficznego i utrudniać interpretację wyników. Inni uważają, że wystarczy chłodny i pochmurny dzień. W każdym przypadku najważniejsze jest, aby wyniki były interpretowane przez doświadczoną i wykwalifikowaną osobę. W swojej analizie ekspert będzie mógł uwzględnić mniej idealne warunki, które wpłynęły na jakość nagrania i odpowiednio dostosuje swoje wnioski. Właściwa interpretacja obrazów jest zatem kluczowa.

4. Kamera termowizyjna

4.1. Co to jest kamera termowizyjna?

Kamera termograficzna lub termowizyjna to urządzenie służące do wykonywania termografii, czyli zapisu termograficznego, który tworzy obrazy przedstawiające rozkład ciepła na powierzchni obiektu. Profesjonalista musi umieć właściwie interpretować i oceniać to, co widzi. W ten sposób wykrywane są straty ciepła na przegrodach zewnętrznych budynku. Zdjęcie wykonane kamerą termowizyjną pokazuje możliwe wady, które powstały podczas budowy. Kamery termowizyjne zwykle wykrywają promieniowanie w długim zakresie podczerwieni widma elektromagnetycznego (9-14 μm) i termografy lub obrazy tego promieniowania.

4.2. Jakość kamery termowizyjnej jest bardzo ważna

Jakość i rozdzielczość kamery termowizyjnej mają kluczowe znaczenie dla przeprowadzania dokładnych kontroli termograficznych przegród budowlanych, zwłaszcza gdy na obrazie musi zostać uchwycona cała elewacja. Podobnie jak inne rodzaje kamer, kamery termowizyjne mają różne obiektywy, a do fotografowania całej elewacji służy obiektyw szerokokątny. Jeśli elewacja jest naprawdę duża, konieczne jest wykonanie kilku zdjęć i połączenie ich komputerowo w zależności od wielkości obiektu. Cena kamer rośnie wraz z rozdzielczością nagrywania tak samo jak z ilością dodatkowego wyposażenia.

5. Odczyt obrazu termograficznego

Najodpowiedniejszym czasem na przeprowadzenie takiego przeglądu budynku jest zima, ponieważ wtedy najlepiej widać straty ciepła. W tym okresie różnica między temperaturą zewnętrzną i wewnętrzną budynku jest największa. Na obrazie miejsca o tej samej temperaturze są zaznaczone tym samym kolorem, dzięki czemu można wyraźnie rozróżnić punkty o różnych temperaturach. Punkty, w których temperatura jest najwyższa, są oznaczone kolorem pomarańczowym lub czerwonym i przedstawiają mostki termiczne. Im bardziej są czerwone, tym większa utrata ciepła. Dotyczy to zewnętrznego badania termograficznego.

Mostków termicznych najłatwiej jest uniknąć poprzez odpowiednie i wysokiej jakości zaplanowanie domu oraz właściwe wykonanie konstrukcji i wszystkich szczegułów, ale jeśli już pojawią się, należy je jak najszybciej usunąć. 

Inaczej jest w przypadku termografii wewnętrznej. Tam mostki termiczne są przedstawione na niebiesko, ponieważ te części są chłodniejsze w porównaniu z pomieszczeniami wewnętrznymi, podczas gdy cieplejsze powierzchnie są pomalowane na żółto, pomarańczowo i czerwono.

6. Badanie termowizyjne obiektu

Kontroli termowizyjnej domu nie wykonasz samodzielnie. Do takiego badania najlepiej zatrudnić fachowca lub firmę zajmującą się taką działalnością. Powiedzieliśmy, że analiza i interpretacja obrazów są najważniejsze i potrzebujesz do tego profesjonalisty, chociaż możesz samodzielnie wykonać obraz termowizyjny. Po zakończeniu nagrania taka osoba sporządza raport zawierający obrazy przedstawiające miejsca z utratą ciepła. Fachowiec dokona również porównania rzeczywistych i dopuszczalnych strat ciepła wg PURES. Na koniec zasugeruje rozsądne, w rzeczywistości realistyczne, możliwe do zastosowania środki, które można podjąć w celu rekultywacji obszarów krytycznych.

7. Ile kosztują kamery termowizyjne i termografia?

Cena podstawowego badania termowizyjnego domu lub mieszkania, składającego się z około 8 zdjęć, to około 350 zł. Aby uzyskać bardziej szczegółową recenzję i do 30 zdjęć, będziesz potrzebować około 550 zł. Cena badania termowizyjnego małej firmy lub budynku przemysłowego do 50 zdjęć to około 650 zł. Bardziej rozbudowane badanie termograficzne do 200 zdjęć wyniosłoby ok. 800 zł.