Termovizor za gradnju: vrste i pravila provjere kuće

Objektivno procijeniti izvedene radove na izolaciji privatne kuće moguće je po nizu znakova. U većini slučajeva to je količina potrošene električne energije za grijanje i očitanja termometara. No, ako se toplinska izolacija pokazala neučinkovitom, pronaći uzroke bez posebne opreme teško je.

U takvim situacijama koristi se termovizor za gradnju. U članku koji predstavljamo detaljno je izložen princip rada i konstrukcijske značajke uređaja. Priložena su pravila korištenja i obrade podataka dobivenih termografskim snimanjem.

Zašto provoditi termovizijsko snimanje?

Ispitivanje građevinskim termovizorom vikendice, ljetnikovca ili stambene kuće daje mogućnost da se na termogramu vidi što se događa unutar različitih predmeta i konstrukcija zgrade, a da ih se uopće ne dodiruje. To se naziva nerazornim ispitivanjem.

Takav pregled pokazat će stanje grijaćih cjevovoda u zidovima i podnog grijanja bez otvaranja žbuke ili keramičkih pločica.

U osnovi toplinske dijagnostike leži princip bilježenja nehomogenosti toplinskog polja, što omogućuje prosuđivanje o stanju ispitivanih objekata.

Osjetljivost nekih modela doseže stotinke stupnja, zahvaljujući čemu se ne samo može vidjeti toplinski trag na površini konstrukcija, već i saznati što se događa unutra.

Jedinstvena prednost suvremenih termovizora u odnosu na druga sredstva kontrole upravo je mogućnost zavirivanja unutar predmeta bez narušavanja njihovog integriteta. Čak i minimalno odstupanje temperaturnih pokazatelja od norme svjedočit će o postojanju problema, na primjer, u električnoj mreži.

Provjera privatne kuće termovizorom pomoći će riješiti najrazličitije zadatke:

• lokalizirati mjesta curenja topline i odrediti stupanj njihovog intenziteta;
• kontrolirati učinkovitost parne brane i otkriti stvaranje kondenzata na različitim površinama;
• ispravno odabrati vrstu izolacije i izračunati potrebnu količinu toplinskoizolacijskog materijala;
• otkriti curenje krova, cjevovoda i toplovoda, istjecanje toplinskog medija iz sustava grijanja;
• provjeriti nepropusnost zraka prozorskih staklenih paketa i kvalitetu ugradnje vratnih blokova;
• provesti dijagnostiku ventilacije i sustava klimatizacije;
• odrediti prisutnost pukotina u zidovima građevine i njihove veličine;
• pronaći mjesta začepljenja u sustavu opskrbe toplinom;
• dijagnosticirati stanje električnih instalacija i otkriti slabe kontakte;
• otkriti mjesta prebivališta glodavaca u kući;
• pronaći izvore suhoće/povećane vlage unutar privatne zgrade.

Građevinski termovizor omogućuje brzu provjeru usklađenosti parametara izgrađene zgrade s tehničkim zahtjevima, procjenu kvalitete nekretnine prije njezine kupnje i dijagnostiku rada unutarnjih komunikacija.

Provedeni pregled kuće termografskim skenerom prije početka postavljanja toplinsko-izolacijskih materijala pomoći će pravilno izračunati troškove za izolaciju.

A već nakon završetka radova termovizijsko snimanje omogućit će kontrolu konačnog rezultata i otkrivanje nedostataka montaže koji stvaraju toplinske gubitke. Provjera će pokazati i hladne mostove koji se mogu brzo ukloniti prilikom pripreme za zimsku sezonu.

Prije rekonstrukcije ili popravka starih građevina, uređaj s infracrvenom kamerom priteći će u pomoć kako bi otkrio najhladnije zone i mjesta curenja, probleme s podnim grijanjem te objektivno procijenio opseg planiranih građevinskih radova.

Ustroj i princip rada

Osjetljivi element bilo kojeg termovizora je senzor koji transformira infracrveno zračenje različitih objekata nežive i žive prirode, kao i pozadine, u električne signale. Dobivena informacija se pretvara uređajem i reproducira na zaslonu u obliku termograma.

Kod svih živih organizama kao rezultat metaboličkih procesa oslobađa se toplinska energija koju oprema izvrsno vidi.

Kod mehaničkih aparata zagrijavanje pojedinih sastavnih dijelova događa se zbog stalnog trenja na mjestima spajanja pokretnih elemenata. U opremi i sustavima električnog tipa zagrijavaju se vodljivi dijelovi.

Nakon usmjeravanja i snimanja objekta, IR kamera trenutno formira dvodimenzionalnu sliku koja sadrži potpune podatke o temperaturnim pokazateljima. Podatke se može spremiti u memoriju samog uređaja ili na vanjski medij, a mogu se prenijeti pomoću USB kabela na računalo za detaljnu analizu.

Neki modeli termovizora imaju ugrađena sučelja za trenutačni bežični prijenos digitalnih informacija. Registrirani toplinski kontrast u vidnom polju termovizora omogućuje vizualizaciju signala na ekranu uređaja u polutonovima crno-bijele palete ili u boji.

Na termogramima se prikazuje intenzitet infracrvenog zračenja ispitivanih konstrukcija i površina. Svaki pojedinačni piksel odgovara određenoj vrijednosti temperature.

Na temelju neujednačenosti toplinskog polja otkrivaju se greške u inženjerskim konstrukcijama kuće i nedostaci građevinskih materijala, mane toplinske izolacije i nekvalitetni popravci.

Na crno-bijelom ekranu termovizora najsvjetlije će se prikazati tople zone. Svi hladni objekti bit će gotovo nerazlučivi.

Na digitalnom zaslonu u boji područja koja najjače emitiraju toplinu zasvijetlit će crvenom bojom. Smanjenjem intenziteta zračenja spektar će se pomicati prema ljubičastoj. Crnom bojom na termogramu bit će označene najhladnije zone.

Za obradu rezultata dobivenih termovizorom dovoljno je spojiti uređaj na osobno računalo. To će omogućiti ponovno podešavanje palete boja na termogramu tako da potrebni temperaturni raspon bude najuočljiviji.

Suvremeni višenamjenski uređaji opremljeni su posebnom detektorskom matricom koja se sastoji od ogromnog broja vrlo minijaturnih osjetljivih elemenata.

Infracrveno zračenje zabilježeno objektivom termovizora projicirat će se na tu matricu. Takve IC kamere sposobne su otkriti temperaturni kontrast jednak vrijednostima od 0,05 do 0,1 °C.

Većina modela termovizora opremljena je tekućekristalnim kontrolnim zaslonom za prikaz informacija. Međutim, kvaliteta zaslona ne ukazuje uvijek na visoku razinu infracrvene opreme u cjelini.

Osnovni parametar je snaga mikroprocesora koji se koristi za kodiranje dobivenih podataka. Brzina obrade informacija igra glavnu ulogu jer snimci napravljeni bez stativa mogu ispasti mutni.

Funkcioniranje termovizijskih uređaja temelji se na bilježenju temperaturne razlike između opće pozadine i objekta te pretvorbi dobivenih podataka u grafičku sliku vidljivu ljudskom oku.

Još jedan važan parametar je razlučivost matrice. Uređaji s većim brojem osjetljivih elemenata daju kvalitetnije dvodimenzionalne slike od termovizijskih uređaja s manjom razlučivošću detektorske matrice.

Ta se razlika objašnjava činjenicom da na jednu osjetljivu ćeliju otpada manja površina ispitivanog objekta. U grafičkim slikama velike razlučivosti optički šumovi su gotovo neprimjetni.

Vrste termovizijskih uređaja

Provjera privatne kuće na gubitke topline IC kamerom omogućuje provođenje maksimalno preciznih mjerenja i kvalitetne analize svih temperaturnih pokazatelja. A nakon toga, na temelju brzo dobivenih podataka, stručno izvesti popravke i/ili modernizaciju stambenog objekta.

Za termovizijsku dijagnostiku koriste se dvije vrste uređaja:

• stacionarni termovizori;
• prijenosne infracrvene kamere.

Stacionarni uređaji koriste se uglavnom u proizvodnim poduzećima. Namijenjeni su redovitom provjeravanju stanja električnih mreža i stalnom praćenju složene tehničke opreme. Stacionarni sustavi termovizije izrađeni su na poluvodičkim matricama fotoprijemnika.

Pomoću prijenosnih termovizijskih kamera provodi se energetski audit stambenih višestambenih zgrada i privatnih građevina. Ovi se uređaji koriste kako za jednokratnu lokalnu provjeru, tako i za sveobuhvatnu dijagnostiku kuća.

Prijenosne termovizijske kamere razvijene su na temelju silicijevih neohlađenih mikrobolometara i izvrsno su prikladne za uporabu na teško dostupnim mjestima.

Termovizijsko snimanje – učinkovita beskontaktna metoda pregleda, koju je svrsishodno kombinirati s uporabom aerovrata za mjerenje i kontrolu propusnosti zraka zgrada

Ovisno o funkcionalnim mogućnostima razlikuju se tri vrste termovizijskih kamera:

1. Promatrački uređaji – omogućuju samo vizualizaciju različitih toplinski kontrastnih objekata, često u monokromnom obliku.
2. Mjerni uređaji – stvaraju grafičku sliku u području infracrvenog zračenja i dodjeljuju svakoj točki svjetlosnog signala određenu vrijednost temperature.
3. Vizualni pirometri – namijenjeni su beskontaktnim temperaturnim mjerenjima i vizualizaciji toplinskog polja konkretnih objekata s ciljem otkrivanja zona s odstupanjima od normalnih vrijednosti.

Cijena dobrih funkcionalnih prijemnika toplinskog zračenja kreće se od 3000 dolara. Njihova kupnja za jednokratni pregled kuće jednostavno je neisplativa. Mnoge tvrtke danas nude termovizijske kamere za gradnju u najam na jedan dan. To je vrlo zgodna usluga.

Također možete naručiti potpuni profesionalni termovizijski pregled vikendice/kuće. Prosječna cijena snimanja termovizijskom kamerom iznosi 5 dolara po 1 kvadratnom metru površine privatnog stambenog objekta.

U pravilu, cijena termovizijskih kamera pokazatelj je njihove funkcionalnosti. No čak i proračunski modeli učinkovito provode infracrvenu dijagnostiku. Stoga se pri odabiru treba usmjeriti na osnovne tehničke karakteristike i sposobnost rješavanja konkretnih zadataka.

Funkcionalne mogućnosti termovizijskih kamera ovise o razlučivosti infracrvenog senzora, njegovoj osjetljivosti i radnom temperaturnom području.

Veliki plus – dostupnost dodatnih funkcija, a to su: digitalno zumiranje, laserski pokazivač, sastavljanje napomena uz termograme, podesiva signalizacija u boji, određivanje područja s maksimalnim i minimalnim temperaturnim vrijednostima.

Znatno će pojednostaviti termovizijsku dijagnostiku kuće i razni dodaci – izmjenjivi optički širokokutni objektivi za pregled općeg plana i teleobjektivi za detaljiziranje kritičnih mjesta, sklopivi stativi, spremnici za pohranu baterija.

Pravila primjene termovizora

Glavni zadatak termovizijskog pregleda je bez greške otkriti gubitke topline i nedostatke u radu inženjerskih sustava, te otkriti moguća slaba mjesta stambenog objekta u fazi izgradnje.

Termovizijska dijagnostika zgrada uključuje:

• pregled u dugovalnom IC području spektra u rasponu 8-15 µm;
• izgradnju temperaturne karte ispitivanih predmeta i površina;
• praćenje dinamike toplinskih procesa;
• točan proračun toplinskih tokova.

Provjera stambenog objekta obavlja se kako izvana tako i unutar zgrade. U prvom slučaju infracrveno snimanje omogućuje otkrivanje grubih nedostataka infiltracije zračnih tokova kroz ogradne konstrukcije kuće i nedostataka toplinske izolacije. U drugom – otkrivanje pogrešaka u funkcioniranju sustava grijanja i elektroopskrbne mreže.

Termovizijsku dijagnostiku bolje je provoditi u hladno doba, kada razlika temperaturnih pokazatelja vani i u kući iznosi više od 10 stupnjeva Celsijusa.

Što je veća temperaturna razlika, to su točniji rezultati provjere. Osim toga, kako bi se dobili ispravni podaci, pregledani stambeni objekt mora se neprekidno grijati najmanje 2 dana. Ljeti je pregled zgrade termovizorom gotovo beskoristan zbog minimale temperaturn ralike.

Provjera zgrada prijemnikama toplinskog zračenja pokazuje raspodjelu temperaturnih polja po površinama predmate ili konstrukcija u određenom trenutku. Stoga provođenje snimanja infracrvenom kamerom uvelike ovsi o nizu uvjeta čije je poštivanje ključno za dobivanje ispravnih rezultata.

Na rad uređaja utječu jak vjetar, sunce i kiša. Pod njihovim utjecajem kuća će se hladiti ili grijati, stoga se provjera može smatrati neukinkovitom. Ispitvane konstrukcije i površine ne smiju se nalaziti u zoni izlaganja jakim izravnim sunčevim zrakama ili reflektiranom zračenju tijekom 10-12 sati prije početka termovizijske dijagnostike.

Vrata i prozorke jedinie preporučuje se održavati u fiksnom položaju 12 sati prije snimanja infracrvenom kamerom i tijekom provjere zgrade.

Prije početka pregleda kuće potrebno je na uređaju postaviti osnovne postavke, a to su:

• postaviti donju i gornju granicu temperature;
• podesiti raspon termovizijskog snimanja;
• odabrati ravinu intenziteta.

Ostali pokazatelji podešvaju se ovisno o vrsti toplinske izolacije, materijala zidova i stropova. Energetski pregled privatne kuće započinje provjerom temelja, fasade i krova zgrade.

U ovoj fazi vrlo je važno provesti temeljitu dijagnostiku, budući da se dijelovi na jednoj ravnini značajno razlikuju, a prijamnici toplinskog zračenja to će sigurno pokazati.

Nakon provjere vanjskog dijela, pristupa se dijagnostičkim mjerama unutar stambene zgrade. Ovdje se otkriva oko 85% svih građevinskih nedostataka i kvarova inženjerskih sustava.

Snimanje se provodi u smjeru od prozorskih blokova prema vratima, polako istražujući sve tehnološke otvore i zidove. Pritom se vrata između soba ostavljaju otvorenima kako bi se stabilizirali tokovi zagrijanog zraka i svela na minimum vjerojatnost pogrešaka pri mjerenju.

Termovizijska kontrola podrazumijeva postupnu provjeru različitih zona ogradnih konstrukcija koje za snimanje infracrvenom kamerom moraju biti otvorene. Za to je potrebno osloboditi prostor ispod prozora, omogućiti nesmetan pristup podnim letvicama i kutovima.

Zidove je tijekom unutarnje termografije zgrade potrebno osloboditi tepiha, slika, oljuštenih starih tapeta i ostalih predmeta koji ometaju izravnu vidljivost ispitivanog objekta.

Kuće opremljene radijatorima grijanja uobičajeno se snimaju samo s vanjske strane. Dijagnostika fasada provodi se pri povoljnim vremenskim uvjetima – bez vlažne magle, zadimljenosti, atmosferskih oborina.

Interpretacija dobivenih podataka

Termovizijski uređaji bilježe temperaturnu razliku od 3 ºC, a to će se prikazati na termogramu kao anomalna zona u karakterističnom spektru boja. Međutim, sama spektrozonska slika nije dovoljno opravdanje da bi se dijagnosticirani dio smatrao neispravnim.

Za sve anomalne zone potrebno je izvršiti toplinskotehničke proračune i tek onda donositi zaključke o stanju ispitivanih objekata

Stoga se uz prijenosne termovizijske kamere isporučuje instrumentalni softver za kvalitativnu i kvantitativnu analizu termograma, kao i izradu izvješća.

Sve to znači da za rad s infracrvenom kamerom nije potrebna posebna priprema. Proučivši korisničke upute, lako je samostalno provesti termovizijsku provjeru i obradu rezultata u ponuđenom programu. Nakon analize dobivenih pokazatelja, aplikacija će dati stručnu ocjenu snimaka.

Osim toga, informacije prikupljene opremom mogu se prenijeti u programe za obradu statističkih podataka – tablične procesore ili posebne inženjerske alate, primjerice MathLab.

Također valja napomenuti da termovizijska kamera može dati netočne rezultate u slučaju neispravnog podešavanja. Slične situacije događaju se pri pregledu površina poput stakla, sjajnih pločica, zrcala.

Infracrveno zračenje obližnjih objekata reflektirat će se na tim površinama, što će dovesti do izobličenja termograma. Da bi se ispravno odredila temperatura zrcalnih površina u termovizijskim uređajima, potrebno je dodatno podesiti korekcijske koeficijente.

Treba uzeti u obzir i hladno zračenje, koje se može reflektirati od prozora i krova stambenog objekta. Dobiveni termogram može biti znatno hladniji od stvarnog stanja kuće.

Kvantitativna metoda analize raspodjele temperaturnih polja po površini konstrukcija ne uzima u obzir koeficijent emisije i pozadinsko zračenje okoliša. Pritom nije važno izvodi li se snimanje IC kamerom na licu mjesta ili se dobiveni rezultati obrađuju softverom.

Prilikom provođenja dijagnostičkih mjera unutar zgrade dobivaju se pouzdaniji rezultati, budući da vanjski klimatski uvjeti ne utječu na ispitivane površine. Konačni termogrami nakon obrade odgovarajućim programima odgovaraju stvarnosti.

Korištenje građevinskog termovizijskog uređaja omogućuje objektivno ocjenjivanje kvalitete toplinske zaštite zgrade, otkrivanje hladnih mostova i slijeganje izolacije, kao i pronalaženje skrivenih oštećenja i nedostataka ugradnje prozorskih blokova, vratnih otvora, loše izvedenih spojeva krova, zidova i stropova.

Infracrvena dijagnostika pruža mogućnost da se pravilno, dakle ekonomično, izvedu radovi na minimizaciji toplinskih gubitaka u stambenom objektu, smanje troškovi za izolaciju poda i toplinsku izolaciju ostalih konstrukcija.

Provođenje istraživačkog postupka pružit će mogućnost da se stručno odabere izolacija za zidove i strop privatne građevine. U konačnici će se smanjiti troškovi grijanja privatne kuće.

Zaključci i koristan video na temu

Princip rada termovizijskog uređaja, provjera zgrade nakon izolacije na prisutnost nedostataka i ispravna interpretacija slika u infracrvenim zrakama u videu:

Funkcionalne mogućnosti termografskih skenera:

Video o tome kako provesti analizu i izraditi tehničko izvješće dijagnostike kuće termovizijskim uređajem pomoću programskog modula Testo IRSoft:

Danas je termovizijsko ispitivanje IC kamerom napredna tehnologija nerazornog nadzora, koja omogućuje praćenje stanja različitih konstrukcija, komunikacijskih mreža i električne opreme.

Proučavanje toplinskih gubitaka pomoću termovizijskog uređaja provodi se kako bi se spriječilo nastajanje hitnih situacija, otkrili nedostaci toplinske i hidroizolacije, identificirali kvarovi inženjerskih sustava kuće.

Imate li iskustva s korištenjem termovizijske kamere za otkrivanje slabih mjesta u svojoj vikendici/stanu? Možete li podijeliti korisne informacije o utvrđivanju gubitaka topline kroz građevinske konstrukcije? Pišite komentare, postavljajte pitanja, postavljajte fotografije vezane uz temu članka u bloku ispod.