Kamera termowizyjna dla budownictwa: rodzaje i zasady przeprowadzania oględzin domu

Prace wykonane przy ociepleniu domu prywatnego można obiektywnie ocenić na podstawie szeregu kryteriów. W większości przypadków jest to ilość energii elektrycznej zużywanej na ogrzewanie i odczyty termometru.Jeśli jednak izolacja termiczna okaże się nieskuteczna, trudno jest znaleźć przyczynę bez specjalnego sprzętu.

W takich sytuacjach do budowy wykorzystuje się kamerę termowizyjną. W prezentowanym przez nas artykule szczegółowo opisano zasadę działania i cechy konstrukcyjne urządzenia. Podano zasady wykorzystania i przetwarzania danych uzyskanych podczas fotografii termowizyjnej.

Po co wykonywać termowizję?

Inspekcja domku, chaty lub budynku mieszkalnego za pomocą budowlanej kamery termowizyjnej pozwala zobaczyć na termogramie, co dzieje się wewnątrz różnych obiektów i konstrukcji budynku, w ogóle ich nie dotykając. Nazywa się to badaniami nieniszczącymi.

Tego rodzaju inspekcja pokaże stan rurociągów grzewczych w ścianach i ogrzewanych podłogach, bez konieczności otwierania tynku czy płytek.

Diagnostyka termiczna opiera się na zasadzie rejestracji niejednorodności pola cieplnego, co pozwala ocenić stan badanych obiektów

Czułość niektórych modeli sięga setnych stopnia, dzięki czemu można nie tylko zobaczyć ślad termiczny na powierzchni konstrukcji, ale także dowiedzieć się, co dzieje się wewnątrz.

Unikalną przewagą nowoczesnych kamer termowizyjnych nad innymi środkami kontroli jest właśnie możliwość zaglądania do wnętrza obiektów bez naruszania ich integralności. Nawet minimalne odchylenie wskaźników temperatury od normy będzie wskazywać na obecność problemów, na przykład w sieci elektrycznej.

Sprawdzenie prywatnego domu za pomocą kamery termowizyjnej pomoże rozwiązać różne problemy:

• zlokalizować wycieki ciepła i określić ich intensywność;
• monitorować skuteczność paroizolacji i wykrywać powstawanie kondensacji na różnych powierzchniach;
• wybrać odpowiedni rodzaj izolacji i obliczyć wymaganą ilość materiału termoizolacyjnego;
• wykryć nieszczelności dachu, rurociągów i sieci grzewczej, wyciek płynu chłodzącego z instalacji grzewczej;
• sprawdzić szczelność okien z podwójnymi szybami i jakość montażu bloków drzwiowych;
• przeprowadzamy diagnostykę systemów wentylacji i klimatyzacji;
• określić obecność pęknięć w ścianach konstrukcji i ich rozmiary;
• znajdź drewniaki w systemie grzewczym;
• zdiagnozować stan okablowania elektrycznego i zidentyfikować słabe styki;
• wykryć siedliska gryzoni w domu;
• znajdź źródła suchości/wysokiej wilgotności w prywatnym budynku.

Kamera termowizyjna budowlana pozwala szybko sprawdzić zgodność parametrów budowanego budynku z wymaganiami technicznymi, ocenić jakość obiektu nieruchomości przed jego zakupem, a także zdiagnozować działanie komunikacji wewnętrznej.

Inspekcja domu skanerem termograficznym przed ułożeniem materiałów termoizolacyjnych pomoże prawidłowo obliczyć koszt izolacji.

A po zakończeniu prac termowizja pozwoli na monitorowanie efektu końcowego i wykrycie wad montażowych powodujących straty ciepła. Kontrola wykaże także mostki cieplne, które można szybko wyeliminować w ramach przygotowań do sezonu zimowego.

Przed rekonstrukcją lub naprawą starych konstrukcji na ratunek przyjdzie urządzenie z kamerą na podczerwień, które zidentyfikuje najzimniejsze strefy i obszary wycieków, problemy z podgrzewanymi podłogami oraz obiektywnie oceni objętość zaplanowanych prac budowlanych.

Konstrukcja i zasada działania

Czułym elementem każdej kamery termowizyjnej jest czujnik, który przekształca promieniowanie podczerwone różnych obiektów przyrody nieożywionej i żywej, a także tła, na sygnały elektryczne. Otrzymane informacje są przetwarzane przez urządzenie i wyświetlane na wyświetlaczu w postaci termogramów.

Wszystkie organizmy żywe w wyniku procesów metabolicznych wydzielają energię cieplną, która jest wyraźnie widoczna dla sprzętu

W urządzeniach mechanicznych nagrzewanie się poszczególnych części składowych następuje na skutek stałego tarcia w punktach styku ruchomych elementów. W urządzeniach i systemach elektrycznych części przewodzące nagrzewają się.

Po wycelowaniu i sfotografowaniu obiektu kamera IR błyskawicznie generuje dwuwymiarowy obraz zawierający pełną informację o wskaźnikach temperatury. Dane można zapisać w pamięci samego urządzenia lub na nośniku zewnętrznym, bądź też przenieść za pomocą kabla USB do komputera PC w celu szczegółowej analizy.

Niektóre modele kamer termowizyjnych mają wbudowane interfejsy umożliwiające natychmiastową bezprzewodową transmisję informacji cyfrowych. Zarejestrowany kontrast termiczny w polu widzenia kamery termowizyjnej pozwala na wizualizację sygnałów na ekranie urządzenia w półtonach z palety czarno-białej lub w kolorze.

Termogramy obrazują intensywność promieniowania podczerwonego badanych konstrukcji i powierzchni. Każdy pojedynczy piksel odpowiada określonej wartości temperatury.

Niejednorodność pola cieplnego ujawnia błędy w konstrukcjach inżynieryjnych domu i wady materiałów budowlanych, braki w izolacji termicznej i naprawy o niskiej jakości

Na czarno-białym ekranie kamery termowizyjnej najcieplejsze strefy zostaną wyświetlone jako najjaśniejsze. Wszystkie zimne obiekty będą praktycznie nie do odróżnienia.

Na kolorowym wyświetlaczu cyfrowym obszary emitujące najwięcej ciepła zostaną podświetlone na czerwono.Wraz ze spadkiem intensywności promieniowania widmo przesunie się w stronę fioletu. Najzimniejsze strefy zostaną zaznaczone na termogramie kolorem czarnym.

Aby przetworzyć wyniki uzyskane przez kamerę termowizyjną wystarczy podłączyć urządzenie do komputera osobistego. Umożliwi to rekonfigurację palety kolorów na termogramie tak, aby wymagany zakres temperatur był jak najlepiej widoczny.

Nowoczesne urządzenia wielofunkcyjne wyposażone są w specjalną matrycę detektora, na którą składa się ogromna liczba bardzo miniaturowych czułych elementów.

Na matrycę będzie rzutowane promieniowanie podczerwone rejestrowane przez obiektyw kamery termowizyjnej. Takie kamery IR są w stanie wykryć kontrasty temperatur rzędu 0,05-0,1°C.

Większość modeli kamer termowizyjnych jest wyposażona w ciekłokrystaliczny wyświetlacz kontrolny umożliwiający wyświetlanie informacji. Jednak jakość ekranu nie zawsze wskazuje na wysoki poziom sprzętu na podczerwień jako całości.

Głównym parametrem jest moc mikroprocesora użytego do kodowania odbieranych danych. Szybkość przetwarzania odgrywa tu kluczową rolę, gdyż zdjęcia wykonane bez statywu mogą okazać się nieostre.

Działanie urządzeń termowizyjnych polega na rejestrowaniu różnicy temperatur pomiędzy tłem ogólnym a obiektem i przetwarzaniu uzyskanych danych na obraz graficzny widoczny dla ludzkiego oka

Kolejnym ważnym parametrem jest rozdzielczość matrycy. Urządzenia z dużą liczbą elementów czujnikowych wytwarzają obrazy dwuwymiarowe o wyższej jakości niż urządzenia termowizyjne z matrycą detektora o niższej rozdzielczości.

Różnicę tę tłumaczy się faktem, że jedna wrażliwa komórka ma mniejszą powierzchnię badanego obiektu.W obrazach graficznych o wysokiej rozdzielczości szum optyczny jest prawie niewidoczny.

Rodzaje urządzeń termowizyjnych

Sprawdzenie domu prywatnego pod kątem strat ciepła za pomocą kamery IR umożliwia przeprowadzenie najdokładniejszych pomiarów i analizy jakościowej wszystkich wskaźników temperatury. A następnie, w oparciu o szybko otrzymane dane, kompetentnie przeprowadzić prace remontowe i/lub modernizacyjne nieruchomości mieszkalnej.

Do diagnostyki termowizyjnej wykorzystuje się dwa typy urządzeń:

• stacjonarne kamery termowizyjne;
• przenośne kamery na podczerwień.

Urządzenia stacjonarne wykorzystywane są głównie w zakładach produkcyjnych. Przeznaczone są do regularnej kontroli stanu sieci elektrycznych oraz stałego monitorowania skomplikowanych urządzeń technicznych. Stacjonarne systemy termowizyjne wykonane są na półprzewodnikowych matrycach fotodetektorów.

Przy pomocy przenośnych kamer termowizyjnych przeprowadzane są audyty energetyczne budynków mieszkalnych wielorodzinnych oraz budynków prywatnych. Urządzenia te służą zarówno do jednorazowych przeglądów lokalnych, jak i do kompleksowej diagnostyki domów.

Ręczne kamery termowizyjne oparte są na mikrobolometrach niechłodzonych krzemem i idealnie nadają się do stosowania w trudno dostępnych miejscach.

Termowizja jest skuteczną, bezkontaktową metodą kontroli, którą zaleca się łączyć z wykorzystaniem drzwi wentylacyjnych w celu pomiaru i kontroli przepuszczalności powietrza budynków

W zależności od funkcjonalności istnieją trzy typy kamer termowizyjnych:

1. Urządzenia obserwacyjne - zapewniają jedynie wizualizację różnych obiektów kontrastujących pod względem cieplnym, często w formie monochromatycznej.
2. Narzędzia miernicze — utworzyć obraz graficzny w zakresie promieniowania podczerwonego i przypisać każdemu punktowi sygnału świetlnego określoną wartość temperatury.
3. Pirometry wizualne — przeznaczony do bezkontaktowego pomiaru temperatury i wizualizacji pola cieplnego określonych obiektów w celu wykrycia obszarów z odchyleniami od wartości normalnych.

Cena dobrze funkcjonalnych odbiorników promieniowania cieplnego zaczyna się od 3000 dolarów. Ich zakup w celu jednorazowego przeglądu domu jest po prostu nieopłacalny. Wiele firm oferuje obecnie wynajem kamer termowizyjnych budowlanych na jeden dzień. Jest to bardzo wygodna usługa.

Można również zamówić pełną profesjonalną inspekcję termowizyjną domku/domu. Średni koszt fotografowania kamerą termowizyjną wynosi 5 dolarów za 1 metr kwadratowy prywatnej nieruchomości mieszkalnej.

Zazwyczaj koszt kamer termowizyjnych jest wskaźnikiem ich funkcjonalności. Ale nawet modele budżetowe skutecznie wykonują diagnostykę w podczerwieni. Dlatego przy wyborze należy skupić się na podstawowych parametrach technicznych i umiejętności rozwiązywania konkretnych problemów.

Funkcjonalność kamer termowizyjnych uzależniona jest od rozdzielczości czujnika podczerwieni, jego czułości oraz zakresu temperatur pracy

Dużym plusem jest obecność dodatkowych funkcji, a mianowicie: zoom cyfrowy, wskaźnik laserowy, adnotacje do termogramów, konfigurowalne alarmy kolorystyczne, identyfikacja obszarów z maksymalnymi i minimalnymi wartościami temperatury.

Różnorodne akcesoria znacznie uproszczą diagnostykę termowizyjną w domu - zdejmowane optyczne obiektywy szerokokątne do oglądania ogólnego planu i teleobiektywy do uszczegóławiania krytycznych obszarów, składane statywy, pojemniki do przechowywania akumulatorów.

Zasady korzystania z kamery termowizyjnej

Głównym zadaniem inspekcji termowizyjnej jest precyzyjna identyfikacja strat ciepła i usterek w pracy instalacji inżynierskich, a także wykrycie ewentualnych słabych punktów budynku mieszkalnego już na etapie jego budowy.

Diagnostyka termowizyjna budynków obejmuje:

• badanie w zakresie długofalowej podczerwieni widma w zakresie 8-15 mikronów;
• konstruowanie mapy temperatur badanych obiektów i powierzchni;
• monitorowanie dynamiki procesów termicznych;
• dokładne obliczenia przepływów ciepła.

Kontrole nieruchomości mieszkalnej przeprowadzane są zarówno na zewnątrz, jak i wewnątrz budynku. W pierwszym przypadku fotografia termowizyjna umożliwia wykrycie poważnych wad w infiltracji przepływów powietrza przez przegrodę budynku oraz wad izolacji termicznej. Po drugie, aby zidentyfikować błędy w działaniu System grzewczy i sieci elektroenergetyczne.

Diagnostykę termowizyjną lepiej wykonywać w okresie zimowym, kiedy różnica wskaźników temperatury na zewnątrz i w domu przekracza 10 stopni Celsjusza.

Im większa różnica temperatur, tym dokładniejsze wyniki testu. Dodatkowo, aby dane były prawidłowe, badana nieruchomość mieszkalna musi być nieprzerwanie ogrzewana przez co najmniej 2 dni. Latem oględziny budynku kamerą termowizyjną są praktycznie bezużyteczne ze względu na minimalną różnicę temperatur.

Sprawdzanie budynków za pomocą odbiorników promieniowania cieplnego pokazuje rozkład pól temperatur na powierzchniach obiektów lub konstrukcji w określonym momencie. Dlatego fotografowanie kamerą na podczerwień w dużym stopniu zależy od szeregu warunków, których przestrzeganie ma kluczowe znaczenie dla uzyskania prawidłowych wyników.

Na pracę urządzenia ma wpływ silny wiatr, słońce i deszcz. Pod ich wpływem dom się ochłodzi lub nagrzeje, co oznacza, że ​​​​test można uznać za nieskuteczny.Badane konstrukcje i powierzchnie nie powinny być wystawiane na jasne, bezpośrednie promienie słoneczne lub promieniowanie odbite przez 10-12 godzin przed rozpoczęciem diagnostyki termowizyjnej.

Zaleca się pozostawienie drzwi i okien w stałym położeniu przez 12 godzin przed wykonaniem zdjęć kamerą na podczerwień i podczas inspekcji budynku.

Przed rozpoczęciem inspekcji domu należy ustawić podstawowe ustawienia na urządzeniu, a mianowicie:

• ustawić dolną i górną granicę temperatury;
• dostosować zakres obrazowania termowizyjnego;
• wybierz poziom intensywności.

Pozostałe wskaźniki dostosowywane są w zależności od rodzaju izolacji termicznej, materiałów ścian i sufitów. Audyt energetyczny domu prywatnego rozpoczyna się od sprawdzenia fundamentów, elewacji i dachu budynku.

Na tym etapie bardzo ważne jest przeprowadzenie dokładnej diagnozy, gdyż obszary na tej samej płaszczyźnie znacząco się od siebie różnią, co z pewnością wykażą odbiorniki promieniowania cieplnego.

Po sprawdzeniu części zewnętrznej rozpoczynają się prace diagnostyczne wewnątrz budynku mieszkalnego. Tutaj identyfikuje się około 85% wszystkich wad konstrukcyjnych i usterek systemów inżynierskich

Badanie przeprowadza się w kierunku od bloków okiennych do drzwi, powoli badając wszystkie otwory technologiczne i ściany. W takim przypadku drzwi pomiędzy pomieszczeniami pozostają otwarte, aby ustabilizować przepływ ogrzanego powietrza i zminimalizować prawdopodobieństwo błędów w pomiarach.

Kontrola termowizyjna polega na stopniowym sprawdzaniu poszczególnych stref otaczających obiektów, które muszą być otwarte w celu filmowania kamerą na podczerwień. Aby to zrobić, musisz zwolnić miejsce na parapecie i zorganizować niezakłócony dostęp do listew przypodłogowych i narożników.

Podczas wewnętrznej termowizji budynku należy oczyścić ściany z dywanów i obrazów, złuszczających się starych tapet i innych przedmiotów zakłócających bezpośrednią widoczność badanego obiektu.

Domy wyposażone grzejniki grzewcze, Zwyczajowo strzela się tylko z zewnątrz. Diagnostykę fasad przeprowadza się w sprzyjających warunkach pogodowych - przy braku wilgotnej mgły, dymu i opadów.

Interpretacja uzyskanych danych

Urządzenia termowizyjne rejestrują różnicę temperatur wynoszącą 3°C, co zostanie wyświetlone na termogramie jako nienormalna strefa w charakterystycznym spektrum kolorów. Sam obraz spektrozonowy nie stanowi jednak wystarczającego uzasadnienia do uznania diagnozowanego obszaru za wadliwy.

Dla wszystkich stref anomalnych należy przeprowadzić obliczenia termotechniczne, a następnie wyciągnąć wnioski na temat stanu badanych obiektów

Dlatego też przenośne kamery termowizyjne wyposażone są w oprogramowanie instrumentalne służące do jakościowej i ilościowej analizy termogramów oraz tworzenia raportów.

Wszystko to sprawia, że ​​do obsługi kamery termowizyjnej nie jest wymagane żadne specjalne szkolenie. Po zapoznaniu się z instrukcją obsługi łatwo jest samodzielnie przeprowadzić badanie termowizyjne i przetworzyć wyniki w proponowanym programie. Po przeanalizowaniu uzyskanych wskaźników aplikacja dokona eksperckiej oceny zdjęć.

Ponadto informacje zebrane przez sprzęt można przenieść do programów przetwarzających dane statystyczne - procesorów arkuszy kalkulacyjnych lub specjalnych narzędzi inżynierskich, na przykład MathLab.

Warto również zauważyć, że kamera termowizyjna może dawać nieprawidłowe wyniki, jeśli jest nieprawidłowo skonfigurowana. Podobne sytuacje mają miejsce podczas badania powierzchni takich jak szkło, błyszczące płytki i lustra.

Promieniowanie podczerwone z pobliskich obiektów będzie odbijane od tych powierzchni, co będzie prowadzić do zniekształcenia termogramów. Aby prawidłowo określić temperaturę powierzchni luster w urządzeniach termowizyjnych, należy dodatkowo dostosować współczynniki korekcyjne.

Należy wziąć pod uwagę również promieniowanie zimne, które może odbijać się od okien i dachu budynku mieszkalnego. Powstały termogram może być znacznie zimniejszy niż rzeczywisty stan domu

Ilościowa metoda analizy rozkładu pól temperatur na powierzchni konstrukcji nie uwzględnia emisyjności i promieniowania tła środowiska. Co więcej, nie ma znaczenia, czy strzelanie odbywa się kamerą IR na miejscu, czy uzyskane wyniki są przetwarzane przez oprogramowanie.

Wykonując pomiary diagnostyczne wewnątrz budynku, uzyskuje się bardziej wiarygodne wyniki, ponieważ zewnętrzne warunki klimatyczne nie wpływają na badane powierzchnie. Ostateczne termogramy po obróbce odpowiednimi programami odpowiadają rzeczywistości.

Zastosowanie kamery termowizyjnej budynku umożliwia obiektywną ocenę jakości zabezpieczenia termicznego budynku, wykrycie mostków termicznych i osiadań izolacji, a także wykrycie ukrytych uszkodzeń i usterek w montażu pakietów okiennych, drzwiowych, źle wykonanych łączeń dachy, ściany i sufity.

Diagnostyka podczerwona pozwala prawidłowo, a co za tym idzie, ekonomicznie przeprowadzić prace mające na celu minimalizację strat ciepła w budynku mieszkalnym, redukcję kosztów izolacja podłogi i termoizolacji innych konstrukcji.

Przeprowadzenie procedury badawczej umożliwi prawidłowy wybór izolacja ścian I sufit budynek prywatny. W rezultacie koszty ogrzewania prywatnego domu spadną.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Zasada działania kamery termowizyjnej, sprawdzenie budynku po ociepleniu pod kątem wad i poprawna interpretacja obrazów termowizyjnych na filmie:

Funkcjonalność skanerów termograficznych:

Film przedstawiający analizę i tworzenie raportu technicznego w celu diagnozy domu za pomocą urządzenia termowizyjnego za pomocą modułu oprogramowania Testo IRSoft:

Dziś inspekcja termowizyjna kamerą IR to zaawansowana technologia nieniszczącego monitoringu, która pozwala na monitorowanie stanu różnorodnych konstrukcji, sieci komunikacyjnych i urządzeń elektrycznych.

Badanie strat ciepła za pomocą kamery termowizyjnej przeprowadza się w celu zapobiegania sytuacjom awaryjnym, wykrywania wad termicznych i hydroizolacji oraz identyfikowania usterek w systemach inżynieryjnych domu.

Czy masz doświadczenie w używaniu kamery termowizyjnej do badania słabych punktów w swoim wiejskim domu/mieszkaniu? Być może możesz podzielić się przydatnymi informacjami na temat określania strat ciepła z konstrukcji budynku? Prosimy o pisanie komentarzy, zadawanie pytań i zamieszczanie zdjęć związanych z tematem artykułu w bloku poniżej.