Termografikamera til byggeri: typer og regler for inspektion af hus

Man kan objektivt vurdere udført arbejde med isolering af et privat hus ud fra en række indikatorer. I de fleste tilfælde er det mængden af brugt elektricitet til opvarmning og termometeraflæsninger. Men hvis isoleringen viser sig at være ineffektiv, er det svært at finde årsagerne uden specialudstyr.

I sådanne situationer anvender man et termisk kamera til byggeri. I artiklen, vi præsenterer, beskrives enhedens funktionsprincip og konstruktionsdetaljer i detaljer. Der gives regler for brug og behandling af data opnået ved termisk optagelse.

Hvorfor udføre termisk optagelse?

Inspektion af et sommerhus, landsted eller beboelseshus med et bygningstermisk kamera giver mulighed for at se på termogrammet, hvad der foregår inde i forskellige genstande og konstruktioner af bygningen, uden overhovedet at røre dem. Dette kaldes ikke-destruktiv kontrol.

En sådan inspektion vil vise tilstanden af varmeledninger i væggene og gulvvarme uden at skulle åbne puds eller fliser.

Grundlaget for termisk diagnostik er princippet om at registrere inhomogeniteter i termofeltet, hvilket gør det muligt at vurdere tilstanden af de undersøgte objekter

Følsomheden hos nogle modeller når hundrededele af en grad, hvilket gør det muligt ikke kun at se det termiske spor på konstruktionsoverflader, men også at finde ud af, hvad der foregår indeni.

Den unikke fordel ved moderne termiske kameraer i forhold til andre kontrolmidler er netop muligheden for at kigge ind i genstande uden at beskadige dem. Selv en minimal afvigelse i temperaturindikatorer fra normen vil indikere tilstedeværelsen af problemer, for eksempel i elnettet.

Inspektion af et privat hus med et termisk kamera kan hjælpe med at løse mange forskellige opgaver:

• lokalisere varmetabssteder og bestemme deres intensitetsgrad;
• kontrollere effektiviteten af dampspærren og identificere dannelse af kondens på forskellige overflader;
• vælge den rigtige type isolering og beregne den nødvendige mængde isoleringsmateriale;
• opdage lækager i tag, rørledninger og varmeforsyningsledninger, lækage af varmebærer fra varmesystemet;
• kontrollere lufttætheden af vinduer og kvaliteten af montering af dørenheder;
• udføre diagnostik af ventilation og klimaanlæg;
• bestemme tilstedeværelsen af revner i bygningsvægge og deres størrelse;
• finde steder med blokeringer i varmeforsyningssystemet;
• diagnosticere tilstanden af elektriske ledninger og identificere svage kontakter;
• finde gnaveres opholdssteder i huset;
• finde kilder til tørhed/forhøjet fugtighed inde i en privat bygning.

Bygningstermografiet giver mulighed for hurtigt at kontrollere, om parametrene for den opførte bygning overholder tekniske krav, vurdere kvaliteten af en ejendom før køb og diagnosticere de interne installationers funktion.

En udført undersøgelse af huset med termografisk scanner før påbegyndelse af isoleringsmaterialer kan hjælpe med at beregne udgifterne til isolering korrekt

Og efter arbejdets afslutning vil termografioptagelsen give mulighed for at kontrollere det endelige resultat og opdage montagefejl, der skaber varmetab. Kontrollen vil også vise kuldebroer, som hurtigt kan elimineres under forberedelse til vintersæsonen.

Før renovering eller reparation af gamle bygninger vil apparatet med infrarødt kamera komme til undsætning for at identificere de koldeste zoner og steder med indtrængning, problemer med gulvvarme, og objektivt vurdere omfanget af planlagte byggearbejder.

Opbygning og funktionsprincip

Det følsomme element i ethvert termografi er en sensor, der omdanner infrarød stråling fra forskellige objekter i den ikke-levende og levende natur samt baggrunden til elektriske signaler. Den opnåede information omdannes af apparatet og gengives på displayet som termogrammer.

Alle levende organismer udskiller termisk energi som følge af metaboliske processer, hvilket er tydeligt synligt for udstyret

Hos mekaniske apparater sker opvarmning af individuelle dele på grund af konstant friktion i kontaktpunkterne mellem bevægelige elementer. I elektrisk udstyr og systemer opvarmes strømførende dele.

Efter at have rettet og optaget objektet danner IR-kameraet øjeblikkeligt et todimensionalt billede, der indeholder fuldstændige oplysninger om temperaturværdier. Dataene kan gemmes i selve enhedens hukommelse eller på et eksternt medie, eller overføres via USB-kabel til en pc for detaljeret analyse.

Nogle modeller af termografier har indbyggede grænseflader til øjeblikkelig trådløs overførsel af digital information. Den registrerede termiske kontrast i termografiets synsfelt gør det muligt at visualisere signaler på enhedens skærm i halvtoner af sort-hvid palet eller i farver.

På termogrammer vises intensiteten af infrarød stråling fra de undersøgte konstruktioner og overflader. Hver enkelt pixel svarer til en bestemt temperaturværdi.

Ujævnheder i det termiske felt afslører fejl i husets tekniske konstruktioner og defekter i byggematerialer, mangler i isolering og dårligt udført renovering.

På termokameraets sort-hvide skærm vises varme zoner som de lyseste. Alle kolde objekter vil være næsten usynlige.

På den farvede digitale skærm vil områder, der udsender mere varme end andre, lyse rødt. Efterhånden som strålingsintensiteten aftager, skifter spektret mod violet. Sort på termogrammet markerer de koldeste zoner.

For at behandle termokameraets resultater skal du blot tilslutte enheden til en computer. Det gør det muligt at justere farvepaletten på termogrammet, så det ønskede temperaturområde bliver mest synligt.

Moderne multifunktionsenheder er udstyret med en speciel detektormatrix, der består af et stort antal meget små følsomme elementer.

Infrarød stråling, der fanges af termokameraets objektiv, projiceres på denne matrix. Sådanne IR-kameraer kan registrere en temperaturkontrast på 0,05-0,1 ºC.

De fleste termokameramodeller har en LCD-kontrolskærm til visning af information. Dog er skærmkvaliteten ikke altid et tegn på et højt niveau af infrarødt udstyr som helhed.

Hovedparameteren er mikroprocessorens kraft, der bruges til kodning af de indsamlede data. Informationsbehandlingshastigheden spiller en afgørende rolle, da billeder taget uden stativ kan blive slørede.

Funktionen af termiske kameraer er baseret på registrering af temperaturforskelle mellem den generelle baggrund og objektet, og omdannelse af de indsamlede data til et grafisk billede, der er synligt for det menneskelige øje.

En anden vigtig parameter er matrixopløsningen. Enheder med flere følsomme elementer giver bedre todimensionelle billeder end termiske kameraer med lavere detektormatrix-opløsning.

Denne forskel skyldes, at hver følsom celle dækker et mindre overfladeareal af det undersøgte objekt. I grafiske billeder med højere opløsning er optisk støv næsten umærkeligt.

Typer af termiske kameraer

Inspektion af et privat hjem for varmetab med et IR-kamera gør det muligt at udføre meget præcise målinger og en kvalitativ analyse af alle temperaturindikatorer. Derefter, baseret på de hurtigt indsamlede data, kan man udføre reparationsarbejde og/eller modernisering af boligen på en kompetent måde.

Til termisk diagnostik anvendes to typer enheder:

• stationære termokameraer;
• bærbare infrarøde kameraer.

Stationære enheder bruges primært på produktionsvirksomheder. De er beregnet til regelmæssig kontrol af elektriske net og konstant overvågning af komplekst teknisk udstyr. Stationære termiske kamerasystemer er baseret på halvledermatrixer af fotodetektorer.

Portable termiske kameraer bruges til energirevision af boligblokke og private bygninger. Disse enheder bruges både til engangslokal kontrol og til omfattende diagnostik af huse.

Bærbare termiske kameraer er udviklet på basis af silicium-ukølede mikrobolometre og er velegnede til brug på svært tilgængelige steder.

Termisk billeddannelse er en effektiv berøringsfri undersøgelsesmetode, som det er hensigtsmæssigt at kombinere med brug af en blower door til måling og kontrol af bygningers lufttæthed.

Afhængigt af funktionelle egenskaber skelner man mellem tre typer termiske kameraer:

1. Observationsenheder — giver kun visualisering af forskellige termokontrastobjekter, ofte i monokromt format.
2. Måleenheder — skaber et grafisk billede inden for infrarød stråling og tildeler hvert punkt af lyssignalet en bestemt temperaturværdi.
3. Visuelle pyrometre — beregnet til berøringsfri temperaturmåling og visualisering af varmefeltet for specifikke objekter for at opdage områder med afvigelser fra normale værdier.

Prisen på gode funktionelle varmestrålingsmodtagere starter fra 3000 dollars. At købe dem til en engangsundersøgelse af et hus er simpelthen urentabelt. Mange virksomheder tilbyder i dag bygningstermiske kameraer til leje pr. døgn. Det er en meget bekvem service.

Man kan også bestille en fuld professionel termisk undersøgelse af et hus/sommerhus. Den gennemsnitlige pris for termisk fotografering er 5 dollars pr. kvadratmeter af en privat bolig.

Som regel er prisen på termiske kameraer en indikator for deres funktionalitet. Men selv budgetmodeller udfører effektivt infrarød diagnostik. Derfor bør man ved valg fokusere på basale tekniske specifikationer og evnen til at løse specifikke opgaver.

De funktionelle muligheder for termiske kameraer afhænger af opløsningen af den infrarøde sensor, dens følsomhed og temperaturarbejdsområde.

En stor fordel er tilstedeværelsen af ekstra funktioner, nemlig: digital zoom, laserpointer, annotation af termogrammer, justerbar farvealarm, identifikation af områder med maksimale og minimale temperaturværdier.

Vil i høj grad forenkle termografisk diagnose af huset og diverse tilbehør – aftagelige optiske vidvinkelobjektiver til at betragte det store billede og teleobjektiver til detaljering af kritiske områder, foldestativer, beholdere til opbevaring af batterier.

Regler for brug af termisk kamera

Hovedformålet med termografisk undersøgelse er at identificere varmetab og fejl i tekniske systemer fejlfrit, samt at opdage mulige svage punkter i boligbyggeriet under opførelsen.

Termografisk diagnose af bygninger omfatter:

• undersøgelse i langbølget infrarødt spektrum i området 8-15 µm;
• opbygning af temperaturkort over de undersøgte genstande og overflader;
• overvågning af dynamikken i termiske processer;
• præcis beregning af varmestrømme.

Kontrol af boligbyggeriet udføres både udvendigt og indvendigt. I første tilfælde kan infrarød optagelse afsløre grove defekter i luftinfiltration gennem husets klimaskærm og isoleringsfejl. I det andet tilfælde kan det afsløre fejl i funktionen af varmesystemet og elnettet.

Det er bedst at udføre termografisk diagnose i den kolde årstid, når temperaturforskellen mellem ude og inde er mere end 10 grader Celsius.

Jo større temperaturforskellen er, desto mere præcise er kontrolresultaterne. Derudover, for at få korrekte data, skal den undersøgte bolig opvarmes uafbrudt i mindst 2 døgn. Om sommeren er det stort set nytteløst at undersøge en bygning med termisk kamera på grund af den minimale temperaturforskel.

Kontrol af bygninger med varmestrålingsmodtagere viser fordelingen af temperaturfelter på overflader af genstande eller konstruktioner på et bestemt tidspunkt. Derfor afhænger optagelse med infrarødt kamera i høj grad af en række forhold, hvis overholdelse er afgørende for at opnå korrekte resultater.

Stærk vind, sol og regn påvirker apparatets funktion. Under deres påvirkning vil huset afkøles eller opvarmes, hvilket betyder, at kontrollen kan anses for ineffektiv. De undersøgte konstruktioner og overflader må ikke være udsat for skarpe direkte solstråler eller reflekteret stråling i 10-12 timer før starten af den termografiske diagnose.

Dør- og vindueselementer bør holdes i fast position i 12 timer før optagelse med infrarødt kamera og under bygningskontrollen.

Før undersøgelsen af huset skal du indstille basisindstillingerne på enheden, nemlig:

• indstille nedre og øvre temperaturgrænse;
• indstille området for termografisk optagelse;
• vælge intensitetsniveau.

Andre parametre justeres afhængigt af isoleringstype, væg- og dækmaterialer. Energirevision af et privat hus begynder med kontrol af fundament, facade og tag.

På dette trin er det meget vigtigt at foretage en grundig diagnostik, da områder på samme plan er meget forskellige, og varmestrålingsmodtagerne vil helt sikkert vise dette.

Efter inspektion af den udvendige del går man i gang med diagnostiske aktiviteter inde i boligbygningen. Her afdækkes omkring 85% af alle bygningsfejl og defekter i tekniske systemer.

Optagelsen udføres i retning fra vinduesblokke til døre, mens man langsomt undersøger alle tekniske åbninger og vægge. Dørene mellem rummene efterlades åbne for at stabilisere strømmene af opvarmet luft og minimere risikoen for målefejl.

Termografisk inspektion indebærer en trinvis kontrol af forskellige zoner i klimaskærmen, som skal være synlige for infrarød kameraoptagelse. Derfor skal vinduesområdet ryddes, og der skal sikres uhindret adgang til gulvlister og hjørner.

Væggene skal under indendørs termografi af bygningen befries for tæpper, malerier, løse gamle tapeter og andre genstande, der hindrer direkte sigt til det undersøgte objekt.

Huse med radiatorer fotograferes normalt kun udefra. Facadediagnostik udføres under gunstige vejrforhold – uden fugtig tåge, røg eller nedbør.

Fortolkning af indhentede data

Termografiske enheder registrerer temperaturforskelle fra 3 °C, hvilket vises på termogrammet som en abnorm zone i en karakteristisk farvespektrum. Men selve spektralzonebilledet er ikke tilstrækkelig dokumentation for at betragte det diagnostiserede område som defekt.

For alle abnorme zoner skal der udføres termiske beregninger, og først da kan der drages konklusioner om tilstanden af de undersøgte objekter.

Derfor leveres der sammen med bærbare termografikameraer instrumentel software til kvalitativ og kvantitativ analyse af termogrammer samt til oprettelse af rapporter.

Alt dette betyder, at der ikke kræves særlig træning for at arbejde med et infrarødt kamera. Ved at studere brugervejledningen kan man nemt selv udføre en termografisk inspektion og behandle resultaterne i det medfølgende program. Efter analyse af de opnåede data vil applikationen give en ekspertvurdering af billederne.

Derudover kan de indsamlede oplysninger overføres til programmer til statistisk databehandling – regneark eller specielle ingeniørværktøjer, f.eks. MathLab.

Det skal også bemærkes, at termografikameraet kan give unøjagtige resultater ved forkert opsætning. Sådanne situationer opstår ved undersøgelse af overflader som glas, blanke fliser og spejle.

Infrarød stråling fra nærliggende objekter vil reflekteres i disse overflader, hvilket fører til forvrængede termogrammer. For korrekt at bestemme temperaturen på spejlende overflader i termografiske instrumenter er det nødvendigt at justere korrektionskoefficienter.

Man bør også tage hensyn til kold stråling, som kan reflekteres fra vinduer og tag på en bolig. Det resulterende termogram kan være betydeligt koldere end husets faktiske tilstand.

Den kvantitative metode til analyse af temperaturfeltfordeling på konstruktionsoverflader tager ikke højde for emissionskoefficienten og baggrundsstrålingen fra omgivelserne. Det er ligegyldigt, om optagelsen udføres med et IR-kamera på stedet, eller om resultaterne behandles i software.

Ved udførelse af diagnostiske målinger inde i en bygning opnås mere pålidelige resultater, da eksterne klimatiske forhold ikke påvirker de undersøgte overflader. De endelige termogrammer efter behandling med relevante programmer svarer til virkeligheden.

Brug af en bygningstermograf gør det muligt objektivt at vurdere kvaliteten af bygningens varmeisolering, opdage kuldebroer og isoleringssætninger samt finde skjulte skader og installationsfejl i vinduesrammer, døråbninger og dårligt udførte samlinger i tag, vægge og etageadskillelser.

Infrarød diagnostik giver mulighed for korrekt og dermed økonomisk at udføre arbejde med at minimere varmetab i en bolig, reducere omkostningerne til gulvisolering og varmeisolering af andre konstruktioner.

Udførelse af en undersøgelsesprocedure vil give mulighed for at vælge den rette vægisolering og loftsisolering til en privat bygning. Dermed reduceres omkostningerne til opvarmning af privatboligen.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Princippet bag termografikameraet, inspektion af bygningen efter isolering for fejl og korrekt fortolkning af infrarøde billeder i videoen:

Funktionelle muligheder for termografiske scannere:

Video om, hvordan man udfører analyse og opretter en teknisk rapport over diagnostik af et hus med et termografikamera ved hjælp af softwaremodulet Testo IRSoft:

I dag er termografisk inspektion med IR-kamera en avanceret teknologi til ikke-destruktiv overvågning, som gør det muligt at kontrollere tilstanden af forskellige konstruktioner, kommunikationsnetværk og elektrisk udstyr.

Undersøgelse af varmetab ved hjælp af et termografikamera udføres for at forhindre nødsituationer, opdage fejl i varme- og fugtisolering samt identificere defekter i husets tekniske systemer.

Har du erfaring med at bruge et termokamera til at undersøge svage punkter i dit sommerhus/lejlighed? Måske kan du dele nyttige oplysninger om at finde varmetab i bygningskonstruktionen? Skriv venligst kommentarer, stil spørgsmål, del billeder om emnet i blokken nedenfor.