TERMOGRÁFIA

"Mérd ami mérhető és tedd mérhetővé ami még nem mérhető." (Galileo Galilei)

A XXI. század elvárásainak megfelelően az épületek energiahatékonyságára helyeződik a legnagyobb hangsúly. A törvényi szabályozások és a felhasználói igények is ebbe az irányba mutatnak. Az épületek szigetelésének, nyílászáróinak, a fűtés rendszernek és a gépészetnek is összehangolt egészet kell alkotnia, ahhoz, hogy az épület energetikai szempontból kiemelkedő lehessen. A megfelelő minőség eléréséhez elengedhetetlen a különböző folyamatoknál, munkaszakaszoknál a pontos mérőműszeres vizsgálat és dokumentáció. Az épületek használata során szükségszerű a rendszeres ellenőrzés, karbantartás, hibaelhárítás, régi épületek esetén a felújítás, korszerűsítés jelenthet további feladatot, lehetőséget a szakemberek számára.

Sokan szeretnének a falakon átlátni. Ezt a termográfiai vizsgálat sem tudja megtenni, de a falfelület hőmérsékletéből - a hő fénykép kiértékelésével - sok minden láthatóvá válik.

Az infravörös sugárzás az emberi szem számára láthatatlan, azonban minden olyan tárgy, melynek hőmérséklete az abszolút nulla pont, azaz körülbelül - 273 °C fok fölött helyezkedik el infra sugarakat bocsájt ki.

A kézi hőkamerák az infrasugarakat látható hőképekké alakítják, melyekkel lehetővé válik a minőségi és mennyiségi hőmérséklet-elemzés elvégzése különböző berendezéseken, vagy épületeken. Ezáltal könnyen behatárolhatóak a penészesedésre hajlamos, veszélyeztetett, hőhíd helyek.

A hordozható hőkamerák használata számos területen jelentős segítséget jelent. Nagy jelentőségűek a megelőző karbantartás, az épület-felügyelet, valamint az előzetes diagnosztika területén. A kamera segítségével láthatóvá válnak az anomáliák és lehetővé válik a pontos hiba meghatározás. Roncsolás mentesen vizsgálhatóak a különböző felületek és szerkezeti elemek, így a problémák láthatóvá válnak, még mielőtt zavarok keletkeznének.

Sok esetben - az építészeti és az ipari felhasználásban egyaránt - a termográfia elősegíti a folyamatbiztosítást és a minőség javítását, illetve olyan lehetőségeket nyújt, melyek új szolgáltatások ajánlását eredményezhetik.

Kültéri - Beltéri mérés

A kültéri hőkamerás felvételek készítésére alapvetően a kora hajnali időszak a legalkalmasabb, mivel a Nap által felmelegített felületek meghamisíthatják a mérést. Az ideális viszonyok a száraz levegő és a szélcsend (max. 2m/s). Éles kép készítésénél a legmegfelelőbb, ha a bel- és a kültér között a hőmérséklet-különbség 15-20 °C. Fontos, hogy az épület nyílászárói zárva és a teljes fűtési rendszer bekapcsolva legyen. A beltér egyenletesen legyen felfűtve.

A beltéri mérésnél az időjárási feltételek nem, illetve korlátozottan érvényesülnek. Ez előny, viszont hátrányként említhetjük, hogy vannak épületrészek melyeket a beltérből nem láthatunk, valamint a bútorok elhelyezkedése is megnehezítheti a mérést.

Beltérben egyszerűen felismerhetők például az ablak alatti hőhidak, a szigetelési hiányosságok. Padlófűtési csövek, vízvezetékek szivárgásakor a hibaforrás könnyen, roncsolás mentesen meghatározható.

Ezek a minimális feltételei egy jó minőségű hőkép elkészítésének.

Az épületek burkai, a penészképződés

Az épületek határoló falai a külső hőmérséklet és a belső hőmérsékletet választják el egymástól. Mivel az épületeink nem egy anyagból és minőségből épülnek, és térbeli elrendezésükből kifolyólag is másképp vezetik a hőt a falakon keresztül.

Kőnyű belátni, hogy más a hővezető, hősugárzási képessége egy vasbeton áthidalónak, mint egy hőszigetelő képességekkel ellátott falazó téglának. Ugyanakkor azt is észre kell vennünk, hogy a szoba egy piciny sarka mekkora külső felülettel érintkezik, így annak a hűtőhatása abban az egy kis sarokban összpontosul.

Azt tudni kell, hogy nincs hőhíd-mentes épület. Csak a hőhidak nagyságát lehet csökkenteni a kívánt érték alá.

A penészesedés akkor lép fel, ha a falfelület hőmérséklete a harmatpont alá esik.
Az épületen belüli levegő mindig tartalmaz bizonyos mennyiségű nedvességet, pára formájában. Ha a levegő relatív hideg falfelülettel érintkezik, a hőmérséklete itt nagymértékben lehűl, a benne lévő vízgőz lecsapódik a falfelületen.

A helységet határoló felületek - falak, padló, mennyezet - hőmérsékletet meghatározható a komfortérzet szempontjából. A helyesen alkalmazott és megfelelő anyagú, vastagságú hőszigetelés - az energia megtakarítás mellett - döntően befolyásolja a helységben tartózkodók hőérzetét, egészségét, életminőségét, emellett segíti megóvni az épületet.

Testo 880 hőkamera

A 0,1 °C-nál kisebb termikus felbontás, a detektor optimális kihasználását, és a 320 x 240 pixel képinterpolációt lehetővé tevő, tökéletesre fejlesztett elektronika révén a testo 880 olyan kristálytiszta képet ad, mely a legigényesebb felhasználót is meggyőzi.

A különböző nagyságú és különböző távolságban elhelyezkedő mérendő tárgyakhoz való alkalmazkodást egy nagy látószögű és egy teleobjektív teszi lehetővé.

Az infrasugárzás optimális kihasználását kiváló minőségű F1-germánium optika garantálja.

A beépített digitális fényképezőgéppel, és kép a képben funkcióval is rendelkező testo 880 a valós és az infra felvételek egymáshoz rendelésével gyors, biztonságos és egyszerű dokumentálást biztosít.

A cserélhető védőüveg megóvja az optikát a károsodástól. A műszerben könyvtárak és alkönyvtárak hozhatóak létre, így az olyan adminisztrációs feladatok, mint az előzetes tervezés, képek kezelése, mérési helyek és utak rendszerezése a minimumra csökkenthetőek.

Nagy termikus felbontása (<0,1°C) részletesen láthatóvá teszi a hiányos szigetelést, a hőhidakat, építési hibákat- és károkat.

Rádiófrekvenciás pára-, és hőmérséklet-érzékelővel egészíthető ki, és valós idejű páraeloszlás megjelenítésére alkalmas annak érdekében, hogy a veszélyes, allergiát okozó penészképződés megelőzhető legyen, illetve a penészképződés rizikója a ház legeldugottabb sarkaiban és falmélyedéseiben egyaránt minimalizálható legyen.

Az épület termográfiában az infravörös méréstechnika kiválóan alkalmas a fűtés vagy a klimatizálás során keletkező energiaveszteségek gyors és hatékony elemzéséhez.

A hőkép és a valós kép az elemzés során egyszerre jelenik meg, majd az a kiértékelésekkel, megjegyzésekkel együtt automatikusan átvihető a jegyzőkönyvbe, így a mérési eredmények könnyen dokumentálhatóak.

A jelentésvarázsló utasításai alapján lépésről lépésre elkészíthető a teljes értékű, átlátható termográfiás jegyzőkönyv. Különböző sablonok állnak rendelkezésre mind az egyszerű, gyors mind pedig az átfogó elemzések dokumentációjához. A dokumentum sablonok minden lényeges információt tartalmaznak a mérési hellyel, mérési feladattal, és a mérés eredményével kapcsolatosan.

Épületenergetikai - szigetelés és hőhidak - vizsgálatához a szoftver tartalmazza a DIN EN 13187 szabványnak megfelelő részletes jelentésformátumot. Továbbá egy beépített jelentéstervező szoftverrel elkészíthetjük saját jegyzőkönyv sablonunkat is.

A precíz eredmények érdekében az infra képen különböző anyagok emissziós tényezői állíthatóak be és korrigálhatóak területenként, vagy akár pixelenként is.

Alkalmazási példák az épület termográfiában

hőhidak, hőszigetelések feltérképezése, hőszigetelési hiányosságok megállapítása, ablaktömítések és egyéb nyílászárók hiányosságainak azonosítása, ill. légbetörések kivizsgálása, penészesedére hajlamos helyek megkeresése, légszigetelési vizsgálatok, hőcsapdák feltérképezése (télikertek, loggiák, erkélyek beüvegezése), beázások, felvizesedések okainak meghatározása, szivárgások keresése vízcsőhálózatban, padlófűtésnél, vízszivárgás, padlófűtés, falfűtés sérülések könnyű felismerése, megismerni és megítélni a történelmi épületeket, gyenge, közép és erősáramú elektromos rendszer ellenőrzése (túlmelegedés), kapcsolószekrény diagnosztika, hőcserélők ellenőrzése, gépészeti berendezések, forgó alkatrészek diagnosztikája, klíma berendezések és hűtési rendszerek ellenőrzése, kemencék, szárítók ellenőrzése

Hőhidak műszaki ellenőrzése hőkamerával

Ha betartottuk a mérési feltételeket, már csak azt kell megtudnunk, hogy az így kapott mérési eredményeket (grafikusan megjelenítve, tehát a hőképeket) hogyan kell kiértékelni, elemezni. A következőkben ezért a leggyakoribb épületszerkezeti hibák, megjelenését, felismerhetőségét mutatom be külön-külön.

Hőhidak hőszigetelési hiányosságok

A hőhidakat viszonylag egyszerű felismerni: ott, ahol egy kültéri felvételen - többnyire jól körbehatárolhatóan - a legmagasabb hőmérséklet tapasztalható (és nincs lokális külső hőforrás vagy tükröződés), hőhíd (vagy repedés) található. A beltéri felvételeken a leghidegebb helyek utálnak a legtöbb esetben hőhidakra. Ugyanolyan könnyen megállapítható (egyforma külső, illetve belső bevonat esetén), hogy melyik épületelem bír jobb vagy rosszabb hőszigetelő tulajdonságokkal.

Nézzük, mi minden vizsgálható meg:

  • felújítási szükségletek felmérése régi épületeken (például ablakok állapota, falak hőszigetelése, fugák és csatlakozások kivitele)
  • külső hőszigetelések kivitelezésének ellenőrzése új és felújított épületek esetén, valamint utólagos épületrészek, erkélyek stb. falbekötéseinél;
  • szerkezeti hőhidak jelentkezése áthidalók (például vasgerendák) miatt;
  • fugák állapota (különösen a házgyári panel épületek esetén érdekes);

A nem megfelelően hőszigetelt külső falon vezetett fűtésvezeték nem csak a fal belső részét melegíti, hanem a külsőt is. A fűtési energia nagy részét el lehet így veszíteni. A kritikus pontok helye pontosan megállapítható.

Egy hagyományos - nem szigetelt - téglafalon négyzetméterenként 2 watt energia is elveszhet. Hogy hol és mennyi hőszigetelés szükséges azt a termográfiai vizsgálat pontosan meghatározza.

A fűtőtestek felfogató csavarjai átvezetik a meleget a fal külső széléig. A nem szigetelt falfúrások és áttörések sok hőveszteség okai.

Rejtett elemek

A rejtett épületkonstrukciós elemek termográfiai felderítésére irányuló méréseket különböző időjárási viszonyokhoz, illetve napszakhoz kötődő hőfolyamatok kihasználásával kell elvégezni.

A "trükk"lehet a nappal történő felmelegedés után (az azt követő napsütés nélküli időben) történő mérés (hőkapacitás- különbségek alapján), vagy az éjjeli, illetve téli kihűlés miatt fellépő hőáramláson alapuló mérés. Minden esetben a kívánt hatásnak megfelelően a bevizsgálandó (keresett) anyagok és a környezetük között fennálló hő kapacitás-, illetve hő vezetési különbségeket kell kihasználni. Az alábbiakban példákat sorolok fel e technológiák kihasználására.

  • (Kötőelemek keresése házgyári panelépületeknél)
  • A beton (panel) és a vas (kötőelem) különböző hő vezetési képessége miatt megfelelő hő áramlás esetén (ajánlott kül- és beltéri hőmérsékletek maximum -10, illetve minimum 20 oC) a panelekben lévő kötőelemek láthatóvá tehetők. így egy panelház felújítása előtt megállapítható az egyes panelekben lévő kötőelemek elhelyezkedése és mérete.

Paneles épület hőkamerás vizsgálata

A paneles szerkezetű épületek gyakori hibái a panelelemek csatlakozási pontjainál fellépő vonalas hőhíd, szigetelési hiányosság. A csatlakozásoknál általában csak a csapadékvíz bejutása elleni veszélyre figyeltek, a hőszigetelési hiányosságra nem.

Az ablakok egyesített szárnyú, az ablakszárnyak egymáshoz rögzítése csavaros megoldással készültek. A két szárny között a levegő nem zárt, a szárnyakban 2x1 rétegű üvegezés van. A szerkezet légzárása nem megfelelő, a légmozgással sok hőveszteség képződik.

A hőkamerás vizsgálat hőképén látható a panel szerkezeti elemeinek csatlakozási hibái. A hőhidas szerkezet hőveszteségei narancssárga színnel illusztrálva jelzik a hő távozását, a hőveszteséget.

Gyakori panelhiba, a csatlakozásoknál rugalmas bitumenes szivacs-csík került beépítésre, a csapadékvíz kivezetése és a légzárás fokozása érdekében, de a hőszigetelés nem lett megoldva. A csatlakozásoknál hőhidak alakultak ki, a hőveszteség rontja a lakás belső hőtároló képességét, sok a veszteség. Az ablaküveg hőátbocsátái tényezője rossz.

Teljesen bevakolt favázas házak

A favázas házak vakolat alatt lévő konstrukciós elemeinek feltérképezése akár nyáron (miután a napsütéstől felhevült az épület külseje), akár télen (hőáramlás a fűtött belső tértből) lehetséges. Ekkor a fa elemek és a fal szerkezet eltérő hőtárolási kapacitását használják ki.

Teljesen bevakolt vasbeton pillérvázas épületek

A hőképen jól látható a hőszigeteletlen vasbeton tartószerkezet, pillér vázszerkezet. Narancssárgával kirajzolódnak azok a helyek, ahol a hő kiáramlik az épületből.

Az épület tartószerkezeti rendszere hőhidas.

Javítása utólagos hőszigeteléssel megoldható.

Energiaveszteség a padlástérben

A fűtetlen padlástereken nagyon sok helyen lehet a drága energiát az épületből kiengedni.

A thermográfiai vizsgálattal megállapítható a legfelső födém szigetelésének hiányossága és helye.

A fűtési rendszer padlástérben lévő elemeinek hőszigetelés hiánya a hőfényképen rögtön megjelenik.

Ha a fal és a födém találkozása nem teljesen tömített, szintén sok energia veszhet el.

Áthidalók elhelyezése és hőhídjai

Megfelelő hőáramlás esetén a falban lévő vas- és faláthidalók láthatóvá válnak termográfiai eszközök alkalmazásával. (A vas nagy hővezető képessége, a fa csekély mértékű hővezetése és
hőkapacitása miatt válik láthatóvá beton vagy tégla között.) Ugyanezen alapulva egymástól eltérő tulajdonságú építési anyagok (átépítések, toldások, ráépítések) tehetők láthatóvá.

A Hőképeken jól láthatók a hőszigeteletlen áthidalók általi hőveszteségek, hőhidak.

Hőhidas sarok

Hideg hőhidas sarok, hőszigetelési hiányosság miatt. A helyiség fürdőszoba, ezért funkciója miatt párás nedves, gőzős. A hideg falsarok következtében a pára lecsapódik, és folyamatosan nedves, vizes felület alakul ki. A nedvesedés a gomba és penész táptalaja. Azon felül, hogy egészségre-légzőszervre ártalmas, nagyon sok hőveszteséget okoz, így káros lehűlések mutatkoznak. Ugyanakkor, hiába van meleg a helyiségben, a felület sugározza a hideget, ezért kellemetlen hőérzetet okozva.

A hőképen a fentiekben leírtakat illusztrálja a színes felületi sávok váltakozása a felületi hőmérsékletük szerint. Látszik, hogy a födém a sarokpont felé folyamatosan lehűlő felülettel bír, a kék szín a falban lévő pára-víz nagyobb mennyiségét jelzi. A felületi hőmérséklet mutatja, hogy komoly hőhíd alakult ki az épület sarokpontjában lévő szerkezeti csomópontban.

Légszigetelési hiányosságok, tömítetlenség

Ez a vizsgálat általában úgynevezett blower doorral történik: a külső térbe fújó ventilátorral csökkentik a belső légnyomást 50 Pa értékkel a külsőhöz képest.

Így kívülről beáramlik a hideg levegő a tömítetlen helyeken. Termográfiai eszközökkel jól detektálhatók a hideg külső levegővel lehűtött épületelemek, azaz

  • hibás ablakkeret-falbekötés, illetve rossz tömítésű vagy deformálódott nyílászárók;
  • hiányos tömítésű redőnyök és szerelési fedőik;
  • rossz szigetelésű búvónyílások levegőztetett tetőtereknél;
  • szerelési kivágások gipszkartonfalakban (villamos szerelés stb.);
  • tetőtér a alapfala, valamint könnyűépítésű és hagyományos épületrészek közötti átmenetek hibái;
  • hiányos tetőtéri pára- és levegőzáró fóliák.
  • Az energiaveszteségek nagy részét a kontrollálatlan légcsere, vagyis a tömítetlenség okozza.

A hőfénykép precízen kimutatja azokat a pontokat, ahol az energia szabadon távozik az épületből, így csak a szükséges javítási munkákat kell elvégezni. Indokolt a nyílászárók után állítása, a meglévő gumitömítések kicserélése, pótlása.

Páralecsapódás

Az épületek hőkamerás vizsgálatának egyik fontos gyakorlati területe az átnedvesedések és beázások felfedezése.

Az épületben lévő levegő mindig tartalmaz bizonyos mennyiségű nedvességet gőz formájában. A levegő nedvesség megkötési képessége a hőmérsékletétől függ. Harmatpontnak nevezzük azt a hőmérsékletet, amely alatt a levegőben lévő pára kondenzál, és kondenzvízként lecsapódik az ilyen hőmérsékletű felületen. Ez természetesen a fal belsejében is megtörténhet, hiszen egyrészt a fal maga levegő-, illetve páraáteresztő képességgel bír, másrészt a külső és belső hőmérséklet gradiense pont a falban lépheti át a harmatponthoz tartozó hőmérsékletet.

A páralecsapódási károk lehetséges okai:

  • hiányos hőszigetelés (elsősorban a szoba sarkain vagy áthidalóknál ill. betonkoszorúknál vehető észre);
  • az épület rossz üzemeltetése (nem megfelelő fűtés vagy szellőztetés).

Falak nedvesedése, kapilláris nedvesség, illetve beázások

A falak nedvesedésének sok oka lehet, a hiányos hőszigeteléstől a rosszul kivitelezett esőcsatornáig.

A termográfiai vizsgálattal megállapítható a víz eredete és annak pontos helye.

A hőkamera segítségével pontosan kimutatható a javításra szoruló terület, ezzel komoly költségek spórolhatóak meg. A csempék mögötti nedvesedést csak a termográfiai vizsgálat mutatja ki.

A termográfiai vizsgálat során felfedezhető az elpárolgó nedvesség (a szükséges elpárolgási hőmennyiség) által okozott hőelvonás miatt fellépő hőmérséklet-csökkenés. Az ilyen vizsgálat természetesen különösen jó termikus felbontású hőkamerát feltételez.

E módszerrel megtalálhatók a következő jelenségek:

  • földből feláramló vagy beszivárgó (kapilláris) nedvesség;
  • tetőbekötések vagy ereszvezetékek tömítetlensége miatt bekövetkező beázások;
  • szennyvízvezetékek tömítetlensége miatti beázások.

Irodalomjegyzék

Rahne Eric, Copyright PIM Professzionális Ipari Méréstechnika Kft

  • Épülettermográfia
  • Hőképfelvételek készítése szakmai szemmel
  • Diagnosztikai eljárások energiatakarékos építészethez

Testo (Magyarország) Kft.Többet látni. Többet nyújtani. Testo 880 hőkamera