Przewodnik po termowizji

Termowizja bez tajemnic

Badania termowizyjne, mimo że od kilku dobrych lat są audytorskim standardem, wciąż budzą dreszczyk zainteresowania. W końcu widzenie w podczerwieni to super moc, którą poszczycić się mogą jedynie bohaterowie Marvela, niektóre zwierzęta, czy odpowiednio wyekwipowani komandosi 😉 Mimo że codzienna praca z termowizją odziera ją nieco z tajemniczości, wciąż jest jednym z najskuteczniejszych sposobów na identyfikację problemów związanych z efektywnością energetyczną budynków. W tym artykule omówimy, czym są badania termowizyjne, czego możemy się po nich spodziewać i kiedy pod żadnym pozorem nie należy ich wykonywać…

Wstęp do termowizji

Termowizja to nieinwazyjna technologia obrazowania, która pozwala na uzyskanie informacji o temperaturze danej powierzchni. Opiera się ona na zdolności detekcji i analizy promieniowania podczerwonego emitowanego przez obiekty. Wykorzystuje się ją głównie do obrazowania termicznego, czyli przedstawienia rozkładu temperatur na badanej powierzchni.

Co ciekawe, niektóre gatunki zwierząt (np. węże, ptaki i nietoperze) posiadają zdolność do widzenia w podczerwieni. Człowiek jednak musi wspomagać się kamerą termowizyjną, która rejestruje promieniowanie podczerwone odbijające się od obiektów. Kamery te posiadają matrycę detektorów, zwanych mikrobolometrami, które są wrażliwe na podczerwień. Mikrobolometry zmieniają energię promieniowania termicznego na sygnał elektryczny, który następnie jest przetwarzany i zamieniany na obraz termiczny. Podczas rejestracji obrazu termicznego, różne temperatury obiektów są przedstawiane za pomocą różnych odcieni kolorów lub skal kolorów. Ciepłe obszary zazwyczaj są przedstawione w czerwieniach, żółciach i pomarańczu, a chłodne obszary – na niebiesko lub czarno.

Technologia termowizji ma wiele zastosowań. W medycynie służy do diagnozowania różnych schorzeń, takich jak zakażenia, zapalenia lub nowotwory, poprzez wykrywanie anomalii temperatury ciała. W przemyśle, termowizja pozwala na wykrywanie wycieków, kontrolę jakości, monitorowanie pracy maszyn i urządzeń, a także termograficzne mapowanie budynków w celu identyfikacji strat energii. Jest również stosowana w wojskowości, bezpieczeństwie publicznym i innych dziedzinach, gdzie umożliwia obserwację w warunkach ograniczonej widoczności, wykrywanie ukrytych obiektów czy monitorowanie aktywności ludzi i zwierząt w nocy.

Czym są badania termowizyjne?

Badania termowizyjne polegają na skanowaniu powierzchni budynku przy użyciu kamery termowizyjnej. Urządzenie rejestruje promieniowanie podczerwone emitowane przez powierzchnie i przekształca je w obraz termowizyjny. Widać na nim wszelkie różnice temperatur na powierzchni budynku, co pozwala na zidentyfikowanie problemów związanych z izolacją, wilgotnością, wyciekami ciepła i chłodu oraz uszkodzeniami strukturalnymi. Dzięki nim można zidentyfikować miejsca, w których ciepło ucieka z budynku, co pozwala na podjęcie działań mających na celu poprawę stanu jego izolacji.

Podczas badania termowizyjnego audytor wykonuje za pomocą kamery termowizyjnej serię zdjęć obiektu, skupiając się nie tylko na samej fasadzie, ale również miejscach, przez które potencjalnie ucieka najwięcej ciepła – oknach, drzwiach, balkonach, otworach wentylacyjnych, a w przypadku bloków z „wielkiej płyty” – na łączeniach poszczególnych płyt, z których wykonany został budynek

Kiedy można wykonać badanie termowizyjne?

Aby wyniki badania termowizyjnego były miarodajne, należy wykonać je w ściśle określonych warunkach atmosferycznych. Przede wszystkim, powinna zostać zachowana odpowiednia różnica temperatur wewnętrznej i zewnętrznej w budynku, a na badane powierzchnie nie mogą być wystawione na ostre światło słoneczne. Z uwagi na to, najbardziej miarodajne badania termowizyjne możliwe są do przeprowadzenia podczas trwania sezonu grzewczego. 

Optymalne warunki do przeprowadzenia badań termowizyjnych przypadają zatem na miesiące jesienne i zimowe – przeważnie w okresie od listopada do lutego, czyli w sezonie grzewczym.

Nawet wówczas warto zwrócić uwagę na stale zmieniające się warunki pogodowe, które mogą udaremnić przeprowadzenie pomiarów. Planując przeprowadzenie ekspertyzy termowizyjnej warto nie tylko sprawdzić prognozę pogody, ale również ustalić kilkudniowy margines, w razie gdyby uległa ona nagłej zmianie. 

Etapy ekspertyzy termowizyjnej

Przeprowadzenie badań termowizyjnych zajmuje od kilku do nawet kilkunastu godzin, w zależności od wielkości obiektu i złożoności zlecenia. Mimo że do każdej ekspertyzy należy podchodzić w sposób indywidualny, możemy wyróżnić 4 powtarzające się każdorazowo etapy:

Przygotowanie i inspekcja

Jest to absolutna podstawa, bez której nie warto zaczynać dalszej pracy. Zanim wyruszymy na badanie, zapoznajmy się z dokumentacją techniczną obiektu oraz zaplanujmy kolejność prac. Warto również dopilnować, aby badane obiekty lub pomieszczenia miały stabilną temperaturę i nie były narażone na gwałtowne zakłócenia termiczne (np. silne przeciągi). Ważne jest również usunięcie wszelkich przeszkód, które mogą blokować widok termowizora na badany obszar.

Skanowanie termowizyjne

Jest to główny etap każdej ekspertyzy. Audytor zbiera za pomocą kamery termowizyjnej dane dotyczące emisji ciepła z różnych obszarów budynku. W przypadku obiektów mieszkalnych, większość zdjęć wykonuje się na zewnątrz budynku, skupiając się przede wszystkim na fasadzie budynku. W wyniku takiego skanowania powstaje obraz termowizyjny, który przedstawia rozkład temperatury na badanym przez audytora obszarze.

Analiza zebranych danych

W następnym etapie zdjęcia z kamer termowizyjnych sczytywane są na dysk i otwierane w specjalnym programie służącym do ich analizy (np. FLIR Thermal Studio). Interpretacja obrazu termowizyjnego może obejmować identyfikację obszarów o wysokiej i niskiej temperaturze oraz wykrywanie ewentualnych nieprawidłowości, wycieków ciepła, mostków termicznych lub innych problemów związanych z izolacją termiczną. Audytor może również porównać różne obszary na obrazie termowizyjnym w celu identyfikacji wzorców lub różnic temperatur.

Sporządzenie raportu

Na podstawie otrzymanej analizy audytor przygotowuje raport, w którym przedstawia swoje wnioski i zalecenia dla obsługi technicznej lub zarządcy obiektu. Raport może zawierać opis zidentyfikowanych problemów, takich jak nieszczelności, straty ciepła, wilgoć lub inne nieprawidłowości termiczne. Ocenie może też podlegać ogólna efektywność izolacji termicznej budynku. Pamiętajmy, że taki raport powinien być zrozumiały dla klienta i zawierać zalecenia dotyczące naprawy lub ulepszenia.

Korzyści płynące z badań termowizyjnych

Choć badania termowizyjne nie są lekiem na całe zło, w wielu sytuacjach mogą pomóc. Jakie dziedziny nie mogą się bez nich obyć?

Wykrywanie problemów termicznych:

Termowizja pozwala na szybkie wykrycie anomalii termicznych, takich jak przecieki powietrza, nieszczelności, mostki termiczne, problemy z izolacją lub awarie systemów grzewczych i chłodzących. Dzięki temu można szybko zlokalizować problemy i podjąć działania naprawcze, co przyczynia się do poprawy efektywności energetycznej budynków i oszczędności kosztów.

Bezpieczeństwo i nadzór:

Technologia termowizyjna jest szeroko stosowana w dziedzinie bezpieczeństwa i monitoringu stanu technicznego wszystkich budynków – zarówno tych mieszkalnych, jak i obiektów pożytku publicznego. Ekspertyza termowizyjna może być niezwykle pomocna w identyfikacji potencjalnych zagrożeń, takich jak wycieki niebezpiecznych substancji (np. gazu), usterek na instalacjach klimatyzacji i wentylacji oraz problemów z instalacjami elektrycznymi.

Efektywność energetyczna:

Badania termowizyjne mogą przyczynić się do poprawy efektywności energetycznej budynków i instalacji. Pozwalają na identyfikację obszarów strat ciepła lub chłodzenia, co umożliwia podjęcie działań naprawczych lub modernizacyjnych w celu ograniczenia utraty energii i oszczędności kosztów.

Kontrola jakości i konserwacja:

Choć w artykule poruszamy przede wszystkim kwestie związane z efektywnością energetyczną budynków, warto wspomnieć również o… procesach przemysłowych! Badania termowizyjne są świetnym narzędziem wspierającym kontrole jakości produktów, weryfikację procesów technologicznych oraz diagnostykę i monitorowanie stanu maszyn i urządzeń. Mogą pomóc w wykrywaniu problemów związanych z przegrzewaniem, nierównomiernym rozkładem temperatury, wyciekami czy uszkodzeniami.

Czy warto zdecydować się na badanie termowizyjne?

Uważamy, że tak. Nie są one kosztowne, a mogą oszczędzić nam ogromnych wydatków w dłuższej perspektywie.

Dzięki identyfikacji obszarów, przez które następują największe straty ciepła, zarządca budynku będzie w stanie skutecznie zaizolować budynek przed kolejnym sezonem grzewczym, dzięki czemu koszty ogrzewania spadną. Badania termowizyjne pozwalają również na zidentyfikowanie problemów z wilgotnością, wyciekami wody oraz uszkodzeniami strukturalnymi, co pozwala na ich naprawę w odpowiednim czasie i zapobiega kosztownym naprawom w przyszłości.

Tekst i opracowanie: Julia Szafran