Badania termograficzne w budownictwie

Przyziemia budynków w badaniach termograficznych – jako mające dużą bezwładność cieplną i podatne na nasłonecznienie (zwłaszcza w badaniach wiosennych) oraz nie posiadające izolacji termicznej – wykazują zwykle wysoką temperaturę.

W Polsce norma nie nakładała obowiązku izolowania ścian piwnicznych, w związku z czym obraz termiczny w starszych budynkach będzie zawsze świadczył o dużym przewodnictwie cieplnym, mimo że zwykle temperatura po drugiej stronie tych przegród jest niższa niż w mieszkaniach. Wyższą temperaturę spotykamy jedynie w pomieszczeniach węzłów ciepłowniczych, pralniach, hydroforniach itp.

Ze względu na bardzo dużą bezwładność cieplną, badania powinny być prowadzone w stabilnej temperaturze powietrza, a na stronie nasłonecznionej po 6–8 godzinach od zacienienia.

Strychy, stropodachy, dachy. Ściany strychów i stropodachów wentylowanych są budowane zwykle jako mające obniżoną izolacyjność cieplną. Podwyższona temperatura ścian strychów widoczna na termogramach może być jednak skutkiem wad wykonawczych izolacji kładzionej na stropach mieszkań (stropodachy wentylowane budowane są jako nieprzechodnie i jako takie są niemożliwe do sprawdzenia).

Stropodachy niewentylowane podatne na zawilgocenia powinny być sprawdzane termograficznie z góry (z wysokich domów, z helikoptera), przy dobraniu takich warunków pogodowych, aby kontrast termiczny był największy.

Naroża zewnętrzne budynku powinny być zimniejsze od sąsiednich fragmentów ścian, z powodu różnicy powierzchni napływu i odpływu ciepła (wnęka i róg) oraz z powodu różnicy współczynników konwekcyjnego przejmowania ciepła α (wnętrze-zewnętrze). Analogicznie – wnęki powinny być zawsze cieplejsze od sąsiednich fragmentów ściany. Każde odstępstwo od tych reguł powinno być sprawdzone.

Zawilgocenia murów i osłon zewnętrznych – obok klasycznych metod wykrywania, wymagających jednak dostępu bezpośredniego – mogą być wykrywane termograficznie w sprzyjających warunkach (wiatr, małe gradienty temperatury w funkcji czasu), jednak uzyskane wyniki wymagają weryfikacji.

Okna są poddawane badaniom termograficznym od zewnątrz pod kątem poszukiwania ich termoizolacyjności i szczelności. Jako elementy o małej bezwładności cieplnej (szyby, ramy) mogą być badane nawet podczas zmian temperatury powietrza.

Przy badaniach szczelności od zewnątrz konieczne jest spełnienie warunku wypływu ogrzanego wewnętrznego powietrza przez szczeliny w oknach ściany zawietrznej, bądź naturalnego wypływu na wyższych piętrach (przy braku wiatru). Ten sposób wymaga aparatury termowizyjnej wyposażonej w teleobiektyw, ze względu na małe rozmiary kątowe śladów cieplnych szczelin.

Ze względu na nie najwyższą wartość współczynnika emisyjności dla szyb, są one podatne na odbicia i bardzo ważne jest, aby badania mające na celu ocenę termoizolacyjności były wykonywane w idealnych warunkach środowiskowych, tj. w warunkach pełnego zachmurzenia. Jest to najlepsza sytuacja w ogóle dla badań termowizyjnych na wolnym powietrzu.

Nieboskłon ma temperaturę radiacyjną (mierzoną kamerą termowizyjną) zależną od stanu zachmurzenia – dla czystego nieba wynosi ona poniżej minus 50°C, dla chmur „wysokich” białych – kilka do kilkanastu K poniżej temperatury otoczenia, dla chmur „niskich”, ciemnych jest bardzo bliska temperaturze otoczenia.

Szyby na wyższych piętrach oglądane są pod kątem takim, że w odbiciu znajduje się niebo. I podobnie jak widoczne byłyby odbite gorące obiekty (w postaci podwyższenia temperatury odczytanej na termogramie), widoczne są też „zimne odbicia” w postaci obniżenia temperatury (i to często poniżej temperatury otoczenia).

Okna o różnej jakości na 6. i 7. piętrze tego samego budynku, na tej samej elewacji – po prawej stronie widoczne rozszczelnienia okien w górnej krawędzi (wykonano przy pomocy obiektywu o kącie polowym 12°)

Budynek typu LIPSK – wypływy powietrza widoczne jedynie na górnych kondygnacjach (wykonano w warunkach bezwietrznych)

Rejestracja „zimnych odbić” wykonana została w nie najgorszych warunkach radiacyjnych nieba: rzeczywista temperatura szyb jest niewątpliwie wyższa niż elewacji (podobny problem występuje też dla innych „niskoemisyjnych” pokryć elewacji, jak płyty PCV – Al, polerowany granit i inne)