Termografi för byggnation: typer och regler för besiktning av hus

Det går att objektivt bedöma utfört isoleringsarbete på ett småhus utifrån flera tecken. Oftast handlar det om mängden förbrukad el för uppvärmning och termometeravläsningar. Men om isoleringen är ineffektiv är det svårt att hitta orsaker utan specialutrustning.

I sådana situationer använder man termografikameror för bygg. I vår artikel beskrivs i detalj hur enheten fungerar och dess konstruktion. Regler för användning och bearbetning av data från termografering presenteras.

Varför genomföra termografisk besiktning?

Besiktning med byggnadstermografikamera av ett hus, sommarstuga eller bostadshus gör att man på termogrammet kan se vad som händer inuti olika föremål och byggnadskonstruktioner utan att röra dem. Detta kallas oförstörande kontroll.

En sådan inspektion visar tillståndet på värmeledningar i väggar och golvvärme utan att bryta upp puts eller kakel.

Termisk diagnostik bygger på principen att fånga upp ojämnheter i värmefältet, vilket gör det möjligt att bedöma tillståndet hos de undersökta objekten.

Känsligheten hos vissa modeller når hundradelar av en grad, vilket gör att man inte bara kan se värmespår på konstruktionernas yta utan också förstå vad som händer inuti.

En unik fördel med moderna termografikameror jämfört med andra kontrollmetoder är just möjligheten att se inuti föremål utan att bryta deras integritet. Även en minimal avvikelse i temperatur från normalvärdet kan indikera problem, till exempel i elsystemet.

Att kontrollera ett småhus med termografikamera hjälper till att lösa en rad olika problem:

• lokalisera värmeläckage och fastställa deras intensitet;
• kontrollera ångspärrens effektivitet och identifiera kondens på olika ytor;
• välja rätt isoleringstyp och beräkna mängden isoleringsmaterial som behövs;
• upptäcka läckor i taket, rör och värmeledningar, samt läckage av värmemedium från värmesystemet;
• kontrollera lufttätheten hos fönster och kvaliteten på dörrinstallationen;
• utföra diagnostik av ventilation och luftkonditionering;
• fastställa om det finns sprickor i byggnadens väggar och deras storlek;
• hitta stopp i värmesystemet;
• diagnostisera elsystemets skick och identifiera dåliga kontakter;
• upptäcka var gnagare finns i huset;
• hitta källor till torrhet/ökad fuktighet inne i en privat byggnad.

En byggnadstermokamera gör det möjligt att snabbt kontrollera om parametrarna för den uppförda byggnaden uppfyller tekniska krav, bedöma kvaliteten på fastigheten innan köp och diagnostisera funktionen hos interna installationer.

En genomförd inspektion av huset med termografisk scanner innan läggning av isoleringsmaterial hjälper till att korrekt beräkna kostnaderna för isolering

Och efter att arbetet är klart gör termografisk fotografering det möjligt att kontrollera slutresultatet och upptäcka installationsbrister som orsakar värmeförluster. Kontrollen visar även köldbryggor som snabbt kan åtgärdas vid förberedelse inför vintersäsongen.

Inför ombyggnad eller reparation av gamla byggnader kommer apparaten med infraröd kamera till hjälp för att identifiera de kallaste zonerna och läckagepunkter, problem med golvvärme, och objektivt bedöma omfattningen av planerade byggarbeten.

Konstruktion och arbetsprincip

Det känsliga elementet i en termokamera är en sensor som omvandlar infraröd strålning från olika objekt i den livlösa och levande naturen, samt bakgrunden, till elektriska signaler. Den mottagna informationen bearbetas av apparaten och visas på displayen som termogram.

Hos alla levande organismer avges värmeenergi som ett resultat av metaboliska processer, vilket är tydligt synligt för utrustningen

I mekaniska apparater uppstår uppvärmning av enskilda komponenter på grund av konstant friktion i kontaktpunkter mellan rörliga delar. I elektrisk utrustning och system värms strömförande delar upp.

Efter att ha riktat och fotograferat objektet skapar IR-kameran omedelbart en tvådimensionell bild som innehåller fullständig information om temperaturvärden. Data kan sparas i enhetens eget minne eller på externa media, eller överföras via USB-kabel till en dator för detaljerad analys.

Vissa modeller av termokameror har inbyggda gränssnitt för omedelbar trådlös överföring av digital information. Den registrerade termiska kontrasten i termokamerans synfält gör det möjligt att visualisera signaler på apparatens skärm i halvtoner av svartvit palett eller i färg.

På termogram visas intensiteten av infraröd strålning från undersökta konstruktioner och ytor. Varje enskild pixel motsvarar ett specifikt temperaturvärde.

Genom ojämnheter i värmefältet upptäcks fel i husets konstruktioner och defekter i byggmaterial, brister i värmeisolering och undermåliga reparationer.

På termografins svartvita skärm visas de varmaste zonerna som ljusast. Alla kalla objekt blir nästan omöjliga att urskilja.

På den färgade digitala displayen lyser de områden som avger mest värme i rött. I takt med minskande strålningsintensitet skiftar spektrumet mot violett. Svart färg på termogrammet markerar de kallaste zonerna.

För att bearbeta termografins resultat räcker det att ansluta enheten till en persondator. Detta gör det möjligt att justera färgpaletten på termogrammet så att det önskade temperaturintervallet syns tydligast.

Moderna multifunktionella enheter är utrustade med en speciell detektormatris som består av ett stort antal mycket små känsliga element.

Infraröd strålning som fångas av termografins objektiv projiceras på denna matris. Sådana IR-kameror kan upptäcka temperaturkontraster ner till 0,05–0,1 °C.

De flesta termografimodeller är utrustade med en LCD-kontrollskärm för att visa information. Skärmkvaliteten är dock inte alltid ett tecken på en hög nivå på den infraröda utrustningen i stort.

Huvudparametern är mikroprocessorns kapacitet för att koda insamlade data. Informationsbehandlingens hastighet spelar en avgörande roll eftersom bilder tagna utan stativ kan bli suddiga.

Funktionen hos termografiska enheter bygger på att registrera temperaturskillnaden mellan den allmänna bakgrunden och objektet, och omvandla insamlade data till en grafisk bild som är synlig för det mänskliga ögat.

En annan viktig parameter är matrisens upplösning. Enheter med fler känsliga element ger tvådimensionella bilder av högre kvalitet än termografiska instrument med lägre upplösning på detektormatrisen.

Denna skillnad förklaras av att varje känslig cell täcker en mindre yta av det undersökta objektet. I grafiska bilder med högre upplösning är optiskt brus nästan osynligt.

Typer av termografikameror

Att kontrollera ett privat hus för värmeförluster med en IR-kamera gör det möjligt att utföra extremt noggranna mätningar och kvalitativ analys av alla temperaturindikatorer. Därefter, baserat på snabbt insamlade data, kan man utföra reparationsarbeten och/eller modernisera bostadsobjektet på ett korrekt sätt.

För termografisk diagnostik används två typer av enheter:

• stationära termografer;
• portabla infraröda kameror.

Stationära instrument används främst på produktionsföretag. De är avsedda för regelbunden kontroll av elnät och kontinuerlig övervakning av komplex teknisk utrustning. Stationära termografisystem är baserade på halvledarmatriser av fotodetektorer.

Med hjälp av bärbara termografer utförs energiinspektioner av flerbostadshus och privata byggnader. Dessa enheter används både för engångslokal kontroll och för omfattande diagnostik av hus.

Bärbara termografer är utvecklade med kiselbaserade okyddade mikrobolometrar och passar utmärkt för användning på svårtillgängliga platser.

Termografering är en effektiv kontaktfri undersökningsmetod som lämpligen kombineras med användning av en blowerdoor för mätning och kontroll av byggnaders lufttäthet.

Beroende på funktionerna skiljer man på tre typer av termografer:

1. Observationsinstrument — ger endast visualisering av olika termiskt kontrastrika objekt, ofta i monokromt utförande.
2. Mätinstrument — skapar en grafisk bild inom infraröd strålning och tilldelar varje punkt i ljussignalen ett specifikt temperaturvärde.
3. Visuella pyrometrar — är avsedda för kontaktfria temperaturmätningar och visualisering av värmefältet för specifika objekt för att upptäcka zoner med avvikelser från normala värden.

Priset på bra funktionella mottagare av värmestrålning börjar från 3 000 dollar. Att köpa en för en engångsundersökning av ett hus är helt enkelt inte lönsamt. Många företag erbjuder idag byggnadstermografer att hyra per dygn. Det är en mycket bekväm tjänst.

Man kan också beställa en fullständig professionell termografisk undersökning av en villa/ett hus. Genomsnittspriset för termografering är 5 dollar per kvadratmeter boyta för ett privat bostadsobjekt.

I allmänhet är priset på termografer en indikator på deras funktionalitet. Men även budgetmodeller utför effektivt infraröd diagnostik. Därför bör man vid valet fokusera på grundläggande tekniska specifikationer och förmågan att lösa specifika uppgifter.

Funktionerna hos termografikameror beror på upplösningen hos infrarödsensorn, dess känslighet och temperaturmätområde

En stor fördel är tillgången till extrafunktioner, nämligen: digital zoom, laserpekare, annotering av termogram, justerbar färglarm, identifiering av områden med maximala och minimala temperaturvärden.

Olika tillbehör förenklar termografisk diagnostik av huset avsevärt – avtagbara optiska vidvinkelobjektiv för översiktsbild och teleobjektiv för detaljering av kritiska områden, hopfällbara stativ, förvaringscontainrar för batterier.

Regler för användning av termografikamera

Huvuduppgiften för termografisk undersökning är att felfritt identifiera värmeförluster och defekter i tekniska system, samt att upptäcka eventuella svaga punkter i ett bostadsobjekt under byggskedet.

Termografisk diagnostik av byggnader omfattar:

• undersökning i det långvågiga IR-området av spektrat inom intervallet 8–15 µm;
• upprättande av temperaturkarta över undersökta objekt och ytor;
• övervakning av dynamiken hos termiska processer;
• noggrann beräkning av värmeflöden.

Kontroll av ett bostadsobjekt utförs både utvändigt och invändigt. I det första fallet möjliggör infraröd fotografering att upptäcka grova infiltrationsdefekter av luftflöden genom husets omslutande konstruktioner och isoleringsdefekter. I det andra fallet identifieras fel i funktionen hos värmesystemet och elnätet.

Det är bättre att utföra termografisk diagnostik under den kalla årstiden, när temperaturskillnaden mellan ute och inne är mer än 10 grader Celsius.

Ju högre temperaturskillnad, desto noggrannare resultat. Dessutom måste det undersökta bostadsobjektet värmas oavbrutet i minst 2 dygn för att få korrekta data. På sommaren är det nästan meningslöst att undersöka en byggnad med värmekamera på grund av minimal temperaturskillnad.

Kontroll av byggnader med värmestrålningsmottagare visar fördelningen av temperaturfält på ytor av objekt eller konstruktioner vid en specifik tidpunkt. Därför är infraröd fotografering starkt beroende av ett antal förhållanden, vars uppfyllande är avgörande för att få korrekta resultat.

Stark vind, sol och regn påverkar instrumentets funktion. Under deras inverkan kommer huset att kylas eller värmas upp, vilket gör kontrollen ineffektiv. De undersökta konstruktionerna och ytorna får inte utsättas för starka direkta solstrålar eller reflekterad strålning under 10–12 timmar före start av termografisk diagnostik.

Dörr- och fönsterenheter rekommenderas att hållas i fast läge i 12 timmar före infraröd fotografering och under byggnadskontrollen.

Före husundersökningen måste grundinställningarna ställas in på enheten, nämligen:

• ställa in nedre och övre temperaturgräns;
• ställa in termografins omfång;
• välja intensitetsnivå.

Andra parametrar justeras beroende på typ av värmeisolering, vägg- och bjälklagsmaterial. Energiinspektion av ett privat hus påbörjas med kontroll av grund, fasad och tak.

I detta skede är det mycket viktigt att genomföra en noggrann diagnostik, eftersom områden på samma plan skiljer sig avsevärt och värmestrålningsdetektorerna kommer definitivt att visa detta.

Efter kontroll av den yttre delen påbörjas diagnostiska åtgärder inuti bostadshuset. Här upptäcker man cirka 85% av alla byggdefekter och fel i tekniska system.

Inspelningen utförs i riktning från fönsterblocken till dörrarna, i lugn takt undersökandes alla tekniska öppningar och väggar. Samtidigt lämnas dörrarna mellan rummen öppna för att stabilisera strömmarna av uppvärmd luft och minimera risken för mätfel.

Termografisk kontroll innebär en stegvis granskning av olika zoner i omslutande konstruktioner, som för infraröd kamerainspelning måste vara öppna. För detta måste fönsterbänksutrymmet frigöras och ohindrad åtkomst till golvlister och hörn ordnas.

Väggarna måste under den interna termografin av byggnaden befrias från mattor och tavlor, lösa gamla tapeter och andra föremål som hindrar direkt sikt till det undersökta objektet.

Hus utrustade med värmeelement brukar endast fotograferas från utsidan. Fasadens diagnostik utförs vid gynnsamma väderförhållanden – frånvaro av fuktig dimma, rökighet, nederbörd.

Tolkning av insamlade data

Värmekameror registrerar temperaturskillnader från 3 °C, vilket kommer att visas på termogrammet som en anomal zon i ett karakteristiskt färgspektrum. Men själva spektralzonsbilden är inte tillräcklig motivering för att anse den diagnostiserade zonen vara defekt.

För alla anomala zoner måste termotekniska beräkningar utföras och först därefter dra slutsatser om tillståndet för de undersökta objekten

Därför levereras portabla värmekameror med instrumentell programvara för kvalitativ och kvantitativ analys av termogram, samt skapande av rapporter.

Allt detta innebär att ingen särskild utbildning krävs för att arbeta med en infraröd kamera. Efter att ha läst användarinstruktionen är det enkelt att själv genomföra en termografisk kontroll och bearbeta resultaten i det medföljande programmet. Efter analys av de erhållna värdena kommer applikationen att ge en expertbedömning av bilderna.

Dessutom kan den insamlade informationen från utrustningen överföras till program för statistisk databehandling – kalkylprogram eller speciella ingenjörsverktyg, till exempel MathLab.

Det bör också noteras att värmekameran kan ge felaktiga resultat vid felaktig inställning. Liknande situationer uppstår vid undersökning av ytor som glas, blanka plattor, speglar.

Infraröd strålning från närliggande objekt kommer att reflekteras i dessa ytor, vilket leder till förvrängning av termogram. För att korrekt bestämma temperaturen på spegelytor i värmekameror måste man justera korrigeringsfaktorer.

Man bör även ta hänsyn till kall strålning som kan reflekteras från fönster och tak på ett bostadshus. Det resulterande termogrammet kan vara betydligt kallare än husets verkliga tillstånd.

Den kvantitativa metoden för analys av temperaturfältfördelning på konstruktionsytor tar inte hänsyn till emissionskoefficienten och bakgrundsstrålningen från omgivningen. Det spelar ingen roll om inspelningen görs med en IR-kamera på plats eller om resultaten bearbetas med programvara.

Vid diagnostiska åtgärder inomhus får man mer tillförlitliga resultat eftersom yttre klimatförhållanden inte påverkar de undersökta ytorna. De slutliga termogrammen efter bearbetning med lämpliga program överensstämmer med verkligheten.

Användning av en byggvärmekamera gör det möjligt att objektivt bedöma kvaliteten på byggnadens värmeskydd, upptäcka köldbryggor och sjunkande isolering, samt hitta dolda skador och defekter i montering av fönster, dörröppningar, dåligt utförda skarvar på tak, väggar och bjälklag.

Infraröd diagnostik gör det möjligt att korrekt och därmed ekonomiskt utföra arbeten för att minimera värmeförluster i ett bostadshus, minska kostnaderna för golvisolering och värmesisolering av andra konstruktioner.

Genom att genomföra en undersökningsprocedur får man möjlighet att välja rätt väggisolering och takisolation för ett privat hus. Därmed minskar kostnaderna för uppvärmning av det privata huset.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Principen för värmekamerans funktion, kontroll av byggnad efter isolering för defekter och korrekt tolkning av bilder i infrarött ljus i videon:

Funktionella möjligheter med termografiska skannrar:

Video om hur man genomför analys och skapar en teknisk rapport för husdiagnostik med en värmekamera med hjälp av programvarumodulen Testo IRSoft:

Idag är värmekamerainspektion med IR-kamera en avancerad teknik för oförstörande övervakning, som gör det möjligt att kontrollera tillståndet hos olika konstruktioner, kommunikationsnät och elektrisk utrustning.

Studier av värmeförluster med hjälp av värmekamera genomförs för att förhindra uppkomst av nödsituationer, upptäcka defekter i värme- och vattentätning, samt identifiera fel i husets tekniska system.

Har du erfarenhet av att använda värmekamera för att undersöka svaga punkter i ditt hus/lägenhet? Kanske kan du dela med dig av användbar information om att identifiera värmeförluster i byggnadskonstruktionen? Skriv gärna kommentarer, ställ frågor, ladda upp foton relaterade till artikeln i blocket nedan.