Termovizorius statyboms: rūšys ir namo patikros taisyklės

Objektyviai įvertinti atliktus privačiojo namo šiltinimo darbus galima pagal keletą požymių. Daugeliu atvejų tai yra šildymui sunaudotos elektros energijos kiekis ir termometrų rodmenys. Tačiau jei šilumos izoliacija pasirodė neveiksminga, priežastis rasti be specialios įrangos yra sudėtinga.

Tokiose situacijose naudojamas termovizorius statybai. Šiame straipsnyje išsamiai išdėstytas prietaiso veikimo principas ir konstrukcinės ypatybės. Pateiktos naudojimo ir terminės nuotraukos metu gautų duomenų apdorojimo taisyklės.

Kam atlikti termovizinę nuotrauką?

Namo, sodybos ar gyvenamojo namo tyrimas statybiniu termovizoriumi suteikia galimybę termogramoje pamatyti, kas vyksta įvairių daiktų ir pastato konstrukcijų viduje, jų neliečiant. Tai vadinama neardomuoju valdymu.

Tokio pobūdžio apžiūra parodys šildymo vamzdynų sienose ir šiltų grindų būklę neatidarius tinko ar plytelių.

Terminės diagnostikos pagrindas yra šiluminio lauko nehomogeniškumo fiksavimo principas, leidžiantis spręsti apie tiriamų objektų būklę

Kai kurių modelių jautrumas siekia šimtąsias laipsnio dalis, todėl galima ne tik pamatyti šiluminį pėdsaką konstrukcijų paviršiuje, bet ir sužinoti, kas vyksta viduje.

Unikalus šiuolaikinių termovizorių pranašumas prieš kitas kontrolės priemones yra būtent galimybė pažvelgti į daiktų vidų nepažeidžiant jų vientisumo. Net minimalus temperatūros rodiklių nuokrypis nuo normos rodys gedimų buvimą, pavyzdžiui, elektros tinkle.

Privataus namo patikrinimas termovizoriumi padės išspręsti įvairiausias užduotis:

• lokalizuoti šilumos nuotėkio vietas ir nustatyti jų intensyvumo laipsnį;
• kontroliuoti garų izoliacijos efektyvumą ir nustatyti kondensato susidarymą ant įvairių paviršių;
• teisingai parinkti izoliacijos tipą ir apskaičiuoti reikiamą šilumos izoliacinės medžiagos kiekį;
• aptikti stogo, vamzdynų ir šilumos trasų nuotėkius, šilumnešio nuotėkį iš šildymo sistemos;
• patikrinti langų stiklo paketų orlaidumą ir durų blokų montavimo kokybę;
• atlikti vėdinimo ir kondicionavimo sistemos diagnostiką;
• nustatyti įtrūkimų buvimą statinio sienose ir jų matmenis;
• rasti užsikimšimo vietas šilumos tiekimo sistemoje;
• diagnozuoti elektros instaliacijos būklę ir nustatyti silpnus kontaktus;
• aptikti graužikų buveines namuose;
• rasti sausumo / padidėjusios drėgmės šaltinius privačiame pastate.

Statybinis termovizorius suteikia galimybę operatyviai patikrinti, ar pastatytas pastatas atitinka techninius reikalavimus, įvertinti nekilnojamojo objekto kokybę prieš jį perkant ir diagnozuoti vidaus komunikacijų veikimą.

Atliktas namo tyrimas termografiniu skaneriu prieš klojant šilumos izoliacines medžiagas padės teisingai apskaičiuoti išlaidas šiltinimui

O jau po darbų pabaigos termovizinis tyrimas leis patikrinti galutinį rezultatą ir aptikti montavimo trūkumus, sukeliančius šilumos nuostolius. Patikra parodys ir šalčio tiltelius, kuriuos galima greitai pašalinti ruošiantis žiemos sezonui.

Prieš senų statinių rekonstrukciją ar remontą prietaisas su infraraudonųjų spindulių kamera ateis į pagalbą, kad nustatytų šalčiausias zonas ir užtekėjimo vietas, problemas su šiltomis grindimis, ir objektyviai įvertintų planuojamų statybos darbų apimtį.

Sandara ir veikimo principas

Jautrusis bet kurio termovizoriaus elementas yra jutiklis, transformuojantis įvairių negyvosios ir gyvosios gamtos objektų, taip pat fono infraraudonąją spinduliuotę į elektrinius signalus. Gauta informacija yra paverčiama prietaiso ir atkuriama ekrane termogramų pavidalu.

Visiems gyviems organizmams dėl medžiagų apykaitos procesų išsiskiria šiluminė energija, kuri puikiai matoma įrangai

Mechaniniuose aparatuose atskirų sudėtinių dalių įkaitimas vyksta dėl nuolatinės trinties judriųjų elementų sandūros taškuose. Elektrinio tipo įrangoje ir sistemose įkaista srovę laidžios detalės.

Po objekto nukreipimo ir fotografavimo IR kamera akimirksniu suformuoja dvimatį vaizdą, kuriame yra išsami informacija apie temperatūros rodiklius. Duomenis galima išsaugoti pačio įrenginio atmintyje arba išorinėje laikmenoje, o galima perkelti naudojant USB kabelį į asmeninį kompiuterį (AK) išsamiai analizei.

Kai kurie termovizorių modeliai turi įmontuotas sąsajas momentiniam belaidžiam skaitmeninės informacijos perdavimui. Registruojamas šiluminis kontrastas termovizoriaus regėjimo lauke leidžia vizualizuoti signalus prietaiso ekrane nespalvotos paletės pustoniais arba spalvotai.

Termogramose rodomas tiriamų konstrukcijų ir paviršių infraraudonosios spinduliuotės intensyvumas. Kiekvienas atskiras pikselis atitinka konkrečią temperatūros vertę.

Pagal šiluminio lauko nevienalytiškumą nustatomos namo inžinerinių konstrukcijų klaidos ir statybinių medžiagų defektai, šilumos izoliacijos trūkumai ir nekokybiškas remontas.

Nespalvotame termovizoriaus ekrane šilčiausios zonos bus rodomos šviesiausiai. Visi šalti objektai bus beveik neatskiriami.

Spalvotame skaitmeniniame ekrane sritys, kurios išskiria daugiau šilumos, švies raudonai. Mažėjant spinduliuotės intensyvumui, spektras slinks link violetinės. Juoda spalva termogramoje bus pažymėtos šalčiausios zonos.

Termovizoriaus gautiems rezultatams apdoroti pakanka prietaisą prijungti prie asmeninio kompiuterio. Tai leis termogramoje perkonfigūruoti spalvų paletę taip, kad reikalingas temperatūrų diapazonas būtų matomas geriausiai.

Šiuolaikiniai daugiafunkciniai įrenginiai turi specialią detektoriaus matricą, sudarytą iš didžiulio kiekio labai mažyčių jautrių elementų.

Termovizoriaus objektyvo užfiksuota infraraudonoji spinduliuotė bus projektuojama ant šios matricos. Tokios IR kameros gali aptikti temperatūrinį kontrastą, lygų 0,05–0,1 °C.

Dauguma termovizorių modelių turi skystakristalinį valdymo ekraną informacijai rodyti. Tačiau ekrano kokybė ne visada rodo aukštą infraraudonosios įrangos lygį apskritai.

Pagrindinis parametras yra mikrosprocesoriaus, naudojamo gautiems duomenims koduoti, galia. Informacijos apdorojimo greitis atlieka svarbų vaidmenį, nes be trikojo padarytos nuotraukos gali būti neryškios.

Termovizinių įrenginių veikimas grindžiamas bendro fono ir objekto temperatūrų skirtumo fiksavimu bei gautų duomenų pavertimu grafiniu vaizdu, matomu žmogaus akimi.

Dar vienas svarbus parametras – matricos skiriamoji geba. Įrenginiai su didesniu jautrių elementų kiekiu suteikia kokybiškesnius dvimačius vaizdus nei termoviziniai prietaisai su mažesne detektoriaus matricos skiriamąja geba.

Toks skirtumas paaiškinamas tuo, kad vienai jautriai celei tenka mažesnis tiriamojo objekto paviršiaus plotas. Didesnės skiriamosios gebos grafiniuose vaizduose optiniai triukšmai beveik nepastebimi.

Termovizinių prietaisų rūšys

Privataus namo šilumos nuostolių patikrinimas IR kamera suteikia galimybę atlikti itin tikslius matavimus ir kokybišką visų temperatūrinių rodiklių analizę. O po to, remiantis operatyviai gautais duomenimis, tinkamai atlikti remonto darbus ir (arba) gyvenamojo objekto modernizavimą.

Termovizinei diagnostikai naudojami dviejų tipų įrenginiai:

• stacionarūs termovizoriai;
• nešiojamos infraraudonosios kameros.

Stacionarūs prietaisai dažniausiai naudojami gamybos įmonėse. Jie skirti reguliariai tikrinti elektros tinklų būklę ir nuolat stebėti sudėtingą techninę įrangą. Stacionarios šilumos vaizdo sistemos pagamintos iš puslaidininkinių fotodetektorių matricų.

Nešiojamaisiais termovizoriais atliekamas daugiabučių gyvenamųjų pastatų ir privačių statinių energetinis auditas. Šie prietaisai naudojami tiek vienkartiniam vietiniam patikrinimui, tiek visapusiškai namų diagnostikai.

Nešiojami termovizoriai sukurti iš silicio neaušinamų mikrobolometrų ir puikiai tinka naudoti sunkiai pasiekiamose vietose.

Termografinis tyrimas – efektyvus bekontaktis tyrimo metodas, kurį tikslinga derinti su aerduriu matuojant ir kontroliuojant pastatų oro pralaidumą.

Pagal funkcines galimybes skiriami trys termovizorių tipai:

1. Stebėjimo prietaisai – užtikrina tik įvairių šiluminių kontrastų objektų vizualizaciją, dažnai monochrominiu vaizdu.
2. Matavimo prietaisai – sukuria grafinį vaizdą infraraudonųjų spindulių diapazone ir kiekvienam šviesos signalo taškui priskiria tam tikrą temperatūros vertę.
3. Vizualiniai pirometrai – skirti bekontakčiams temperatūros matavimams ir konkrečių objektų šiluminio lauko vizualizacijai, siekiant aptikti zonas, kuriose yra nukrypimų nuo normalių rodiklių.

Kokybiškų funkcinių šiluminės spinduliuotės imtuvų kaina prasideda nuo 3000 dolerių. Jų pirkimas vienkartiniam namo tyrimui yra tiesiog nenaudingas. Daugelis įmonių šiandien siūlo statybinius termovizorius nuomai parai. Tai labai patogi paslauga.

Taip pat galima užsisakyti visapusišką profesionalų kotedžo/namo termografinį tyrimą. Vidutinė termovizoriaus filmavimo kaina yra 5 doleriai už 1 kvadratinį metrą privačios gyvenamosios patalpos ploto.

Paprastai termovizorių kaina yra jų funkcionalumo rodiklis. Tačiau net ir biudžetiniai modeliai efektyviai atlieka infraraudonųjų spindulių diagnostiką. Todėl renkantis verta orientuotis į pagrindines technines charakteristikas ir gebėjimą spręsti konkrečias užduotis.

Termovizorių kamerų funkcinės galimybės priklauso nuo infraraudonųjų spindulių daviklio raiškos, jo jautrumo ir darbinės temperatūros diapazono

Didelis privalumas – papildomų funkcijų buvimas, būtent: skaitmeninis mastelio keitimas, lazerinis rodyklė, anotacijų sudarymas termogramoms, reguliuojamas spalvinis signalizavimas, maksimalių ir minimalių temperatūros rodiklių zonų nustatymas.

Žymiai supaprastins namo termovizinę diagnostiką ir įvairūs priedai – nuimami optiniai plačiakampiai objektyvai bendram planui apžiūrėti ir teleobjektyvai kritinėms vietoms detalizuoti, sulankstomi trikojai, akumuliatorių laikymo konteineriai.

Termovizoriaus naudojimo taisyklės

Pagrindinis termovizinio tyrimo uždavinys – be klaidų nustatyti šilumos nuostolius ir inžinerinių sistemų veikimo defektus, taip pat aptikti galimas gyvenamojo objekto silpnąsias vietas statybos etape.

Pastatų termovizinė diagnostika apima:

• tyrimą ilgabangėje IR spektro srityje 8–15 µm diapazone;
• tiriamų objektų ir paviršių temperatūros žemėlapio sudarymą;
• šiluminių procesų dinamikos stebėjimą;
• tikslų šilumos srautų apskaičiavimą.

Gyvenamojo objekto patikra atliekama tiek iš lauko, tiek pastato viduje. Pirmuoju atveju infraraudonųjų spindulių fotografavimas leidžia aptikti šiurkščius oro srautų infiltracijos per namo atitvarines konstrukcijas defektus ir šilumos izoliacijos trūkumus. Antruoju – nustatyti šildymo sistemos ir elektros tiekimo tinklo veikimo klaidas.

Termovizinę diagnostiką geriau atlikti šaltuoju metų laiku, kai temperatūros rodiklių skirtumas lauke ir namuose yra didesnis nei 10 laipsnių pagal Celsijaus skalę.

Kuo didesnis temperatūrų skirtumas, tuo tikslesni patikros rezultatai. Be to, norint gauti teisingus duomenis, tiriamas gyvenamasis objektas turi būti nepertraukiamai šildomas ne mažiau kaip 2 paras. Vasaros laikotarpiu tikrinti pastatą termovizoriumi praktiškai beprasmiška dėl minimalaus temperatūrų skirtumo.

Pastatų tikrinimas šiluminės spinduliuotės imtuvais parodo temperatūros laukų pasiskirstymą ant objektų ar konstrukcijų paviršių konkrečiu laiko momentu. Todėl fotografavimas infraraudonųjų spindulių kamera labai priklauso nuo daugelio sąlygų, kurių laikymasis yra itin svarbus norint gauti teisingus rezultatus.

Prietaiso darbui įtakos turi stiprus vėjas, saulė ir lietus. Veikiamas jų, namas vės arba šils, o tai reiškia, kad patikra gali būti laikoma neefektyvia. Tiriamos konstrukcijos ir paviršiai neturi būti tiesioginių ryškių saulės spindulių ar atspindėtos spinduliuotės poveikio zonoje 10–12 valandų iki termovizinės diagnostikos pradžios.

Durų ir langų blokus rekomenduojama laikyti fiksuotoje padėtyje 12 valandų prieš fotografuojant infraraudonųjų spindulių kamera ir pastato tikrinimo metu.

Prieš pradedant namo tyrimą, įrenginyje būtina nustatyti pagrindinius nustatymus, būtent:

• nustatyti žemutinę ir viršutinę temperatūros ribas;
• sureguliuoti termovizinio fotografavimo diapazoną;
• pasirinkti intensyvumo lygį.

Kiti rodikliai reguliuojami priklausomai nuo šilumos izoliacijos tipo, sienų ir perdangų medžiagų. Privataus namo energijos auditas pradedamas nuo pamatų, fasado ir stogo patikros.

Šiame etape labai svarbu atlikti išsamią diagnostiką, nes vienos plokštumos sklypai labai skiriasi, o šiluminės spinduliuotės imtuvai tai tikrai parodys.

Patikrinus išorinę dalį, pradedami diagnostiniai veiksmai gyvenamojo namo viduje. Čia nustatoma apie 85% visų statybinių defektų ir inžinerinių sistemų gedimų.

Filmavimas atliekamas kryptimi nuo langų blokų link durų, lėtai tiriant visas technologines angas ir sienas. Tuomet durys tarp kambarių paliekamos atidarytos, kad stabilizuotųsi įkaitusio oro srautai ir būtų kuo mažesnė matavimo klaidų tikimybė.

Termovizinė kontrolė reiškia laipsnišką skirtingų atitvarinių konstrukcijų zonų tikrinimą, kurios, norint filmuoti infraraudonąja kamera, turi būti atviros. Tam reikia atlaisvinti palangės erdvę, užtikrinti netrukdomą prieigą prie grindjuosčių ir kampų.

Sienas vidinės termografijos metu būtina atlaisvinti nuo kilimų, paveikslų, atšokusiu senų tapetų ir kitų daiktų, trukdančių tiesiogiai matyti tiriamą objektą.

Namus su šildymo radiatoriais įprasta filmuoti tik iš išorės. Fasadų diagnostika atliekama esant palankioms oro sąlygoms – be drėgno rūko, dūmų, kritulių.

Gautų duomenų interpretacija

Termoviziniai įrenginiai fiksuoja temperatūrų skirtumą nuo 3 °C, o tai termogramoje atsispindės kaip anomali zona būdingame spalvų spektre. Tačiau pats spektrozoninis vaizdas nėra pakankamas pagrindas, kad diagnozuojamą plotą būtų galima laikyti defektuotu.

Visoms anomalinėms zonoms būtina atlikti šilumotechninius skaičiavimus ir tada daryti išvadas apie tiriamų objektų būklę.

Todėl kartu su nešiojamais termovizoriais tiekiama instrumentinė programinė įranga, skirta kokybinei ir kiekybinei termogramų analizei bei ataskaitų rengimui.

Visa tai reiškia, kad darbui su infraraudonųjų spindulių kamera nereikia specialaus pasiruošimo. Išstudijavus vartotojo instrukciją, nesunku savarankiškai atlikti termovizinį patikrinimą ir rezultatų apdorojimą siūlomoje programoje. Išanalizavus gautus rodiklius, programa pateiks ekspertinį vaizdų įvertinimą.

Be to, įrangos surinktą informaciją galima perkelti į programas, skirtas statistinių duomenų apdorojimui – skaičiuokles ar specialias inžinerines priemones, pvz., MathLab.

Taip pat verta paminėti, kad termovizorius gali pateikti neteisingus rezultatus, jei nustatymai neteisingi. Tokios situacijos pasitaiko tiriant tokius paviršius kaip stiklas, blizgios plytelės, veidrodis.

Netoliese esančių objektų infraraudonoji spinduliuotė atsispindės šiuose paviršiuose ir taip iškraipys termogramas. Norint teisingai nustatyti veidrodinių paviršių temperatūrą termoviziniuose įrenginiuose, reikia papildomai sureguliuoti pataisos koeficientus.

Taip pat reikėtų atsižvelgti į šaltąją spinduliuotę, kuri gali atsispindėti nuo gyvenamojo objekto langų ir stogo. Gauta termograma gali būti gerokai šaltesnė nei tikroji namo būklė.

Kiekybinis temperatūros laukų pasiskirstymo konstrukcijų paviršiuje analizės metodas neatsižvelgia į spinduliuotės koeficientą ir aplinkos foninę radiaciją. Be to, nesvarbu, ar filmavimas atliekamas IR kamera vietoje, ar gauti rezultatai apdorojami programine įranga.

Atliekant diagnostinius veiksmus pastato viduje, gaunami patikimesni rezultatai, nes išorinės klimato sąlygos nedaro įtakos tiriamiems paviršiams. Galutinės termogramos po apdorojimo atitinkamomis programomis atitinka tikrovę.

Naudojant statybinį termovizorių galima objektyviai įvertinti pastato šiluminės apsaugos kokybę, aptikti šalčio tiltelius ir izoliacijos nusėdimą, taip pat rasti paslėptus pažeidimus ir langų blokų, durų angų montavimo defektus, nekokybiškai atliktas stogo, sienų ir perdenginių sujungimo vietas.

Infraraudonųjų spindulių diagnostika leidžia teisingai, taigi ir ekonomiškai, atlikti šilumos nuostolių mažinimo darbus gyvenamajame objekte, sumažinti išlaidas grindų šiltinimui ir kitų konstrukcijų termoizoliacijai.

Atlikus tyrimo procedūrą bus galima kompetentingai parinkti sienų izoliaciją ir lubų izoliaciją privačiam pastatui. Dėl to sumažės išlaidos privataus namo šildymui.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Termovizoriaus veikimo principas, pastato patikrinimas po šiltinimo dėl defektų ir teisingas vaizdų interpretavimas infraraudonuosiuose spinduliuose – vaizdo įraše:

Termografinių skaitytuvų funkcinės galimybės:

Vaizdo įrašas apie tai, kaip atlikti analizę ir sudaryti techninę namo diagnostikos ataskaitą naudojant termovizinį įrenginį su programiniu moduliu „Testo IRSoft“:

Šiandien termovizinis tyrimas IR kamera – pažangi neardomojo stebėjimo technologija, leidžianti kontroliuoti įvairių konstrukcijų, komunikacijos tinklų ir elektros įrangos būklę.

Šilumos nuostolių tyrimas termovizoriumi atliekamas siekiant išvengti avarinių situacijų, aptikti šilumos ir hidroizoliacijos defektus, nustatyti namo inžinerinių sistemų gedimus.

Ar Jūs turite patirties naudojant termovizorių tiriant silpnąsias vietas savo kaimo name / bute? Galbūt galite pasidalinti naudinga informacija apie šilumos nuostolių nustatymą statybinėje konstrukcijoje? Rašykite komentarus, klauskite, kelkite nuotraukas straipsnio tema žemiau esančiame bloke.