Thermografiecamera voor de bouw: soorten en regels voor het inspecteren van een huis

Het is mogelijk om de uitgevoerde isolatiewerkzaamheden van een privéwoning objectief te beoordelen aan de hand van een aantal kenmerken. In de meeste gevallen betreft dit de hoeveelheid verbruikte elektriciteit voor verwarming en de thermometerstanden. Maar als de thermische isolatie niet effectief blijkt, is het zonder speciale apparatuur moeilijk om de oorzaken te vinden.

In dergelijke situaties wordt een thermografiecamera voor de bouw gebruikt. In het door ons gepresenteerde artikel wordt het werkingsprincipe en de constructieve kenmerken van het apparaat in detail beschreven. De gebruiksregels en de verwerking van de verkregen gegevens tijdens de thermische opname worden toegelicht.

Waarom een thermografische opname uitvoeren?

Onderzoek met een bouwthermografiecamera van een villa, datsja of woonhuis biedt de mogelijkheid om op de thermogrammen te zien wat er in verschillende objecten en constructies van het gebouw gebeurt, zonder ze aan te raken. Dit wordt niet-destructieve controle genoemd.

Een dergelijke inspectie toont de staat van de verwarmingsleidingen in de muren en de vloerverwarming zonder het openen van pleisterwerk of tegels.

De basis van thermische diagnose is het principe van het vastleggen van onregelmatigheden in het thermische veld, waardoor het mogelijk is om de toestand van de onderzochte objecten te beoordelen

De gevoeligheid van sommige modellen bereikt honderdsten van een graad, waardoor men niet alleen het thermische spoor op het oppervlak van constructies kan zien, maar ook kan weten wat er binnenin gebeurt.

Het unieke voordeel van moderne thermografiecamera's ten opzichte van andere controlemiddelen is precies de mogelijkheid om in objecten te kijken zonder hun integriteit aan te tasten. Zelfs een minimale afwijking van de temperatuurindicatoren van de norm wijst op de aanwezigheid van problemen, bijvoorbeeld in het elektriciteitsnet.

De inspectie van een privéwoning met een thermografiecamera helpt bij het oplossen van uiteenlopende taken:

• het lokaliseren van warmtelekken en het bepalen van de intensiteit ervan;
• het controleren van de effectiviteit van de dampremmer en het opsporen van condensvorming op verschillende oppervlakken;
• het juist kiezen van het type isolatiemateriaal en het berekenen van de benodigde hoeveelheid thermisch isolatiemateriaal;
• het opsporen van lekkage van het dak, leidingen en warmtetransportleidingen, lekkage van verwarmingsmedium uit het verwarmingssysteem;
• het controleren van de luchtdichtheid van ramen met dubbel glas en de kwaliteit van de montage van deurblokken;
• het uitvoeren van diagnose van ventilatie en airconditioningsysteem;
• het vaststellen van de aanwezigheid van scheuren in de muren van het bouwwerk en hun afmetingen;
• het vinden van verstoppingen in het warmtevoorzieningssysteem;
• het diagnosticeren van de staat van de elektrische bedrading en het opsporen van slechte contacten;
• knaagdierhabitat in huis opsporen;
• bronnen van droogte/verhoogde vochtigheid in een particulier gebouw vinden.

Een bouwthermografieapparaat biedt de mogelijkheid om snel te controleren of de parameters van het opgetrokken gebouw voldoen aan de technische eisen, de kwaliteit van het onroerend goed vóór aankoop te beoordelen en de werking van interne voorzieningen te diagnosticeren.

Een onderzoek van het huis met een thermografische scanner vóór het aanbrengen van isolatiematerialen helpt de kosten voor isolatie correct te berekenen.

Na afloop van de werkzaamheden maakt thermografische opname het mogelijk om het eindresultaat te controleren en installatiefouten die warmteverlies veroorzaken op te sporen. De inspectie toont ook koudebruggen, die snel kunnen worden verholpen bij de voorbereiding op het winterseizoen.

Vóór renovatie of herstel van oude gebouwen komt een apparaat met een infraroodcamera van pas om de koudste zones en lekkagepunten, problemen met vloerverwarming op te sporen en de omvang van de geplande bouwwerkzaamheden objectief te beoordelen.

Constructie en werkingsprincipe

Het gevoelige element van elke warmtebeeldcamera is een sensor die infraroodstraling van verschillende objecten uit de levenloze en levende natuur, evenals de achtergrond, omzet in elektrische signalen. De verkregen informatie wordt door het apparaat omgezet en op het scherm weergegeven als thermogrammen.

Bij alle levende organismen komt als gevolg van metabole processen thermische energie vrij, die goed zichtbaar is voor de apparatuur

Bij mechanische apparaten vindt verhitting van afzonderlijke onderdelen plaats door constante wrijving op de contactpunten van bewegende elementen. In elektrische apparatuur en systemen worden stroomvoerende onderdelen verhit.

Na het richten en vastleggen van een object vormt de IR-camera onmiddellijk een tweedimensionaal beeld met volledige informatie over temperatuurwaarden. De gegevens kunnen worden opgeslagen in het geheugen van het apparaat zelf of op een externe drager, of kunnen via een USB-kabel naar een pc worden overgebracht voor gedetailleerde analyse.

Sommige modellen warmtebeeldcamera's hebben ingebouwde interfaces voor directe draadloze overdracht van digitale informatie. Het geregistreerde thermische contrast in het gezichtsveld van de camera maakt het mogelijk om signalen op het scherm van het apparaat weer te geven in grijstinten van een zwart-witpalet of in kleur.

Op thermogrammen wordt de intensiteit van infraroodstraling van de onderzochte constructies en oppervlakken weergegeven. Elke afzonderlijke pixel komt overeen met een specifieke temperatuurwaarde.

Door inhomogeniteit van het thermische veld worden fouten in de bouwconstructies van het huis en defecten aan bouwmaterialen, gebreken in de isolatie en slechte reparaties opgespoord.

Op het zwart-witscherm van de warmtebeeldcamera worden de warme zones het helderst weergegeven. Alle koude objecten zullen praktisch onzichtbaar zijn.

Op het kleurendigitale display zullen gebieden die meer warmte uitstralen dan andere, rood oplichten. Naarmate de intensiteit van de straling afneemt, verschuift het spectrum naar violet. Zwart op de thermogram markeert de koudste zones.

Om de door de warmtebeeldcamera verkregen resultaten te verwerken, volstaat het om het apparaat op een personal computer aan te sluiten. Dit maakt het mogelijk om het kleurenpalet op de thermogram zo aan te passen dat het gewenste temperatuurbereik het best zichtbaar is.

Moderne multifunctionele apparaten zijn uitgerust met een speciale detectormatrix die bestaat uit een enorm aantal zeer kleine gevoelige elementen.

Infraroodstraling die door de lens van de warmtebeeldcamera wordt geregistreerd, wordt op deze matrix geprojecteerd. Dergelijke IR-camera's zijn in staat temperatuurcontrasten te detecteren die overeenkomen met waarden van 0,05-0,1 ºC.

De meeste modellen warmtebeeldcamera's zijn uitgerust met een vloeibaar kristal controlebeeldscherm om informatie weer te geven. De kwaliteit van het scherm wijst echter niet altijd op een hoog niveau van de infraroodapparatuur als geheel.

De belangrijkste parameter is de kracht van de microprocessor die wordt gebruikt om de verkregen gegevens te coderen. De snelheid van de informatieverwerking speelt een cruciale rol, omdat foto's die zonder statief zijn gemaakt, wazig kunnen blijken te zijn.

Het functioneren van warmtebeeldapparaten is gebaseerd op het vastleggen van het temperatuurverschil tussen de algemene achtergrond en het object, en het omzetten van de verkregen gegevens in een grafische afbeelding die zichtbaar is voor het menselijk oog.

Nog een belangrijke parameter is de resolutie van de matrix. Apparaten met een groter aantal gevoelige elementen geven tweedimensionale beelden van hogere kwaliteit dan warmtebeeldapparaten met een lagere resolutie van de detectormatrix.

Dit verschil wordt verklaard doordat per gevoelig element een kleiner oppervlak van het onderzochte object wordt toegewezen. In grafische afbeeldingen met een hoge resolutie zijn optische ruis bijna onzichtbaar.

Soorten thermografische apparaten

Het controleren van een particulier huis op warmteverlies met een IR-camera biedt de mogelijkheid om uiterst nauwkeurige metingen en een kwalitatieve analyse van alle temperatuurindicatoren uit te voeren. En daarna, op basis van de snel verkregen gegevens, professioneel reparatiewerkzaamheden en/of modernisering van het woongebouw uit te voeren.

Voor thermografische diagnostiek worden twee soorten apparaten gebruikt:

• stationaire warmtebeeldcamera's;
• draagbare infraroodcamera's.

Stationaire apparaten worden voornamelijk gebruikt in productiebedrijven. Ze zijn bedoeld voor regelmatige controle van elektriciteitsnetwerken en continue monitoring van complexe technische apparatuur. Stationaire thermografiesystemen zijn gebaseerd op halfgeleider fotodetector matrices.

Met behulp van draagbare warmtebeeldcamera's worden energie-audits uitgevoerd van woongebouwen met meerdere appartementen en particuliere constructies. Deze apparaten worden gebruikt zowel voor eenmalige lokale controle als voor uitgebreide diagnostiek van huizen.

Draagbare warmtebeeldcamera's zijn ontwikkeld op basis van silicium ongekoelde microbolometers en zijn uitstekend geschikt voor gebruik op moeilijk bereikbare plaatsen.

Thermografie is een effectieve contactloze onderzoeksmethode die het raadzaam is te combineren met het gebruik van een blower door voor het meten en controleren van de luchtdoorlaatbaarheid van gebouwen.

Afhankelijk van de functionele mogelijkheden worden drie soorten warmtebeeldcamera's onderscheiden:

1. Observatieapparaten — leveren alleen visualisatie van verschillende thermisch contrasterende objecten, vaak in monochrome weergave.
2. Meetapparaten — creëren een grafische afbeelding binnen de infraroodstraling en kennen aan elk punt van het lichtsignaal een specifieke temperatuurwaarde toe.
3. Visuele pyrometers — zijn bedoeld voor contactloze temperatuurmetingen en visualisatie van het thermische veld van specifieke objecten om zones met afwijkingen van normale waarden te detecteren.

De prijs voor goede functionele warmtestralingsontvangers begint bij 3000 dollar. Het kopen ervan voor een eenmalige huisinspectie is gewoon niet rendabel. Veel bedrijven bieden tegenwoordig bouw-warmtebeeldcamera's te huur aan per dag. Dit is een zeer handige service.

U kunt ook een volledig professioneel thermografisch onderzoek van een cottage/huis bestellen. De gemiddelde kosten van een thermografie-opname bedragen 5 dollar per 1 vierkante meter oppervlakte van een particulier woongebouw.

In de regel is de prijs van warmtebeeldcamera's een indicator van hun functionaliteit. Maar zelfs budgetmodellen voeren infrarooddiagnostiek effectief uit. Daarom dient u bij de keuze te letten op de basistechnische kenmerken en het vermogen om specifieke taken op te lossen.

De functionele mogelijkheden van warmtebeeldcamera's zijn afhankelijk van de resolutie van de infraroodsensor, de gevoeligheid ervan en het werkende temperatuurbereik.

Een groot pluspunt is de aanwezigheid van extra functies, namelijk: digitale zoom, laserpointer, het maken van aantekeningen bij thermogrammen, instelbare kleurwaarschuwing, detectie van zones met maximale en minimale temperatuurwaarden.

Verschillende accessoires zullen de thermografische diagnose van het huis aanzienlijk vereenvoudigen – afneembare optische groothoeklenzen voor het bekijken van het algemene plan en telelenzen voor detaillering van kritieke gebieden, opvouwbare statieven, containers voor het opslaan van batterijen.

Regels voor het gebruik van de thermografiecamera

De hoofdtaak van een thermografisch onderzoek is om warmteverliezen en defecten in de werking van technische systemen foutloos op te sporen, evenals mogelijke zwakke punten van een woongebouw tijdens de bouwfase te ontdekken.

Thermografische diagnose van gebouwen omvat:

• onderzoek in het langgolvige infraroodgebied van het spectrum in het bereik van 8-15 μm;
• het opstellen van een temperatuurkaart van de onderzochte objecten en oppervlakken;
• monitoring van de dynamiek van thermische processen;
• nauwkeurige berekening van warmtestromen.

De controle van een woongebouw wordt zowel buiten als binnen het gebouw uitgevoerd. In het eerste geval maakt infraroodfotografie het mogelijk om grove defecten in de infiltratie van luchtstromen door de gebouwschil en defecten in de thermische isolatie te ontdekken. In het tweede geval – om fouten in het functioneren van het verwarmingssysteem en het elektriciteitsnet te identificeren.

Het is beter om thermografische diagnose uit te voeren in de koude periode, wanneer het verschil in temperatuurwaarden buiten en in huis meer dan 10 graden Celsius bedraagt.

Hoe hoger het temperatuurverschil, des te nauwkeuriger de controleresultaten. Bovendien moet, om correcte gegevens te verkrijgen, het onderzochte woongebouw gedurende ten minste 2 dagen ononderbroken verwarmd worden. In de zomerperiode is het onderzoeken van een gebouw met een warmtebeeldcamera vrijwel nutteloos vanwege het minimale temperatuurverschil.

Het controleren van gebouwen met warmtestralingsontvangers toont de verdeling van temperatuurvelden over de oppervlakken van objecten of constructies op een specifiek tijdstip. Daarom is het uitvoeren van opnamen met een infraroodcamera sterk afhankelijk van een aantal omstandigheden, waarvan de naleving cruciaal is voor het verkrijgen van correcte resultaten.

Het functioneren van het apparaat wordt beïnvloed door harde wind, zon en regen. Onder hun invloed zal het huis afkoelen of opwarmen, waardoor de controle als niet effectief kan worden beschouwd. De onderzochte constructies en oppervlakken mogen gedurende 10-12 uur voor de start van de thermografische diagnose niet in de zone van fel direct zonlicht of gereflecteerde straling vallen.

Het wordt aanbevolen om deur- en raamblokken gedurende 12 uur vóór de opname met de infraroodcamera en tijdens de controle van het gebouw in een vaste positie te houden.

Voordat u met het onderzoek van het huis begint, moet u op het apparaat de basisinstellingen instellen, namelijk:

• de onder- en bovengrens van de temperatuur instellen;
• het bereik van de thermografische opname instellen;
• het intensiteitsniveau selecteren.

Andere parameters worden aangepast afhankelijk van het type thermische isolatie, materialen van muren en vloeren. De energieaudit van een particulier huis begint met de controle van de fundering, gevel en het dak van het gebouw.

In deze fase is het erg belangrijk om een grondige diagnose uit te voeren, omdat de secties op één vlak aanzienlijk van elkaar verschillen en de ontvangers van thermische straling dit zeker zullen aantonen.

Na de controle van het externe gedeelte wordt overgegaan tot diagnostische werkzaamheden in het woongebouw. Hier wordt ongeveer 85% van alle bouwdefecten en storingen in de technische systemen opgespoord.

De opname wordt uitgevoerd in de richting van de raamunits naar de deuren, waarbij alle technische openingen en muren rustig worden onderzocht. Hierbij worden de deuren tussen de kamers open gelaten om de stromen van verwarmde lucht te stabiliseren en de kans op meetfouten te minimaliseren.

Thermografische controle omvat een stapsgewijze inspectie van verschillende zones van de omhullende constructies, die voor opname met een infraroodcamera open moeten zijn. Hiervoor moet de ruimte onder de vensterbank worden vrijgemaakt en ongehinderde toegang tot plinten en hoeken worden georganiseerd.

De muren moeten tijdens de interne thermografie van het gebouw worden ontdaan van tapijten en schilderijen, loslatend oud behang en andere voorwerpen die het directe zicht op het onderzochte object belemmeren.

Huizen die zijn uitgerust met verwarmingsradiatoren worden gewoonlijk alleen aan de buitenzijde opgenomen. De diagnose van de gevels wordt uitgevoerd bij gunstige weersomstandigheden – bij afwezigheid van vochtige mist, rookvorming en neerslag.

Interpretatie van de verkregen gegevens

Warmtebeeldcamera's registreren een temperatuurverschil vanaf 3 ºC, en dit zal op de thermogram worden weergegeven als een afwijkende zone in het karakteristieke kleurenspectrum. Het spectrozonale beeld op zichzelf is echter onvoldoende rechtvaardiging om het gediagnosticeerde gebied als defect te beschouwen.

Voor alle afwijkende zones moeten warmtetechnische berekeningen worden uitgevoerd en pas dan conclusies worden getrokken over de toestand van de onderzochte objecten.

Daarom wordt bij draagbare warmtebeeldcamera's instrumentele software geleverd voor kwalitatieve en kwantitatieve analyse van thermogrammen en voor het maken van rapporten.

Dit alles betekent dat er geen speciale training vereist is om met een infraroodcamera te werken. Na het bestuderen van de gebruikershandleiding is het eenvoudig om zelf een thermografische controle en verwerking van de resultaten in de aangeboden software uit te voeren. Na analyse van de verkregen gegevens geeft de applicatie een deskundig oordeel over de beelden.

Daarnaast kan de door de apparatuur verzamelde informatie worden overgebracht naar programma's voor statistische gegevensverwerking – spreadsheetprogramma's of speciale technische hulpprogramma's, zoals MathLab.

Ook dient te worden opgemerkt dat de warmtebeeldcamera onjuiste resultaten kan geven bij onjuiste instellingen. Dergelijke situaties doen zich voor bij het onderzoeken van oppervlakken zoals glas, glanzende tegels en spiegels.

Infraroodstraling van nabijgelegen objecten zal reflecteren in deze oppervlakken, wat leidt tot vertekening van thermogrammen. Om de temperatuur van spiegeloppervlakken in warmtebeeldcamera's correct te bepalen, moeten correctiefactoren extra worden ingesteld.

Er moet ook rekening gehouden worden met koude straling die kan reflecteren van ramen en het dak van een woongebouw. Het verkregen thermogram kan aanzienlijk kouder zijn dan de werkelijke staat van het huis.

De kwantitatieve methode voor het analyseren van de verdeling van temperatuurvelden over het oppervlak van constructies houdt geen rekening met de emissiefactor en de achtergrondstraling van de omgeving. Het maakt niet uit of de opname ter plaatse met een IR-camera wordt gemaakt of dat de verkregen resultaten softwarematig worden verwerkt.

Bij het uitvoeren van diagnostische maatregelen binnen het gebouw worden betrouwbaardere resultaten verkregen, omdat externe weersomstandigheden de onderzochte oppervlakken niet beïnvloeden. De uiteindelijke thermogrammen komen na verwerking met de juiste programma's overeen met de werkelijkheid.

Het gebruik van een bouw-warmtebeeldcamera maakt het mogelijk om de kwaliteit van de thermische bescherming van een gebouw objectief te beoordelen, koudebruggen en verzakking van isolatie te detecteren, evenals verborgen schade en montagefouten van raamkozijnen, deuropeningen, slecht uitgevoerde voegen van dak, muren en vloeren te vinden.

Infrarooddiagnostiek biedt de mogelijkheid om op de juiste, en dus economische, manier werkzaamheden uit te voeren om warmteverlies in een woongebouw te minimaliseren, de kosten voor vloerisolatie en thermische isolatie van andere constructies te verlagen.

Het uitvoeren van een onderzoeksprocedure biedt de mogelijkheid om op deskundige wijze muurisolatie en plafondisolatie van een particuliere woning te kiezen. Uiteindelijk zullen de kosten voor het verwarmen van het privéhuis dalen.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Het werkingsprincipe van de warmtebeeldcamera, het controleren van een gebouw na isolatie op defecten en de juiste interpretatie van beelden in infraroodstraling in een video:

Functionele mogelijkheden van thermografische scanners:

Videoclip over hoe u een analyse uitvoert en een technisch rapport maakt van de diagnose van een huis met een warmtebeeldcamera met behulp van de softwaremodule Testo IRSoft:

Tegenwoordig is warmtebeeldinspectie met een IR-camera een geavanceerde technologie voor niet-destructieve monitoring, die het mogelijk maakt de staat van verschillende constructies, communicatienetwerken en elektrische apparatuur te controleren.

Het bestuderen van warmteverlies met behulp van een warmtebeeldcamera wordt uitgevoerd om noodsituaties te voorkomen, defecten in warmte- en waterdichting te ontdekken en storingen in de technische systemen van het huis op te sporen.

Heeft u ervaring met het gebruik van een warmtebeeldcamera om zwakke plekken in uw buitenhuis/appartement te onderzoeken? Kunt u wellicht nuttige informatie delen over het bepalen van warmteverlies door de constructie? Schrijf alstublieft reacties, stel vragen, plaats foto's over het onderwerp van het artikel in het onderstaande blok.