Testo Academy: Stavební termografie

Změna klimatu a rostoucí poptávka po energiích, při stále větším úbytku fosilních paliv, představuje jednu z největších globálních výzev dneška. Vzhledem k tomu, že značné množství emisí pochází ze stavebního sektoru, je v této oblasti nutné vyvinout nadměrné úsilí pro dosažení mezinárodně ustanovených cílů v oblasti klimatu.

Velká část topné energie je ztracena díky špatné izolaci zdí, střech, oken a dveří. Správně provedená izolace tedy nejen šetří náklady na energie, ale také ochraňuje okolní prostředí skrze nižší koncentrace emisí CO₂. Termografie se během let ustanovila jako ideální metoda pro vyhodnocení skutečného stavu budov a pro vyhledávání oblastí s potenciálem pro úsporu energie. Pomocí termokamer lze snadno a zcela nedestruktivně odhalit konstrukční vady budov a identifikovat jejich příčiny.

Termografie plášťů budov

Venkovní termografie umožňuje rychlou analýzu celého pláště budovy. Poskytuje přehled o teplotním profilu budovy a je tedy převážně využívána pro odhalení slabých míst, jako jsou např.:

• Tepelné mosty.
• Úniky tepla.
• Poškozená izolace.
• Poškození vlivem vlhkosti.

Nicméně okolnosti z hlediska perspektivy znamenají, že venkovní termografie má omezené možnosti pro analýzu střech. Venkovní termografie pláště budovy je zpravidla používána pro zobrazení předběžné distribuce teploty a následků, které z ní vyplývají. Pro získání smysluplných výsledků měření se poté provádí dodatečné měření uvnitř budovy.

Detekce tepelných mostů

Tepelné mosty jsou teplotně závislá závada, která se u budov vyskytuje nejčastěji. Tepelné mosty jsou oblasti, skrze které uniká teplo ven z místnosti rychleji než všude jinde. Tyto oblasti způsobují zvýšené energetické ztráty a zároveň nárůst vlhkosti, čímž se následně stávají i oblastmi s rizikem výskytu plísně. Tepelné mosty nejčastěji vznikají na:

• Balkonech.
• Okenních rámech a překladech.
• Dutých stropech z železobetonu.
• Špatně izolovaných částech domu.

Lokalizace skrytých konstrukčních prvků u budov

Pomocí venkovní termografie lze rychle odhalit možné konstrukční vady. A také lokalizovat dřevěné rámy pokryté minerální omítkou. Na termogramu je rovněž zřetelné, kde se omítka odloupává. Ideální čas pro provedení termografické analýzy je v tomto případě přibližně 2 hodiny po západu slunce.

Vnitřní termografie

Vnitřní termografie zahrnuje termogramy interiérů budov. Výhodou této metody je, že teplota uvnitř místnosti je zpravidla stálá po větší časový úsek a vnější klimatické podmínky nemusí být kromě výjimek zohledňovány. Pomocí vnitřní termografie lze detekovat např.

• Poškozenou izolaci budovy.
• Úniky na izolaci potrubí.
• Podlahové topné potrubí.
• Poškození vodou.
• Tvorby plísní.

Mnoho problémů souvisejících s teplotou lze spolehlivě detekovat pouze pomocí termokamery. Kromě toho výsledky dalších měření, jako např. měření diferenčního tlaku (známé jako BlowerDoor test), jsou názorně doložitelné díky prokazatelným termogramům.

Vnitřní termografie má širokou oblast aplikace, např. při použití větraných fasád a střešních nástaveb. Izolaci a vzduchotěsnost větraných fasád a střešních nástaveb lze kontrolovat pouze pomocí vnitřní termografie, s výjimkou případů, kde dochází k tepelné výměně prouděním: v těchto případech lze pozorovat místa s nepravidelnou teplotou i zvenčí. Cílené nalezení závady zvenčí není zpravidla možné, jelikož se tepelné ztráty uvolňují přímo do okolního vzduchu.

Stanovení vzduchotěsnosti pomocí testu BlowerDoor

Při provádění testu BlowerDoor pro stanovení vzduchotěsnost místnosti je často využívána termografie. Během testu se v místnosti vytvoří tlakový rozdíl cca 50 Pa mezi interiérem a okolím budovy. V místech, kde dochází k únikům, vstupuje do místnosti studený vnější vzduch. Rozdíl vnější a vnitřní teploty by měl být alespoň 5 °C [K]. Rozdíly teploty jsou poté zobrazeny pomocí termokamery, čímž lze okamžitě detekovat konstrukční vady a provést náležitá nápravná opatření.

Technické služby, vč. ochrany proti požáru

Pomocí vnitřní termografie lze také zkontrolovat nebezpečí vzniku požáru v blízkosti spalovacích zařízení a systémů. Toto také zahrnuje provozní kontrolu distribuce tepla otopných soustav. U potrubí pro páru a horkou vodu vždy existuje riziko potenciálního ­požáru, vyskytnou-li se poruchy v izolaci nebo u nosičů tepla. Dále se termografie používá pro kontrolu jak elektrických systémů v rozsahu nízkého napětí, např. elektrických rozvaděčů, tak pro jednotlivé kabely či spoje, které jsou těžko viditelné. PVC izolace ­nesmí přesáhnout teplotu 70 °C nebo být vyšší o 40 °C oproti teplotě v běžném provozu; pro měděné svorky jsou to pak teploty 100 °C a 60 °C.

Kontrola a lokalizace potrubí

Termografie je častou metodou pro inspekci potrubí (např. z hlediska nánosu usazenin v radiátorech) a detekci úniků, i v případě, že je potrubí pod podlahou nebo ve zdi.

Detekce nahromaděné vlhkosti

Termografie umožňuje detekovat místa s nahromaděnou vlhkostí snadno a nedestruktivně. Tepelné mosty, konstrukční vady a špatné větrací návyky mohou vést ke škodám vzniklým kondenzací okolního vzduchu – což může vést ke vzniku plísní.

Podmínky pro venkovní termografii

Pro spolehlivé provedení analýzy vnějšího pláště budovy musí být splněny následující podmínky:

• Nízké teploty a suché počasí.
• Na plášti budovy se nesmí vyskytovat srážky – během deště, sněhu či mlhy není možné termografii provést.
• Rychlost větru by měla být < 5 m·s^–1 (< 18 km·h^–1).
• Předpokladem je rozdíl teploty vně a uvnitř budovy v rozmezí 10...15 °C po dobu alespoň 12 hodin.
• Kontrola se zpravidla provádí v chladném období, ráno před úsvitem – vliv slunečního záření na teplotu pláště budovy, i několik hodin před vlastním měřením, znehodnocuje výsledky měření.
• Výjimku tvoří kontrola chladíren, kde platí stejný předpoklad pro rozdíl vnější/vnitřní teploty, ale v opačném směru, měření by tedy mělo probíhat během teplého období.
• Další výjimkou je měření dřevěných konstrukcí. To je zpravidla prováděno v létě, kde lze využít odlišného procesu ohřevu a chlazení materiálu. V tomto případě je ideální čas pro provádění termografie přibližně 2 hodiny po západu slunce.
• Měřená oblast musí být jasně viditelná – narušující tepelná radiace z okolních objektů (např. sousedních budov) musí být brána na zřetel.
• V závislosti na použitém objektivu je zpravidla vyžadována vzdálenost termokamery od budovy cca 15 m pro zachycení celého pláště budovy u běžného rodinného domku. U obytných domů je nutný mnohem větší odstup, v závislosti na jejich velikosti, aby bylo možné zachytit celý plášť budovy – není-li toto možné, je třeba pořídit několik snímků a pro výslednou analýzu je spojit dohromady.

Podmínky pro vnitřní termografii

Pro spolehlivé provedení analýzy interiérů budovy musí být splněny následující podmínky:

• Na rozdíl od venkovní termografie lze vnitřní termografii provádět v jakoukoliv část dne.
• Interiéry budov by měly být vyhřáty na stálou pokojovou teplotu 20 °C po dobu cca 12 hodin – teplota uvnitř budovy by se měla měnit co možná nejméně, toto lze docílit např. otevřením dveří v místnosti.
• Všechna okna by měla být zavřená.
• Otopná soustava v budově by měla být vypnuta cca 1 hodinu před prováděním měření.
• Nábytek, přehozy a závěsy by měly být odstraněny z bezprostřední blízkosti zdí cca 12 hodin před prováděním měření.
• Za určitých okolností je nasnadě využít jiné metody měření, např. test BlowerDoor pro stanovení vzduchotěsnosti místnosti.
• Kontrola topného potrubí by měla být prováděna během zahřívací fáze po zapnutí otopné soustavy nebo během normálního provozu. Pro provedení spolehlivého měření je absolutně nezbytné vyčkat na zobrazení teploty zpátečky – toto může chvíli trvat.

Shrnutí

Stavební termografie je měřicí metoda, která umožňuje bezkontaktní a nedestruktivní měření distribuce povrchové teploty měřeného objektu a vyhodnocení jeho tepelných vlastností. Stavební termografie nachází uplatnění v mnoha aplikacích. Nabízí rychlou metodu detekce konstrukčních vad, jako jsou např. tepelné mosty či propustnost vzduchu, dále pak např. lokalizaci poruch u potrubí a odhalení úniků, vč. jednoznačné dokumentace. Termografie je efektivní nástroj, pokud jde o úsporu nákladů na energie. Aspekty týkající se zdraví osob a prevence požáru jsou pak další silné argumenty pro využívání termokamer. Nicméně, jelikož většinu slabých míst lze odhalit pouze zevnitř, je často nutné provádět jak venkovní, tak vnitřní termografii. Pro doplnění spolehlivosti měření jsou termografické kontroly často prováděny v kombinaci s testem BlowerDoor. Avšak při vlastním měření je nezbytné dbát také na faktory, jako je počasí, vnitřní klima a vzdálenost termokamery od měřeného objektu.

Kontrolní otázka:

Jak se označuje test vzduchotěsnosti obálky budovy?

Zdroj: Praktické příručky testo