Jak začít s termografickou diagnostikou budov?

Aplikace termokamer ve stavebnictví

Termokamera jako měřicí přístroj zaznamenává intenzitu tepelného záření z povrchu měřeného objektu. Při správném nastavení (emisivity, zdánlivé odražené teploty a dalších parametrů) je pak schopna naměřenou intenzitu přepočítat na povrchovou teplotu snímaného povrchu.

Ve stavebnictví se pracuje s teplotou neustále – při kontrole otopného systému, zjišťování rozsahu tepelných mostů, vyhodnocování teplotního faktoru vnitřního povrchu apod. Pokud bychom měli jmenovat čtyři nejčastější oblasti využití termokamer ve stavebnictví, byly by to následující:

• tepelně technická problematika, kontrola provedení kontaktního zateplovacího systému,
• systémy TZB (vytápění, klimatizace a vzduchotechnika, elektroinstalace apod.),
• proudění v konstrukci a vzduchotěsnost obvodového pláště budovy a
• vlhkostní problematika.

Protože se podrobnějšímu přehledu jednotlivých aplikací nemůžeme věnovat v rámci tohoto článku, odkazujeme zde na náš web s podrobnějším popisem jednotlivých aplikací termokamer ve stavebnictví a značným počtem snímků z praxe.

Vhodné termokamery a software od společnosti FLIR

Společnost FLIR, kterou na českém trhu společnost Workswell zastupuje, nabízí celou řadu termokamer vhodných pro využití ve stavebnictví. A to od základních modelů, po ty nejdražší a nejlépe vybavené. Z naší nabídky jsou pro stavebnictví určeny termokamery řady: Ex, Ebx, Tbx a T6x0bx, jak můžete vidět v přehledu termokamer na našich stránkách.

Obrázek 1: Termokamera FLIR E50bx. Vpravo je srovnání snímku pořízeného bez funkce MSX (horní) a s funkcí MSX (dolní). Snímek s funkcí MSX je výrazně čitelnější.

Za termokameru střední třídy (mezi kvalitními výrobci) lze považovat model FLIR E50bx. Jde o termokameru s rozlišením 240×180 pixelů, zorným polem 25×19°, teplotní citlivostí 45 mK (bezkonkurenční v této cenové hladině) a provozní teplotou až −15 °C. Cena s veškerým příslušenstvím a softwarem se pohybuje okolo 150 000 Kč bez DPH. Termokamera FLIR E50bx je navíc vybavena funkcí MSX (vysvětlení funkce viz obrázek), která je společností FLIR patentována. Význam jednotlivých parametrů je vysvětlen dále v článku.

FLIR E50bx je vybavena celou řadou užitečných měřicích funkcí: měření teploty v bodě, dále tzv. oblastí s možností stanovení nejmenší či největší teploty spolu s její lokalizací v termogramu pomocí kurzorů a izotermou (včetně izotermy vlhkosti a alarmu izolace). Kamera je ale vybavena i pokročilejšími funkcemi, jako např. funkce „obraz v obraze“ či již zmiňovaná funkce MSX.

Zájemcům o cenově dostupnější kamery lze nabídnout některý z modelů Ex (tj. např. E5 a E6), které za příznivé ceny nabízí stále velmi dobré parametry a to i při srovnání s dražší konkurencí. Naopak zájemcům o pokročilejší modely lze nabídnout variantu modelu řady Tbx či T6x0bx.

Obrázek 2: Výstup ze software ThermoFactor od společnosti Workswell s.r.o., který pomáhá vyhodnotit teplotu vnitřního povrchu konstrukce.

Software je nedílnou součástí každé termokamery. Společnost FLIR nabízí ke svým termokamerám software FLIR TOOLS a FLIR TOOLS+. FLIR TOOLS je plnohodnotný software pro tvorbu reportů a editaci termogramů. Se softwarem FLIR TOOLS+ lze navíc provádět záznam radiometrického videa a tvorbu protokolů v MS Word, což přináší řadu výhod a uživatelsky definovatelný vzhled šablony, která je přizpůsobena vašim potřebám.

Společnost Workswell navíc nabízí vlastní software ThermoFactor za cenu 3990 Kč bez DPH. Ten pomáhá vyhodnotit, zda naměřená povrchová teplota splňuje teplotní faktor vnitřního povrchu, který je definován normou ČSN 730540-2. Software je plně kompatibilní se všemi aktuálně nabízenými termokamerami FLIR a pomáhá stanovit jasné kritérium pro nejnižší přípustné povrchové teploty na vnitřním povrchu budov.

Volba vhodné termokamery a software pro stavebnictví

Obrázek 3: Při pořízení snímku s termokamerou s nedostatečným rozlišením je naměřený údaj o povrchové teplotě chybný (3,6 °C oproti správné hodnotě 6,4 °C). K objektu je třeba se blíže přiblížit, či použít teleobjektiv.

Výše jsme zmínili termokameru FLIR E50bx jako vhodný model pro stavebnictví. Jaké je ale třeba posoudit parametry, pokud budete zvažovat vhodnost určitého modelu termokamery (nejen) pro stavebnictví? Uvádíme zde jejich přehled:

• rozlišení IČ detektoru a prostorové rozlišení,
• teplotní citlivost a světelnost objektivu,
• měřicí funkce,
• formát výstupních dat,
• provozní teplota,
• možnost současné pořízení digitálního snímku (stiskem jednoho tlačítka).

Rozlišení IČ detektoru a prostorové rozlišení – Rozlišení termokamery je dáno rozlišením IČ detektoru. Prostorové rozlišení navíc ještě závisí na velikosti zorného pole, stejně jako u digitálních fotoaparátů. Při nedostatečném prostorovém rozlišení termokamery budete nuceni pořizovat snímky z velké blízkosti, jinak se budete dopouštět chyby měření, jak ukazuje obrázek 3. Některé termokamery mají možnost vyměnitelných objektivů. I když tuto variantu nevyužijete hned na začátku, může se stát, že se časem vaše potřeby změní a vy tuto možnost oceníte.

Teplotní citlivost a světelnost objektivu – zjednodušeně lze říci že, tento parametr udává, jak moc bude, pořízený snímek zašuměly. Hodnota se uvádí v jednotkách mK či ve °C a dnes se u termokamer určených pro stavebnictví běžně pohybuje v intervalu 70mK až 30mK. Přičemž hodnota 70 mK je dnes považována již za opravdu hraniční. Jak vypadají snímky pořízené termokamerami s různou teplotní citlivostí, ukazuje následující obrázek. Všimněte si, že čím větší je hodnota NETD (tj. na obrázku 30 mK, 50 mK a 80 mK), tím více je termogram „zrnitý“, neboť obsahuje více šumu. Dále hodnota světelnosti objektivu určuje, kolik IČ záření dopadne na snímač. Čím je tato hodnota blíže jedné, tím je termokamera citlivější.

Obrázek 4: Termogramy pořízené s různou hodnotou NETD termokamery. Čím je NETD vyšší (zprava do leva), tím je pořízený termogram více zašumělý a zrnitý.

Měřicí funkce – tzv. měřicí funkce vám umožňují buď částečně či zcela vyhodnotit výsledky měření již během jeho průběhu přímo v terénu. Nejste pak závislí na přesunu snímků do počítače. Hlavní význam je ale ten, že měřicí funkce vám pomohou během měření vybrat ty správné detaily pro zaznamenání. Snižuje se tak riziko, že přehlédnete či špatně zaznamenáte místo se závadou a budete se muset na místo měření vrátit.

Formát výstupních dat – termokamery ukládají naměřená data ve formě snímků (termogramů) a to většinou v proprietárním formátu. Můžete si je tak prohlížet pouze ve speciálním software daného výrobce termokamer. Výhodou termokamer FLIR je, že termogramy jsou pořízeny ve formátu .jpg a lze je proto prohlížet a třídit v každém prohlížeči obrázků (samozřejmě pak stále potřebujete speciální software pro editací snímků a tvorbu protokolů, ten je však ke stažení zdarma).

Provozní teplota – při termografické diagnostice budov je termokamera vystavována poměrně extrémním podmínkám. Provoz i několik hodin v teplotách nižších než −10 °C není výjimkou a vaše termokamera by na to měla být připravena. Vyžadujte proto termokameru s provozní teplotou alespoň −15 °C. Není nic příjemného, když se vám termokamera při měření v zimě začne „zasekávat“ či nebude schopna zaznamenávat snímky.

Možnost současného pořízení fotografie – řada termokamer umožňuje, aby se stiskem jednoho tlačítka vedle termogramu uložila i klasická fotografie z vestavěného digitálního fotoaparátu. Ta pak napomůže při lokalizaci pořízeného termogramu. Některé termokamery mají navíc vestavěné osvětlení v podobě vysoce svítivé LED diody, které se může automaticky rozsvítit při ukládání snímku tak, aby v noci došlo k osvětlení měřené plochy při pořizování fotografie.

Vyloženě pro stavební aplikace nelze doporučit termokameru, která má teplotní citlivost horší než 70 mK, neobsahuje zabudovaný reálný fotoaparát a rozlišení obrazového senzoru je horší než 160×120. S nákupem takového přístroje nejspíš nebudete spokojeni. Rozhodně také nelze doporučit „vizuální teploměry“ a podobné přístroje, u kterých tyto parametry nebývají ani uvedeny (také se nejedná o termokameru).

Nabídka školení v Centru termografie

I když je práce s termokamerou poměrně jednoduchá a ovládání během několika málo hodin zvládne opravdu každý, skrývá samotná termografie několik problémů, se kterými se musí technik vypořádat, jinak budou měření provedena buď zcela špatně, nebo se bude dopouštět zbytečných chyb. Všem zájemcům o tuto problematiku proto nabízíme školení v Centru termografie.

Výběr z otázek, které se během školení snažíme zodpovědět: jaké jsou správné podmínky a postup měření, jak stanovit emisivitu a zdánlivou odraženou teplotu, jaké chyby se dopouštíme při nesprávném nastavení těchto parametrů, jaká je nejnižší přípustná povrchová teplota vnitřního povrchu konstrukce, jak klasifikovat závažnost tepelného mostu…

Aktuální termíny školení do konce roku 2013 a pro začátek roku 2014 jsou vypsány na stránkách Centra termografie.