Использование тепловизора для оценки теплозащиты зданий

Для оценки уровня теплозащиты и выявления слабых мест в сооружении используют специализированные приборы — тепловизоры. Они позволяют с высокой степенью точности выявлять мостики холода и нарушения теплоизоляции с тем, чтобы вовремя устранить возникшие проблемы.

Принцип работы и цели применения тепловизоров

Загородный дом теряет тепло посредством излучения инфракрасных лучей, которые распространяются по мостикам холода в стенах на улицу. Тепловые лучи невидимы человеческому глазу, но посредством специальных измерительных приборов их можно улавливать, чтобы построить точную цветную картограмму распространения ИФ-излучения через конструкции.

Приборы, которые выявляют и регистрируют тепловое излучение, бывают двух видов: пирометры и тепловизионные камеры.

Пирометр просто направляется в требуемую точку и посредством сенсора измеряет температуру интересующего предмета с расстояния. Если мы знаем, где идёт утечка тепла, пирометром можно измерить степень этой утечки по температуре. Это самые простые и дешёвые измерительные приборы, однако они не дают общей наглядной картины тепловых утечек.

Такую картину могут предоставить только тепловизионные камеры со встроенным пирометром. Они снимают реальное изображение и накладывают поверх него тепловую гистограмму, которая показывает температуру излучения в разных местах. Это помогает с первых секунд съёмки понять, где имеется тепловая утечка и какова температура произвольной области на карте. С помощью тепловизора легко определить наиболее интенсивные места теплоотдачи, мостики холода, воздушные свищи и места с повреждённым или потерявшим свои свойства утеплителем.

В современных смартфонах есть функция тепловизионной съёмки, но она непригодна для сколько-нибудь серьёзного исследования, т.к. подобные устройства не оснащены полноценной тепловой камерой и пирометром. Они могут дать лишь общую картину теплового излучения со значительной погрешностью, поэтому для точных измерений не годятся.

Когда нужно тепловизионное исследование?

Тепловизор с пирометром — это сложное дорогостоящее оборудование, для интерпретации результатов которого нужны определённые знания и опыт, поэтому такие исследования проводят специалисты. Их услуги стоят дорого, в среднем 3–5 тыс. руб. за дом площадью 100 кв. м. Поэтому к ним прибегают не просто так, а лишь в нескольких следующих случаях:

• при покупке дома, когда нужно оценить степень тепловой защиты, а значит, и затраты на отопление, либо же ремонт утеплителя;
• при сдаче готового проекта заказчику, когда застройщик указал технические характеристики сооружения и необходима их оценка на соответствие реальным;
• для выявления причин повышенных затрат на отопление дома и оценка их обоснованности;
• перед проведением работ по утеплению дома, чтобы оценить теплопроводность наружных стен и снизить затраты на их теплозащиту;
• проверка один раз в 7-10 лет дома на дефекты в его теплозащите, чтобы выявить масштаб ремонтных работ. Утеплители с ограниченным сроком службы (например, минеральная вата со временем даёт усадку) или деревянные дома нуждаются в периодическом ремонте, чтобы сохранять теплоизоляционные свойства на высоком уровне.

Тепловизионное исследование может касаться как всего дома целиком, так и его отдельных зон: кровли, стен, пола, дверных и оконных проёмов, примыканий. Эксперты могут дать как полный отчёт с приложенной термограммой и данными температур на определённой площади, так и краткий, где будет лишь перечень наиболее теплопроводных участков, требующих ремонта.

Наружное исследование тепловизором

Чтобы получить достоверные сведения при наружном обследование дома, необходимо при работе с тепловизором соблюдать некоторые правила. Следует помнить, что тепловизор регистрирует разности температур в исследуемой области, т.е. это устройство дифференциального типа. Поэтому чем больше регистрируемый диапазон температур в заданной области, тем точнее измерения. Следовательно, при работе с тепловизором нужно стараться захватывать в кадр всю стену, если это невозможно, то делим объект на две-три смежные зоны и ведём исследование.

Чтобы объект попал в кадр целиком, нужно либо вести съёмку с большого расстояния, либо использовать дорогостоящий широкоугольный объектив. Конечно, точность в обоих случаях снижается, поэтому поступают следующим образом. Сперва регистрируют термограмму всего объекта, далее исследуют его части, при этом стараясь, чтобы его данные согласовывались с глобальной термограммой, снятой ранее.

Исследование тепловизором нельзя проводить, если разница в температурах внутри помещения и снаружи меньше 25°С, это ухудшит его точность. Съёмку лучше всего проводить в зимний период при температуре -10–15°С, когда ещё не выпал снег. Либо же принудительно поднять температуру внутри помещения с помощью тепловых пушек в течение хотя бы 2-3 часов. Снимать лучше в безветренную пасмурную погоду, чтобы стены не нагревались от прямых солнечных лучей.

Исследование помещений

Исследование стен снаружи дома лучше сочетать со съёмкой их внутренней части, чтобы получить полную картину распределения теплопередачи. Внутри помещений также хорошо отмечаются мосты холода и иные проблемные зоны. Съёмка внутри помещений позволяет выявить распределение теплопередачи не только по нормали наружу стены, но и во всей её толще. Это позволит комплексно оценить качество работы теплоизоляции и, при необходимости, верно выбрать плоскость для ещё смещения. Также внутреннее исследование тепловизором поможет выявить ошибки, допущенные при утеплении откосов, а также неполноценные мостики холода, например крепёжные элементы, которые снаружи видны как рассеивающие тепло крупные пятна, в то время как внутри мы видим лишь маленькие холодные точки.

Тепловизором можно исследовать и коммуникации. Например, с его помощью выявляются участки нагрева электрического кабеля и его соединений, а также повреждения утеплителя на закрытых под отделкой труб горячего водоснабжения и отопления.

Конечно, внутреннее исследование не лишено проблем. Например, часто в объектив тепловизора не помещается всё помещение, из-за чего приходится учитывать результаты наружных наблюдений на данном участке. Также проведению съёмки может мешать находящаяся в комнатах мебель, вплотную примыкающая к стенам, из-за чего её лучше убрать из помещений или отодвинуть на расстояние не менее 1 м от стен. Далее нужно выждать 1 сутки, чтобы в помещении стабилизировался тепловой режим.

Трудности и особенности исследования

Исследование тепловизором представляет собой лишь часть комплексного набора экспертиз, называемых тепловым аудитом сооружений. В их основе лежат тесты на воздухообмен внутри и снаружи здания, на скорость теплопередачи и поиск утечек, например с помощью аэродвери. В данном случае тепловизор помогает выявить места в сооружении, где повреждена пароизоляция, например в каркасных домах.

Чтобы получить точные результаты с минимальной погрешностью, необходимо проводить исследования без допущения типичных ошибок. К примеру, съёмку кровли можно проводить только с летающего дрона с тепловизором, поскольку при работе с земли нельзя получить достоверную термограмму.

Также нельзя проводить исследование сооружений, обнесённых навесными вентилируемыми фасадами. Их наружная обшивка не пропускает инфракрасные лучи, поэтому на экране тепловизора вы не увидите брешей в теплоизоляции, кроме карниза кровли, где и так есть тепловая утечка.

В идеале съёмка тепловизором актуальна при постройке нового здания, когда его коробка и теплозащита уже сформирована. Перед исследованием все оконные и дверные проёмы закрывают полиэтиленовой плёнкой и прогревают здание тепловыми пушками, чтобы усилить контраст температур снаружи и внутри сооружения.

Для исследования готового сооружения придётся частично снять фасадную обшивку и нагнетать нагретый воздух изнутри вентиляторами под давлением, чтобы хорошо прогрелся наружный утеплитель. Также для выявления локальных проблем используют тепловизионные эндоскопы для исследования тепловых утечек в труднодоступных местах, полостях и т.п.