Kiedy stosuje się termowizję?

Techniki termowizyjne w pierwszej kolejności wykorzystywane były na cele wojskowe. Dzisiaj są również powszechne w budownictwie czy przemyśle. Analizując potrzeby rynku nieruchomości zacznę od tego, że wykonuje się je w różnych celach w zależności od cyklu życia budynku. Dzięki pomiarowi możemy weryfikować parametry cieplne budynku, mostki termiczne, szczelność stolarki okiennej, zawilgocenia, ogrzewanie podłogowe czy współczynnik przenikania ciepła okien, drzwi i innych materiałów budowlanych. Porównuje się parametry do wymagań WT2021. Badania termowizyjne stolarki okiennej można wykonywać od strony wewnętrznej i zewnętrznej (pomiary dronem z kamerą termowizyjną). Obraz z kamery termowizyjnej potrafi pokazać zacieki wody przy parapetach, czego nie dostrzeżemy gołym okiem. Takie analizy są szczególnie istotne w przypadku zmiany przeznaczenia budynku. Przykładem mogą być budynki hotelowe, które mają bardziej rygorystyczne wytyczne w tym zakresie niż, np. budynki biurowe. Przejście z budynku biurowego na hotelowy wymaga takich sprawdzeń. Wynika to z przepisów, które obowiązują w tym zakresie. Analizuje się również badania termowizyjne instalacji elektrycznych, energetycznych, transformatorów i rozdzielnic. W koncernach paliwowych i fabrykach bada się też m.in. temperaturę rur, pieców czy innych elementów, które mogą się przegrzewać. W obiektach przemysłowych takie badania są przydatne w planowaniu modernizacji. Ma to na celu zapewnienie ciągłości pracy linii (łożyska, tuleje, przeguby, sprzęgła, itp.). To z kolei ma  zminimalizować przestoje produkcyjne poprzez profilaktyczne wymiany podzespołów.

Inwestor kontroluje, zarządca modernizuje

Kto jest zainteresowany wynikami pomiarów termowizyjnych? W branży nieruchomości i budownictwa jest kilka takich grup. Badania wykonujemy dla kupujących domy czy większe mieszkania. Pozwala to na sprawdzenie jakości montażu stolarki i identyfikację ukrytych wad wymagających naprawy. To wszystko ma przełożenie na późniejszy komfort użytkowania i związane z tym koszty ogrzewania i ewentualnej renowacji. Druga grupa to właściciele budynków lub ich zarządcy, którzy zmieniają sposób użytkowania obiektu. Kolejny sektor to wspólnoty i spółdzielnie mieszkaniowe, które przeprowadzają termomodernizację budynków. Wyniki pomiarów z badań przeprowadzonych kamerą termowizyjną mają zastosowanie również w pracy firm od space planów i architektów, którzy zlecają inwentaryzacje architektoniczne (inwentaryzacje budowlane), na potrzeby wprowadzenia zmian, przearanżowania całych obiektów, poszczególnych pięter lub pojedynczych biur.  Znacząca grupa to inwestorzy, którzy kontrolują generalnych wykonawców z jakości wykonanych montaży m.in. stolarek okiennych, drzwiowych, zadaszeń, itp. Kontrolują również generalni wykonawcy w przypadku, gdy zlecają część prac poza firmę. Ma to znaczenie w przypadku rękojmi gwarancji na wykonane elementy w okresie po wybudowaniu budynku. Problem w tej ostatniej grupie spotęgowany jest trudnym rynkiem pracy w ostatnich latach. Niegasnący boom na rynku nieruchomości i brak rąk do pracy wymusza zatrudnianie osób bez doświadczenia. Coraz częściej są to osoby z Ukrainy, Rosji, Gruzji a nawet Kazachstanu. Nierzadko, pierwszy raz w życiu widzą projekt budowlany a często pierwszy raz kładą styropian na elewację, montują okna, parapety czy zadaszenia.

Podstawy prawne termowizji

Podstawą prawną jest Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Zawiera ono sekcję opisującą wymagania izolacyjności cieplnej i wymagania związane z oszczędnością energii. Dokument omawia wartości współczynnika przenikania ciepła okien, drzwi balkonowych i drzwi zewnętrznych a także dopuszczenia dla budynku produkcyjnego, magazynowego i gospodarczego. Istotny w zakresie analiz termowizyjnych biurowców jest też załącznik nr 2 omawiający szczelność na przenikanie powietrza. Pokrótce mówiąc, porusza te aspekty w odniesieniu do budynku mieszkalnego, zamieszkania zbiorowego, budynku użyteczności publicznej i produkcyjnego. Mówi też o przepuszczalności powietrza dla okien i drzwi balkonowych w budynkach niskich, średniowysokich i wysokich w zależności od zastosowanej wentylacji (grawitacyjna, hybrydowa). Wskazuje również, że „zalecane jest, by po zakończeniu budowy budynek mieszkalny, zamieszkania zbiorowego, użyteczności publicznej i produkcyjny został poddany próbie szczelności przeprowadzonej zgodnie z Polską Normą dotyczącą określania przepuszczalności powietrznej budynków w celu uzyskania zalecanej szczelności budynków.” Podstawę prawną stanowi również norma „PN-EN 13187-2001: Właściwości cieplne budynków. Jakościowa detekcja wad cieplnych w obudowie budynku. Metoda podczerwieni”, o której więcej w dalszej części artykułu.

Warunki temperaturowe badania

Warunki temperaturowe dla badania termowizyjnego to jedno a wytyczne zamawiających to drugie. Pomiar kamerą termowizyjną okien budynku można wykonywać od środka (ręczną kamerą termowizyjną (lub z zewnątrz budynku kamerą z drona). Większość zleceń opiera się na pomiarach wewnątrz pomieszczeń. Wymaga to odpowiednich działań po stronie zarządcy budynku, o czym jeszcze wspomnę. Najlepsze wyniki badania pokaże sytuacja, w której jest duża różnica temperatur wewnątrz i na zewnątrz budynku. Dlatego pomiary powinno wykonywać się zimą. Jednak inwestorzy zlecają wykonywanie zmian aranżacyjnych czy konstrukcyjnych budynku w różnych porach roku. Warto zatem wiedzieć jak rozplanować prace, żeby uzyskać wiarygodne wyniki. Jakie zatem parametry należy brać pod uwagę i wykazać w sprawozdaniu? Powinny to być: temperatura i wilgotność powietrza wewnątrz budynku, temperatura powietrza atmosferycznego na moment pomiaru i 24 godziny przed pomiarem, różnica temperatur, zachmurzenie, wiatr, opady, emisyjność. Warunki określa norma „PN-EN 13187-2001: Właściwości cieplne budynków. Jakościowa detekcja wad cieplnych w obudowie budynku. Metoda podczerwieni”.

Metodyka badania

Najczęściej wykonujemy pomiary termowizyjne okien, więc na tym przykładzie omówię metodykę badania. Pomiar przedstawiany jest jako obraz wyświetlany w czasie rzeczywistym na ekranie. Przykładowy opis metodyki badania powinien zawierać kilka istotnych informacji co do warunków ich wykonywania i może wyglądać następująco: „Data badania przypadała na okres zimowy, tj. 27.01.2020 r. Dla dokładności pomiaru i możliwości wyznaczenia parametrów przeprowadzono badanie termowizyjne od strony wewnętrznej za pomocą kamery termowizyjnej, termo-higrometru i anemometru. Badanie wykonano w dniu wolnym od pracy w godzinach porannych. Przeprowadzono pomiary w stabilnych warunkach atmosferycznych przy pełnym zachmurzeniu nieba. Pozwoliło to wykluczyć wpływ zimnego nieboskłonu na wartość temperatury powierzchni przegród. Zarejestrowano termogramy okien od strony wewnętrznej uważając na stabilność warunków wewnętrznych i otoczenia. Wymogiem w trakcie pomiaru był brak osób przebywających w biurze, odsłonięcie rolet na 12 godzin przed planowanym pomiarem oraz wyłączenie systemu grzewczego na 2 godziny przed rozpoczęciem prac. Przeprowadzono analizę temperaturową dla powierzchni okien niezakłóconych przez promieniowanie obiektów otoczenia”. Metodyka badania termowizji okien powinna opisywać wzór wyznaczenia parametrów współczynnika przenikania ciepła. Wzór uwzględnia współczynnik przejmowania ciepła, temperaturę powietrza pomieszczenia i powietrza atmosferycznego oraz temperaturę powierzchni przegrody. Należy podać również niedokładność modelu obliczeniowego dla warunków zrealizowanego badania.

Sprawozdanie termowizyjne

W ramach opracowania Klient otrzymuje zdjęcia, gdzie na obraz rzeczywisty nakładany jest obraz termiczny. Ułatwia to lokalizowanie źródeł mostków termicznych i daje obraz rozkładu temperatur. Pomiary zawierają opinię czy dane okna należy czy nie należy wymienić aby spełnić wymagania przyszłego przeznaczenia obiektu, np.: hotelu. Opinia powinna zawierać liczne opisy. Jakie? Omówione powinny być mostki termiczne czyli połączenia okien ze ścianami i same ściany. Należy również określić orientacyjne wartości dotyczące termoizolacyjności okien. W tym zakresie musi być podana zadana termoizolacyjność ścian (np. z projektu). Kolejny element to orientacyjne wartości U dotyczące ram okiennych i szyb okiennych. Tu muszą być podane wartości techniczne zastosowanych okien (rama, ilość szyb). Powinny być określone również orientacyjne wartości U okien dachowych, ale muszą być podane zadane (np. w projekcie) wartości termoizolacji dachu. Przedstawienie wyników podawane jest poprzez przyporządkowanie poszczególnym wartościom temperatury odpowiednich kolorów. Taki obraz umożliwia określenie rozkładu temperatur na powierzchni badanego obiektu w sposób szybki i dokładny.

Zalecenia po badaniu

Sprawozdanie z badania termowizyjnego powinno zawierać konkluzje końcowe, czyli zalecenia dla właściciela czy zarządcy analizowanego budynku. Przedstawię przykład zaleceń z analizy termowizyjnej okien warszawskiego biurowca: „Żadne z analizowanych okien nie spełnia obowiązujących wymagań izolacyjności cieplnej Rozporządzenia Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie w zakresie maksymalnej wartości współczynnika przenikania ciepła U(max). Dotyczy to wymagań do 30-12-2020 r. oraz tych obowiązujących od 31-12-2020r. W trakcie badania widoczne były liczne zjawiska infiltracji powietrza zewnętrznego pomiędzy ramami okien a ścianami (usterki montażu okien), przy połączeniach przegród oraz przez uszczelki okien. Większość usterek związanych z brakiem szczelności powietrznej budynku nie wymaga wysokich nakładów finansowych. Opinia termowizyjna nie stanowi samodzielnej podstawy do dokonania końcowych wyliczeń parametrów. Analiza w dalszych krokach powinna być poparta dodatkowymi obliczeniami, specjalistycznymi badaniami i oceną charakterystyki budynku a także informacją o zastosowanych materiałach. Dla poprawy efektywności energetycznej użytkowanego budynku zaleca się przeprowadzenie testu szczelności budynku w zakresie wyznaczenia parametrów oraz termowizyjnej detekcji nieszczelności powietrznych. Określony zakres pozwoli na skontrolowanie parametrów budynku, które wpływają na komfort cieplny użytkowników i zużycie energii na potrzeby ogrzewania i wentylacji.”

Zalecenia przy zmianie funkcji budynku

W jednym z badanych obiektów, który miał zmienić sposób użytkowania budynku z biurowego na hotelowy dodatkowe zalecenia dotyczące stolarki okiennej  wyglądały następująco „Montaż okien spełniających wymagania WT, odpowiednio: U<1,1 W/m2*K (przepisy obowiązujące do 30-12-2020r.) i U<0,9 W/m2*K (przepisy obowiązujące od 31-12-2020r.). Należy zwrócić szczególną uwagę na karty techniczne: klasę szczelności okna i wartość zmierzonej przepuszczalności powietrznej stolarki. Zaleca się przeprowadzenie testu szczelności powietrznej metodą Blower Door. Jest to narzędzie kontroli jakości stolarki i jej montażu, które należy przeprowadzić bezpośrednio po montażu okien.”

Niniejszy artykuł jest chroniony prawem autorskim. Zabrania się jego kopiowania i cytowania bez podania źródła i autora. W przypadku zawinionego naruszenia praw autorskich sprawca będzie zobowiązany do naprawienia wyrządzonej szkody poprzez zapłatę sumy pieniężnej w wysokości odpowiadającej trzykrotności stosownego wynagrodzenia, które w chwili jego dochodzenia byłoby należne tytułem udzielenia przez uprawnionego zgody na korzystanie z utworu.

Autor artykułu

Measure it soon!