Зачем нужно тепловизионное обследование частного дома

Нормальная температура в жилых домах — важнейшая составляющая комфорта. И когда драгоценное тепло улетучивается, не успев согреть владельцев жилища, или, того хуже, промерзают ограждающие конструкции, возникает проблема поиска и ликвидации «аварийных участков». Решить её поможет инфракрасная камера — тепловизор

Человеческий глаз устроен таким образом, что воспринимает лишь часть диапазона электромагнитных волн с длиной 0,2-0,7 мкм. Тепловые же излучение относятся к невидимому нами инфракрасному диапазону спектра (длина волны 8-14 мкм). К счастью, теперь существуют тепловизоры — приборы, способные не только различать, но и фиксировать такие излучения. Их используют для обследования объектов, в ходе которого строятся температурные карты поверхностей, позволяющие ВЫЯВИТЬ:

• зоны эксфильтрации (утечки) тёплого воздуха из дома;
• места инфильтрации (притока) холодного воздуха в жилище с улицы;
• теплопроводные включения (мостики холода) в строительных конструкциях здания и местах их сопряжения;
• дефекты образующих стену элементов и их соединений (в каменных домах можно определить даже качество составляющих стену кирпичей и швов между ними, в деревянных — межвенцовых швов, конопатки и т. д.);
• брак укладки утеплителей и повреждения теплоизоляционного ковра;
• недочёты при установке окон (стеклопакетов) и дверей;
• скрытые протечки внутренних систем отопления и водоснабжения;
• засоры (зашлаковку) труб системы отопления;
• зоны перегрева электропроводки и соединительных контактов.
• Также с помощью тепловизора можно оценить уровень сопротивления теплопередаче для ограждающих конструкций здания, установить зоны вероятного выпадения конденсата на них и связанного с этим увлажнения строительных материалов; обнаружить ошибки проектирования и даже произвести поиск скрытых инженерных коммуникаций. Но не будем забегать вперёд. Давайте обо всём по порядку.

ЧТО ТАКОЕ ТЕПЛОВИЗОР

В основу принципа действия тепловизора положено двухмерное преобразование теплового излучения от объектов и местности, или фона, в видимое изображение, которое может сохраняться в цифровом формате. При этом более тёплые объекты отображаются на дисплее прибора в жёлто-оранжевс-красной гамме, а те. что холоднее, — в зелёно-синей.

О ТЕПЛЕ И ЦВЕТЕ

Тепловизор может выдавать как чёрно-белое, так и цветное изображение. В первом случае горячие точки выглядят более светлыми, а холодные — темными. Такой метод представления очень удобен для наблюдения и поиска (именно он чаще всего используется в тепловизионных охранных системах, прицелах и т. п.). Однако в тех случаях, когда тепловое изображение необходимо для детального анализа распределения температурного поля, яркость не лучший показатель.

Гораздо увереннее человеческое зрение улавливает цветовые различия, поэтому приборы для тепловизионного обследования «перекрашивают» чёрно-белую картинку в полихромную, применив одну из принятых цветовых палитр. Оператор только помогает выбрать ту, которая делает термограмму наиболее информативной.

---

Читайте также: Котельная в доме – оборудование и устройство, расчеты и схемы

---

ВНЕШНЕЕ ТЕПЛОВИЗИОННОЕ ОБСЛЕДОВАНИЕ ДОМА

Состоит из двух этапов. Первый — подготовительный — занимает 20-30 мин, на протяжении которых измеряются температура, влажность, давление воздуха, скорость ветра, а также контактным способом замеряется температура поверхности стен и т. п. Полученные данные вносятся в тепловизор с целью его калибровки и точной настройки. На втором этапе производится внешнее обследование дома, которое длится 1-2 ч. При этом выявляются аномальные тепловые зоны (читай — дефектные) в фундаменте, окнах, стенах, кровле и местах их сопряжения друг с другом.

Практика показывает, что наружная тепловизионная проверка в установившемся режиме эксплуатации дома позволяет выявить лишь достаточно серьёзные дефекты. Например неплотности оконных (а, б) и дверных конструкций, плохое утепление и герметизацию примыканий кровли к стенам (в, г), а также места утечки тепла через дефекты стеновых конструкций и их примыканий к цоколю дома (д, е)

ВНУТРЕННЕЕ ТЕПЛОВИЗИОННОЕ ОБСЛЕДОВАНИЕ ДОМА

В зависимости от площади дома она занимает от 1 до 5 ч и позволяет обнаружить более 90 % дефектов, связанных с нарушением технологии строительства. Важно, что обследование должно проводиться не выборочно, а последовательно — каждой стены, окна или двери. Одновременно собирают информацию о влажности материалов (для этой цели применяют специальным сканер или влагомер), проверяют наличие конденсата и т п.

Фото 1. Внешнее тепловизионное исследование

Фото 2. Внутреннее тепловизионное исследование

Внутреннее тепловизионное изыскание является более полным, чем внешнее, и предназначено для детального обнаружения строительных дефектов. И снимки здесь получаются принципиально иными, чем при внешней съёмке. Например, дефект утепления зоны примыкания крыши к стене дома (а, 6), неплотность продольных межвенцовых и угловых соединений клеёного бруса (в, г), а также плохо утеплённые и негерметичные участки периметра окна (д, е) тепловизор фиксирует как мостики холода и окрашивает в синий цвет

Приборов для проведения тепловизионных обследований существует достаточно много. Не вдаваясь в сложные технические подробности и особенности их комплектации, можно отметить, что они, как и ставшие уже привычными цифровые фотоаппараты, различаются по количеству и размерам чувствительных элементов-матриц, которые могут иметь разрешение 160 х 120,320 х 240 и 640 х 480 пике Но, в отличие от фотоаппарата, тепловизор — это еще и метрический прибор, и если использование маленькой матрицы в первом случае приводит только к ухудшению качества картинки, то в тепловизоре (особенно на технически сложных объектах) — к потере точности измерения. Поэтому в среде специалистов сложилось чёткое разделение устройств по сферам применения в соответствии с разрешающей способностью. Так, аппараты с матрицей 160 х 120 пике, должны применяться для наблюдения областей с плавными изменениями температуры на относительно большой площади и объектов с существенной разностью температур.

Разрешение 320 х 240 пике, позволяет проводить внешнее обследование зданий и сооружений, детально изучать качество ограждающих конструкций, дымовых труб, электрических машин, линий электропередач и т. д.

Камеры 640 х 480 пике считаются универсальными и используются для исследования практически любых объектов, а также для научных изысканий. Объективности ради отметим, что с подобным делением тепловизоров согласны далеко не все, кто имеет к ним отношение, справедливо утверждая, что качество и результат диагностики во многом определяют мастерство и опыт «человека с прибором». Специалист выявит все дефекты и с помощью камеры, оснащённой матрицей 160 х 120 пике., а «неумехе» не поможет и гораздо более совершенный аппарат. С этим утверждением трудно не согласиться.

Все представленные на рынке тепловизоры можно условно разбить на две группы: коротковолновые (3-5 мкм) и длинноволновые (7-1Д мкм). И те и другие применяются при обследовании ограждающих конструкций. Основное их различие — в способности «видеть» через разные материалы, которые прозрачны или полупрозрачны для одного диапазона волн (к примеру, коротких) и абсолютно не прозрачны для другого (длинных). Иллюстрацией к данному тезису может служить стекло.

Коротковолновые камеры Irtis российского производства обладают высокой температурной чувствительностью (0,01 °С), но их матрицу нужно охлаждать жидким азотом, поэтому они применяются крайне редко. По строительным объектам специалисты путешествуют в основном с длинноволновыми приборами таких мировых производителей, как Testo, Flir, Jenoptik, Nec, Daii, Irtis и др.

Предлагаемое этими компаниями оборудование работает е диапазоне температур -20…+250 °С и обладает чувствительностью не менее 0,1 °С, чего вполне хватает для решения большинства «строительных» задач. Однако следует учитывать, что у каждой фирмы-изготовителя собственный формат файлов термограмм и своё программное обеспечение (ПО) для их просмотра и обработки. При этом ПО подразделяется на базовое и дополнительное. Первое поставляется в комплекте с камерой, второе покупается отдельно, и его установка, например, позволяет делать склейку термограмм, что при анализе состояния крупных объектов гарантирует меньшую погрешность измерений и более чёткую тепловую картину.

Тепловизионным исследованиям на скрытые дефекты должны быть подвергнуты все без исключения строительные элементы дома. Причём как снаружи, так и изнутри.

---

Ссылка по теме: Камин в системе отопления

---

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ТЕПОВИЗИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

Отснятый материал специалист обрабатывает с помощью компьютерной программы. Для того чтобы результат получился более точным, в неё вводят данные о погодных условиях во время съёмки снаружи дома, а также показания температуры, относительной влажности и давления воздуха внутри него и т. д. (отсутствие даже части этих сведений снижает возможность сделать действительно обоснованное заключение о причинах теплопотерь и текущем состоянии здания). Далее производится обработка каждой термограммы в отдельности — при этом в программу вводят табличные коэффициенты теплового отражения материалов, из которых изготовлены представленные на снимке конструкции.

Последний и самый важный этап работы — составление отчёта в соответствии с ГОСТ 54852-2011. Специалист производит классификацию обнаруженных дефектов и определяет вероятную причину возникновения, даёт рекомендации по их устранению. Чтобы выводы получились более точными, а советы — действенными, в распоряжение профессионала необходимо предоставить подробный проект дома, по которому он сможет легко определить, как и из каких материалов собрана та или иная конструкция. В противном случае рекомендации могут быть лишь приблизительными.

После ввода в программу всех необходимых данных компьютер сам отмечает на изображении места дефектов и аномальных зон, а затем выводит их качественные и количественные температурные характеристики. Особый интерес представляет возможность выявить те места в конструкции, температура которых ниже точки росы, поскольку именно в них строительные материалы будут намокать

---

Ссылка по теме: Установка теплового насоса для отопления дома

---

КОГДА ПРОВОДИТЬ ОБСЛЕДОВАНИЕ

Обследование ограждающих конструкций возможно только в зимний период при включённой штатной системе отопления (необходимо, чтобы дом обогревался так по меньшей мере два дня) — при этом перепад температур воздуха внутри и снаружи здания должен быть не менее 15 °С, а перепад давления — минимум 1 Па. Чем больше эти величины, тем выше будет качество тепловизионной съёмки.

Существует ряд факторов, ограничивающих применение прибора или искажающих данные диагностики. Например, солнечный нагрев поверхностей, атмосферные осадки и ветер могут маскировать температурные аномалии, связанные с дефектами тепловой защиты.

СТОИМОСТЬ РАБОТ ПО ТЕПЛОВИЗИОННОМУ ИССЛЕДОВАНИЮ

Разброс цен на данные работы достаточно велик. Например, за обследование квартиры в Москве, включая транспортные расходы, придётся заплатить от 4,5 до 15 тыс. руб. Та же процедура для загородного дома площадью до 150 м2 обойдётся в сумму от 10 до 25 тыс. руб., площадью 150-300 м2 — от 15 до 30 тыс. руб. К этому надо добавить транспортные расходы — от 1 до 5 тыс. руб. (их величина растёт по мере удаления строения от МКАД). Обработка и анализ материала, составление отчёта и выдача рекомендаций, как правило, уже включены в стоимость.

МНОГОРЕЖИМНАЯ ТЕПЛОВИЗИОННАЯ СЪЁМКА

Тепловизионная съемка при установившемся режиме эксплуатации дома не всегда выявляет дефекты тепловой защиты, связанные с воздухопроницаемостью конструкций. А ведь именно ими обусловлено до 90 % от общего объёма теплопотерь деревянных и каркасных строений и до 50 % — зданий других типов. Ликвидировать маскирующие факторы можно путём увеличения разницы давления воздуха внутри и снаружи дома, например, посредством специального устройства — «аэродвери».

Её устанавливают на входе в здание, затем с помощью полиэтиленовой плёнки, скотча и тому подобных материалов создают временные барьеры для движения воздуха через вентиляцию, кухонные вытяжки, каминные трубы и т. д. После этого включают «аэродверь» и, когда давление воздуха внутри дома повышается на 50-60 Паскалей, повторно выполняют наружную съемку строения Затем вентилятор двери переключается в обратный режим, и внутри здания создаётся слабое разряжение (до 50-60 Паскалей), в результате чего значительно возрастает приток холодного уличного воздуха сквозь воздухопроницаемые дефекты. В таком состоянии проводят полную повторную тепловизионную съёмку всех внутренних поверхностей. Специалисты уверяют, что даже замаскированные дефекты обязательно себя проявят при изменении давления, а значит, непременно будут обнаружены.

---

Читайте также: Монтаж терморегулятора термостата своими руками

---

Итог:

На сегодняшний день тепловизионный контроль — один из наиболее эффективных технических способов выявления скрытых дефектов строительства. Но. к сожалению, пока еще очень мало владельцев домов и собственников квартир знают о его возможностях.

Зато о них прекрасно осведомлены строители. И как ни странно, наиболее добросовестные и технически грамотные из них сами рекомендуют хозяевам только что возведенного, но ещё не отделанного жилища провести его тепловизионную диагностику. Причина проста — они хотят сразу обезопасить не столько заказчиков, сколько себя от возможных претензий и последующих переделок, во время которых придётся портить дорогостоящую отделку. Зато халтурщики боятся такого обследования как огня, потому что в результате обязательно будут выявлены скрытые дефекты строительства и их придётся устранять за свой счёт.

Опытные заказчики ещё на стадии заключения договора со строительной компанией вносят в него пункт о проведении тепловизионного контроля, после чего безответственные исполнители, как правило, отказываются от подписания документа. При досудебном или судебном урегулировании разногласий с подрядчиками отчёт по итогам тепловизионного обследования может стать главным доказательством некачественно выполненных работ. При покупке готового дома данная диагностика позволит получить скидку на сумму расходов по устранению выявленных дефектов.

---

Тепловизор для тепловизионного исследования

В доме холодно, несмотря на исправное отопление, а видимых причин для утечки тепла вроде бы нет?

Значит, пришло время провести тепловой аудит здания. Такое исследование выполняют при помощи тепловизора — прибора, способного показывать на экране потоки инфракрасного излучения.

Чем выше температура объекта, тем интенсивнее он излучает электромагнитные волны инфракрасного диапазона. Это и есть та самая тепловая энергия, которую определяет тепловизор. Оптика аппарата фокусирует тепловое излучение на его датчике температуры — болометре. В свою очередь болометр формирует сложный сигнал, который прибор преобразует в электронное изображение изучаемого объекта.

На этом изображении (термограмме) распределение тепла показано в виде разноцветных пятен, каждое из которых соответствует степени интенсивности излучения в том или ином месте.

Излучение высокой интенсивности выделяется на экране тепловизора красным цветом, менее высокой — желтым. Тепловые потоки, обладающие самой низкой температурой, отмечаются зеленым и синим. Таким образом, термограмма предоставляет возможность увидеть движение тепловой энергии по всему объекту исследования и даже за

его пределами. Это изображение можно сохранить в памяти прибора как обычную фотографию и проанализировать затем на компьютере с помощью специального программного обеспечения. Так можно получить полную информацию о температурных перепадах в здании, и самое главное — о конкретных местах, где это происходит.

Современные тепловизоры бывают стационарными и переносными. Независимо от модификации каждый аппарат включает в себя как минимум один объектив, жидкокристаллический дисплей, приемник излучения, различные электронные компоненты и органы управления.

Тепловизор — это высокотехнологичное устройство, для производства которого используются дорогостоящие материалы германий, платина, никель, в связи с чем стоимость промышленных тепловизионных систем может варьироваться от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч долларов США.

Приобретать профессиональный тепловизор только для того, чтобы один раз провести работы по выявлению утечек тепла в собственном доме, нецелесообразно. Тем более что существует немало предприятий, которые специализируются именно на таких работах. В то же время, если речь идет о большом и старом здании, где с приходом зимы каждый раз возникают все новые мостики холода, сквозняки и точки промерзания, возможно, имеет смысл купить относительно недорогой аппарат за 100— 150 тыс. рублей, который окупится в течение нескольких лет. Впрочем и это не обязательно: намного проще взять тепловизор в аренду.

Настройка тепловизора

На первом этапе необходимо задать значения параметров окружающей среды, к которым относятся температура и влажность воздуха, а также расстояние до объекта исследования. Влажность и температура определяются с помощью термогигрометра, а для определения расстояния можно использовать лазерный дальномер. Оперируя указанными данными, процессор тепловизора сможет минимизировать ошибки в результатах исследования.

На следующем этапе оператор выбирает температурный диапазон, в котором будут проводиться измерения, — например, от -20 до +60°С. Если диа пазон не указан, аппарат может вообще ничего не показать или дать искаженные значения, так как их часть окажется за пределами того диапазона, что установлен по умолчанию. В худшем случае тепловизор и вовсе может выйти из строя, если в объектив попадет объект с аномально высокой температурой.

Далее в настройках необходимо указать коэффициент теплового излучения материала, из которого состоит та или иная ограждающая конструкция. Поскольку коэффициент — это постоянная величина, его значение можно найти в специализированных справочниках.

Имеет значение и настройка фокуса объектива. В некоторых моделях фокус настраивается автоматически, но в процессе съемки нередко возникает необходимость корректировать резкость вручную. В идеале в аппарате должен быть предусмотрен как ручной, так и автоматический режим. В случае если тепловизор может работать с разными объективами, при замене одного на другой в настройках прибора следует менять параметры оптики. Для подробной визуализации тепловых потоков предусмотрена настройка цветовой палитры. Как правило, она зависит от интервала рабочих температур. Чем больше интервал — тем меньше используется цветов, и наоборот. Максимальная палитра содержит 8 цветов.

Внутреннее тепловизионное обследование

Для детального обнаружения дефектов ограждающих конструкций и строительных материалов применяется внутренний тепловой аудит здания, осуществлять который лучше всего зимой. Поскольку до 30 % тепла уходит через крышу, в первую очередь обследуют элементы кровельной системы и всю кровельную конструкцию в целом. Если строение — деревянное, то проверяют и угловые соединения венцов, и горизонтальные швы между ними. Не менее важные зоны риска — окна и полы. И то и другое проверяют прежде всего в местах примыкания к стенам. При установке окон нередко допускаются различные технологические ошибки, выявить которые можно только при помощи тепловизора, поэтому обследовать окна необходимо с особой тщательностью.

Нельзя забывать и о входных дверях, которые в закрытом положении должны быть абсолютно герметичными. При проведении измерений внутри помещений следует учитывать, что приборы осветительного оборудования тоже являются источниками тепла, поэтому обследование лучше проводить в светлое время суток или при минимальном количестве работающих светильников.

В процессе работ важно выделить базовый участок, в качестве которого обычно выбирается та часть ограждающих конструкций, где происходит равномерное распределение температурного фона. На экране тепловизора этот участок показывается одним цветом, соответствующим минимальному значению температуры. Во время сравнения данной зоны с другими местами в здании можно выявить тепловые аномалии, свидетельствующие о теплопо-терях. На термограмме — тепловом изображении объекта — такие аномалии будут отмечены желтым и красным цветом.

Наружное тепловизионное обследование

Наружный тепловой аудит ограждающих конструкций рекомендуется проводить в холодное время года при стабильной работе отопительной системы объекта.

Желательно, чтобы разница между температурой воздуха внутри помещения и снаружи была не менее 20°С, что гарантирует более точные показания тепловизионного устройства. Обследование проводят в сухую погоду при отсутствии осадков. На поверхностях стен и видимой части фундамента не должно быть излишней влаги (инея или снега).

Следует учесть, что тепловизионный контроль не проводят, если здание в течение последних 12 часов находилось под воздействием прямых солнечных лучей. В противном случае в процессе обследования необходимо сделать поправки на температуру, которая возникла в результате нагрева фасада и кровли от солнечной энергии.

Поскольку сделать это затруднительно, проводить наружный тепловой аудит лучше всего во время минимального влияния внешней среды на здание — ночью, поздно вечером или в 9-10 часов утра. Следует обратить внимание на скорость ветра, максимально допустимое значение которой — 7 м/с. Сильный ветер способен серьезно изменить внешний и внутренний температурный фон, в результате чего измерения будут содержать значительную погрешность. Расстоя-ние до объекта во время обследования во многом зависит от технических характеристик устройства, однако не должно превышать 100 м или быть менее 1 м.

Устраняем утечки тепла

Как показывает практика, скрытые утечки тепла чаще всего бывают из-за намокшего утеплителя, отсутствия гидроизоляции, поврежденных уплотнителей или из-за брака, допущенного строителями. Для ликвидации в стенах мостиков холода используют техноло ию внутреннего или внешнего утепления. В процессе внутреннего утепления под лицевую отделку — гипсокартон или вагонку — закладывают минераловатные плиты или вспененный полиуретан. Дополнительной защитой от влаги будет служить пароизоляционная пленка.

Для внешнего утепления применяют те же материалы, но с другой облицовкой. Реализация этого способа нередко связана с монтажом многослойных фасадных систем, которые включают в себя и слой теплоизоляции. Это, например, вентилируемый фасад с использованием сайдинга, различные штукатурные покрытия или термопанели.

Если тепловизионный контроль показал утечки тепла через крышу, то в утеплении нуждается и кровельная система. При этом речь, скорее всего, будет идти о замене утеплителя и гидропароизоляционной пленки, хотя может случиться и так, что ремонтировать придется всю кровлю.

Правильно установленные окна не требуют дополнительного утепления, но если монтаж был произведен с нарушениями, стеклопакеты необходимо демонтировать и установить снова или заменить на более качественные.

Утечки тепла через полы нередко связаны с неплотно прилегающими к стенам плинтусами. Хуже, если плинтусы по причине долгой эксплуатации пришли в негодность. В первом случае их необходимо переустановить, во втором — заменить.

---

© Автор В.Ковалев, Сергей Васильев

ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ МАСТЕРОВ И МАСТЕРИЦ, И ТОВАРЫ ДЛЯ ДОМА ОЧЕНЬ ДЕШЕВО. БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА. ЕСТЬ ОТЗЫВЫ.

Ниже другие записи по теме "Как сделать своими руками - домохозяину!"

---

Подпишитесь на обновления в наших группах и поделитесь.

Будем друзьями!