צילום תרמי לבנייה: סוגים וכללים לעריכת בדק בית

ניתן להעריך באופן אובייקטיבי את העבודה שבוצעה על בידוד בית פרטי על סמך מספר קריטריונים. ברוב המקרים, זוהי כמות החשמל המושקעת בחימום ובקריאת מדחום.אבל אם בידוד תרמי מתברר כלא יעיל, קשה למצוא את הסיבות ללא ציוד מיוחד.

במצבים כאלה, נעשה שימוש בדימוי תרמי לבנייה. המאמר שהצגנו מתאר בפירוט את עקרון הפעולה ותכונות העיצוב של המכשיר. ניתנים הכללים לשימוש ועיבוד נתונים המתקבלים במהלך צילום תרמי.

מדוע לבצע הדמיה תרמית?

בדיקת קוטג', קוטג' או בניין מגורים באמצעות מדמה תרמית לבנייה מאפשרת לראות בתרמוגרמה את המתרחש בתוך חפצים ומבנים שונים של הבניין, מבלי לגעת בהם כלל. זה נקרא בדיקה לא הרסנית.

בדיקה מסוג זה תראה את מצב צנרת החימום בקירות וברצפות מחוממות מבלי לפתוח את הטיח או האריחים.

אבחון תרמי מבוסס על העיקרון של רישום אי-הומוגניות של השדה התרמי, המאפשר לשפוט את מצב האובייקטים הנחקרים

הרגישות של דגמים מסוימים מגיעה למאות המעלה, שבזכותה אתה יכול לא רק לראות את העקבות התרמיות על פני השטח של מבנים, אלא גם לגלות מה קורה בפנים.

היתרון הייחודי של מצלמים תרמיים מודרניים על פני אמצעי שליטה אחרים הוא בדיוק היכולת להסתכל בתוך עצמים מבלי לפגוע בשלמותם. אפילו סטייה מינימלית של מחווני טמפרטורה מהנורמה תצביע על נוכחות של בעיות, למשל, ברשת החשמל.

בדיקת בית פרטי עם צילום תרמי יעזור לפתור מגוון בעיות:

• לאתר דליפות חום ולקבוע את עוצמתן;
• לפקח על יעילות מחסומי אדים ולזהות היווצרות של עיבוי על משטחים שונים;
• בחר את סוג הבידוד הנכון וחשב את הכמות הנדרשת של חומר בידוד תרמי;
• איתור נזילות בגג, בצנרת וברשת החימום, נזילת נוזל קירור ממערכת החימום;
• לבדוק את אטימות של חלונות עם זיגוג כפול ואת איכות ההתקנה של בלוקים לדלתות;
• לבצע אבחון של מערכות אוורור ומיזוג אוויר;
• לקבוע את נוכחותם של סדקים בקירות המבנה וגדלים שלהם;
• למצוא סתימות במערכת החימום;
• לאבחן את מצב החיווט החשמלי ולזהות מגעים חלשים;
• לזהות בתי גידול של מכרסמים בבית;
• למצוא מקורות של יובש/לחות גבוהה בתוך בניין פרטי.

צילום תרמי לבנייה מאפשר לבדוק במהירות את התאמת הפרמטרים של בניין בנוי לדרישות הטכניות, להעריך את איכותו של חפץ נדל"ן לפני רכישתו ולאבחן את פעולת התקשורת הפנימית.

בדיקה של הבית עם סורק תרמוגרפי לפני הנחת חומרי בידוד תרמי תעזור לחשב נכון את עלות הבידוד.

ולאחר השלמת העבודה, הדמיה תרמית תאפשר לך לעקוב אחר התוצאה הסופית ולזהות פגמי התקנה שיוצרים איבוד חום. בבדיקה יוצגו גם גשרי קור שניתן לבטל במהירות לקראת עונת החורף.

לפני בנייה מחדש או תיקון של מבנים ישנים, מכשיר עם מצלמת אינפרא אדום יבוא לעזרה כדי לזהות את האזורים הקרים ואת אזורי הדליפה, בעיות עם רצפות מחוממות, ולהעריך באופן אובייקטיבי את נפח עבודות הבנייה המתוכננות.

עיצוב ועיקרון הפעולה

האלמנט הרגיש של כל מצלם תרמי הוא חיישן שהופך קרינת אינפרא אדום מאובייקטים שונים בעלי טבע דומם וחיים, כמו גם הרקע, לאותות חשמליים. המידע המתקבל מומר על ידי המכשיר ומוצג על הצג בצורה של תרמוגרמות.

כל היצורים החיים, כתוצאה מתהליכים מטבוליים, משחררים אנרגיה תרמית, הנראית בבירור לציוד

במכשירים מכניים, חימום של חלקי רכיבים בודדים מתרחש עקב חיכוך מתמיד בנקודות הממשק של אלמנטים נעים. בציוד ומערכות חשמליות, חלקים מוליכים מתחממים.

לאחר הצבעה וצילום של אובייקט, מצלמת ה-IR מייצרת באופן מיידי תמונה דו מימדית המכילה מידע מלא על מחווני טמפרטורה. ניתן לשמור נתונים בזיכרון של המכשיר עצמו או במדיה חיצונית, או שניתן להעביר אותם באמצעות כבל USB למחשב לצורך ניתוח מפורט.

לחלק מדגמי הדמיה תרמית יש ממשקים מובנים לשידור אלחוטי מיידי של מידע דיגיטלי. הניגודיות התרמית המוקלטת בשדה הראייה של המדמה התרמית מאפשרת לדמיין אותות על מסך המכשיר בחצאי גוונים של פלטת שחור-לבן או בצבע.

תרמוגרמות מציגות את עוצמת קרינת האינפרא אדום של המבנים והמשטחים הנבדקים. כל פיקסל בודד מתאים לערך טמפרטורה ספציפי.

ההטרוגניות של השדה התרמי חושפת שגיאות במבנים ההנדסיים של הבית ופגמים בחומרי בניין, ליקויים בבידוד תרמי ותיקונים באיכות ירודה

במסך השחור-לבן של המצלם התרמי, האזורים החמים ביותר יוצגו כקלים ביותר. כמעט שלא יהיה ניתן להבחין בין כל החפצים הקרים.

בתצוגה הדיגיטלית הצבעונית, האזורים שפולטים הכי הרבה חום יידלקו באדום.ככל שעוצמת הקרינה יורדת, הספקטרום יעבור לכיוון הסגול. האזורים הקרים ביותר יסומנו בשחור בתרמוגרפיה.

כדי לעבד את התוצאות המתקבלות על ידי הדמיה התרמית, מספיק לחבר את המכשיר למחשב אישי. זה יאפשר לך להגדיר מחדש את לוח הצבעים בתרמוגרמה כך שטווח הטמפרטורות הנדרש יהיה גלוי בצורה הטובה ביותר.

מכשירים רב תכליתיים מודרניים מצוידים במטריצת גלאי מיוחדת, המורכבת ממספר עצום של אלמנטים רגישים מאוד מיניאטוריים.

קרינת אינפרא אדומה שתוקלט על ידי עדשת הדמיה התרמית תוקרן על מטריצה ​​זו. מצלמות IR כאלה מסוגלות לזהות ניגודי טמפרטורה השווים ל-0.05-0.1 ºC.

רוב דגמי הצילום התרמי מצוידים בצג בקרת גביש נוזלי להצגת מידע. עם זאת, איכות המסך לא תמיד מעידה על הרמה הגבוהה של ציוד האינפרא אדום בכללותו.

הפרמטר העיקרי הוא כוחו של המיקרו-מעבד המשמש לקידוד הנתונים שהתקבלו. מהירות העיבוד משחקת תפקיד מרכזי, שכן תמונות שצולמו ללא חצובה עלולות להתברר מטושטשות.

פעולתם של מכשירי הדמיה תרמית מבוססת על רישום הפרש הטמפרטורה בין הרקע הכללי לאובייקט, והמרת הנתונים המתקבלים לתמונה גרפית הנראית לעין האנושית.

פרמטר חשוב נוסף הוא רזולוציית המטריצה. מכשירים עם מספר רב של רכיבי חישה מייצרים תמונות דו מימדיות באיכות גבוהה יותר מאשר מכשירי הדמיה תרמית עם מטריצת גלאי ברזולוציה נמוכה יותר.

הבדל זה מוסבר על ידי העובדה שלתא רגיש אחד יש שטח פנים קטן יותר של האובייקט הנחקר.בתמונות גרפיות ברזולוציה גבוהה, רעש אופטי כמעט בלתי נראה.

סוגי מכשירי הדמיה תרמית

בדיקת בית פרטי לאובדן חום באמצעות מצלמת IR מאפשרת לבצע את המדידות המדויקות ביותר וניתוח איכותי של כל מדדי הטמפרטורה. ולאחר מכן, בהתבסס על נתונים שהתקבלו מיידית, לבצע במיומנות עבודות תיקון ו/או מודרניזציה של נכס למגורים.

לאבחון הדמיה תרמית, משתמשים בשני סוגים של מכשירים:

• מצלמים תרמיים נייחים;
• מצלמות אינפרא אדום ניידות.

מכשירים נייחים משמשים בעיקר במפעלי ייצור. הם מיועדים לבדיקה שוטפת של מצב רשתות החשמל ולניטור רציף של ציוד טכני מורכב. מערכות הדמיה תרמית נייחות מיוצרות על מטריצות מוליכים למחצה של גלאי פוטו.

באמצעות מכשירי הדמיה תרמית ניידים, מתבצעות ביקורות אנרגיה של בנייני דירות למגורים ומבנים פרטיים. מכשירים אלו משמשים הן לבדיקות מקומיות חד פעמיות והן לאבחון מקיף של בתים.

מצלמים תרמיים כף יד מבוססים על מיקרובולומטרים לא מקוררים מסיליקון והם אידיאליים לשימוש באזורים שקשה להגיע אליהם.

הדמיה תרמית היא שיטת בדיקה יעילה ללא מגע, אותה רצוי לשלב עם שימוש בדלת אוויר למדידה ובקרה של חדירות האוויר של מבנים

בהתאם לפונקציונליות, ישנם שלושה סוגים של צילומים תרמיים:

1. מכשירי תצפית - מספקים רק הדמיה של אובייקטים שונים מנוגדי חום, לעתים קרובות בצורה מונוכרום.
2. מכשירי מדידה - צור תמונה גרפית בתוך קרינת האינפרא אדום והקצה ערך טמפרטורה מסוים לכל נקודה של אות האור.
3. פירומטרים חזותיים - מיועד למדידות טמפרטורה ללא מגע והדמיה של השדה התרמי של עצמים ספציפיים על מנת לזהות אזורים עם סטיות מהערכים הנורמליים.

המחיר למקלטי קרינה תרמית פונקציונליים טובים מתחיל ב-3,000 דולר. רכישתם לבדיקת בית חד פעמית היא פשוט לא משתלמת. חברות רבות מציעות היום להשכרה צילום תרמי בנייה ליום אחד. זהו שירות נוח מאוד.

כמו כן, ניתן להזמין בדיקת הדמיה תרמית מקצועית מלאה של הקוטג'/בית. העלות הממוצעת של צילום באמצעות מצלמת תרמית היא 5 דולר לכל מטר מרובע של נכס פרטי למגורים.

בדרך כלל, העלות של תמונות תרמיות היא אינדיקטור לפונקציונליות שלהם. אבל אפילו מודלים תקציביים מבצעים ביעילות אבחון אינפרא אדום. לכן, בעת הבחירה, כדאי להתמקד במאפיינים טכניים בסיסיים וביכולת לפתור בעיות ספציפיות.

הפונקציונליות של מצלמות הדמיה תרמית תלויה ברזולוציה של חיישן האינפרא אדום, ברגישותו ובטווח טמפרטורת הפעולה שלו.

יתרון גדול הוא הנוכחות של פונקציות נוספות, כלומר: זום דיגיטלי, מצביע לייזר, הערות עבור תרמוגרמות, אזעקות צבע הניתנות להתאמה אישית, זיהוי אזורים עם ערכי טמפרטורה מקסימליים ומינימליים.

אביזרים שונים יפשטו מאוד את אבחון ההדמיה התרמית בבית - עדשות רחבה אופטיות נשלפות לצפייה בתכנית הכללית ועדשות טלפוטו לפירוט אזורים קריטיים, חצובות מתקפלות, מיכלים לאחסון סוללות.

כללים לשימוש בדימוי תרמי

המשימה העיקרית של בדיקת הדמיה תרמית היא לזהות במדויק הפסדי חום ופגמים בפעולת מערכות הנדסיות, כמו גם לזהות נקודות תורפה אפשריות של בניין מגורים בשלב הבנייה.

אבחון הדמיה תרמית של מבנים כולל:

• בדיקה באזור אינפרא אדום גלי ארוך של הספקטרום בטווח של 8-15 מיקרון;
• בניית מפת טמפרטורה של העצמים והמשטחים הנבדקים;
• ניטור הדינמיקה של תהליכים תרמיים;
• חישוב מדויק של זרימות חום.

בדיקות של נכס למגורים מתבצעות הן מחוץ למבנה והן בתוך המבנה. במקרה הראשון, צילום אינפרא אדום מאפשר לזהות פגמים גולמיים בחדירת זרימות אוויר דרך מעטפת המבנה וליקויי בידוד תרמי. שנית, לזהות שגיאות בפעולה מערכת חימום ורשתות אספקת חשמל.

עדיף לבצע אבחון הדמיה תרמית בעונה הקרה, כאשר ההבדל במחווני הטמפרטורה בחוץ ובבית הוא יותר מ-10 מעלות צלזיוס.

ככל שהפרש הטמפרטורה גבוה יותר, כך תוצאות הבדיקה מדויקות יותר. בנוסף, על מנת לקבל נתונים נכונים, יש לחמם ללא הפרעה את נכס המגורים הנסקר למשך יומיים לפחות. בקיץ, בדיקת מבנה באמצעות מדמיה תרמית היא כמעט חסרת תועלת בגלל הפרש הטמפרטורות המינימלי.

בדיקת מבנים עם מקלטי קרינה תרמית מראה את התפלגות שדות הטמפרטורה על פני משטחי חפצים או מבנים בנקודת זמן מסוימת. לכן, צילום במצלמת אינפרא אדום תלוי מאוד במספר תנאים, ששמירה עליהם היא קריטית להשגת תוצאות נכונות.

פעולת המכשיר מושפעת מרוח חזקה, שמש וגשם. בהשפעתם הבית יתקרר או יתחמם, מה שאומר שהבדיקה יכולה להיחשב כלא יעילה.אין לחשוף את המבנים והמשטחים הנבדקים לקרני שמש ישירות בוהקות או לקרינה מוחזרת במשך 10-12 שעות לפני תחילת האבחון של הדמיה תרמית.

מומלץ לשמור את יחידות הדלת והחלונות במצב קבוע למשך 12 שעות לפני הצילום במצלמת אינפרא אדום ובמהלך תהליך בדיקת המבנה.

לפני תחילת בדק בית, עליך להגדיר את ההגדרות הבסיסיות במכשיר, כלומר:

• הגדר את גבולות הטמפרטורה התחתונים והעליונים;
• להתאים את טווח ההדמיה התרמית;
• בחר רמת עוצמה.

אינדיקטורים אחרים מותאמים בהתאם לסוג הבידוד התרמי, חומרי הקיר והתקרה. ביקורת אנרגיה של בית פרטי מתחילה בבדיקת הבסיס, החזית והגג של המבנה.

בשלב זה, חשוב מאוד לבצע אבחון יסודי, שכן אזורים באותו מישור שונים באופן משמעותי ומקלטי קרינה תרמית בהחלט יראו זאת.

לאחר בדיקת החלק החיצוני מתחילים אמצעי אבחון בתוך בניין המגורים. כאן מזוהים כ-85% מכלל ליקויי הבנייה והתקלות במערכות הנדסיות

הסקר מתבצע בכיוון מגושי החלונות לדלתות, לאט לאט בוחנים את כל הפתחים והקירות הטכנולוגיים. במקרה זה, הדלתות בין החדרים נשארות פתוחות כדי לייצב את זרימת האוויר המחומם ולמזער את הסבירות לטעויות במדידות.

בקרת הדמיה תרמית כוללת בדיקה שלב אחר שלב של אזורים שונים של מבנים סגורים, שחייבים להיות פתוחים לצילום באמצעות מצלמת אינפרא אדום. כדי לעשות זאת, אתה צריך לפנות את שטח אדן החלון ולארגן גישה ללא הפרעה ללוחות בסיס ופינות.

במהלך תרמוגרפיה פנימית של מבנה יש לפנות את הקירות משטיחים וציורים, קילוף טפטים ישנים וחפצים נוספים המפריעים לנראות ישירה של החפץ הנבדק.

בתים מאובזרים רדיאטורים לחימום, נהוג לירות רק מבחוץ. אבחון חזיתות מתבצע בתנאי מזג אוויר נוחים - היעדר ערפל לח, עשן ומשקעים.

פרשנות הנתונים שהתקבלו

מכשירי הדמיה תרמית מתעדים הפרש טמפרטורה של 3 מעלות צלזיוס, וזה יוצג על התרמוגרמה כאזור חריג בספקטרום צבעים אופייני. עם זאת, התמונה הספקטרוזונית עצמה אינה מהווה הצדקה מספקת כדי לראות את האזור המאובחן כפגום.

עבור כל האזורים החריגים, יש צורך לבצע חישובים תרמוטכניים ולאחר מכן להסיק מסקנות לגבי מצב האובייקטים הנבדקים

לכן, מצלמים תרמיים ניידים מגיעים עם תוכנה אינסטרומנטלית לניתוח איכותי וכמותי של תרמוגרמות, כמו גם יצירת דוחות.

כל זה אומר שלא נדרשת הכשרה מיוחדת להפעלת מצלמת אינפרא אדום. לאחר לימוד המדריך למשתמש, קל לבצע באופן עצמאי בדיקת הדמיה תרמית ולעבד את התוצאות בתוכנית המוצעת. לאחר ניתוח האינדיקטורים שהושגו, האפליקציה תיתן הערכת מומחה של התמונות.

בנוסף, ניתן להעביר את המידע שנאסף על ידי הציוד לתוכניות לעיבוד נתונים סטטיסטיים - מעבדי גיליונות אלקטרוניים או כלי עזר הנדסיים מיוחדים, למשל, MathLab.

כמו כן, ראוי לציין שהדמיה התרמית עשויה להפיק תוצאות שגויות אם מוגדר בצורה שגויה. מצבים דומים מתרחשים בעת בחינת משטחים כגון זכוכית, אריחים מבריקים ומראות.

קרינת אינפרא אדום מעצמים סמוכים תשתקף במשטחים אלו, מה שיוביל לעיוות של תרמוגרמות. כדי לקבוע נכון את הטמפרטורה של משטחי המראה במכשירי הדמיה תרמית, יש צורך להתאים בנוסף את גורמי התיקון.

יש לקחת בחשבון גם קרינה קרה שיכולה להשתקף מחלונות ומגג של בניין מגורים. התרמוגרמה המתקבלת עשויה להיות קרה משמעותית מהמצב האמיתי של הבית

השיטה הכמותית לניתוח התפלגות שדות הטמפרטורה על פני השטח של מבנים אינה לוקחת בחשבון את הפליטה וקרינת הרקע של הסביבה. יתרה מכך, אין זה משנה אם הצילום מתבצע עם מצלמת IR באתר או אם התוצאות המתקבלות מעובדות על ידי תוכנה.

בעת ביצוע אמצעי אבחון בתוך בניין, מתקבלות תוצאות אמינות יותר, שכן תנאי אקלים חיצוניים אינם משפיעים על המשטחים הנבדקים. התרמוגרמות הסופיות לאחר עיבוד עם תוכניות מתאימות תואמות את המציאות.

השימוש בדימוי תרמי לבניין מאפשר להעריך באופן אובייקטיבי את איכות ההגנה התרמית של הבניין, לזהות גשרי קור ושקיעה של בידוד, כמו גם למצוא נזקים וליקויים נסתרים בהתקנת יחידות חלונות, פתחים וחיבורים שבוצעו בצורה גרועה של גגות, קירות ותקרות.

אבחון אינפרא אדום מאפשר לבצע בצורה נכונה, ולכן חסכונית, עבודה כדי למזער אובדן חום בבניין מגורים, להפחית עלויות בידוד רצפה ובידוד תרמי של מבנים אחרים.

ביצוע הליך מחקר יאפשר בחירה נכונה בידוד לקירות ו תִקרָה בניין פרטי. כתוצאה מכך, עלות חימום בית פרטי תקטן.

מסקנות וסרטון שימושי בנושא

עקרון הפעולה של מצלם תרמי, בדיקת מבנה לאחר בידוד לליקויים ופרשנות נכונה של תמונות אינפרא אדום בסרטון:

פונקציונליות של סורקים תרמוגרפיים:

סרטון על איך לנתח וליצור דוח טכני לאבחון בית עם מכשיר הדמיה תרמית באמצעות מודול התוכנה Testo IRSoft:

כיום, בדיקת הדמיה תרמית במצלמת IR היא טכנולוגיית ניטור מתקדמת ללא הרס המאפשרת מעקב אחר מצבם של מבנים שונים, רשתות תקשורת וציוד חשמלי.

חקר איבוד החום באמצעות מדמיה תרמית מתבצע למניעת מצבי חירום, איתור ליקויים באיטום תרמי ואיטום וזיהוי תקלות במערכות ההנדסיות של הבית.

האם יש לך ניסיון בשימוש בדימוי תרמי לבחינת נקודות תורפה בבית/בדירה הכפרי שלך? אולי תוכל לחלוק מידע שימושי על קביעת אובדן חום ממבנה בניין? נא לכתוב הערות, לשאול שאלות ולפרסם תמונות הקשורות לנושא המאמר בבלוק למטה.