Przykładowe badania termowizyjne
przeprowadzone dla jednorodzinnego budynku mieszkalnego wybudowanego w technologii tradycyjnej.

Cele badań termowizyjnych

• zlokalizowanie mostków termicznych wynikających z konstrukcji budynku oraz ewentualnych wad technicznych,

• pomoc w oszacowaniu współczynnika k ściany

• zlokalizowanie zawilgoceń ścian obniżajżcych właściwości izolacyjne,

Nadproża  

W badanym budynku nadproża docieplono warstwą supremy, ale w związku z bardzo małym oporem cieplnym żelbetu elementy te pozostają mostkami termicznymi. Wyraźnie podwyższone temperatury powierzchni zewnętrznej w okolicach nadproży można zauważyć na termogramie nr 3. Przedstawiona tam ściana z pustaków MAX miała przeciętnie temperaturę 4.2*C (punkty D, E), a nadproża 4.9*C (punkty F, J). Sugeruje to pogorszenie współczynnika k o około 13%. Trzeba pamiętać, że wartość ta jest szacunkowa, z powodu obliczenia przy założeniu stałych w czasie warunków atmosferycznych. Inny przykład nadmiernej ucieczki ciepła przez nadproże, można zaobserwować na termogramie nr 6 . W badanym budynku są także nadproża o oporze cieplnym zbliżonym do parametrów ściany - brak zmiany temperatury w okolicach tego elementu widać na termogramie nr 1 i termogramie nr 5 . Nadproża, są jednym z najczęściej występujących mostków cieplnych. W związku z tym, że konstrukcja nadproża wykonywana jest z materiału o dużej wytrzymałości, a małym oporze cieplnym, zalecane jest wyrównanie właściwości termoizolacyjnych ściany w tym miejscu poprzez docieplanie nadproży odpowiednim materiałem termoizolacyjnym. Brak docieplenia lub zastosowanie tylko cienkiej warstwy supremy przyczynia się do wzmożonej ucieczki ciepła i niepotrzebnych strat energii.

Wieniec

Innym powszechnie występującym mostkiem termicznym są żelbetowe wieńce. Podwyższenie temperatury powierzchni ściany spowodowane występowaniem tego elementu konstrukcyjnego możemy zaobserwować na termogramie nr 5 . Temperatura ściany wynosiła średnio 3.6*C (punkt D, E), a w miejscu występowania wieńca 3.9*C (punkt C). W warunkach ustalonych taka różnica temperatur musiałaby być spowodowana 8% pogorszeniem wartości współczynnika k. W badanym budynku, wieńce, ze względu na swoje niewielkie wymiary, są od strony zewnętrznej obudowane jedną warstwą pustaków; od strony wewnętrznej natomiast, nie stykają się z powietrzem lecz są połączone ze stropem. Wieńce zaobserwować można głównie od strony klatki schodowej, gdyż w pozostałych miejscach są zespolone z płytą balkonową, która otacza cały dom. Wieńce podobnie jak nadproża wymagają dodatkowego docieplenia w celu zlikwidowania lokalnie zwiększonej ucieczki ciepła.

Płyta balkonowa

Termogram nr 8 ukazuje rozkład temperatur dla płyty balkonowej. W celu zaznaczenia styku balkonu ze ścianą umieszczono w tym miejscu ciepły przedmiot. Krawędź zaznaczono czarną linią, którą widać w prawym górnym rogu termogramu. Widać jak duży jest zasięg podwyższonej temperatury spowodowany przepływem ciepła przez element żelbetowy połączony z wnętrzem budynku. Przy samej ścianie płyta osiągnęła temperaturę 6.1*C, a na skraju obszaru objętego przez termogram 3.8*C. Na termogramie nr 1 możemy odczytać temperatury dla końca płyt, które średnio wynoszą 3.1*C (punkty I, J). Są to temperatury dość wysokie zważywszy, że płyta, do której nie dostarczane byłoby ciepło, miałaby temperaturę otoczenia czyli minus 1.0*C. Na podwyższoną temperaturę tego elementu może mieć wpływ także ciepłe powietrze odpływające przez nieszczelności okien i gromadzące się pod płytą balkonową. Zjawisko to można zauważyć na termogramie nr 1 w postaci podwyższonej temperatury pod balkonem. Balkon wspornikowy jest elementem konstrukcyjnym, który stwarza zwykle największe problemy w zakresie zabezpieczenia przed utratą ciepła. Niemożliwe jest bowiem przerwanie warstwy konstrukcyjnej wspornika, warstwą termoizolacyjną nie posiadającą odpowiedniej wytrzymałości mechanicznej. Pierwsze nasuwające się rozwiązanie to ocieplenie dookoła płyty balkonowej, które jednakże ze względu na koszty i pewne trudności techniczne nie jest popularne. Alternatywą, nie rozwiązującą wprawdzie definitywnie problemu, lecz zdecydowanie go ograniczającym, jest zastosowanie belek wspornikowych. Belki chociaż również muszą być zamocowane w konstrukcji budynku mają znacznie mniejsze pole powierzchni przenikania ciepła niż płyty. Płyta wsparta na belkach może być już odizolowana od ścian budynku. W Niemczech produkowane są systemy, w których elementy te (dwie belki wspornikowe i płyta) są zespolone i po zamontowaniu nie różnią się wyglądem od tradycyjnego balkonu.

Narożniki ścian

Narożniki wypukłe zgodnie z zasadami fizyki budowli mają temperaturę zewnętrzną niższą niż pozostała część ściany. Wynika to z większego oporu przejmowania ciepła w narożu niż na powierzchni bieżącej (mniejszy ruch powietrza), a także różnicą pomiędzy polem powierzchni odpływu ciepła a polem powierzchni napływu ciepła. Zjawisko to można zauważyć na każdym termogramie zawierającym wypukłe naroża ścian. Na termogramie nr 6 przedstawiony fragment ściany z pustaków SM-185 mający przeciętnie temperaturę 3.7*C, ma w narożniku temperaturę 2.7*C. Termogram nr 2 ukazuje natomiast ścianę z pustaków MAX, o średniej temperaturze 4.6*C (punkt J), a w narożniku spadającą do 3.7*C (punkt F). Temperatury te są znacznie niższe na ścianie, słabo ogrzewanej, klatki schodowej (termogram nr 4 ) i wynoszą odpowiednio 3.2*C i 2.3*C. Trzeba zaznaczyć, że w narożnikach wypukłych od strony wewnętrznej występuje obniżona temperatura powierzchni co może prowadzić do wystąpienia wilgoci. Zjawisko odwrotne następuje w narożnikach wklęsłych, gdzie napływ ciepła następuje z trzech stron, a odpływ z jednej. Przedstawia to termogram nr 2 , na którym temperatura ściany wynosi 4.6*C (punkt J), a narożnika 6.2*C (punkt D). Zacznie podwyższoną temperaturę narożnika wklęsłego zaobserwować można również na termogramie nr 5 .

Wnęki grzejnikowe

Zwiększone temperatury pod oknami łazienek, gdzie umiejscowione są grzejniki we wnękach, możemy zaobserwować na termogramie nr 5 i termogramie nr 4 . Efekt ten spowodowany jest podwójnie niekorzystną sytuacją: zmniejszonym współczynnikiem k ścian w miejscach wnęk grzejnikowych oraz wyższą temperaturą powietrza wewnętrznego wynikającą z bezpośredniej bliskości grzejników. Przy średniej temperaturze zewnętrznej powierzchni ścian równej 3.2*C, w miejscach wnęk temperatura waha się od 3.8*C do 4.3*C. Podane wartości świadczą jednoznacznie o bardzo niekorzystnym wpływie miejsc o mniejszym oporze cieplnym w miejscach silnych źródeł ciepła. Należy więc unikać projektowania wnęk grzejnikowych, a jeśli jest to konieczne zapewnić dodatkową warstwę termoizolacji.

Połączenie stropodachu ze ścianą

O ile wzmożony odpływ ciepła nie był zaskoczeniem w miejscach nieocieplonych nadproży czy wnęk grzejnikowych, o tyle występowania ucieczki ciepła w okolicach styku ściany ze stropodachem nie przewidziano ani na podstawie projektu, ani w trakcie wizji lokalnej. Opisany szczegół okazał się słabym miejscem budynku dopiero w trakcie badań termowizyjnych. Na termogramie nr 7 można zauważyć liniową strefę podwyższonej temperatury osiągającej 5.7*C (punkt C). Mostek termiczny spowodowany jest wadliwym rozwiązaniem tego szczegółu. Połączenie ściany ze stropodachem nie jest dostatecznie szczelne i następuje tam intensywny odpływ ogrzanego powietrza. Ciepło ucieka również poprzez nieocieplony wieniec połączony ze stropem. Rozwiązaniem tego problemu byłoby uszczelnienie obu elementów pianką poliuretanową. Na termogramie można też zaobserwować zmieniony rozkład temperatur spowodowany wpływem kominów wentylacyjno-spalinowych.

Spoiny pustaków

Różnicę w oporach cieplnych pustaków i spoin wykonanych z zaprawy cementowo-wapiennej można zaobserwować na termogramie nr 5 , termogramie 9 i termogramie 10 , na których szczególnie wyraźnie widać rysunek spoin. Termogram nr 9 ukazuje ścianę z pustaka SM-185, dla którego temperatura wynosi 4.0*C (punkt B), a dla spoiny podwyższa się do 4.2*C (punkt A). W pobliżu wieńca różnica ta zwiększa się: pustak ma 4.4*C (punkt B), a spoina 5.1*C (punkt H). Na ścianie przedstawionej na termogramie nr 10 temperatura pustaków MAX wynosiła średnio 3.8*C (punkty A, C, E), a dla spoiny 4.1*C (punkty B, D, F). Przy zastosowanej konstrukcji murowej ścian nie ma możliwości zlikwidowania spoin. Można jednak ograniczyć ten niekorzystny efekt przez stosowanie zapraw o możliwie wysokim oporze cieplnym (np. lekkie zaprawy na kruszywie ceramicznym), a także nie zwiększanie zalecanych grubości spoin.

Porównanie ścian

Temperatura powierzchni ścian była bardzo zróżnicowana. Wynika to z dużych różnic temperatur wewnętrznych panujących w pomieszczeniach badanego budynku. Różnicę w temperaturze ścian w zależności od temperatury pomieszczenia można zaobserwować np. na termogramie 3 . W pomieszczeniach, w których panowała temperatura 18*C (prawa dolna część termogramu), powierzchnia zewnętrzna ściany miała temperaturę równą średnio 4.2*C, a szyby okienne 5.8*C. W pomieszczeniu nieogrzewanym (lewa dolna część termogramu), ściana o tej samej konstrukcji ,miała temperaturę powierzchni 3.8*C, a szyby okienne 4.0*C. Ściany strychu chociaż mają dwa razy mniejszy opór cieplny miały temperaturę jeszcze niższą równą 3.3*C. Wynikło to z niższej temperatury wewnętrznej spowodowanej oddzieleniem nieogrzewanego strychu od pomieszczeń ogrzewanych warstwą termoizolacyjną. Jednym z celów badań termowizyjnych było oszacowanie współczynnika przewodzenia ciepła k dla ściany z dwóch pustaków MAX. Aby to osiągnąć, przeprowadzono badania w miejscu, gdzie łączą się oba materiały, a od strony wewnętrznej panuje jednakowa temperatura. Miejscem takim jest klatka schodowa, w której na pewnej wysokości możemy założyć stałą temperaturę. Na termogramie nr 9 przedstawiono ścianę z pustaków SM-185 z fragmentem wieńca. Średnia temperatura tej ściany wynosiła 3.78*C. Na termogramie nr 10 przedstawiono natomiast ścianę z pustaków MAX z fragmentem tego samego wieńca. Średnia temperatura tej ściany wynosiła 3.91*C. Na podstawie wzoru  wartość współczynnika przenikania ciepła k dla ściany z dwóch rzędów pustaków MAX (ułożonych szczelinami prostopadle do lica muru) oszacowano na 1.10 W/(m2•K).

Okna

Analiza rozkładu temperatur dla okna została przeprowadzona w oparciu o termogram nr 6 . Można na nim zauważyć wyraźną różnicę pomiędzy temperaturą szyb a ramiakiem. Do stosunkowo niskiej temperatury ramiaka dochodzącej do 3.3*C, przyczyniła się skrzynkowa konstrukcja okien oraz dobre właściwości drewna, z którego zostały wykonane okno. Temperatura ta jest w zasadzie zbliżona do temperatury ściany. Temperatura szyb nie jest stała na wysokości, gdyż wpływa na nią rozkład temperatur w pomieszczeniu oraz w przestrzeni międzyszybowej. Jak widać na zdjęciu termowizyjnym gradient temperatur jest znaczny; gdyż temperatura szyby zmienia się od 4.7*C w dolnej części okna do 6.9 *C w części górnej. Wokół okien można wyróżnić pasek o zmiennej temperaturze, który w części dolnej ma temperaturę 3.6*C, w części bocznej ok. 4.1*C, a w części górnej 5.4*C. Jest to skutek napływu (infiltracji) powietrza zewnętrznego w dolnej części i odpływu (eksfiltracji) powietrza wewnętrznego w części bocznej oraz szczególnie górnej. Trzeba zaznaczyć, że zaobserwowana filtracja powietrza nie zachodzi w szczelinach pomiędzy skrzydłami okien, ale pomiędzy oknem a ścianą. Wada polegająca na złym - nieszczelnym osadzeniu okien w murze jest dość często spotykana w budynkach i jest wynikiem niedbalstwa wykonawców oraz brakiem w przeszłości dobrych materiałów uszczelniających. Dla uniknięcia podobnej sytuacji w powstających budynkach zalecane jest stosowanie pianki poliuretanowej wtryskiwanej bezpośrednio w szczelinę pomiędzy oknem a murem. W badanym budynku należałoby - po usunięciu tynku - istniejącą szczelinę uszczelnić pianką poliuretanową lub gdy szczelina jest niewielka masą silikonową lub akrylową.

Lokalizacja innych wad technologicznych

W trakcie badań termowizyjnych, którymi objęto cały budynek, oprócz elementów opisanych powyżej, nie zlokalizowano większych powierzchni o znacząco podwyższonej temperaturze. Świadczy to o braku mostków termicznych, które wynikałyby z wad technologicznych polegających na zastosowaniu wadliwych materiałów lub wstawek z materiałów obcych. Nie stwierdzono, podwyższenia temperatury związanej z zawilgoceniem ścian budynku.

Wnioski dotyczące badań termowizyjnych

Badanie termowizyjne na sprzęcie najwyższej klasy jest bardzo prostą i niezawodną metodą oceny izolacyjności cieplnej budynku. Trzeba podkreślić, że jest to metoda niezastąpiona przy znajdowaniu błędów wykonawczych. Na podstawie obliczeń nie ma możliwości stwierdzenia występowania wad technologicznych (np. miejscowego braku przewidzianej projektem warstwy termoizolacyjnej). Odkrywki są natomiast, pracochłonne, uszkadzają elementy budowlane i przede wszystkim nie obejmują całości budynku. Termowizja, jako metoda nieniszcząca i natychmiastowa, ma bardzo szerokie zastosowanie w ekspertyzach dotyczących ochrony cieplnej budynku, ocenie stanu technicznego elementów konstrukcyjnych oraz do odbioru prac dociepleniowych. Interpretacja termogramu, na którym występują różnorodne materiały budowlane, wymaga korekcji temperatur, wynikającej z uwzględnienia różnic emisyjności. Przy pewnych materiałach, o skrajnych zdolnościach wypromieniowania ciepła, pominięcie korekty prowadzi do niedopuszczalnych błędów. Ze względu na nieustabilizowane warunki meteorologiczne badań termowizyjnych nie można w sposób bezpośredni wykorzystać do dokładnego określania współczynnika przenikania ciepła.

Termowizja ogólnie     Termowizja szczegółowo

Index     Front    Oferta     Termomodernizacja     Audyt    Termowizja    Projektowanie    Artykuły

Optymalizacja: 800×600, High Coloraudt energetyczny (audyting energetyczny)Ostatnia modyfikacja: 27-02-2002

EgoTerm: Telefon +48 (12) 686-64-64, e-mail biuro@egoterm.com.pl
Uwagi do serwisu internetowego prosimy wysyłać poprzez e-mail:           biuro@egoterm.com.pl.