5+ примеров обнаружения увлажнения конструкций с помощью тепловизора
В каждом тренинге по термографии мы рассматриваем влияние эффекта испарения на температуру увлажненной поверхности. Эффект охлаждения поверхности при испарении часто указывает на проблемы с гидроизоляцией или протечки, особенно часто в задачах строительной термографии. Давайте разберемся и посмотрим несколько примеров из практики тепловизионного обследования фасадов и конструкций зданий.
Испарение — процесс фазового перехода вещества из жидкого состояния в парообразное, происходящий на поверхности вещества.
При испарении с поверхности жидкости вылетают частицы (молекулы), обладающие достаточной энергией (скоростью) для преодоления притяжения соседних молекул (то есть самые быстрые). При этом средняя энергия оставшихся молекул становится меньше (жидкость остывает). Таким образом, испарение — эндотермический процесс, при котором поглощается теплота испарения.
Процесс испарения зависит от интенсивности теплового движения молекул: чем быстрее движутся молекулы (чем выше температура), тем быстрее происходит испарение. Кроме того, на испарение влияет скорость обдува поверхности, обдув снижает интенсивность обратного процесса конденсации, что приводит к дополнительному снижению температуры. Свойства самого вещества также играют роль, к примеру, спирт испаряется гораздо быстрее воды.
Термография зачастую довольно наглядно может показать наличие увлажненных поверхностей, так как их температура всегда понижена из-за испарения. Ниже рассмотрим ряд примеров из практики тепловизионного обследования зданий. Каждый практический пример иллюстрирует эффект испарения, показывая места увлажнения строительных конструкций непосредственно на термограммах. Следует отметить, что степень увлажнения (количество влаги в конструкциях) с помощью тепловизионной съемки определить невозможно, так как снижение температуры связано только с поверхностным эффектом охлаждения.
Рис. 1. Внутреннее тепловизионное обследование. На термограмме подшивного потолка четко видна зона увлажнения, визуально не наблюдаемая.
Рис. 2. Тепловизионное обследование фасада исторического здания в Санкт-Петербурге. Участки с пониженной температурой указывают на протечки из-за нарушения гидроизоляции балкона.
Рис. 3. Тепловизионное обследование фасада исторического здания в Санкт-Петербурге. Повреждение штукатурного фасада связано с увлажнением из-за нарушения гидроизоляции, что четко подтверждается термограммами.
Рис. 4. Участки с пониженной температурой на термограмме фасада кирпичного здания указывают на наличие увлажнения.
Рис. 5. Увлажнение балконной плиты на термограмме наблюдается в виде пятен с пониженной температурой поверхности.
UPD
Рис. 6. Увлажнение фасада, автор термограммы Иван Митин, Архангельск (vk.com/termografia)
Иван
15.12.2014 в 13:47Хорошая, нужная статья! Что интересно понаблюдать участок увлажнения при температуре 0 градусов и тот же участок при температуре -15…-20 градусов. При понижении температуры участок увлажнения при наблюдении тепловизором выглядит теплее.
UPD:
Денис Лездин
15.12.2014 в 14:32Иван, спасибо за пример! Действительно, можно добавить следующее:
1) При резком похолодании на первый план выходит влияние повышенной теплоемкости в месте увлажнения, что приводит к запаздыванию остывания, увлажненные участки могут быть теплее (типичная картина при диагностике кровли).
2) При высокой относительной влажности воздуха скорость испарения значительно падает, эффект охлаждения уменьшается (влажные поверхности уже не обнаруживаются тепловизором).
3) Промокшие конструкции имеют повышенную теплопроводность и повышенные теплопотери, которые приводят к аномалиям с повышением температуры, особенно при высокой относительной влажности и слабом испарении (см. п.2)
S.M.
16.12.2014 в 19:45Актуальная проблема. Столкнулся с ней при обследовании конструкций из сендвич панелей.
Денис Лездин
22.12.2014 в 22:09Еще бывает, сендвич-панели на основе минеральной ваты неправильно транспортируют и/или складируют, в итоге они промокают и теряют свои теплоизоляционные свойства, а бывает и грибок в них заводится с соответствующим запахом.
S.M.
23.12.2014 в 21:32В нашем случае были дефекты монтажа, складирования и транспортировки… Намокания минеральной ваты внутри панели было настолько сильным, что при анализе термограммы были видны усиливающие элементы конструкции.
Олег
11.01.2015 в 12:58Денис, здравствуйте.
Давно интересует такой вопрос, можно ли доверять показаниям тепловизора с диапазоном измеряемых температур -20- до +250 когда он используется при температуре окружающей среды -37 и ниже? Т.е. те участки измеряемых поверхностей, где температура находится между -20 и -37 С выпадают из поля и будут показаны одним цветом, хотя на самом деле должен быть эпицентр и переферия. Для таких климатических районов более правльным было бы применение тепловизоров с более широким диапазоном в меньшую сторону. Что вы думаете по этому поводу?
Денис Лездин
12.01.2015 в 11:17Олег, совершенно верно. Температура контролируемых объектов должна находиться в диапазоне измерений тепловизора. При выходе за паспортный диапазон производитель уже не гарантирует метрологические характеристики тепловизора, т.е. измерения могут иметь большую погрешность. Если такие измерения будут включены в отчет по тепловизионному обследованию, заключение может быть оспорено. Для измерения -37°С нужен тепловизор с диапазоном от -40°С. Это справедливо для задачи ИЗМЕРЕНИЯ температуры. Если нам достаточно анализа КАРТИНКИ (качественный анализа термограммы) — важнее уже не минимум измерительного диапазона, а особенности программного обеспечения конкретной модели тепловизора. Например, FLIR хоть и предупреждает о невозможности измерить слишком низкую температуру, но картинку выдает хоть до -60°С.
И еще важный момент — есть диапазон измерения температур тепловизора и диапазон рабочих температур тепловизора. Для примера у FLIR T640 первый диапазон измерений температуры от –40°C до +150°C, а диапазон применения самого тепловизора от –15°C до +50°C (http://flir.custhelp.com/). Это к вопросу о климатических районах.
Олег
13.01.2015 в 12:37Допустим обследуемое здание имеет участок с потерями. Температура окружающей среды -38, диапазон измерения тепловизора от -20 до +250. Площадь почти всего здания имеет температуру -35, но есть участок с потерями, где температура -27. Вопрос: будет ли цветовое поле на картинке иметь градиент или эти два участка будут показаны одним цветом, соответствующим нижнему пределу измерения? Из прошлого вашего ответа, я понял, что разница в цветах будет. Или это зависит от модели тепловизора и его ПО?
Нам ведь важна не сама температура поверхности, а цветовое отображение разницы температур.
Денис Лездин
13.01.2015 в 13:55>> Допустим обследуемое здание имеет участок с потерями.
Давайте вместо «участок с потерями» говорить «участок с повышенными потерями», ибо при -37°С на улице отапливаемое здание имеет потери по всей площади ограждающих конструкций.
>> Будет ли цветовое поле на картинке иметь градиент или эти два участка будут показаны одним цветом, соответствующим нижнему пределу измерения? Из прошлого вашего ответа, я понял, что разница в цветах будет. Или это зависит от модели тепловизора и его ПО?
Из прошлого ответа – зависит от «особенности программного обеспечения конкретной модели тепловизора». Например, у тепловизора FLIR до -60°С будет разница в цветах. У тепловизоров Testo ниже -20°С выдает черный экран, хотя может сейчас исправили уже.
Олег
14.01.2015 в 08:07Когда работал в аудиторской компании с тепловизорами Testo насколько помню, так и было, — на тех участках, где температура ниже -20 было черное пятно.
Хорошо. Спасибо.
Алексей
15.01.2015 в 21:11С Testo верно подметили, на мониторе тепловизора картинка горизонта красивая, а при обработке в ПО только чёрное пятно.
Кирилл
18.01.2015 в 19:02Тесто дествительно делает чёрны фон, однако можно это дело «обойти».
Окно папки в виндусе можно настроить так, что внизу окна будет выводиться свойства выделенного файла. Там же выводится картинка, как раз в цветном формате. Конечно разрешение (размер) данной картинки маленький, но всётаки для качественного анализа достаточно. Потом делаем скрин экрана и выризаем нужную область.
https://yadi.sk/d/-HGCo3Iue4wBB Вот что получается
Денис Лездин
19.01.2015 в 23:13Можно еще выкручивать значения коэффициента излучения и отраженной температуры на нереальные значения, чтобы софт Тесто показал картинку с t ниже минус 20°С.
анатолий
13.02.2015 в 21:09Добрый день Денис! В своем селе пытаюсь утеплять дома пенопластом. Работа идет,но вяло. Без тепловизора не могу убедительно доказать заказчику о потерях тепла. Какой мне нужен тепловизор? С уважением Анатолий.т. 89128566981
Денис Лездин
15.02.2015 в 23:01Анатолий, здравствуйте!
Утепление пенопластом в ряде случаев делает только хуже. Я очень надеюсь, что вы хорошо разбираетесь в проектировании и технологии утепления, включая расчет температурно-влажностного режима конструкций. О таких расчетах есть статья: https://teplonadzor.ru/th-online/
О потерях тепла заказчику говорит расход дров, электроэнергии, газа, солярки — чем он там топится. Либо холодно у него в помещениях, тогда и доказывать ничего не надо. Тепловизором оно конечно более наглядно, производит впечатление.
Если у вас съемка тепловизором будет лишь вспомогательным инструментом в основных работах по утеплению, берите любой, желательно не китайский. Чем больше матрица — тем лучше качество картинки, но и дороже.
Ольга
19.02.2015 в 09:05Здравствуйте, Денис! Возможно я одна из самых северных Ваших учениц. Если на улице минус 50, сначала снимаю в помещениях (иначе пальцы мерзнут и, главное, не дышать при съемке- пар мешает). Конечно, при расшифровках я не говорю «температура на выделенном участке минус 31, а рядом минус 25». Совесть не позволяет. А вот сказать, что «на участке размером 1м*2м происходит повышение температуры наружной поверхности ограждающих конструкций на…»- это можно. У меня простые тепловизоры тесто и малюсенький флир. Считаю, что самая комфортная температура для работы минус 30. При минус 50 и ниже (работала в Усть-Нере при минус 54) черное только небо. ПО позволяет расшифровывать снимки. Когда появилась возможность расшифровать влажность, работать стало веселее!