Termoviziunea: cum găsești pierderile de căldură

O imagine termică arată spectaculos: fațada în albastru, ferestrele în roșu, colțurile în galben. Tocmai de aceea e ușor de folosit greșit: aceeași casă, fotografiată după o zi cu soare sau într-o seară cu vânt, poate părea plină de pierderi sau impecabilă, fără ca nimic din ea să se fi schimbat. O termoviziune utilă înseamnă condiții corecte, imagini din interior, un operator care știe ce vede și un raport pe care îl poți verifica.

Mai jos afli ce măsoară camera, ce condiții cere, ce aduce testul blower door, ce nu poate face metoda și cum citești raportul. Locul termoviziunii în succesiunea lucrărilor de renovare este explicat în ghidul despre ordinea renovării energetice.

Ce arată, de fapt, o cameră termică

Camera nu vede căldura care trece prin perete. Vede radiația infraroșie care pleacă de pe suprafață și o transformă într-o temperatură, pe baza unor parametri pe care îi introduce operatorul. Ghidul de termografie a clădirilor al asociației germane de termografie aplicată (VATH), elaborat împreună cu asociațiile din Austria și Elveția, pornește de aici: atribuirea unei temperaturi presupune cunoașterea emisivității, a reflexiei și a transmisiei suprafeței măsurate.

• Emisivitatea spune cât de bine emite o suprafață, comparativ cu un corp negru ideal. O notă tehnică a unui producător de camere arată că temperatura afișată rezultă dintr-o combinație de radiație emisă, transmisă și reflectată și că o emisivitate setată greșit dă temperaturi greșite. Metalele curate, neoxidate, emit atât de puțin încât sunt greu de măsurat: un glaf de tablă sau un jgheab pot apărea „reci” sau „calzi” fără legătură cu temperatura lor reală.
• Reflexiile sunt a doua capcană. Geamul, faianța, vopselele lucioase reflectă radiația corpurilor din jur, inclusiv a operatorului sau a unui calorifer din spate. De aceea ghidul VATH cere alegerea unghiului de fotografiere în funcție de reflexii și introducerea temperaturii reflectate în cameră.
• Scala de culori este aleasă de operator. Același perete poate părea uniform sau „în flăcări” doar prin restrângerea intervalului de temperatură. Ghidul VATH interzice manipularea prin scalare și cere aceeași scală pentru imaginile făcute în condiții asemănătoare.

Rămâne o hartă a diferențelor de temperatură pe suprafețe, care spune ceva despre izolație numai dacă prin perete trece un flux de căldură constant și destul de mare.

Condițiile în care imaginile spun ceva

Fișa standardului EN 13187, folosit mult timp pentru termografia clădirilor, îl arată acum retras și înlocuit de EN ISO 6781-1, care stabilește cerințele pentru serviciile de termografie: amploarea lor, echipamentul, calificarea operatorilor și a celor care interpretează imaginile și conținutul raportului. Valorile practice le dau ghidurile profesionale. Ghidul VATH, care precizează că se abate în mod voit de la vechiul EN 13187, cere:

Ghidul admite abateri justificate, notate în raport. Consecințele pentru tine sunt concrete. Termoviziunea se face în sezonul rece, când afară sunt cel mult +5 °C la 20 °C în casă, sau mai frig, iar casa a fost încălzită normal în zilele dinainte, nu pornită în dimineața inspecției după o săptămână de absență. Imaginile exterioare ale fațadelor de sud și vest nu se fac la sfârșitul unei zile senine. O inspecție programată cu luni înainte, fără să se știe ce vreme va fi, riscă exact problema pe care o semnalează VATH: măsurări făcute deși condițiile fizice nu sunt îndeplinite.

Pagina asociației estimează cel puțin două ore pentru o casă unifamilială, cea mai mare parte din interior.

Din interior sau din exterior

Imaginile de pe stradă sunt cele mai spectaculoase, dar ghidul VATH le consideră orientative. Multe semnături termice importante pentru fizica clădirii apar numai din interior, iar evaluările cantitative se fac doar din interior. Aceeași asociație descrie drept foarte discutabile acțiunile ieftine în care se fotografiază străzi întregi din exterior, tocmai pentru că, de exemplu, cauzele mucegaiului se văd doar din interior.

• Din exterior merită fotografiat termosistemul: ghidul VATH dă ca exemplu examinarea structurii sistemelor compozite de izolare termică, adică a plăcilor și a rosturilor dintre ele. Tot din exterior se văd bine diferențele mari dintre zone ale aceleiași fațade.
• Din interior se văd colțurile reci, racordurile dintre pereți și planșee, conturul ferestrelor, golurile din izolația podului și intrările de aer. Ghidul VATH cere ca ferestrele și ușile să fie examinate în principal din interior și precizează că și acolo precizia este limitată.
• Fațadele ventilate și acoperișurile se examinează de regulă din interior: când între izolație și placare circulă aer, imaginea exterioară nu mai spune clar cât trece prin perete. Imaginile aeriene, adaugă VATH, nu spun nimic la acoperișurile ventilate sau la țiglele glazurate.

Pentru întrebări ca „de unde vine mucegaiul” sau „e izolat podul peste tot”, răspunsul e în interior, nu într-o ofertă doar cu imagini de pe stradă.

Termoviziune cu blower door: neetanșeitățile

Termoviziunea singură găsește greu un curent de aer: o fantă sub pervaz răcește puțin suprafața, iar efectul se pierde printre celelalte diferențe de temperatură. De aceea se combină cu testul de etanșeitate. Mc 001-2022 descrie metoda după SR EN ISO 9972: un ventilator montat într-o ușă de test creează o diferență de presiune între casă și exterior, iar debitul de aer care trece prin neetanșeități, împărțit la volumul interior, dă numărul de schimburi de aer, notat n50 la 50 Pa.

Pentru inspecție, casa se pune în depresiune. Aerul rece de afară intră atunci cu putere prin toate rosturile și răcește suprafețele din jurul lor, așa că în imagine apar dâre și pete reci la prize, la racordul ferestrelor, la trecerile de țevi, la trapa podului, la îmbinarea pereților cu planșeul. Ghidul VATH descrie exact această combinație: o diferență de presiune, de obicei depresiune de 50 Pa, plus o diferență de temperatură, cu o cameră de rezoluție termică ridicată, recomandat 30 mK sau mai puțin.

Testul dă și un număr care poate fi comparat. Mc 001-2022 cere pentru anvelopă n50 sub 3,0 schimburi pe oră la clădirile cu ventilare naturală, sub 1,5 la cele cu ventilare mecanică și sub 1,0 la clădirile NZEB, recomandă încercarea la clădirile rezidențiale cu nivel ridicat de protecție termică și, sub 1,5, recomandă ventilarea mecanică cu recuperarea căldurii. Măsurarea înainte de renovare arată pe unde intră aerul; cea făcută înainte de închiderea finisajelor permite repararea stratului etanș cât timp e încă accesibil. La mansarde, racordurile foliei interioare sunt explicate în articolul despre folia de difuzie și bariera de vapori.

Ce găsește de obicei o inspecție

Mc 001-2022 listează punțile termice liniare care se iau obligatoriu în calcul: colțurile dintre pereții exteriori, îmbinările pereților cu planșeele (centurile), plăcile de balcon care traversează peretele, conturul tâmplăriei (buiandrugi, glafuri), soclul, aticul și streașina. Exact acestea sunt locurile pe care le urmărește inspecția din interior. Metodologia trece termoviziunea în infraroșu, „după caz”, printre mijloacele prin care auditorul energetic identifică punțile termice și notează, separat, zonele cu infiltrații de aer la uși, ferestre, rosturi și străpungeri.

• Punți termice. Benzi reci de-a lungul centurii, la buiandrug, pe tavan în dreptul plăcii de balcon, în colțul de jos al camerei de la parter. Au forma elementului de beton sau de metal care le produce.
• Izolație lipsă sau deplasată. Pete cu contur neregulat pe tavanul de sub pod, unde vata s-a strâns sau lipsește, sau zone de fațadă fără plăci.
• Infiltrații de aer. Dâre în formă de limbă care pornesc dintr-un rost, vizibile mai ales în depresiune: sub pervaz, la racordul tocului, la prize pe pereți exteriori, în jurul coșului de fum.
• Umezeală. Zonele umede pot apărea cu altă temperatură decât restul, dar imaginea nu deosebește singură umezeala de o punte termică. Ghidul VATH cere măsurări complementare, de exemplu ale umidității elementelor. La acoperișurile terasă, standardul american ASTM C1153 descrie inspecția nocturnă pentru localizarea izolației ude și cere verificarea prin metode invazive; tot el precizează că metoda nu arată cauza și punctul de intrare a apei.
• Instalații. Traseul țevilor de încălzire în pardoseală și scurgerile din ele se văd bine în imagini, notează ghidul VATH, la începutul fazei de încălzire.

Când inspecția găsește mucegai sau colțuri reci, cauzele și remediile sunt subiectul categoriei Umiditate și condens a site-ului; la casele din lemn, punțile termice specifice sunt descrise în articolul despre punțile termice la casele din lemn.

Ce nu poate face termoviziunea

Fișa standardului EN 13187 spune limpede că metoda este calitativă: găsește neregularități termice și căi de infiltrare a aerului, dar nu determină nivelul de izolare termică și etanșeitatea. Pentru tine asta înseamnă trei lucruri:

1. Nu măsoară coeficientul U. Un perete uniform „albastru” poate fi bine izolat sau uniform de prost izolat. Rezistența termică R și coeficientul U se calculează din alcătuire, cu grosimi și conductivități λ, iar ghidul VATH admite evaluări cantitative doar din interior, cu măsurări suplimentare prin contact și înregistrări pe durată.
2. Nu spune cât economisești. Imaginea nu arată câți kWh pleacă prin fiecare zonă. Economia se estimează cu metoda din articolul cât economisești după izolare, pe baza valorilor U înainte și după.
3. Nu înlocuiește auditul. Auditorul energetic folosește imaginile ca diagnostic, alături de calcul și de inspecția vizuală; ce conține raportul lui afli din articolul despre auditul energetic al casei.

Există totuși o citire utilă a temperaturii unui colț, făcută din interior și în condiții stabile. Mc 001-2022 definește factorul de temperatură superficială fRsi = (θsi − θe)/(θi − θe), unde θsi este temperatura suprafeței interioare, θi a aerului din casă, θe a aerului de afară, și cere ca el să nu fie sub 0,80 în niciun punct al anvelopei la clădirile noi și la renovare. Cu 20 °C în casă și 0 °C afară, asta înseamnă cel puțin 0 + 0,80 × 20 = 16 °C pe suprafață; la −5 °C afară, cel puțin −5 + 0,80 × 25 = 15 °C. Un colț măsurat la 12 °C, cu 20 °C în casă și 0 °C afară, are fRsi = 12/20 = 0,60. Tabelul 2.3 din metodologie dă, pentru 0,60 și 0 °C afară, o umiditate relativă limită de circa 57% peste care apare risc de condens pe acea suprafață. Calculul are sens numai cu emisivitatea setată corect și după zile de încălzire constantă; verificarea pe detaliu o face proiectantul sau auditorul, cu cataloagele de punți termice sau cu un calcul numeric.

Camera de telefon sau echipament profesional

Modulele termice pentru telefon sunt accesibile și utile, dar au alte performanțe decât aparatele pentru inspecția clădirilor. Comparația de mai jos pune alături fișele tehnice a două module de telefon ale unui producător și valorile pe care ghidul VATH le consideră stadiul tehnicii.

Detectorul minim cerut de ghid are de 16 ori mai mulți pixeli decât varianta de bază (76 800 / 4 800) și de 4 ori mai mulți decât varianta „Pro” (76 800 / 19 200). Rezoluțiile mai mari din fișe, 240 × 180 și 480 × 360, sunt obținute prin prelucrarea imaginii („super resolution”), nu prin pixeli de măsurare în plus. Ghidul cere și o pată de măsurare reală de cel puțin 10 × 10 cm: cu puțini pixeli, o fantă îngustă la tocul ferestrei se „topește” într-un pixel cu temperatura medie a zonei.

Un modul de telefon e bun pentru orientare: găsești colțul cel mai rece din dormitor sau vezi că trapa podului lasă aer. Nu e potrivit pentru testul în depresiune, unde ghidul recomandă 30 mK, și nici pentru a trage concluzii despre fațade sau pentru a reclama o lucrare. Pentru acestea contează și omul: EN ISO 6781-1 tratează calificarea operatorilor, a celor care analizează imaginile și a autorilor rapoartelor, iar ghidul VATH cere ca măsurarea și interpretarea să fie făcute doar de persoane instruite special, cu cunoștințe de construcții și fizica clădirilor. Întreabă ce pregătire în termografie are operatorul și cere un raport scris.

Cum citești un raport de termoviziune

Ghidul VATH dă conținutul minim al raportului, după principiul „verificabil de specialist și înțeles de nespecialist”. Verifică dacă al tău are:

• Condițiile măsurării: data și ora, temperatura din casă și de afară, vântul, soarele, precipitațiile, cum s-a încălzit casa în zilele dinainte. Fără ele, imaginile nu pot fi judecate.
• Aparatul și operatorul: camera folosită și numele celui care a măsurat și a interpretat.
• Fiecare termogramă alături de fotografia aceluiași cadru, cu scala de temperatură vizibilă și aceeași scală pentru imaginile comparabile.
• Parametrii de măsurare: emisivitatea și temperatura reflectată; umiditatea relativă din cameră, dacă se caută cauza mucegaiului.
• Interpretarea fiecărei imagini: ce este zona rece, punte termică, izolație lipsă sau aer, și cât de sigură e concluzia.
• Abaterile de la condițiile recomandate, explicate, și răspunsuri la întrebările cu care ai comandat inspecția.

Un raport doar cu imagini colorate și săgeți nu poate fi verificat. Cu un raport bun, pasul următor este o discuție cu proiectantul sau cu auditorul energetic atestat: ce defecte se rezolvă prin lucrarea de izolare planificată, care cer un detaliu separat (placa de balcon, buiandrugul, racordul ferestrei) și care țin de etanșeitate, nu de izolație.

Greșeli frecvente

• Termoviziunea făcută toamna, la 15 °C afară, cu o diferență de temperatură prea mică pentru ca defectele să se vadă.
• Fațada fotografiată după o zi cu soare, când peretele încă își cedează căldura acumulată și ascunde punțile termice.
• Casa încălzită doar în dimineața inspecției, după zile de absență, cu pereții departe de o stare stabilă.
• Doar imagini din exterior, deși colțurile reci, racordurile ferestrelor și golurile din izolația podului se văd din interior.
• Imaginea luată drept măsurătoare a coeficientului U sau a economiei, deși metoda este calitativă.
• Reflexii și metale citite drept pierderi: un geam care oglindește caloriferul sau un glaf de tablă care pare rece.
• Etanșeitatea verificată după finisaje, când neetanșeitățile găsite la blower door nu se mai repară fără demontare.
• Raportul fără condiții de măsurare, acceptat ca dovadă la recepția unei lucrări.