Inwentaryzacja rzeczywistych strat ciepła przez przegrody budynków z wykorzystaniem termografii

Prawo budowlane nakłada od 1 stycznia 2009 roku obowiązek certyfikacji energetycznej budynków i mieszkań. Certyfikat winien opisywać aktualną efektywność energetyczną budynku. Do ilościowego określenia rzeczywistych własności cieplnych przegród budowlanych można zastosować termografię. Wykorzystanie badań termograficznych jest ograniczone jednak pewnymi warunkami, które muszą być spełnione, aby w wyniku badań można było wyznaczyć prawdziwą wartość izolacyjności cieplnej przegrody. Budynek musi być zamknięty i ogrzewany. Temperatura powietrza na zewnątrz budynku powinna być znacznie niższa od temperatury wewnątrz budynku. Warunki atmosferyczne przed i w czasie pomiaru powinny zapewniać z wystarczającą dokładnością przepływ ciepła zbliżony do ustalonego, a pomiar termograficzny musi być dokonywany od wnętrza budynku. Określenie strat ciepła poprzez przegrody wymaga nie tylko znajomości parametrów cieplnych ściany, ale i wielkości powierzchni odpowiadającej określonej wartości izolacyjności cieplnej. Wykonane termogramy powinny być, zatem zmontowane w jedną mapę rozkładu temperatury na powierzchni badanej przegrody. Do tego celu można wykorzystać stosowane w fotogrametrii programy do przetwarzania rzutowego. W artykule prezentowane są wyniki badań przeprowadzonych z wykorzystaniem kamery TermaCAM firmy FLIR. Na mapach termograficznych badanych ścian widoczne są zarówno mostki cieplne konstrukcyjne jak i spowodowane błędami wykonania. Straty ciepła obliczono jako sumę iloczynów elementarnych powierzchni izotermicznych i przyporządkowanych do nich strumieni ciepła. Stwierdzono, że rzeczywiste straty ciepła przez zewnętrzne ściany budynków są nawet prawie dwukrotnie większe niż wynikałoby to z projektu

According to the new Polish regulations in force as of 1 January 2009, the energy performance certificate will be required on the construction, sale or rent of buildings and dwellings. The certificate should describe the actual energy performance of the building and should provide information regarding, i.a., thermal resistance of the building shell and air exchange. Calculations based only on a building design - if it exists - may lead to unrealistic results due to changes introduced during construction process, a faulty construction or to insulation ageing. Thermography may be used for quantitative investigation of actual thermal features of a building. To assess the real thermal resistance of the wall, a few vital conditions have to be met. The building examined has to be closed and heated. The indoor air temperature should be significantly higher than the temperature outside. Weather conditions before and during the examination should be stable enough to approximate stationary heat flow through the building shell. Thermal inspection must be done inside the building. It is possible To calculate the total heat loss, it is necessary to know both the wall thermal characteristics (surface temperature distribution or heat transfer coefficient) and the wall area. Thermal images have to be set up into a single temperature distribution map. Computer programmes applied in photogrammetry for projective transformation may be used to draw up the temperature distribution maps. The examples of the actual heat loss assessment for walls of different building systems by means of thermal imaging are presented. The analysis was performed with the ThermaCAM S60 camera and FLIR software. Thermal images of the walls examined revealed not only the presence of structural thermal bridges, but also showed defects due to poor workmanship. Total heat losses were calculated as the sum of the products of the elementary isothermal areas and assigned heat flows. It was shown that the real heat losses through the building outer shell may be even two times higher than the values put forth in the designs.