Παθητική κτηριακή θερμογραφία και εφαρμογή σε κτήριο κατοικίας

Abstract

Στη σημερινή εποχή που η ενέργεια έχει αποδειχτεί ότι δεν είναι ανεξάντλητη, η αξιολόγηση και ο έλεγχος της απόδοσης των κτηριακών υλικών που χρησιμοποιούνται ευρέως και αδιακρίτως στην κτηριακή βιομηχανία, έχουν καταστεί απαραίτητα. Οι περισσότερες ’’παθολογίες’’ στα υλικά συσχετίζονται και με τη θερμική τους συμπεριφορά. Συνεπώς, η δυνατότητα μέτρησης των επιφανειακών θερμοκρασιών του κτηρίου δύναται να βοηθήσει στην εξαγωγή συμπερασμάτων ως προς την ποιοτική κατασκευή του. H φροντίδα και η υποστήριξη των παλαιών κτηριακών κατασκευών εκ σκυροδέματος ή λιθοσωμάτων είναι μια ενέργεια απαραίτητη στην εποχή μας καθότι αποτελούν το 89% των συνολικών κατασκευών (πηγή ΕΣΥΕ 2004). Οι παλαιές αυτές κατασκευές είτε είναι απαρχαιωμένες είτε είναι λειτουργικά ανεπαρκείς, είτε σε κάποιες άλλες περιπτώσεις έχουν υποστεί βλάβες, οπότε υπάρχει ανάγκη αντικατάστασης ή αποκατάστασης τους. Καθώς η αντικατάσταση παλαιών κτηρίων, είναι ακριβή υπόθεση, τίθεται θέμα αποκατάστασης της ήδη υπάρχουσας κατασκευής και σε πολλές περιπτώσεις επιβάλλεται πρόγραμμα ενίσχυσής της. Η χρήση μη καταστροφικών τεχνικών (ΜΚΤ) γι’ αυτό το σκοπό είναι πολύ χρήσιμη, καθώς αξιολογούνται τα κτηριακά υλικά, χωρίς να επηρεάζεται η δομή του κτηρίου. Μία από τις M.K.T. είναι και η παθητική υπέρυθρη κτηριακή θερμογραφία. Με αυτήν την τεχνική λαμβάνοντας υπόψη μας τα ειδικά χαρακτηριστικά των προς μέτρηση υλικών, τις θερμοκρασίες, τις περιβαλλοντικές συνθήκες, αλλά και άλλες παραμέτρους που θα αναλυθούν στη συνέχεια μπορούμε να υπολογίσουμε τις επιφανειακές θερμοκρασίες οι οποίες αναπτύσσονται πάνω στην κατασκευή και κυριότερα να τις κάνουμε ορατές στο ανθρώπινο μάτι. Συγκεκριμένα οι θερμογραφικές κάμερες συλλέγουν υπέρυθρη ακτινοβολία που εκπέμπεται από την επιφάνεια, την μετατρέπουν σε ηλεκτρικά σήματα και δημιουργούν μια θερμική εικόνα που δείχνει την κατανομή της εκπεμπόμενης επιφανειακής θερμότητας και της επιφανειακής θερμοκρασίας. 6 Η τεχνική της παθητικής κτηριακής θερμογραφίας εφαρμόζεται στα κτήρια, εδώ και μερικές δεκαετίες και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον εντοπισμό προβλημάτων στη μόνωση, διαρροών αέρα, απωλειών θερμότητας, υγρασίας, διαφορετικών υλικών, διαρροών υδραυλικών σωληνώσεων και σε μερικές περιπτώσεις ακόμα και επιφανειακών ρωγμών. Με τη χρήση της τεχνικής αυτής μπορούμε, λοιπόν, να βρούμε σε ποια σημεία ’’πονάει’’ το κτήριο και να προτείνουμε τρόπους θωράκισής του σ’ εκείνα τα σημεία εξοικονομώντας με αυτόν τον τρόπο ένα σεβαστό ποσό χρημάτων. Ως μέθοδος βρίσκεται ακόμα στα ’’παιδικά’’ της χρόνια. Η εφαρμογή της στα κτηριακά υλικά θα πρέπει να γίνεται με πολλή προσοχή και κριτική ικανότητα. Η παθητική θερμογραφία δεν είναι κάποιο μαγικό εργαλείο και δεν αποτελεί πανάκεια για τον εντοπισμό των προβλημάτων στα κτήρια. Πολλές φορές απαιτείται ο συνδυασμός Μ.Κ.Τ. για την διατύπωση ασφαλέστερων συμπερασμάτων. Ακόμα και τότε όμως ο θερμογράφος οφείλει να βλέπει, να ακούει και να διαισθάνεται. Η εμπειρία καθώς και το θεωρητικό υπόβαθρο της φυσικής των κτηρίων είναι απαραίτητα στοιχεία για την διατύπωση σωστών συμπερασμάτων.

Nowadays, energy is precious which is why it is of the utmost importance, not to waste it. Therefore we must assess whether or not a building has insulation, energy efficiency, air leakage etc.etc. . The majority of problems are related to thermal behaviour. Therefore, the surface temperature of the building can help us come to the conclusion, of the quality of the construction of the building. 89% of existing buildings, in Greece, are old construction, meaning that care was not taken during construction or it has deteriorated with age, with insulation or whatever insulation was put in wrong way or bad quality. Which is why they should be assessed and the necessary alterations be made to make them energy efficient. Non-Destructive Testing (NDT) for this is useful, as we are able to evaluate the building materials without affecting the structure itself. One of the NDT is passive building thermography. With this technique, taking into consideration various aspects of the building materials and the surrounding area, such as temperature, reflected temperature, emissivity of the building materials etc.etc. we can calculate surface temperatures and make them visible to the human eye. More specifically, the thermographic cameras collect infrared rays emitted from the surface and are converted into electrical signals, which create a thermal image. This shows how the surface temperature is distributed. The technique of passive building thermography has only been put into use over recent years and it can be used in order to locate insulation problems, air leakage, heat loss, damp and pipe leakage. One further use of passive building thermography, is to recognize different building materials and in some situations surface cracks. Having found the problem areas, it is then possible to target only those specific areas and consequently save money. As a technique it is still in its infant stage and as a consequence must be used with care and consideration. The passive building thermography, is not a magic wand and there is the possibility of its missing the problem, therefore it is necessary to combine it with other NDTs in order to ensure a correct conclusion be reached. It must be added that the thermographer plays a vital role, as he is the one who sees, hears and senses the problem