Épületenergetikai felmérések termográfiai eszközökkel II.

2008/11. lapszám | Rahne Eric |  3556 |

Figylem! Ez a cikk 15 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).

Tipikus épületkárok és -hibák Ha betartottuk a korábban részletezett mérési feltételeket, már csak azt kell megtudnunk, hogy az így kapott mérési eredményeket (grafikusan megjelenítve, tehát a hőképeket) hogyan kell kiértékelni, elemezni. A következő...

Tipikus épületkárok és -hibák
Ha betartottuk a korábban részletezett mérési feltételeket, már csak azt kell megtudnunk, hogy az így kapott mérési eredményeket (grafikusan megjelenítve, tehát a hőképeket) hogyan kell kiértékelni, elemezni. A következőkben ezért a leggyakoribb épületszerkezeti és épületgépészeti hibák megjelenését, felismerhetőségét tárgyaljuk külön-külön.

Hőhidak, hőszigetelési hiányosságok
A hőhidakat viszonylag egyszerű felismerni: ott, ahol egy kültéri felvételen – többnyire jól körbehatárolhatóan – a legmagasabb hőmérséklet tapasztalható (és nincs lokális külső hőforrás vagy tükröződés), hőhíd (vagy repedés) található. A beltéri felvételeken a leghidegebb helyek utalnak a legtöbb esetben hőhidakra. Ugyanolyan könnyen megállapítható (egyforma külső, illetve belső bevonat esetén), hogy melyik épületelem bír jobb vagy rosszabb hőszigetelő tulajdonságokkal

9. ábra: Lakóépület falainak állapotfelmérése, hőhidak keresése.

Tekintsük át, még mi minden vizsgálható meg:
• felújítási szükségletek felmérése régi épületeken (például ablakok állapota, falak hőszigetelése, fugák és csatlakozások kivitele);
• külső hőszigetelések kivitelezésének ellenőrzése új és felújított épületek esetén, valamint utólagos épületrészek, erkélyek stb. falbekötéseinél;
• szerkezeti hőhidak jelentkezése áthidalók (például vasgerendák) miatt;
• fúgák állapota (különösen a házgyári panelépületek esetén érdekes);
• épületgépészeti szerelésből származó „rések” a külső falakban.

Rejtett épületkonstrukciós és épületgépészeti elemek felfedezése Ezeket a méréseket különböző időjárási, illetve napszakhoz kötődő hőfolyamatok kihasználásával kell elvégezni. „Trükk” lehet a nappal történő felmelegedés után (az azt követő napsütés nélküli időben) történő mérés (hőkapacitás-különbségek alapján), vagy az éjjeli, illetve a téli kihűlés miatt fellépő hőáramlás alapján elvégzett mérés. Minden esetben a kívánt hatásnak megfelelően a bevizsgálandó (keresett) anyagok és a környezetük között fennálló hőkapacitás-, illetve hővezetési különbségeket kell kihasználni.

Példa erre az, hogy a megfelelő hőáramlás esetén a falban lévő vas- és faáthidalók láthatóvá válnak termográfiai eszközök alkalmazásával. (A vas a nagy hővezető-képessége miatt, a fa a kis hővezetése és hőkapacitása miatt válik láthatóvá beton vagy tégla között.) Ugyanezen alapulva egymástól eltérő tulajdonságú építési anyagok (átépítések, toldások, ráépítések, befalazások) is láthatóvá tehetők, vagy akár a falvastagságok is meghatározhatók (pl. kéményfalazás felméréséhez).

Bal oldali kép: fagerendák feltérképezése vakolat alatt (fa és falazat hővezetés-képességének eltérése alapján).
Jobb oldali kép: kéményfalazat kopásának felmérése (a falazat hőszigetelő képességének falvastagság-függése alapján).

Lehetőség van arra is, hogy termográfiai eszközökkel fűtési csövek és melegvíz-vezetékek elhelyezkedését derítsük fel. Feltétlenül a felfűtési fázisban kell elvégezni a termográfiai vizsgálatot, még mielőtt beáll a felület homogén hőmérséklet-eloszlása. Ezzel a módszerrel utólagosan – roncsolásmentesen – ellenőrizhető a fűtés fektetése (elhelyezése), a fektetés csősűrűsége (például padlófűtésnél, falfűtésnél), valamint a csövek hossza és tömítettsége, fűtőtestek és csövek légtelenítettsége.

11.: ábra. Padlófűtéscső elhelyezkedése.

Páralecsapódás
Az épületben lévő levegő mindig tartalmaz bizonyos mennyiségű nedvességet gőz formájában. A levegő nedvességmegkötési képessége a hőmérsékletétől függ. Harmatpontnak nevezzük azt a hőmérsékletet, amely alatt a levegőben lévő pára kondenzvízként lecsapódik az ilyen hőmérsékletű felületen. Ez természetesen a fal belsejében is megtörténhet, hiszen egyrészt a fal maga levegő-, illetve páraáteresztő képességgel bír, másrészt a külső és belső hőmérséklet gradiense pont a falban lépheti át a harmatponthoz tartozó hőmérsékletet.
A páralecsapódási károk lehetséges okai:
• hiányos hőszigetelés (elsősorban a szoba sarkain vagy áthidalóknál, betonkoszorúknál vehető észre);
• az épület rossz üzemeltetése (nem megfelelő fűtés vagy szellőztetés).

Miután tudjuk, hogy egy adott levegő-hőmérséklet és -páratartalom mellett milyen hőmérsékletű tárgyakon (falakon) történik a páralecsapódás a harmatpont elérése következtében, az alább felsorolt környezeti paraméterek ismeretében a belső hőképfelvétel alapján meghatározható, hogy hol várható páralecsapódás, penészesedés. Sőt, a falszerkezet felépítésének függvényében nemcsak a páralecsapódás (és a penészesedés) veszélye mutatható ki, hanem az is kalkulálható, hogy – a helyiség jelenlegi használatának fenntartása mellett – mennyi idő alatt nedvesedik át az építési anyag, illetve a hőszigetelés. (Az átnedvesedés természetesen a hőszigetelő tulajdonság szinte teljes elvesztéséhez vezetne, tehát mindenképpen leállítandó folyamat.)

12. ábra: Páralecsapódás, penészesedés veszélyének jelölése Fornax szoftverrel.

A kiértékeléshez feltétlenül szükséges paraméterek a következők:
• belső és külső levegőhőmérséklet és relatív páratartalom a mérés időpontjában,
• szellőztetés és helységhasználat a mérés időpontjában,
• megvizsgált helyiség tipikus használata (nappali, iroda, hálószoba, raktár stb.),
• klimatikai adatok (pl. leghidegebb téli hőmérséklet, legnagyobb relatív páratartalom),
• megvizsgált helyiség térfogata, szellőztetés sebessége, nedvességterhelése (pl. emberi légzéstől).

Kapilláris nedvesség, illetve beázások
A termográfiai vizsgálat során felfedezhető az elpárolgó nedvesség (a szükséges elpárolgási hőmennyiség) által okozott hőelvonás miatt fellépő hőmérséklet-csökkenés. Az ilyen vizsgálat természetesen különösen jó termikus felbontású hőkamerát feltételez. E módszerrel megtalálhatók a következő jelenségek:
• földből feláramló vagy beszivárgó (kapilláris) nedvesség;
• tetőbekötések vagy ereszvezetékek tömítetlensége miatt bekövetkező beázások;
• szennyvízvezetékek tömítetlensége miatti beázások.

13. ábra: Feláramló (kapilláris) nedvesség egy könnyűszerkezetes falban.	14. ábra: Átnedvesedett fal (átszivárgás a földből)	15. ábra: Gipszkarton-burkolat mögött összegyűlt nedvesség (ok: páralecsapódás)

Szivárgások, tömítetlenségek keresése
A termográfiai szivárgás-keresés a hővezetés fizikai törvényszerűségein alapszik. Amennyiben a csőrendszerben áramló közeg (többnyire víz) hőmérséklete magasabb, mint a környezeté (fűtési vagy melegvíz csövek, padlófűtés stb.), akkor hővezetés lép föl a környező anyagokon keresztül a külső (megfigyelhető) felületig. Így a vezeték elhelyezkedése mellett a kilépő folyadék által a környező anyagban okozott hőmérséklet-emelkedés is láthatóvá válik a termográfiai eszközök használatával.

Minden esetben érvényes, hogy tömítetlenségeket csak akkor lehet termográfiai eszközökkel felfedezni, ha a szivárgás helyén létrejön egy olyan hőmérsékletkülönbség, amely hővezetés révén a megfigyelhető felületen is érzékelhető. Kis elfolyások érzékelése érdekében ezért (a maximális hőfok alkalmazása mellett) nyomásfokozó eszközökkel kell növelni a kilépő közeg mennyiségét. Hidegvíz vezetékek szivárgásait csak akkor lehet megtalálni, ha forró vizet lehet rájuk csatlakoztatni.

Mivel a kilépő közeg természetesen a körülvevő anyagon belül „elfolyik” és esetlegesen meglévő üregekben gyűlik össze, természetesen ott alakul ki a legnagyobb hőemelkedés, ahol a közeg nagyobb mennyiségben képes megmaradni és a hőkapacitásának megfelelő hőmennyiséget átadni a környező anyagnak. Ebből kifolyólag nem mindig ott látszik a legnagyobb hőhatás, ahol a szivárgás helye van, hanem ott, ahol a kilépő közeg összegyűlik.

Nehezíti a szivárgások megtalálását továbbá az is, ha a hőkamerával látható (tehát mérhető) felület fényes (tükröződő, polírozott, mázas), a felület hősugárzás-tükröződő tulajdonsága (alacsony emissziós tényezője) révén ugyanis a detektálandó kis hőkülönbségek nemigen észlelhetők. Egy egészen más jellegű probléma adódik, ha a szivárgó csövek többrétegű takarószerkezetek (pl. hőszigetelés) mögött rejtőzködnek. Ilyenkor a hőszigetelés megléte lehetetlenné teszi a szivárgás helyének felismerését, kivéve, ha a kilépő közeg a szigetelésen is átfolyik a mérendő felület felé.

16. ábra. Falfűtési rendszer tömörtelenséggel (a tömörtelenség helyét a kör jelöli).	17. ábra: Fűtőcső tömörtelensége (szivárgás)	18. ábra: Melegvízvezeték kifolyással.

Kvantitatív módszerek
A kvantitatív épület-termográfiai technológia legfontosabb kiértékelése a hőáramlás, majd ennek alapján a hőveszteség számszerű meghatározása. Az ezt végző program – nagyon leegyszerűsítve – abból indul ki, hogy a külső fal felületi hőmérséklete arányban áll a hőáramlás révén belülről kívülre szállított hőmennyiséggel. De ne feledkezzünk meg arról, hogy ehhez nagyon szigorú mérési feltételek betartása mellett rögzített hőképekre van szükség, másként teljesen téves adatokat kapunk. A hőáramlás ismeretében meghatározható az úgynevezett „U”-tényező, vagyis a hőveszteségi tényező számszerű értéke is. Természetesen ehhez meg kell adni a bel- és kültéri hőmérsékletet.

19. ábra: Hőáramlás számszerű meghatározása hőkép alapján FORNAX szoftverrel.

20. ábra: Hőveszteségi tényező számszerű meghatározása Formax szoftverrel

Fűtési költségek számszerűsítése
A hőveszteségi tényezőtől már nem nagy lépés eljutni a fűtési költségek számításáig. A hőveszteségi tényező alapján ugyanis meghatározható, mennyi energia szükséges az épület fűtésére (adott klimatikai viszonyok között, a megkívánt belső hőmérséklet és a szellőztetési szokások figyelembevételével). Ha a különböző fűtési technológiák és fűtésanyagok energiaarányos költségei ismeretesek, egyszerű szorzással meghatározható a fűtési költségek várható éves összege.

21. ábra. A fűtési költségek számszerű meghatározása FORNAX szoftverrel.

Légszigetelési vizsgálatok
Az energiamegtakarítás egyik fontos eleme az ingatlan légcsere-mennyiségének minimalizálása (de nem teljes megszüntetése, mert akkor biztosan páralecsapódás lépne föl). A cél érdekében törekednek minél jobban záródó nyílászárók beépítésére. Gyakran viszont nem is a tömítetlen nyílászárók okozzák a legnagyobb légmozgást, hanem a hiányos vagy teljesen hiányzó párazáró fóliák, a rossz falbekötések, a hibás tetőtéri tömítések stb. felelősek a huzatért.

Annak vizsgálata, hogy mely helyeken áramlik (be vagy ki) a levegő, általában a BlowerDoor módszerrel történik: a külső térbe fújó ventilátorral 50 Pa-lal csökkentik a belső légnyomást a külsőhöz képest, így kívülről beáramlik a levegő a tömítetlen helyeken. Minél gyorsabban áramlik be a levegő, annál erősebb a légcsere és annál több energia kell a belső hőmérséklet fenntartásához (mivel folytonosan utána kell melegíteni vagy hűteni a beáramló levegőt). Az eljárás önmagában télen-nyáron alkalmazható: nyáron anemométeres légsebességmérőkkel és ködfejlesztőkkel, télen akár termográfiai eszközökkel kombinálva. A téli időjárásban ugyanis kihasználható, hogy a hideg külső levegővel lehűtött épületelemek termográfiai eszközökkel jól detektálhatók.

22. ábra: Ventilátorral előállított vákuummal történő vizsgálat [BlowerDoor].	23. ábra: Anemometerrel (légsebességmérő műszerrel) történő mérés [BlowerDoor].

 

24. ábra: Légáramlás láthatóvá tétele füsttel [BlowerDoor]

A légáramlás vizsgálatával a következőket lehet felderíteni:
• hibás ablakkeret-falbekötés, illetve rossz tömítésű vagy deformálódott nyílászárók;
• hiányos tömítésű redőnyök, illetve szerelési fedőik;
• rossz szigetelésű búvónyílások levegőztetett tetőtereknél;
• szerelési kivágások gipszkarton falakban (villamos szerelés stb.);
• tetőtér és alapfal, valamint könnyű építésű és hagyományos épületrészek közötti átmenetek hibái;
• hiányos tetőtéri pára- és levegőzáró fóliák.

25. ábra: BlowerDoor és termográfia együttes alkalmazásával történő vizsgálat.

A BlowerDoor technológia - megfelelő műszerekkel kiegészítve - további vizsgálatokra is alkalmas:
• szintenkénti és zónánkénti légcsereadatok meghatározása (sokcsatornás nyomásméréssel);
• szellőztetőrendszerek működésének és hatékonyságának vizsgálata (nyomáskülönbség-méréssel);
• elszívórendszerek és kémények működésének ellenőrzése (nyomáskülönbség- és légsebességméréssel);
• égéstermékek visszaáramlásának felderítése (szén-dioxid-, illetve szén-monoxid-érzékelővel).

---