VGF 2019.4. Épületszerkezeti és épületgépészeti termográfia IV.
Eric Rahne, okl. villamosmérnök, 3-as szintű akkreditált termográfiai szakértő (PIM Kft.)
A termográfia témakörét körbejáró cikksorozatunkból sok hasznos információt szerezhettünk: megtudtuk, hogy milyen paraméterekkel rendelkező készülékkel érdemes munkához látnunk, és a mérések mikéntjéről is sok minden kiderült, ezúttal pedig a nyílászárók környékén fogunk vizsgálódni.
Ezeket a méréseket különböző időjárási viszonyokhoz, ill. napszakhoz kötődő hőfolyamatok kihasználásával kell elvégezni. A „trükk”, a nappal történő felmelegedés után az azt követő napsütés nélküli időben hőkapacitás különbségek alapján történő megfigyelés, vagy az éjjeli, ill. a téli kihűlés miatt fellépő hőáramlást feltáró mérés. Mindkét esetben a bevizsgálandó (keresett) anyagok és a környezetük között fennálló hőkapacitás- ill. hővezetési különbségeket kell kihasználni a mérés és értékelés céljából.
Áthidalók, betonpillérek elhelyezkedése és mérete
Megfelelő hőáramlás esetén a falban lévő vas-, beton és akár fából készült áthidalók láthatóvá válnak termográfiai eszközök használatával. (A vas és a beton a nagy hővezető képessége miatt, a faanyagok pedig a kis hővezetésük és -hőkapacitásuk miatt válnak láthatóvá.)
Befalazások, utólagos változtatások és egyéb anyageltérések feltárása
A falban lévő, egymástól eltérő tulajdonságú építési anyagok (átépítések, toldások, ráépítések) láthatóvá tehetők a megfelelő hőáramlás esetében. Az eltérő anyagnak a környező anyagokhoz viszonyítva eltérő hőkapacitásúnak vagy hővezető-képességűnek kell lennie. A szükséges hőáram vagy a napsütés révén történő felmelegedéssel alakul ki, vagy hűtéssel, illetve fűtéssel hozható létre.
Az észlelés alapjai ugyanazok a hőáramok, mint az áthidalók esetében. A felfedezhetőség természetesen függ a létrehozható,vagy már kialakult hőmérséklet-eltéréstől, valamint az alkalmazott hőkamera termikus felbontásától. Minél erősebb a hőáram és minél érzékenyebb a hőkamera, annál több részletet, kisebb mértékű anyageltéréseket is meg lehet találni. 30 mK termikus felbontású hőkamerával akár egy fűtetlen pincében gipszkarton mögött elbújtatott, rejtett pinceátjárót is fel lehet tárni.
Tetők (tetőtér-kiépítések) hőszigetelésének felmérése termográfiával
A (helyes kivitelezésű) tetőtér-kiépítés esetében szintén kéthéjú jellegű épület-burkolatról van szó. Ezért a tető külsejéről készített hőkép csak nagyon súlyos építészeti hibák esetében árulkodik a problémákról. Hőszigetelési hibák, hiányzó, illetve sérül párafékező vagy légzáró fólia, valamint a hibás, nem légzáró fal-tetőtér illesztések kimutatása többnyire csak belülről lehetséges.
Légszigetelési hiányosságok, tömítetlenség
Az előzőekben, idevágó példafelvételeken már felmerült, hogy nem csak a szigetelőanyag fizikai hiánya vagy rossz megválasztása, ill. elhelyezése jelenthet problémát, hanem az épületburkolat légtömörsége is. A korszerű, egyre jobb hőszigetelésű épületek esetében jelentősen kisebb a külső határoló falak és tető, valamint a nyílászárók hővezető-képessége révén távozó hőenergia. Ennek következtében egyre nagyobb arányt képvisel az épületet-burkolatot átjáró vagy szellőztetéssel előidézett levegőáramlattal kialakuló, ún. filtrációs hőenergia-vesztesség. Persze, hermetikusan zárt épületek esetében ez a fajta energiaáramlás nem is jönne létre. Ebben az esetben azonban a beltér alkalmatlan lenne az életvitelre, mivel sem az oxigénhiány mellett túl magas CO2 tartalmú levegő összetétel, sem a légzés, főzés, mosás, fürdés, növények miatt keletkezett magas páratartalom nem lenne megfelelő számunkra.
A lakóépületek belső levegőjének megfelelő minősége biztosításához a levegő folyamatos cseréje szükséges, melynek intenzitása természetesen függ a benntartózkodók számától és az épület, vagy helység használatának jellegétől. Több, országonként némileg eltérő szabvány vagy építészeti előírás is foglalkozik a levegőcsere szükséges mértékével, melynek szokásos egysége az óránkénti légcsereszám. Tipikus értéke n = 0,8 h-1, ami annyit jelent, hogy a belső légtér teljes térfogatának 80%-a cserélődjön ki egy óra alatt. Bizonyos körülmények között, például automatikus vagy gépi szellőztetés alkalmazásával akár 0,4 .. 0,6 h-1 légcsere mennyiségek is elegendőek. (Megjegyzés: a konyha és fürdőszoba esetében ettől eltérően 45 m3/h átlagos térfogatárammal szokás számolni.)
Légtömörség állapotfelmérési eljárás
Mivel a levegőáteresztés mennyisége függ a széljárástól, valamint az épületben uralkodó légnyomástól illetve esetleges kéményhatástól, a légtömörség ellenőrzéséhez és számszerűsítéséhez ezek hatását kiküszöbölő módszert kell alkalmazni. A vizsgálat ezért általában az úgynevezett Blower-Door eljárással történik. Az egyik nyílászáró helyébe ideiglenesen beszerelt külső térbe fújó ventilátorral csökkentik a belső légnyomást 50 Pa-lal a külsőhöz képest. Ennek hatására kívülről áramlik be a levegő a tömítetlen helyeken. A ventilátor által szállított levegő mennyisége az épületburkolat tömítetlenségének mértékével arányos.
A légcsereszám ezután az ISO 9972 szerint az alul- és túlnyomásos eljárás légáram átlagolása alapján kerül meghatározásra:
ebből:
ahol:
V+50 … +50 Pa nyomáskülönbség mellett a ventilátor által benyomott levegő mennyisége [m3/h] V-50 … -50 Pa nyomáskülönbség mellett a ventilátor által kifújt levegő mennyisége [m3/h] V50 … az 50 Pa alul- és túlnyomásos nyomáskülönbség mellett mért levegőáramlás átlaga [m3/h] VL … a beltér teljes nettó térfogata [m3] n50 … az 50 Pa nyomáskülönbségre vonatkoztatott légcsereszám [h-1]
Télen alkalmazva a Blower-Door eljárás kifuvásos üzemmódját, az épületben kialakuló alacsony légnyomás miatt hideg külső levegő áramlik be a tömítetlen helyeken, repedéseken, fugákon. A hideg levegőt ugyan nem láthatjuk hőkamerával, de a fűtött épület hideg levegő hatására lehűlt épületelemei termográfiai eszközökkel jól detektálhatók. Példák erre a következők:
- hibás ablakkeret-falbekötés illetve rossz tömítésű vagy deformálódott nyílászárók
- hiányos tömítésű redőnyök illetve redőnytokok
- rossz szigetelésű búvónyílások levegőztetett tetőtereknél
- szerelési kivágások gipszkartonfalakban (villamos szerelés stb.)
- tetőtér-alapfal, valamint könnyű szerkezetű és hagyományos épületrészek közötti átmenetek hibái
- hiányos tetőtéri párafékező és szélfogó fóliák
Nyílászárókkal kapcsolatos problémák
Az ajtók, ablakok illetve beillesztésük nagy szerepet játszanak a hőhidak, a légtömörség, valamint közvetve a párásodás és penészesedés kialakulásában. A nyílászárókkal kapcsolatos problémák egy igen nagy részét hőkamerás felméréssel észlelhetjük. Fontos azonban, hogy tisztában legyünk a fizikai, illetve méréstechnikai határokkal, amelyeknek figyelembe vételével kell kiválasztanunk a megfelelő mérési körülményeket. Ennek ellenére sem mérhető minden. Például az ablaküvegek U-értékét ne kíséreljük meg szabadtéri körülmények között termográfiai mérésekkel meghatározni. Biztonsággal legfeljebb a többi hőszigetelt üvegtáblától eltérő, feltételezhetően rosszabb tulajdonságú üvegtáblákat detektálhatunk.
Megfelelő geometriai felbontású hőkamera alkalmazásával az ablakokon kívülről látható melegedés révén nemcsak a nyílászárók rossz zárása, hanem azok esetleges hőhidas falillesztése, vagy a nem megfelelő üvegtömítésnél kiszivárgó levegő is észlelhető, és egymástól megkülönböztethető. A hibákat azonban, lehetőleg belső felvételekkel is kívánatos alátámasztani.
Ez nagyobb épületeknél eléggé húzós feladat lenne, ha ily módon minden egyes nyílászárót külön-külön vonnánk vizsgálat alá. Nagyobb épületek esetében ezért célszerű első körben kívülről felmérni, hol vannak a kritikusnak, vagy éppen a legkritikusabbnak tűnő nyílászárók, esetleg egy mindenhol egyformán jelen lévő típushibáról van-e szó. Ezután következhet a „kiszemelt” nyílászárók alapos bevizsgálása az épület belsejéből. Ezt szúrópróbaszerűen akkor is tegyünk meg, ha kívülről semmilyen gyanús hőhatásra nem lettünk figyelmesek! Simán előfordulhatnak ugyanis kívülről észlelhetetlen, eltakart rések vagy hőhidak, melyek belül akár nagy károk okozói lehetnek.
Azonban abba a hibába se essünk, hogy nem megfelelő ablakokat vagy rossz beépítéseket tételezzük föl mindenhol. Ugyanis nem minden hőmérséklet-eltérés egyenlő egy hibával. Ne felejtsük el a természetes levegőmozgáshoz kötődő hőáramlásokat. Jó példa erre a következő hőképen látható hőhatás a redőnytok aljánál, mely az ablaküvegen feláramló melegebb levegő hatására jött létre. Ez egy kiküszöbölhetetlen fizikai jelenség, és az itt látható hőmérsékletek mellett nem utal semmilyen hibára. Folytatjuk!
Rahne Eric (PIM Kft.)
pim-kft.hu
termokamera.hu
Kapcsolatfelvétel
A publikáció tartalmát szerzői jogok védik, ennek (akár csak részben történő) felhasználása, elektronikus vagy nyomtatott tovább-publikálása csak a forrás és a szerző nevének feltüntetése mellett, valamint a szerző előzetes írásos engedélyének megléte esetén megengedett. A szerzői jogok (Copyright) megsértése jogi következményekkel jár.
