Cámara termográfica para construcción: tipos y normas para realizar la inspección de una casa
Se puede evaluar objetivamente los trabajos realizados de aislamiento de una casa particular por una serie de indicios. En la mayoría de los casos, esto es la cantidad de energía eléctrica gastada en calefacción y las lecturas de los termómetros. Pero si el aislamiento térmico resultó ineficaz, encontrar las causas sin equipo especial es difícil.
En tales situaciones, se utiliza una cámara termográfica para construcción. En el artículo que presentamos se detalla el principio de funcionamiento y las características constructivas del dispositivo. Se incluyen las normas de uso y procesamiento de los datos obtenidos durante la termografía.
Contenido del artículo:
¿Por qué realizar una termografía?
La inspección con una cámara termográfica de construcción de una casa de campo, una dacha o una vivienda permite ver en el termograma lo que ocurre dentro de diversos objetos y estructuras del edificio, sin tocarlos. Esto se denomina control no destructivo.
Este tipo de inspección mostrará el estado de las tuberías de calefacción en las paredes y el suelo radiante sin necesidad de abrir el yeso o los azulejos.
La sensibilidad de algunos modelos alcanza centésimas de grado, gracias a lo cual se puede no solo ver la huella térmica en la superficie de las estructuras, sino también saber qué sucede en el interior.
La ventaja única de las cámaras termográficas modernas frente a otros medios de control es precisamente la posibilidad de ver el interior de los objetos sin violar su integridad. Incluso una desviación mínima de los indicadores de temperatura con respecto a la norma indicará la presencia de problemas, por ejemplo, en la red eléctrica.
La inspección de una casa particular con cámara termográfica ayudará a resolver diversas tareas:
- localizar los puntos de fuga de calor y determinar su grado de intensidad;
- controlar la eficacia de la barrera de vapor e identificar la formación de condensación en diversas superficies;
- seleccionar correctamente el tipo de aislante y calcular la cantidad necesaria de material de aislamiento térmico;
- detectar fugas en el techo, tuberías y redes de calefacción, pérdida de fluido caloportador del sistema de calefacción;
- verificar la hermeticidad al aire de los acristalamientos de ventanas y la calidad de instalación de los bloques de puertas;
- realizar el diagnóstico de la ventilación y del sistema de aire acondicionado;
- determinar la presencia de grietas en las paredes de la estructura y sus dimensiones;
- encontrar lugares de obstrucciones en el sistema de calefacción;
- diagnosticar el estado del cableado eléctrico e identificar contactos débiles;
- detectar lugares de anidación de roedores en la casa;
- encontrar fuentes de sequedad/humedad elevada dentro de una construcción privada.
El termógrafo de construcción permite verificar rápidamente la conformidad de los parámetros del edificio construido con los requisitos técnicos, evaluar la calidad del inmueble antes de su compra y diagnosticar el funcionamiento de las comunicaciones internas.
Y una vez finalizados los trabajos, la termografía permitirá controlar el resultado final y detectar defectos de instalación que generan pérdidas de calor. La verificación también mostrará puentes térmicos, que pueden eliminarse rápidamente durante la preparación para la temporada de invierno.
Antes de la reconstrucción o reparación de estructuras antiguas, el dispositivo con cámara infrarroja ayudará a identificar las zonas más frías y los lugares de filtraciones, problemas con los suelos radiantes, y evaluar objetivamente el volumen de los trabajos de construcción planificados.
Estructura y principio de funcionamiento
El elemento sensible de cualquier termógrafo es un sensor que transforma la radiación infrarroja de diversos objetos de la naturaleza inanimada y viva, así como del fondo, en señales eléctricas. La información obtenida es procesada por el dispositivo y se reproduce en la pantalla en forma de termogramas.
En los aparatos mecánicos, el calentamiento de partes individuales ocurre debido a la fricción constante en los puntos de unión de los elementos móviles. En los equipos y sistemas de tipo eléctrico, se calientan las piezas conductoras.
Después de apuntar y fotografiar el objeto, la cámara infrarroja forma instantáneamente una imagen bidimensional que contiene información completa sobre los valores de temperatura. Los datos se pueden guardar en la memoria del propio dispositivo o en un soporte externo, o transferirse mediante un cable USB a una PC para un análisis detallado.
Algunos modelos de termógrafos tienen interfaces integradas para la transmisión inalámbrica instantánea de información digital. El contraste térmico registrado en el campo de visión del termógrafo permite visualizar las señales en la pantalla del dispositivo en medios tonos de paleta blanco y negro o en color.
En los termogramas se muestra la intensidad de la radiación infrarroja de las construcciones y superficies examinadas. Cada píxel individual corresponde a un valor específico de temperatura.
En la pantalla en blanco y negro del termógrafo, las zonas cálidas se mostrarán con mayor claridad. Todos los objetos fríos serán prácticamente indistinguibles.
En la pantalla digital a color, las áreas que emiten más calor que otras se iluminarán en rojo. A medida que disminuye la intensidad de la radiación, el espectro se desplazará hacia el violeta. Las zonas más frías se marcarán en negro en el termograma.
Para procesar los resultados obtenidos por el termógrafo, basta con conectar el dispositivo a un ordenador personal. Esto permitirá reajustar la paleta de colores del termograma para que el rango de temperatura deseado sea más visible.
Los dispositivos multifuncionales modernos están equipados con una matriz detectora especial que consta de una gran cantidad de elementos sensibles muy pequeños.
La radiación infrarroja captada por el objetivo del termógrafo se proyectará sobre esta matriz. Estas cámaras IR son capaces de detectar un contraste térmico equivalente a valores de 0,05-0,1 ºC.
La mayoría de los modelos de termógrafos están equipados con una pantalla de control de cristal líquido para mostrar información. Sin embargo, la calidad de la pantalla no siempre indica un alto nivel del equipo infrarrojo en general.
El parámetro principal es la potencia del microprocesador utilizado para codificar los datos obtenidos. La velocidad de procesamiento de la información juega un papel fundamental, ya que las imágenes tomadas sin trípode pueden aparecer borrosas.
Otro parámetro importante es la resolución de la matriz. Los dispositivos con una mayor cantidad de elementos sensibles proporcionan imágenes bidimensionales de mayor calidad que los equipos termográficos con menor resolución de la matriz detectora.
Esta diferencia se explica porque cada celda sensible cubre una superficie menor del objeto examinado. En las imágenes gráficas de alta resolución, los ruidos ópticos son casi imperceptibles.
Tipos de dispositivos termográficos
La inspección de una casa particular para detectar pérdidas de calor con una cámara IR permite realizar mediciones extremadamente precisas y un análisis cualitativo de todos los indicadores de temperatura. Luego, sobre la base de los datos obtenidos rápidamente, se pueden ejecutar adecuadamente los trabajos de reparación y/o modernización del inmueble.
Para el diagnóstico termográfico se utilizan dos tipos de dispositivos:
- termógrafos fijos;
- cámaras infrarrojas portátiles.
Los dispositivos fijos se utilizan principalmente en empresas industriales. Están diseñados para la revisión periódica del estado de las redes eléctricas y la supervisión constante de equipos técnicos complejos. Los sistemas fijos de termovisión están fabricados con matrices semiconductoras de fotodetectores.
Con la ayuda de termógrafos portátiles se realizan auditorías energéticas de edificios residenciales de apartamentos y construcciones privadas. Estos dispositivos se utilizan tanto para inspecciones locales puntuales como para el diagnóstico integral de viviendas.
Los termógrafos portátiles están desarrollados a base de microbolómetros de silicio no refrigerados y son ideales para su uso en lugares de difícil acceso.
Según sus capacidades funcionales, se distinguen tres tipos de termógrafos:
- Dispositivos de observación — proporcionan únicamente la visualización de diversos objetos con contraste térmico, a menudo en modo monocromo.
- Dispositivos de medición — generan una imagen gráfica dentro del rango de radiación infrarroja y asignan a cada punto de la señal luminosa un valor específico de temperatura.
- Pirómetros visuales — están diseñados para mediciones de temperatura sin contacto y para la visualización del campo térmico de objetos específicos, con el fin de detectar zonas con desviaciones de los valores normales.
El precio de los receptores de radiación térmica funcionales de buena calidad comienza desde 3000 dólares. Comprarlos para una inspección puntual de una vivienda simplemente no es rentable. Muchas empresas hoy en día ofrecen termógrafos de construcción en alquiler por día. Es un servicio muy conveniente.
También se puede solicitar un estudio termográfico profesional completo de una casa o chalet. El costo promedio de la inspección termográfica es de 5 dólares por metro cuadrado de superficie de la propiedad residencial privada.
Por lo general, el precio de los termógrafos es un indicador de su funcionalidad. Pero incluso los modelos económicos realizan eficazmente diagnósticos por infrarrojos. Por ello, al elegir, conviene guiarse por las características técnicas básicas y la capacidad de resolver tareas específicas.
Una gran ventaja es la presencia de funciones adicionales, como: zoom digital, puntero láser, creación de anotaciones en termogramas, alarmas cromáticas configurables, e identificación de áreas con valores de temperatura máximos y mínimos.
Facilitarán significativamente la diagnosis termográfica de la casa y diversos accesorios: lentes ópticas gran angular desmontables para examinar el plano general y teleobjetivos para detallar zonas críticas, trípodes plegables, contenedores para almacenar baterías.
Normas de uso de la cámara termográfica
La tarea principal de la inspección termográfica es identificar sin error las pérdidas de calor y los defectos en el funcionamiento de los sistemas de ingeniería, así como detectar posibles puntos débiles del objeto residencial durante la etapa de construcción.
La diagnosis termográfica de edificios incluye:
- inspección en la región infrarroja de onda larga del espectro en el rango de 8-15 µm;
- elaboración de un mapa de temperatura de los objetos y superficies examinados;
- monitoreo de la dinámica de los procesos térmicos;
- cálculo preciso de los flujos térmicos.
La inspección de una vivienda se realiza tanto desde el exterior como desde el interior del edificio. En el primer caso, la termografía infrarroja permite detectar defectos graves de infiltración de corrientes de aire a través de las envolventes de la casa y defectos de aislamiento térmico. En el segundo, se identifican errores en el funcionamiento del sistema de calefacción y de la red eléctrica.
Cuanto mayor sea la diferencia de temperatura, más precisos serán los resultados de la verificación. Además, para obtener datos correctos, el objeto residencial inspeccionado debe estar calentado de manera ininterrumpida durante al menos 2 días. En el período estival, inspeccionar el edificio con termógrafo es prácticamente inútil debido a la mínima diferencia de temperatura.
La verificación de edificios con receptores de radiación térmica muestra la distribución de los campos de temperatura en las superficies de objetos o estructuras en un momento concreto. Por lo tanto, la realización de la captura con cámara infrarroja depende en gran medida de una serie de condiciones, cuyo cumplimiento es crítico para obtener resultados correctos.
El funcionamiento del aparato se ve afectado por el viento fuerte, el sol y la lluvia. Bajo su influencia, la casa se enfriará o calentará, por lo que la verificación se puede considerar ineficaz. Las estructuras y superficies inspeccionadas no deben estar en la zona de incidencia de rayos solares directos y brillantes o de radiación reflejada durante 10-12 horas antes del inicio de la diagnosis termográfica.
Se recomienda mantener los bloques de puertas y ventanas en una posición fija durante 12 horas antes de la captura con cámara infrarroja y durante el proceso de verificación del edificio.
Antes de comenzar la inspección de la casa, es necesario ajustar las configuraciones básicas en el dispositivo, a saber:
- establecer el límite inferior y superior de temperatura;
- ajustar el rango de captura termográfica;
- seleccionar el nivel de intensidad.
Otros indicadores se ajustan dependiendo del tipo de aislamiento térmico, los materiales de las paredes y los forjados. La auditoría energética de una casa particular comienza con la verificación de los cimientos, la fachada y el techo del edificio.
En esta etapa es muy importante realizar un diagnóstico minucioso, ya que las zonas en un mismo plano difieren significativamente y los receptores de radiación térmica lo mostrarán sin falta.
La toma de imágenes se realiza desde los bloques de ventanas hacia las puertas, examinando lentamente todas las aberturas técnicas y paredes. Mientras tanto, las puertas entre las habitaciones se dejan abiertas para estabilizar los flujos de aire caliente y minimizar la probabilidad de errores en las mediciones.
El control termográfico implica una verificación por etapas de diferentes zonas de las estructuras de cerramiento, las cuales deben estar abiertas para la toma de imágenes con la cámara infrarroja. Para ello, es necesario liberar el espacio debajo de las ventanas y organizar el acceso sin obstáculos a los rodapiés y las esquinas.
Las paredes durante la termografía interior del edificio deben liberarse de alfombras, cuadros, papeles pintados viejos despegados y otros objetos que impidan la visibilidad directa del objeto examinado.
Las casas equipadas con radiadores de calefacción se suelen fotografiar solo desde el exterior. El diagnóstico de las fachadas se realiza en condiciones climáticas favorables: ausencia de niebla húmeda, humo y precipitaciones atmosféricas.
Interpretación de los datos obtenidos
Los dispositivos termográficos registran un diferencial de temperatura a partir de 3 ºC, esto se reflejará en el termograma como una zona anómala en un espectro de color característico. Sin embargo, la imagen espectrozonal en sí misma no es una justificación suficiente para considerar la zona diagnosticada como defectuosa.
Por lo tanto, junto con los termógrafos portátiles se suministra un software instrumental para el análisis cualitativo y cuantitativo de termogramas, así como para la creación de informes.
Todo esto significa que para trabajar con una cámara infrarroja no se requiere una preparación especial. Tras estudiar el manual del usuario, es fácil realizar de forma independiente una inspección termográfica y el procesamiento de resultados en el programa ofrecido. Después de analizar los indicadores obtenidos, la aplicación proporcionará una evaluación experta de las imágenes.
Además, la información recopilada por el equipo se puede transferir a programas para el procesamiento de datos estadísticos, como procesadores de hojas de cálculo o utilidades de ingeniería especiales, por ejemplo, MathLab.
También cabe señalar que el termógrafo puede dar resultados incorrectos en caso de una configuración incorrecta. Estas situaciones ocurren al examinar superficies como vidrio, azulejos brillantes o espejos.
La radiación infrarroja de los objetos cercanos se reflejará en estas superficies, lo que provocará una distorsión de los termogramas. Para determinar correctamente la temperatura de las superficies reflectantes en los dispositivos de termovisión, es necesario ajustar adicionalmente los coeficientes de corrección.
El método cuantitativo de análisis de la distribución de campos de temperatura en la superficie de las estructuras no tiene en cuenta el coeficiente de emisividad ni la radiación de fondo del entorno. Además, no importa si la captura se realiza con una cámara infrarroja in situ o si los resultados obtenidos se procesan mediante software.
Al realizar actividades de diagnóstico dentro del edificio, se obtienen resultados más fiables, ya que las condiciones climáticas externas no afectan a las superficies estudiadas. Los termogramas finales, tras ser procesados con los programas adecuados, se corresponden con la realidad.
El uso de un termógrafo de construcción permite evaluar objetivamente la calidad del aislamiento térmico del edificio, detectar puentes térmicos y el asentamiento del aislante, así como encontrar daños ocultos y defectos en la instalación de bloques de ventanas, vanos de puertas, juntas mal ejecutadas en el techo, paredes y forjados.
La termografía infrarroja permite realizar de manera correcta y, por lo tanto, económica, los trabajos para minimizar las pérdidas de calor en una vivienda, reduciendo los costos del aislamiento del suelo y del aislamiento térmico de otras estructuras.
La realización del procedimiento de estudio permitirá seleccionar adecuadamente el aislante para paredes y para el techo de una construcción privada. Como resultado, se reducirán los gastos de calefacción de la vivienda particular.
Conclusiones y video útil sobre el tema
Principio de funcionamiento del termógrafo, verificación del edificio después del aislamiento para detectar defectos y correcta interpretación de las imágenes en infrarrojos en el video:
Capacidades funcionales de los escáneres termográficos:
Vídeo sobre cómo realizar el análisis y crear un informe técnico de diagnóstico de la casa con un dispositivo termográfico utilizando el módulo de software Testo IRSoft:
Hoy en día, la inspección termográfica con cámara infrarroja es una tecnología avanzada de monitoreo no destructivo que permite controlar el estado de diversas estructuras, redes de comunicación y equipos eléctricos.
El estudio de las pérdidas de calor con un termógrafo se realiza para prevenir situaciones de emergencia, detectar defectos en el aislamiento térmico e hidrófugo, e identificar fallos en los sistemas de ingeniería de la casa.
¿Tiene usted experiencia en el uso de una cámara termográfica para inspeccionar puntos débiles en su casa de campo o apartamento? Quizás pueda compartir información útil sobre la identificación de pérdidas de calor en la estructura del edificio. Por favor, escriba comentarios, haga preguntas, publique fotos relacionadas con el tema del artículo en el bloque que se encuentra a continuación.
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Cuando construíamos nuestra casa de estructura de madera, llamamos a un especialista con una cámara termográfica. ¡Muy práctico! Nuestra casa es ecológica, en lugar de aislante usamos aserrín seco, así que necesitábamos ver dónde se había rellenado bien y dónde no. Lo llamamos dos veces: cuando terminamos de construir y encendimos la estufa interior (era diciembre) y el siguiente otoño, cuando había una temperatura estable de 0 °C afuera. Revisamos todo y eliminamos las fugas de calor. Por supuesto, cobró una cantidad considerable, pero no me arrepiento. Si no hubiéramos usado la cámara termográfica, nos habríamos arruinado con las pérdidas de calor y las reparaciones.
Incluso si construye una casa económica, no escatime en la calidad del aislamiento. Ya sea aserrín o la moderna ecowool. Es mejor pasar el instrumento dos veces que después tener que parchear y preguntarse por qué hay corrientes de aire y a dónde se va el calor.
La cámara termográfica – es un objeto útil, pero el problema es que cuesta bastante. Y la usará como máximo 2 o 3 veces. O incluso solo una vez le servirá para comprobar la calidad del aislamiento, y ya está. Yo encargué el aislamiento a una empresa que lleva años en esto. Fui yo mismo a la obra y supervisé cómo se realizaban los trabajos. El capataz tenía una cámara termográfica y la usó para inspeccionar la casa delante de mí. En definitiva, no es adecuada para uso doméstico.
¿Es posible inspeccionar una casa con una cámara termográfica de caza o se diferencian radicalmente de las de construcción?
Hola. Cada instrumento tiene su propósito. Tienen características, indicadores y aplicaciones completamente diferentes y no universales. Por lo tanto, le recomendamos que adquiera un instrumento de construcción.