reglementaretehnica13-2004

Ministerul Transporturilor, Constructiilor si Turismului

Afiseaza relatiile cu alte acte ordonat dupa articol Afiseaza relatiile cu alte acte ordonat dupa data Varianta pt. imprimare

1. GENERALIT��I 1.1. Obiectul prevederilor Termografia este o metod� utilizat� pentru vizualizarea, înregistrarea �i reprezentarea distribu�iei temperaturii pe suprafa�a anvelopei cl�dirii. Obiectul metodologiei îl constituie precizarea succesiunii etapelor de efectuat prin care se ob�ine informa�ia termic� asupra construc�iei �i prelucrarea acestei informa�ii pentru integrarea sa în proiectele de specialitate. Metodologia pune la dispozi�ia speciali�tilor: - o procedur� de înregistrare a distribu�iei temperaturii pe suprafa�a investigat� a anvelopei cl�dirii/elementului de construc�ie analizat; - o procedur� de prelucrare a imaginilor termografice în vederea identific�rii �i localiz�rii defectelor de izolare termic� �i a zonelor de infiltra�ii de aer din anvelopa cl�dirilor, respectând prevederile din reglement�rile tehnice în vigoare. 1.2. Domeniul de aplicare Prezenta metodologie se aplic� la reabilitarea termic� a fondului construit de cl�diri de locuit. Metodologia este o procedur� eficient� pentru detectarea neregularit��ilor termice ale elementelor de construc�ie care alc�tuiesc anvelopa cl�dirilor prin examinare termografic�. Metoda este utilizat� pentru identificarea varia�iilor mari ale propriet��ilor termice, inclusiv etan�eitatea la aer ale componentelor care alc�tuiesc anvelopa cl�dirilor. Neregularit��ile propriet��ilor termice ale elementelor constituente ale anvelopei unei cl�diri au ca rezultat varia�ii ale temperaturii pe suprafe�ele anvelopei. În acest fel, prin cunoa�terea distribu�iei temperaturii pe suprafa�a anvelopei se poate evalua structura �i pozi�ia pun�ilor termice. În mod normal aceste elemente se pot defini pe baza proiectului cl�dirii, în condi�iile din proiect, dar sunt dificil de evaluat în condi�ii reale, �inând cont de calitatea execu�iei, îmb�trânirea �i degradarea calit��ii materialelor sau în lipsa proiectului de execu�ie al cl�dirii. Temperatura pe suprafa�� este influen�at� de structura �i umiditatea anvelopei �i de debitul de aer care traverseaz� anvelopa cl�dirii. Distribu�ia temperaturii pe suprafa�� poate fi deci utilizat� la detec�ia neregularit��ilor termice datorate defectelor de izolare, con�inutului de umiditate �i/sau infiltra�iilor de aer din elementele de închidere ale anvelopei cl�dirii. Activitatea de termografiere se desf��oar�: - la recep�ia lucr�rilor, - la cerere, - în caz de cutremure �i mi�c�ri de teren, - la reabilit�ri de cl�diri. Termografia se aplic� la: � cl�diri cu surs� de c�ldur� interioar�: - construc�ii civile (cl�diri de locuit, cl�diri publice), - cl�diri industriale, � cl�diri f�r� surs� de c�ldur� interioar�: - cl�diri de patrimoniu 1.3. Utilizatorii prevederilor

� �

indaco.ro��produse��consultan

�

� � � LEGISLA�IE � � JURISPRUDEN�� ACHIZI�II PUBLICE� � MODELE � � �

c�utare | publica�ii | nout��i | repertoriu | domenii | acte urm�rite | urm�rire modific�ri | domenii urm�rite | calendar

�

��

��

�� !�"#!��

$��%��$�� %��

$��&�'%��

(�� )))

$��&�'%�� *��

$��&�'%��+��

$��&�'%��'��

$��&�'%�� +�

of 12Reglementare din 13/04/2004

1/5/2005http://www.legestart.ro/net/index.html?page=view_act&actiune=view&idact=72207&art=0...

Metodologia se adreseaz� celor care utilizeaz� metoda termografic� în construc�ii, utilizatori poten�iali fiind ingineri care se ocup� de expertiza �i reabilitarea cl�dirilor, auditori energetici, ingineri structuri�ti, energeticieni, speciali�ti în fizica construc�iilor, arhitec�i cu specializarea protejarea patrimoniului construit. Rezultatele determin�rilor constituie date utilizate în fiecare dintre specialit��ile în care se aplic� metoda termografic�. 1.4. Defini�ii Termenii utiliza�i în prezenta metodologie sunt cei din referin�a normativ� EN ISO 7345/1995 (1.6. [2]). Termenii de utilizare general� se definesc astfel: Termografie: determinarea �i reprezentarea distribu�iei temperaturii prin m�surarea densit��ii radia�iei infraro�ii (IR) de la o suprafa��, incluzând interpretarea mecanismelor întâmpl�toare ce produc neregularit��i în imaginile termice. Termograf: un sistem sensibil la radia�ia IR care produce o imagine termic� bazat� pe temperatura radiant� aparent�. Imagine termic�: imagine care este produs� de un termograf �i care reprezint� distribu�ia temperaturii radiante aparente pe o suprafa��. Termogram�: o imagine termic�, ob�inut� printr-o înregistrare a ecranului camerei de luat vederi, pe un suport cu date analogice (band� magnetic�) sau pe un suport cu date digitale (memorie magnetic�, dischet�, CD). Radian�� total�: raportul dintre fluxul de c�ldur� �i produsul dintre unghiul solid în jurul direc�iei vectorului Delta �i aria proiectat� normal la aceast� direc�ie (EN ISO 9288:1996). NOT�: Radian�a include atât radia�ia emis� de la o suprafa�� cât �i radia�ia reflectat� �i transmis�. Temperatur� radiant� aparent�: temperatur� determinat� pe baza radian�ei totale m�surate. NOT�: Aceast� temperatur� este temperatura echivalent� a corpului negru care ar produce aceea�i radian�� total�. Densitatea radia�iei infraro�ii: caracteristica distribu�iei în volum (pe suprafa��) a energiei în spectrul IR. Izoterm�: o regiune pe ecran alc�tuit� din puncte, linii sau arii având aceea�i densitate a radia�iei infraro�ii. Imagine izoterm�: imagine termic� cu izoterme. Fereastr� atmosferic�: domeniu de lungimi de und� transparent pentru radia�ia IR (nu exist� absorb�ie a radia�iei IR). 1.5. Simboluri Simbolurile utilizate în prezenta metodologie �i unit��ile de m�sur� (SI) corespunz�toare sunt: - R - puterea radia�iei emise pe unitatea de suprafa�� [W/m2];

- µ - submultiplu al unit��ii pentru lungime, µ = 10-6 m;

- h - constanta lui Planck, h = 6,626196 � 10-34 J�s;

- k - constanta lui Boltzmann, k = 1,380622 � 10-23 J/K; - T - temperatura absolut� [K]. 1.6. Documente conexe

Metodologia se bazeaz� pe Standardul Interna�ional ISO 6781 DIN 1983, intitulat: "Thermal performance in buildings. Qualitative detection of thermal irregularities in building envelopes. Infrared method" sau "Performan�a termic� a cl�dirilor. Detec�ia calitativ� a neregularit��ilor termice în anvelopa cl�dirilor. Metoda termografic�", care a fost modificat pentru a se �ine cont de dezvoltarea performan�elor echipamentului �i practicii inspec�iilor, rezultând Standardul European EN 13187/noiembrie 1998. Modificarea principal� const� în ad�ugarea unei proceduri pentru "încerc�ri simplificate cu o camer� de luat vederi în IR". Versiunea român� a acestui standard este SR EN ISO 13187/2000. Completarea adus� prin prezenta metodologie o reprezint� elementele de prelucrare a informa�iei termice �i integrarea acesteia în normativele ap�rute în domeniu. 1.7. Principiul termografiei În contextul standardului SR EN ISO 13187/2000, termografierea se realizeaz� cu ajutorul unui sistem sensibil la radia�ia infraro�ie care produce o imagine bazat� pe temperatura radiant� aparent� a suprafe�ei vizate. Radia�ia termic� (corespunz�toare domeniului infraro�u cu lambda = 2 - 12 µ) emis� de suprafa�a vizat� este convertit� de sistemul sensibil la radia�ia în infraro�u într-o imagine termic� care reprezint� intensitatea relativ� a radia�iei termice. Intensitatea imaginii

[1] SR EN ISO 13187/2000 Performan�a termic� a cl�dirilor. Detec�ia calitativ� a neregularit��ilor termice în anvelopa cl�dirilor. Metoda termografic� [2] EN ISO 7345/1995 Thermal insulation. Physical quantities and definitions. (Izolare termic�. M�rimi fizice �i defini�ii). [3] SR EN ISO 10077/1 Performan�a termic� a ferestrelor, u�ilor �i obloanelor - Calculul transmitan�ei termice. Partea I: Metoda simplificat�. [4] SR EN ISO 6946 P�r�i �i elemente de construc�ie - Rezisten�a termic� �i transmitan�a termic� - Metod� de calcul. [5] SR EN 12524 Materiale �i produse pentru construc�ii - Propriet��i higrotermice - Valori de proiectare tabelate; [6] SR EN ISO 9288 Izola�ie termic�. Transfer de c�ldur� prin radia�ie. M�rimi fizice �i defini�ii. [7] SR EN 22726 Ambian�e termice. Aparate �i metode de m�surare a m�rimilor fizice. [8] NP 048-2000 Normativ pentru expertizarea termic� �i energetic� a cl�dirilor existente �i a instala�iilor de înc�lzire �i preparare a apei calde de consum aferente acestora, B.C. nr. 4/2001. [9] NP 049-2000 Normativ pentru elaborarea �i acordarea certificatului energetic al cl�dirilor existente, B.C nr. 5/2001. [10] NP 047-2000 Normativ pentru realizarea auditului energetic al cl�dirilor existente �i a instala�iilor de înc�lzire �i preparare a apei calde de consum aferente acestora, B.C. nr. 5/2001.



este func�ie de temperatura suprafe�ei, de caracteristicile suprafe�ei, de condi�iile de mediu �i de tipul de senzor. Procedura de m�surare implic� �i interpretarea imaginilor termice (termograme). 1.8. Responsabilit��i Lucr�rile se execut� de speciali�ti în IR în colaborare cu speciali�ti în termotehnica specific� construc�iilor (anvelop�, instala�ii), �i în fizica construc�iilor, respectând prevederile prezentei metodologii. 2. METODOLOGIA PENTRU DETERMIN�RI TERMOGRAFICE ÎN CONSTRUC�II 2.1. Documentarea lucr�rii - Analiza proiectului cl�dirii investigate privind folosin�a principal� �i regimul de exploatare a cl�dirii. - Estimarea volumului de munc� în teren �i evaluarea necesarului de materiale. - Estimarea emisivit��ii materialelor de finisaj a suprafe�elor vizate din tabelele corespunz�toare (1.6. [2]): 2.2. Strategia înregistr�rii - Analiza prognozelor meteorologice �i stabilirea perioadei optime pentru înregistrare. - Stabilirea, de comun acord cu beneficiarul, a unui regim stabilizat de înc�lzire a cl�dirii. - Alegerea pozi�iei sta�iilor (punctelor) de vânzare. - Examinarea termografic� se realizeaz� conform prevederilor din (1.6. [1]), detaliate în continuare. 2.3. Condi�iile generale ale m�sur�torilor Pentru a defini condi�iile reale de încercare trebuie s� fie lua�i în considerare urm�torii factori: a) specifica�iile �i capacit��ile echipamentului termografic; b) caracteristicile anvelopei cl�dirii, adic� tipurile corespunz�toare �i localizarea sistemelor de înc�lzire, a elementelor structurale �i a straturilor termoizolante; c) propriet��ile radiative ale suprafe�ei, de exemplu materialele de finisaj; d) factorii climatici (temperatura �i umiditatea relativ� a aerului, viteza vântului); e) posibilitatea unui acces u�or pentru o inspec�ie u�oar�; f) influen�ele vecin�t��ii. Se condi�ioneaz� existen�a unui regim termic �i aeraulic care poate fi asimilat regimului sta�ionar de transfer de proprietate (c�ldur� �i mas�): - Diferen�a de temperatur� de pe fe�ele anvelopei trebuie s� fie de minim 15�C ca s� permit� detec�ia neregularit��ilor termice; - Diferen�ele de temperatur� �i de presiune pe fe�ele anvelopei s� fie constante; - Varia�ia (pe durata înregistr�rilor) a temperaturii aerului interior �i exterior s� fie sub 2�C; - Anvelopa s� nu fie expus� la radia�ia solar� direct�; - Viteza vântului s� fie sub 2 m/s. Dac� examinarea este efectuat� în situa�ia unor abateri de la condi�iile de încercare prev�zute/preconizate, de acest fapt trebuie s� se �in� seama la examinarea �i evaluarea rezultatelor �i trebuie specificat în raportul termografic. Este posibil� ob�inerea unor informa�ii privind structura cl�dirii, �i în cazul în care, în lipsa existen�ei diferen�ei de temperatur� între fe�e, se realizeaz� o înc�lzire local� într-un punct al structurii. 2.4. Dot�rile minime Efectuarea încerc�rilor termografice este condi�ionat� de existen�a unei aparaturi specifice termograf, a unor aparate auxiliare de m�surare a unor m�rimi fizice necesare interpret�rii termogramelor, a unor dispozitive conexe necesare func�ion�rii aparaturii de m�sur�, a unor mijloace auxiliare de m�sur� �i a unor materiale consumabile. Termograful trebuie s� cuprind�: a) un senzor pentru radia�ia infraro�ie care opereaz� la lungimi de und� între 3 �i 12 µm, care poate detecta temperaturi radiante aparente de interes cu o rezolu�ie suficient�. (Anexa A.l.) b) un dispozitiv care face vizibil� �i afi�eaz� sub forma unei imagini termice temperatura radiant� aparent� de pe suprafa�a examinat�. c) un dispozitiv care face posibil� înregistrarea imaginii termice �i dac� este relevant�, m�surarea digital� a datelor (informa�iilor). Aparate auxiliare: - pirometre, termometre, instrumente de m�sur� a vitezei vântului, data-loggere pentru temperatura �i umiditatea relativ� a aerului, umidometre pentru pere�i. Dispozitive conexe: - acumulatori necesari diferitelor aparate, înc�rc�tori pentru acumulatori. Mijloace auxiliare: - rulete de 10 ... 30 m, GPS, busol�, binoclu, aparat foto, lanterne. Material consumabil: - azot lichid (pentru aparatele care î�i realizeaz� referin�a cu ajutorul acestuia). 2.5. Efectuarea înregistr�rii 1. Informa�iile care trebuie s� fie înregistrate sunt cele referitoare la temperatura aerului exterior, nebulozitate, precipita�ii �i orice umiditate în exteriorul anvelopei cl�dirii, cât �i condi�iile de vânt. De asemenea, se noteaz� orientarea cl�dirii în raport cu punctele cardinale. 2. Dac� scopul principal al examin�rii termografice este s� localizeze infiltra�iile de aer, diferen�a de presiune trebuie s� fie de cel pu�in 5 Pa la locul inspec�iei. Examinarea termografic� trebuie s� fie f�cut� în planul suprafe�ei caracterizat� de presiunea minim�. 3. Trebuie s� fie estimate efectele produse de straturile de aer ventilat din pere�i sau de la sursele de c�ldur� (dac� exist�) instalate în cl�dire (conducte încastrate, co�uri de fum, etc.) asupra temperaturii anvelopei examinate. 4. Trebuie s� fie determinate cu o precizie de ±1�C temperaturile aerului interior �i exterior, înainte de începerea înregistr�rilor. Se recomand� m�surarea cu o precizie de ±2 Pa pe fa�a expus� la vânt �i opus� vântului la nivelul fiec�rui etaj. Se înregistreaz� valorile constatate. Se identific� direc�ia diferen�ei de presiune prin sec�iunea anvelopei cl�dirii �i



pozi�ia planului neutru, dac� exist�. Se preg�te�te �i se regleaz� termograful în conformitate cu instruc�iunile sale de utilizare: sensibilitatea, domeniul, emisivitatea �i apertura sunt fixate prin set�ri ale reglajelor pentru a acoperi domeniul de temperatur� al suprafe�ei care se studiaz�. Varia�iile în temperatura radiant� aparent� din imaginea termic� a suprafe�ei anvelopei cl�dirii trebuie s� fie m�surate cu o precizie de max (±10% sau de ±0,5�C). Temperatura de referin�� a suprafe�ei se determin� cu o precizie de ±0,5�C. Examinarea trebuie s� înceap� cu efectuarea unei încerc�ri preliminare pe suprafa�a anvelopei. Se studiaz� în detaliu p�r�i ale suprafe�ei care prezint� interes special sau zone care prezint� anomalii. Trebuie s� fie înregistrate termograme ale p�r�ilor selectate ale anvelopei investigate (p�r�i care nu prezint� defecte cât �i p�r�i în care se b�nuie�te prezen�a defectelor de construc�ie). Pentru a decide dac� o varia�ie a radia�iei de la suprafa�a implicat� se datoreaz� reflexiei de la o alt� suprafa�� este cel mai bine s� se studieze suprafa�a din diferite pozi�ii pentru c�, în general, reflexia se va modifica cu pozi�ia. Pozi�iile p�r�ilor reprezentate în termograme trebuie s� fie indicate pe un plan sau schi�� a cl�dirii. Dac� termogramele indic� infiltra�ii de aer, acestea trebuie verificate prin m�sur�tori ale vitezei aerului, dac� este posibil. 2.6. Interpretarea rezultatelor Examinarea termografic� a p�r�ilor de construc�ie cuprinde: - determinarea câmpului de temperaturi superficiale pe o parte a unei anvelope a cl�dirii, pornind de la distribu�ia temperaturii radiante aparente ob�inut� prin intermediul unui sistem sensibil la radia�ia infraro�ie; - analiza câmpului de temperaturi superficiale, constatarea defectelor de izolare, con�inutului de umiditate �i/sau infiltra�iilor de aer; - în cazul neizotermiei - evaluarea tipului �i dimensiunii neizotermiei suprafe�ei. 2.7. Modele termografice Neregularit��ile izola�iei termice, etan�eitatea la aer �i structura cl�dirii vor produce diferite modele ale temperaturii superficiale. Anumite tipuri de defecte au o form� caracteristic� într-o imagine termic�. În evaluarea termogramelor trebuie s� fie considerate urm�toarele caracteristici ale modelului: - uniformitatea temperaturii radiante aparente în raport cu sec�iunile suprafe�elor structurilor similare în care nu exist� pun�i termice; - regularitatea �i inciden�a sec�iunilor mai reci sau mai calde, de exemplu la parape�i �i la col�uri; - localizarea contururilor �i a formei caracteristice a sec�iunilor mai reci sau mai calde; - diferen�a m�surat� între temperatura medie a unei suprafe�e a structurii analizate �i temperatura sec�iunilor selectate mai reci sau mai calde. Neregularit��ile în aspectul unei termograme indic� adesea un efect al anvelopei cl�dirii. Aspectul unei termogramei referitoare la o construc�ie cu un defect poate varia considerabil. - Infiltra�iile de aer (la îmbin�ri �i intersec�ii) în anvelopa cl�dirii produc forme neregulate cu margini neregulate �i varia�ii mari de temperatur�; - Lipsa izola�iei produce forme regulate �i bine definite neasociate cu aspectul structurii cl�dirii. Aria defectului are o varia�ie de temperatur� relativ uniform�; - Umiditatea prezent� în structur� produce în mod normal un model pestri� �i difuz. Varia�iile de temperatur� nu sunt extreme în cadrul modelului. Pentru acele p�r�i ale anvelopei cl�dirii în care a fost detectat� prezen�a defectelor de izolare termic� �i a infiltra�iilor de aer, trebuie s� se fac� o scurt� analiz� a tipului �i extinderii fiec�rui defect. Rezultatele încerc�rii pot fi verificate prin efectuarea de sondaje în zonele suspectate a fi cu defec�iuni sau prin prelevare de carote �i prin supunerea acestora unor examin�ri vizuale. Acest supracontrol local, distructiv, va fi extrapolat la scara întregii cl�diri (înregistr�ri termografice). 2.8. Procedeul general pentru interpretarea imaginilor termice Etapele importante ale interpret�ri imaginilor termice sunt cuprinse în algoritmul prezentat în continuare:

�� 1. Desene arhitecturale, etc.� �2. Condi�ii interne �i externe� �� v �� 3. Determinarea� | 4. Informa�ii | � distribu�iei �<�|suplimentare, de exemplu| � temperaturii � |termograme de referin�� | � anticipate � | ale unei structuri | �� | similare f�r� defecte | � � � � � � � � � � � � � � v �� 5. Imagine � �6. Evaluarea� � 7. Compara�ie � |8. Cauze aleatorii | �termic� rezultat�� distribu�iei� �între distribu�ia� | care determin� | � din examinarea ��>�temperaturii��>� de temperatur� � ��| neregularit��i | � termografic� a � �din imaginea� �anticipat� �i cea� � | termice ale unor | � cl�dirii � � termic� � � real� � � |structuri similare |



Distribu�ia temperaturii anticipate pentru p�r�ile inspectate trebuie s� fie determinat� utilizând planuri �i alte documente referitoare la anvelopa cl�dirii �i la sistemul de înc�lzire �i ventilare al cl�dirii examinate. Distribu�ia de temperatur� real� trebuie s� fie evaluat� din termograme. Dac� aceast� distribu�ie de temperatur� difer� de cea a�teptat�, acest fapt trebuie s� se noteze. Se consider� ca defecte acele neregularit��i care nu pot fi explicate pe baza proiectului anvelopei în conformitate cu planurile, sau pe baza efectelor surselor de c�ldur�, sau nu pot fi atribuite varia�iilor de emisivitate sau valorii coeficientului de transfer termic. 2.9. Raportul tehnic termografic Raportul tehnic termografic trebuie s� includ�: a) descriere a încerc�rii cu referire la standard �i o declara�ie conform c�reia a fost efectuat� o încercare cu o camer� de luat vederi în IR, numele clientului �i adresa complet� a beneficiarului; b) scurt� descriere a construc�iei cl�dirii (aceast� informa�ie trebuie s� se bazeze pe schi�e sau alt� documenta�ie disponibil�); c) tip(uri) de material(e) de finisaj utilizate în structur� �i valoarea (valorile) estimat�(e) ale emisivit��ii acestui (acestor) material(e); d) orientarea cl�dirii în raport cu punctele cardinale indicate într-un plan �i descrierea împrejurimilor (cl�diri, vegeta�ie, peisaj etc.); e) specificarea echipamentului utilizat, incluzând fabricantul, modelul �i num�rul seriei; f) data �i ora încerc�rii; g) temperatura aerului exterior; se dau cel pu�in valorile minime �i maxime observate: i) cu 24 h înaintea începerii examin�rii �i ii) în timpul examin�rii; h) informa�ii generale despre condi�iile radia�iei solare, observate pe parcursul a 24 h înainte de începerea examin�rii; i) precipita�ii, direc�ia �i viteza vântului în timpul examin�rii; j) diferen�a între presiunea aerului pe partea expus� la vânt �i opus� vântului, oriunde este necesar pentru fiecare etaj; k) al�i factori importan�i ce influen�eaz� rezultatele, de exemplu varia�ii rapide ale condi�iilor meteorologice; l) declara�ie asupra oric�ror abateri de la condi�iile relevante de încercare; m) schi�e �i/sau fotografii ale cl�dirii indicând pozi�iile termograme lor; n) rezultate ale analizei legate de tipul �i extinderea fiec�rui defect de construc�ie care a fost observat, extindere relativ� a defectului printr-o compara�ie între partea cu defecte a anvelopei �i p�r�i similare de-a lungul cl�dirii; o) identificarea p�r�ilor cl�dirii examinate; p) rezultate ale m�sur�torilor �i investiga�iilor suplimentare; q) recomand�ri pentru beneficiari; r) dat� �i semn�tur�.

ANEXA Nr. 1�� (la metodologie)

��,,,,,,,,,,,� ��-.�$�/��)�*��%�� )� A. 1. STRUCTURA LAN�ULUI DE M�SUR� TERMOGRAFIC Pornind de la defini�ia sistemelor de m�sur� �i a lan�ului de m�sur� din teoria m�sur�torilor (Hutte): "Tehnica m�sur�rii are sarcina s� preia m�rimile unidimensionale de m�surat ... care apar în procesele tehnice, s� traduc� semnalele de m�surare ob�inute �i s� le converteasc� (sesizarea valorii de m�surat), precum s� �i corecteze valorile de m�surare ob�inute (prelucrarea valorii de m�surare) astfel încât s� se ob�in� rezultatul m�sur�rii cerute (m�surandul). ... Dup� o prelucrare a valorii de m�surare se ajunge la informa�iile c�utate. Acestea pot fi sub form� analogic� sau numeric�." Analizând aceast� defini�ie, în situa�ia noastr� avem dou� cazuri: - Dintr-un punct de vedere strict al tehnicii de m�surare, lan�ul de m�sur� se refer� la dispozitivul numit termograf, care transform� m�surandul (temperatura) sub form� analogic� (imaginea termic�) �i sub form� numeric� (un �ir de valori numerice - reprezentând temperaturi ale punctelor imaginii) care face posibil� prelucrarea ulterioar� a imaginii termice de c�tre un program de calcul. - Dintr-un punct de vedere sistemic, lan�ul de m�sur� acoper� obiectul de m�sur�, mediul de m�sur�, sistemul de m�sur� (termograful), informa�iile rezultate (arii al unei anumite regiuni, contururi, frontiere de regiuni ale câmpului de temperaturi) din prelucrarea m�rimii primare (temperatura). Deoarece al doilea mod de interpretare include �i elementele primului mod, vom prezenta lan�ul de m�sur� din punctul de vedere al acestei abord�ri. Elementele discutate ale lan�ului de m�sur� sunt deci:

�� v �� |9. Informa�ii suplimentare| �11. Raport al� � 10. Identificarea problemei �<��| (exemplu: termograme ale | � examenului �<�� - Orice neregularitate � |unei structuri cu defecte,| � termografic � � termic� este definit� �<��| calcule, etc. | �� Celulele 1, 2, 5, 6, 10 �i 11 reprezint� activitatea specialistului IR; Celulele 3, 4, 7, 8 �i 9 reprezint� activitatea specialistului în termotehnic�.



a) cl�direa (obiectul de m�surat), b) termograful (dispozitivul de m�sur�), c) rezultatul primar (temperatura), d) prelucrarea rezultatelor primare. A. 1.1. Cl�direa În acest punct al lan�ului de m�sur�, aten�ia trebuie îndreptat� asupra valorilor de temperatur� m�surate pe cl�dire �i asupra modului de utilizare a acestora. Din punct de vedere al sursei de radia�ii, cl�direa reprezint� un amalgam de informa�ii: materiale diferite: suprafe�e cu emisivit��i diferite corespunz�toare materialelor vizate, suprafe�e ce reprezint� planuri având orientarea variabil� fa�� de direc�ia de vizare, surse de radia�ii corespunzând temperaturii proprii a materialului, radia�ii reflectate (solare sau a unor alte surse de radia�ii învecinate). În momentul înregistr�rii, operatorul trebuie s� cunoasc� exact aceste informa�ii. În caz contrar informa�iile oferite pot con�ine erori atât de considerabile încât devin inutilizabile. Eroarea datorit� unor reflexii solare poate modifica câmpul de temperaturi, falsificând valorile cu mai mult de 100% din valoarea real�. Eroarea datorit� unor emisivit��i diferite (materiale diferite pe acela�i perete - perete de c�r�mid� stropit cu ciment) sau unor culori diferite ale aceluia�i material (tencuial� de diferite nuan�e) poate atinge valori de 15 - 25% din valoarea real�. Eroarea datorit� unghiului de vizare poate reprezenta 10 - 15% din valoarea real�. Al doilea punct important asupra c�ruia trebuie s� ne îndrept�m aten�ia este ce reprezint� valorile m�surate? Trebuie precizat de la bun început c� temperatura înregistrat� reprezint� o valoare instantanee a temperaturii suprafe�ei anvelopei observate. Se cunoa�te existen�a defazajului între temperatura fe�elor interioare ale elementelor exterioare ale anvelopei �i temperatura exterioar�. Datorit� masivit��ii diferite a componentei anvelopei vizate, informa�ia poate reprezenta temperatura unei st�ri din trecut (durata defazajului depinzând de propriet��ile materialului din care este alc�tuit� anvelopa). În calculele de termotehnica cl�dirilor apar temperaturi medii (zilnice sau lunare), aceste temperaturi nu pot fi legate de temperaturile momentane oferite de termograf. Aceste observa�ii duc la concluzia c� valorile temperaturilor ob�inute prin termografie sunt improprii pentru calcule de termotehnic�, termografia reprezentând o activitate prin care se furnizeaz� informa�ii cu caracter prioritar calitativ vizând obiectul expertizei. A. 1.2. Termograful (dispozitivul de m�sur�) Aparatura termografic� lucreaz� (din motivele ferestrelor atmosferice) într-unul din domeniile: 3 ... 5 µ sau 8 ... 12 µ. Trebuie analizat dac� dispozitivele care lucreaz� în cele dou� domenii corespund condi�iilor m�sur�torilor termografice din construc�ii. Sensibilitatea aparatului �i contrastul termic depind de alegerea benzii spectrale, potrivite pentru o anumit� aplica�ie. În momentul caracteriz�rii unei anumite benzi trebuie examina�i o serie de parametri: - emisivitatea spectral� a materialelor, - puterea termic� disipat� de obiect (radia�ia termic� proprie), - contrastul termic, - transmisia atmosferic�, - detectorul de radia�ii, - radia�iile parazite ale sistemului de m�sur�. A. 1.2.1. Emisivitatea spectral� a obiectelor Se cunoa�te c� energia IR emis� de un obiect adus la o temperatur� dat� cre�te cu cre�terea emisivit��ii sale. Anumite materiale au emisivitatea variabil� func�ie de lungimea de und�. Este deci important s� se cunoasc� varia�iile emisivit��ii spectrale la materialele curent întâlnite în construc�ii, pentru a �ti care domenii spectrale de lucru sunt mai potrivite. Iat� datele din literatur� pentru materialele cel mai des întâlnite în industria construc�iilor (acestor lungimi de und� le corespund valorile emisivit��ilor din tabele):

A. 1.2.2. Puterea termic� disipat� de obiect (radia�ia termic� proprie) Puterea radia�iei emise pe unitatea de suprafa�� a unui obiect cu emisivitatea egal� cu aceea a unui obiect negru este dat� de legea lui Planck:

Formul�

beton 3 ... 5.5 µ �igl� ro�ie 2.5 ... 3.5 µ sticl� 3.8 ... 5.5 µ

unde: C1 = 3.74 10-16 W m2 (radia�ii nepolarizate)



Calculul pentru R3_5, R8_12 �i R8_12/R3_5 este sintetizat în urm�torul tabel - pentru diferite valori ale lui T (valorile lui R

sunt date în W�cm-2)

Curba de varia�ie a raportului R8_12/R3_5 este monoton descresc�toare, trecând de la valoarea de 20 la temperatura ambiant�, prin valoarea de 10 la 70�C la valoarea de 5 la 120�C. Acest criteriu bazat exclusiv pe aspectul energetic al emisiei corpului negru face s� apar� mai avantajoas� utilizarea benzii de 8 ... 12 µ.

Grafic

A. 1.2.3. Contrastul termic No�iunea de contrast termic define�te posibilitatea de deosebire a dou� temperaturi diferite ale unui obiect adus la temperaturi diferite sau având emisivit��i diferite. Criteriul este utilizat pentru definirea sensibilit��ii diferen�iale ale m�sur�torii termice. Contrastul termic pe un domeniu spectral Delta lambda între dou� obiecte având temperaturile T1 �i T2, având emisivit��i egale cu 1 este dat� de func�ia:

Func�ia calculat� pentru benzile spectrale Delta lambda = 3 ... 5 µ �i Delta lambda = 8 ... 12 µ:

C1 = 0.5925 10-16 W m2 (radia�ii polarizate)

C2 = 1.4388 10-2 m K

�� T [K] � 300 � 350 � 400 � 450 � 500 � 1000 � � t [�C] � 27 � 77 � 127 � 177 � 227 � 727 � �� R3_5 � 5,97 10-

4 � 2,86 10-3 � 9,51 10-3 � 2,46 10-2 � 5,32 10-2 � 2,05 �

�� R8_12 � 1,22 10-

2 � 2,47 10-2 � 4,22 10-2 � 6,46 10-2 � 9,14 10-2 � 0,5 �

�� R8_12/R3_5 � 20,6 � 8,7 � 4,5 � 22 � 1,7 � 0,25 �

��

R(Delta lambda)(T2) - R(Delta lambda)(T1)

C = �� R(Delta lambda)(T2) + R(Delta lambda)(T1)

5 5

R (T2) - R (T1)

5 3 3

C = �� 3 5 5

R (T2) + R (T1)

3 3

respectiv 12 12

R (T2) - R (T1)



Valoarea absolut� a temperaturii este calculat� din expresia radia�iei emise de obiect conform expresiei lui Planck, c�reia îi corespunde o sensibilitate diferen�ial� ob�inut� prin derivare

Formul�

unde: R = pi�L Pentru o temperatur� dat�, sensibilitatea maxim� a discrimin�rii termice se situeaz� la o lungime de und� inferioar� celei de maxim de emisie. Se poate defini o func�ie contrast relativ

Formul�

Tabelul urm�tor indic� valorile lui C pentru benzile spectrale Delta lambda1 = 3 ... 5 µ �i Delta lambda2 = 8 ... 12 µ.

12 8 8

C = �� 8 12 12

R (T2) + R (T1)

8 8

�� T [K] � 260 � 300 � 373 � 500 � 573 � 1000 � �� 5 � � � � � � �

��dR/dT� � 5,40 10-6 � 2,16 10-5 �1,25 10-4 � 7,45 10-4 � 1,42 103 �7,92 10-3�

�� 3 � � � � � � � �� 5 � � � � � � �

� R � 1,14 10-4 � 5,95 10-4 �5,19 10-3 � 5,32 10-2 �1,31 10-1 � 2,05 �

� 3 � � � � � � � �� 5 � � � � � � �

� C � 4,74 10-2 � 3,60 10-2 �2,40 10-2 � 1,40 10-2 �1,09 10-2 �0,39 10-2�

� 3 � � � � � � � �� 12� � � � � � �

��dR/dT� � 1,24 10-4 � 1,98 10-4 �3,48 10-4 � 5,75 10-4 �6,79 10-4 �9,8 10-4 �

�� 8 � � � � � � � �� 12 � � � � � � �

� R � 5,76 10-3 � 1,22 10-2 �3,21 10-2 � 9,14 10-2 �1,37 10-1 � 0,50 �

� 8 � � � � � � � �� 12 � � � � � � �

� C � 2,14 10-2 � 1,62 10-2 �1,08 10-2 � 0,63 10-2 �0,50 10-2 �0,20 10-2�

� 8 � � � � � � �



Aceste rezultate arat� c� pentru diferen�e mici de temperatur� sau pentru emisivit��i mai coborâte, banda spectral� 3 ... 5 µ are o sensibilitate diferen�ial� de aproape de 2,2 ori mai mare decât banda de 8 ... 12 µ �i aceasta pe o plaj� mare de temperaturi. A. 1.2.4. Transmisia atmosferic� Transmisia atmosferic� depinde de distan�a de propagare �i de condi�iile meteorologice. M�sur�torile �i calculul coeficientului spectral de atenuare atmosferic�, permite aprecierea benzii spectrale favorabile m�sur�torilor. Acest parametru este pu�in important pe distan�e scurte, cre�te ca importan�� la distan�e de ordinul sutelor de metri, atmosfera absorbind o parte din radia�ia emis� �i suprapunându-i propria emisie de-a lungul traiectoriei. Este de semnalat c� atmosfera umed� afecteaz� mai mult banda de 8 ... 12 µ, în timp ce aerosolii �i cea�a afecteaz� banda de 3 ... 5 µ. A. 1.2.5. Detectorii de radia�ie Teoria arat� c� în cazul unor detectori, limitarea se datoreaz� nu performan�elor ansamblului detector - preamplificator, ci zgomotului radia�iei incidente, adic� fluctua�iei debitului de fotoni. Detectivitatea, care este func�ie de acest zgomot, descre�te cu cre�terea lungimii de und�. Aceast� considera�ie favorizeaz� banda spectral� 3 ... 5 µ. În cazul detectorilor cuantici actuali, condi�ia de apropiere de detectivitatea ideal� necesit� o r�cire cu atât mai mare cu cât lungimea de und� este mai mare. La r�cire egal� detectorul de 3...5 µ este mai apropiat de limita teoretic�. Efectul cumulat ale acestor dou� propriet��i face ca detectorul de InSb (3 ... 5 µ), r�cit la temperatura azotului lichid (77K) s� aib� o detectivitate de 7 ori mai mare ca detectorul de HgTeCd (8 ... 12 µ) r�cit la aceea�i temperatur�. A. 1.2.6. Radia�ia parazit� datorit� sistemului de m�sur� Sistemul însu�i emite un flux de radia�ii prin piesele sale componente (lentile, prisme, diafragme, oglinzi). Fluxul este direct propor�ional cu temperatura intern� a sistemului �i se însumeaz� cu semnalul util, limitând performan�ele aparatului. Potrivit rela�iei lui Planck, care arat� c� energia radiat� la temperatura ambiant� este superioar� în banda de 8 ... 12 µ, radia�ia parazit� datorit� sistemului însu�i este mult mai sup�r�toare în aceast� band�. Ce se poate deduce din aceast� trecere în revist� a parametrilor care influen�eaz� m�sur�torile în diferite benzi? Parametrul care influen�eaz� cel mai tare alegerea benzii spectrale este emisivitatea spectral� a obiectului de m�surat. În cazul corpurilor gri (reale), la care distributivitatea emisivit��ii spectrale este constant�, alegerea benzii de lucru este func�ie de parametrii aminti�i anterior: putere emis� de obiect, contrast termic, detectivitate �i transmisia atmosferei. În aplica�iile în care distan�a de m�sur� este mic� (transmisia atmosferic� este bun� pentru ambele benzi), importan�a relativ� a celorlal�i factori este greu de definit. Puterea (de fapt energia) emis� de un obiect trebuie s� traverseze atmosfera �i sistemul optic al aparatului, trebuie s� ajung� pe detector la un nivel care s� dep��easc� pragul de sensibilitate al aparatului. Pentru o temperatur� coborât� (sau emisivitate coborât�), R3_5, este inferior lui R8_12 �i pentru un un prag dat de detec�ie semnalul din banda de 3 ... 5 µ este mai apropiat de zgomot, raportul semnal zgomot fiind mai slab. Aceast� considera�ie este par�ial compensat� de detectivitatea mai bun� din acest domeniu fa�� de acela din 8 ... 12 µ. Detectorii 3 ... 5 µ sunt sensibili la semnale mai slabe decât cei din domeniul 8 ... 12 µ. Astfel se define�te un criteriu de calitate prin produsul celor dou� func�ii: R(delta lambda) x D'(delta lambda) La o diferen�� de temperatur� egal�, banda de 3 ... 5 µ d� un contrast de 2,2 ori mai mare decât cel din banda 8 ... 12 µ. Asta înseamn� c� este nevoie de o amplificare mai mic� �i la o band� de trecere identic�, zgomotul este mai redus. Prin introducerea parametrului de contrast ca factor în produsul anterior, se define�te factorul de calitate Q(delta lambda): Q(delta lambda) = R(delta lambda) x C(delta lambda) x D'(delta lambda) Tabelul urm�tor prezint� valorile �i varia�ia raportului Q8_12/Q3_5 pentru diverse temperaturi ale obiectului.

�� 5 12 � � � � � � �

� C / C � 2,21 � 2,22 � 2,22 � 2,22 � 2,19 � 1,97 � � 3 8 � � � � � � � ��

�� T [K] � 260 � 300 � 373 � 500 � 573 � 1000 � � t[�C] � -13 � 27 � 100 � 227 � 300 � 727 � �� R8_12 � � � � � � �

� �� 50,5 � 20,5 � 6,2 � 1,7 � 1,05 � 0,24 � � R3_5 � � � � � � �

�� C8_12 � � � � � � �

� �� 0,45 � 0,45 � 0,45 � 0,45 � 0,46 � 0,51 � � C3_5 � � � � � � �

�� D'8_12 � � � � � � �

� �� 0,14 � 0,14 � 0,14 � 0,14 � 0,14 � 0,14 �



Raportul Q8_12/Q3_5 atinge valoarea de 1 la T = 313 K = 40�C. Aceasta înseamn� c� în jurul acestei temperaturi (deci la temperatura ambiant�) m�sur�torile termografice pot fi efectuate practic cu acelea�i performan�e �i în domeniul de 3 ... 5 µ cât �i în domeniul de 8 ... 12 µ. A. 1.3. Rezultatul primar (temperatura) Detectorul furnizeaz� semnalul electric (analogic) care este transformat în harta termic� de pe ecranul termografului. Acela�i semnal trece printr-un convertor analog-digital rezultând valorile numerice care corespund pixelilor de pe imagine. Programele oferite de firmele produc�toare de aparatur� permit o prelucrare primar� a imaginii: modificarea paletei de culori, reprezentarea izotermelor, citirea unor temperaturi punctuale, grafice de temperatur� pe diferite drepte de pe imagine. Informa�ia esen�ial� a acestor programe este m�rimea temperatur�. În cele ce urmeaz� sunt prezentate motivele pentru care este necesar� prelucrarea datelor primare. A. 1.4. Prelucrarea rezultatelor primare Elementele de construc�ie au o structur� bine definit� la proiectare. Se cunoa�te teoretic structura elementului de construc�ie (panou, plan�eu), se cunosc parametrii termotehnici ai materialelor de construc�ie utilizate. Elementele geometrice sunt afectate în timpul execu�iei, straturile de izola�ie termic� fiind presate �i/sau deformate. La montaj, panourile sunt amestecate, pe acela�i �antier sosesc elemente din surse diferite. În cursul montajului elementele sufer� afec�iuni diverse. Pe durata vie�ii construc�iei, datorit� factorilor climatici �i factorului timp, elementele de construc�ie sufer� alte schimb�ri: deform�ri datorit� seismicit��ii, varia�ii ale propriet��ilor termotehnice, schimb�ri datorate factorilor antropogenici (locatarilor). Aceasta înseamn� c� situa�ia unei construc�ii dup� un num�r de ani este departe de starea din proiectul ini�ial. Scopul activit��ii de termografiere este s� furnizeze informa�ii care faciliteaz� activitatea de identificare a caracteristicilor reale ale structurilor construc�iilor existente. Cu ajutorul unor programe dedicate se poate deduce prin filtrarea numeric� a imaginilor: - structura panourilor, - limita pun�ilor termice, - aria pun�ilor termice. Temperatura pe suprafa�� este de asemenea influen�at� de fluxul de aer din interiorul �i/sau prin anvelopa cl�dirii. Distribu�ia temperaturii pe suprafa�� poate fi deci utilizat� la detec�ia neregularit��ilor termice datorate de exemplu defectelor de izolare, con�inutului de umiditate �i/sau infiltra�iilor de aer, din elementele de închidere ale anvelopei cl�dirii.

ANEXA Nr. 2�� (la metodologie)

A. 2. ANALIZA CALITATIV� A TERMOGRAMELOR

(exemplu informativ) ��,,,,,,,,,,,� ��-.�$�/��)��%�� )� A. 2.1. Analiza calitativ� utilizând metoda termografiei în infraro�u - blocul cu panouri mari, str. Marinarilor nr. 13-15, B�neasa, Bucure�ti. În cadrul expertiz�rii, la examinarea vizual� a construc�iei, s-a ad�ugat �i utilizarea metodei termografiei în infraro�u. Imaginile termografice au fost preluate numai din exteriorul cl�dirii, în regim de iarn�. Termogramele au cuprins imagini IR �i o serie de fotografii ale fa�adelor investigate. Concluziile desprinse din analiza preponderent calitativ� a termogramelor realizate din exterior pe fa�adele de sud �i de nord, la nivelul lunii ianuarie 2002, sunt urm�toarele: - Determin�rile în infraro�u dau în primul rând o imagine calitativ� a gradului de protec�ie termic� atins pe diverse zone ale cl�dirii investigate, eviden�iind în special pun�ile termice sau alte zone mai slabe, precum �i eventualele defec�iuni - vizibile cu ochiul liber sau ascunse privirii; - Pe baza termogramelor s-a f�cut identificarea solu�iei de alc�tuire a pere�ilor exteriori care în proiectul tip erau prev�zu�i în mai multe variante posibile, fiind eviden�iat procentul ridicat al pun�ilor termice (peste 15%). - Temperaturile m�surate pe suprafe�ele exterioare ale pere�ilor în câmp curent, sunt în general mai mici sau chiar egale celor corespunz�toare temperaturii aerului exterior, m�surat� concomitent. Acest fapt s-ar putea explica prin iner�ia termic� mare a pere�ilor cl�dirii, ceea ce face ca în mod normal temperaturile detectate pe suprafe�e s� corespund� unei temperaturi exterioare atinse anterior momentului efectu�rii termografiei. �inând cont de evolu�ia temperaturilor superficiale înregistrate, considerând ansamblul termogramelor, se poate aprecia c� aceast� diferen�� de temperatur� ar fi putut fi de ordinul +0,9 ... +1,0�C. Metoda termografic� permite într-o oarecare m�sur� �i evalu�ri cantitative prin interpretarea temperaturilor pe suprafe�e, dar pentru interpretarea cantitativ� devine esen�ial ca temperaturile la interiorul/exteriorul anvelopei s� poat� fi m�surate cu o cât mai mare exactitate, începând cu câteva ore înainte de

� D'3_5 � � � � � � �

�� Q8_12 � � � � � � �

� �� 3,2 � 1,3 � 0,4 � 0,1 � 0,07 � 0,02 � � Q3_5 � � � � � � �

��



prelevarea imaginilor. - Nu au fost semnalate defec�iuni majore care s� conduc� la o eventual� diminuare masiv� a protec�iei termice, în raport cu cea conferit� prin proiectare, elementelor de construc�ie investigate; - În cadrul analizei termografice nu s-au sesizat defecte de execu�ie precum: � l��imi mai mari decât cele proiectate, ale nervurilor din beton armat din panourile mari prefabricate; � omiterea mont�rii termoizola�iei la îmbinarea dintre panourile mari �i elementele interioare de compartimentare. - În zonele pere�ilor exteriori de la timpane, s-a constatat, în general, o comportare uniform�, cu unele sc�deri ale protec�iei termice în dreptul camerelor de baie, unde se presupune c� datorit� umidit��ii înc�perilor capacitatea termoizolatoare s-a putut deteriora în timp; - În dreptul înc�perilor unor apartamente, pe fa�ada dinspre sud, câmpul de temperaturi omogen observat, cu diminuarea efectului pun�ilor termice în dreptul nervurilor din beton armat, a permis identificarea unor interven�ii realizate de proprietari pe fa�a interioar� a pere�ilor exteriori. - Temperaturile superficiale înregistrate la etajele superioare au rezultat în general mai mici decât cele m�surate la etajele inferioare (efectul r�cirii mai accentuate prin curen�i de aer); - La nivelul plan�eelor, pe tot perimetrul acestora, apar pun�i termice str�punse puternice c�rora le corespund temperaturi mult mai mari. Tâmpl�ria exterioar� prezint� pun�i termice pe contur, semnalându-se exfiltra�ii �i temperaturi ridicate pe suprafe�ele vitrate.

IMAGINE

Bloc panouri mari, str. Marinarilor 13-15, bl. VI/5 B�neasa, Bucure�ti Termogram� fa�ad� sud, travee 1-2 [T(est) = -3,5�C, � = 82%]



IMAGINE

Bloc panouri mari, str. Marinarilor 13-15, bl. VI/5 B�neasa, Bucure�ti Termogram� fa�ad� sud, travee 14-15 [T(est) = -3,5�C, � = 82%]

��0��0��)�1��



reglementaretehnica13-2004

Documents