De zin en onzin van infrarood thermografieën

De zin en onzin
van infrarood
thermo­grafieën
Tegenwoordig wordt er steeds vaker te pas en te onpas
gebruik gemaakt van thermografisch onderzoek om
warmtelekken en energieverlies van gebouwen zichtbaar te maken. Bij dit onderzoek worden met een thermografische camera infraroodopnames van het gebouw
gemaakt, ook wel warmtebeeldfoto’s of thermogrammen genoemd. De werking van thermografische camera’s
berust op het waarnemen van straling, in dit geval
warmtestraling (infrarood). Net zoals wij voorwerpen
kunnen zien doordat deze voorwerpen licht weerkaatsen, zo kan een thermografische camera warmtestraling waarnemen en hier een warmtebeeld van vormen.
Echter blijkt dat onjuiste interpretaties van dergelijke
thermogrammen kunnen leiden tot verkeerde, kostbare
of zelfs juridische vervolgstappen wat natuurlijk vermeden moet worden.
Emissie
Een thermografische camera meet de elektromagnetische
straling, die door alle objecten worden uitgezonden. De
golflengte van deze straling ligt in het infrarood spectrum. De
stralingsenergie staat in relatie tot de temperatuur van een
object, echter de verhouding tussen de stralingsenergie en de
temperatuur van verschillende materialen kan sterk verschillen.
Zo zal een gemeten hoeveelheid stralingsenergie bij metaal
een andere temperatuur opleveren dan bij een zelfde hoeveelheid gemeten stralingsenergie bij hout. Om deze verschillen
inzichtelijk te kunnen maken, wordt er gerekend met een
zogenoemde emissiecoëfficiënt. De emissiecoëfficiënt geeft de
verhouding weer tussen de stralingsenergie en de temperatuur
van ieder materiaal afzonderlijk en dient te worden ingevoerd
in de infrarood camera. Het is dus altijd van belang om de
emissiviteit van een object te weten om de temperatuur ervan
te bepalen.
40
Logisch nadenken kan
kosten besparen
beoordeling van een constructie zijn. Bij het interpreteren van
een thermogram dient altijd gekeken te worden naar de temperatuurschaal. Vaak worden lage temperaturen aangegeven
door een donkere kleur en hoge temperaturen door een lichte
kleur. Een lichte kleur zegt niet per definitie dat iets warm is.
Infraroodopnamen
Interpretatie
Infraroodopnamen kunnen worden gebruikt als een hulpmiddel
om probleemgebieden te lokaliseren. Ook kunnen infraroodopnamen worden gebruikt om gebouwen bij oplevering te controleren,
waarna bijvoorbeeld koudebruggen kunnen worden getoetst aan
de regelgeving. Hiervoor zullen aanvullende berekeningen moeten
worden verricht volgens onder andere de NEN 1068 en NPR
2068 (thermische isolatie van gebouwen).
Naast de emissie zijn er nog een aantal andere factoren die de
resultaten van een thermogram sterk kunnen beïnvloeden. Dit
zijn onder andere de omgevingstemperatuur, de windsnelheid,
de afstand tot het object, de relatieve vochtigheid, convectie, beschaduwing, bezonning, etcetera. Al deze parameters
moeten goed in ogenschouw worden genomen om een
thermografisch onderzoek juist te kunnen interpreteren. Hoe
meer informatie over de detaillering, binnen- en buitenklimaat
en situatie bekend is, des te nauwkeuriger kan een analyse en
Het beoordelen van warmtelekken van gevels met behulp van
een thermografie is een kwalitatieve testmethode voor het opsporen van temperatuurverschillen in de gebouwschil. Deze methode
dient niet om de isolatiewaarde of de luchtdichtheid van een
gebouw te bepalen. Hiervoor zijn andere onderzoeksmethoden
noodzakelijk, zoals een luchtdoorlatendheidsmeting met behulp
van een proefkast voor gevelelementen of een blowerdoortest
waarbij een gehele woning of bepaalde vertrekken in een gebouw
worden beproefd op luchtdoorlatendheid. Een infraroodopname
zegt ook niets over toelaatbare luchtverliezen. Geen enkel gebouw is 100% luchtdicht. Volgens het bouwbesluit mag er sprake
zijn van enige luchtdoorlatendheid, mits deze binnen de gestelde
eis van het bouwbesluit valt. Hetzelfde geldt ook voor gevels en
gevelelementen. Ook kan aan de hand van een infraroodopname
niet eenvoudigweg gezegd worden dat een gevel op de plekken
waar het koud blijft, goed geïsoleerd is, en op de plekken waar
het warmte lekt, slecht. Zo kan er bijvoorbeeld een productieproces plaatsvinden achter de gevel, waarbij veel warmte vrij komt.
Ook dan zal de gevel warm kleuren, zelfs als het goed geïsoleerd
zou zijn. Bij een koude gevel kunnen de bewoners bijvoorbeeld
op vakantie zijn en de verwarming hebben uitgezet. Indien een
gevel nat is, is er een enorme hoeveelheid energie nodig om het
water te laten verdampen waardoor de gevel ‘koeler’ oogt. Hieruit
blijkt dat men dus voorzichtig moet zijn met het trekken van conclusies bij het zien van een thermogram.
Thermogrammen en aansluitdetail van een aluminium kozijn
Praktijk
Uit de praktijk blijkt dat er vaak te snel wordt gegrepen naar een
thermografisch onderzoek om de oorzaak van problemen aan
te kunnen tonen. In afbeelding 1 zijn enkele infrarood opnames
te zien van een kozijn dat van binnenuit gefotografeerd is met
een thermografische camera. Zoals te zien is, kleurt de rand van
het kozijn donker. Met behulp van de temperatuurschaal valt af
te lezen dat hier sprake is van een koud oppervlak. Bij inspectie
van het kozijn en de bouwkundige aansluiting bleek de tweede
afdichting niet te zijn aangebracht. Het laten uitvoeren van een
thermografisch onderzoek is in dit geval een kostbare methode
om het probleem aan te tonen. Hier geldt dus vooral dat logisch
nadenken kosten kan besparen.
Bij een ander voorbeeld uit de praktijk is te zien dat de profielen
rondom raampartijen en panelen rood kleuren, wat volgens het
onderzoek zou wijzen op uittreding van warmte en energieverlies.
Echter volgens de temperatuurschaal hebben de profielen een
temperatuur van -4°C. De buitentemperatuur bedroeg tijdens
het onderzoek ook -4°C en er werd gemeten bij een onbewolkte
hemel, wat in principe nadelig is voor de meting. De profielen die
zijn gehanteerd voldoen qua U-waarden aan de eisen die door
het bouwbesluit zijn gesteld. De thermogram zegt dus niets over
de isolatiewaarde van de profielen.
In afbeelding 2 lijkt er op het eerste gezicht door de verschillende kleuren veel te gebeuren. Indien de schaalverdeling van de
temperatuur wordt bekeken, blijkt dat er minimale verschillen zijn
in temperatuur tussen een rood, geel en groen vlak. Deze schommelen tussen de +1 en -1°C. Deze temperatuurverschillen zijn
zo gering dat op basis van dit warmtebeeld weinig gezegd kan
worden over eventueel warmteverlies en de oorzaken ervan. Laat
staan dat hiermee beoordeeld kan worden of deze ‘verliezen’ wel
of niet zouden voldoen aan de eisen die worden gesteld vanuit de
regelgeving.
Thermogram van een gebouw
Juiste onderzoeksmethode
Het is dus van groot belang dat er altijd bij ieder probleem afzonderlijk wordt gekeken met welke methode of beproeving de mogelijke oorzaak kan worden vastgelegd en of het zin heeft om een
thermografisch onderzoek uit te laten voeren. Indien uiteindelijk
toch een thermografisch onderzoek wordt gehanteerd dan wordt
geadviseerd dit altijd te laten uitvoeren door een deskundig thermograaf om daarmee de kans van verkeerde interpretaties en de
daarmee samenhangende kosten zoveel mogelijk te beperken. ❚
41