1. Termografia: Norma UNI EN 13187 e casi applicativi

2. Applicazioni della termografia all’edilizia – Norma UNI EN 13187

5. Formula di calcolo dell’energia irradiata dall’oggetto: In base allo schema soprastante è possibile scrivere l'energia irradiata totale ricevuta dalla termocamera: W tot =  W ogg + (1-  )  W ref che, se U = CW(T) è il segnale generato nella termocamera, con C una costante dipendente dalla sensitività dello strumento, , si può riarrangiare in: U tot =  U ogg +(1-  )  U ref

9. Applicazioni della termografia all’edilizia – Norma UNI EN 13187 Schema procedurale proposto dalla UNI EN 13187 per l’interpretazione delle immagini termografiche

24. Applicazioni della termografia all’edilizia temperatura dell’aria: -5°C: immagine con intervallo termico non abbastanza stretto immagine con intervallo termico ristretto: maggiori dettagli E’ molto importante, per distinguere bene i dettagli, settare la termocamera con l’opzione “manuale” dell’intervallo termico , e regolare l’intervallo di temperatura in modo da sfruttare al massimo la scala di colori per visualizzare più dettagli possibili L’immagine è tratta da un forum di termografia: l’utente chiedeva un parere sulle possibili cause dei diversi “aspetti termici”

34. Applicazioni della termografia all’edilizia – Ispezione dei tetti La norma statunitense ASTM C1153 “Standard Practice for Locating of Wet Insulation in Roofing System Using Infrared Imaging” definisce le modalità di ispezione termografica dei tetti per la ricerca di problemi di umidità. I tetti piani possono essere investigati sia dall’interno che dall’esterno in analogia con i muri, sfruttando i transitori termici causati dalla cessazione dell’insolazione. In questo caso, dopo il tramonto le zone del tetto che presentano umidità, invisibile ad occhio nudo, al di sotto della guaina impermeabilizzante, si presentano più calde, in quanto l’acqua ha una capacità termica più elevata del materiale impermeabilizzante e quindi mantiene il calore più a lungo. Deve essere valutata attentamente la presenza e la velocità del vento, che può raffreddare il tetto causando difficoltà di individuazione delle zone difettose. L’acqua penetra nel tetto attraverso I deterioramenti della membrane, buchi, crepe, o giunzioni a caldo male effettuate. Il termografo dispone di un ”intervallo di opportunità” per identificare e documentare le anomalie termiche dovute all’ingresso di umidità nel tetto. Questo intervallo varia in dipendenza dalla tipologia del tetto e delle condizioni atmosferiche. Ing. Davide Lanzoni – [email_address] – cell. 393-9024689

35. Applicazioni della termografia all’edilizia – Ispezione dei tetti Le anomalie termiche inoltre assumono aspetti diversi a seconda del tipo di impermeabilizzazione utilizzata. Per contro, materiali isolanti porosi come la fibra di vetro, la fibra di legno o la perlite, appariranno con bordi frastagliati, come la schiuma espandente. Ad esempio, un materiale a celle chiuse come le lastre di poliuretano rigido (PUR), si mostra con aspetti termici ad angolo, in quanto l’umidità, prima di passare ad un altro pannello, riempie il precedente pannello da cui è entrata.

37. Applicazioni della termografia all’edilizia Nell’immagine soprastante si vede che la zona inferiore del muro di un edificio storico ha zone più fredde: ciò è dovuto alla presenza di umidità. In questo caso l’acqua sta evaporando. Essendo l’evaporazione un processo endotermico, l’acqua sottrae calore non solo all’aria ma anche al muro, rivelando la sua presenza. Anomalie termiche derivanti da diverse condizioni endotermiche: l’umidità

38. Applicazioni della termografia all’edilizia Nell’immagine soprastante si vede un’infiltrazione d’acqua in una scuola, che era invisibile ad occhio nudo: ciò è dovuto alla presenza di umidità. In questo caso l’acqua sta evaporando. Essendo l’evaporazione un processo endotermico, l’acqua sottrae calore non solo all’aria ma anche al muro, rivelando la sua presenza. Anomalie termiche derivanti da diverse condizioni endotermiche: l’umidità

39. Applicazioni della termografia all’edilizia Nell’immagine soprastante si vede la facciata esterna di un’abitazione con i passaggi delle tubazioni impiantistiche e i loro attacchi di mandata e ritorno ad un termosifone sotto una finestra. La striscia calda sottostante è il ponte termico del cordolo del solaio. Anomalie termiche derivanti da diverse condizioni esotermiche cordolo tubazioni

40. Applicazioni della termografia all’edilizia Inividuazione di finestre murate e diverse tessiture murarie sotto l’intonaco Anomalie termiche derivanti da differenze di resistenza termica

43. Applicazioni della termografia all’edilizia I problemi indotti dai ponti termici (eterogeneità del flusso) sono di quattro tipi: – Aumento del flusso energetico (non necessariamente significativo) – Riduzione della temperatura superficiale delle parti interne dell’involucro e formazione di condensa superficiale, con possibili muffe – Riduzione della temperatura interna ad una parete, solaio, copertura confinante con l’esterno e formazione di condensa interstiziale – Variazione (aumento in certi punti) della temperatura superficiale esterna

44. Applicazioni della termografia all’edilizia Aumento del flusso energetico (non necessariamente significativo): disomogeneità dei materiali per riparazioni o tamponamenti di aperture pre-esistenti in ristrutturazioni

45. Applicazioni della termografia all’edilizia Aumento del flusso energetico (significativo): Variazione (aumento in certi punti) della temperatura superficiale esterna

46. Applicazioni della termografia all’edilizia Negli angoli la temperatura superficiale è inferiore anche se non c’è un pilastro, a causa dell’effetto della geometria e del minore scambio convettivo con l’aria ambiente. In corrispondenza dello spigolo, il flusso termico si ripartisce su una superficie esterna maggiore determinando un “prelievo” superiore a quanto sarebbe stato prelevato dalla superficie interna, per una trasmittanza termica piana standard Riduzione della temperatura superficiale delle parti interne dell’involucro e formazione di condensa superficiale, con possibili muffe

47. Applicazioni della termografia all’edilizia Per innalzare la temperatura interna delle pareti, e quindi mantenere tale temperatura al di sopra del punto di rugiada, è necessario diminuire le perdite di calore per trasmissione attraverso la parete. Ciò avviene incrementando la resistenza termica, quindi diminuendo la trasmittanza U. Solo se lo strato di resistenza termica è aggiunto dall’esterno è possibile la correzione dei ponti termici.

48. Applicazioni della termografia all’edilizia Nel periodo estivo, i ponti termici possono essere rilevati durante I transitori termici: in questa termografia ripresa dall’interno di un’abitazione con tetto ad unica falda scarsamente isolato, è ben leggibile la trama strutturale a causa della maggiore velocità di riscaldamento del calcestruzzo rispetto al laterizio. Anomalie termiche derivanti da differenze di resistenza termica: utilizzo per la lettura strutturale dell’edificio

49. Applicazioni della termografia all’edilizia TERMOGRAFIA per diagnosi energetica : possibilità di stima forfettaria dei ponti termici in base al prospetto 4 della UNI-TS 11300-1:

50. RICONOSCIMENTO DIVERSE TIPOLOGIE DI VETRATURE E’ possibile inoltre verificare la presenza di trattamenti basso emissivi che migliorano il valore di trasmittanza globale della vetratura a parità di spessore: si veda ad esempio questa termografia, ripresa d’inverno all’esterno di una scuola: il vetro centrale dei 3 inferiori presenta una temperatura superficiale inferiore agli altri ed è quindi meglio isolato per la presenza di un trattamento basso emissivo

51. Visualizzazione ponti termici durante il periodo estivo Nel periodo estivo è possibile visualizzare i ponti termici, ed in genere tutte le zone con materiali a diversa conduttività termica , durante i periodi transitori (variazioni dell’irraggiamento solare). La termografia soprastante a sinistra è stata ripresa alle 19, con facciata in ombra: la parte in laterizio mantiene una T superiore più a lungo del cordolo (striscia più fredda) a causa della differenza di capacità termica. E’ possibile tracciare una linea sulla termografia e tradurla in un grafico che evidenzia l’abbassamento della T della facciata in corrispondenza del cordolo. Un ragionamento analogo vale per la parte sottostante del terrazzo a destra

52. Termografia notturna Foto diurna

53. TERMOGRAFIA E SCAMBI INFRAROSSI VERSO LA VOLTA CELESTE

54. Applicazioni della termografia all’edilizia Umidità relativa è il rapporto fra la densità del vapore d’acqua ed la corrispondente sua densità al punto di rugiada, solitamente espresso in %. Quando la temperatura di un dato volume di aria decresce, l’umidità relativa aumenta finché raggiunge il punto di rugiada e l’aria diviene satura di vapore acqueo. Si ricorda che il D. Lgs 311/06 (All. I) prevede che non si possa formare condensa superficiale sull'elemento costruttivo ad una temperatura interna di 20 °C con umidità relativa del 65% (in assenza di un sistema di controllo dell'umidità relativa interna).

55. Applicazioni della termografia all’edilizia La tabella sottostante, ricavabile dal diagramma psicrometrico, riporta nell’ultima colonna a sinistra la temperatura in °C, e nelle altre colonne l’umidità relativa, e nelle caselle la corrispondente temperatura di rugiada. Come si vede dalla tabella, a 20°C il massimo contenuto di umidità è 17,33 g/mc, corrispondente al 100% di umidità relativa. Il 65% di umidità relativa a tale temperatura sono quindi 11,26 g/mc, ai quali corrispondono una T di rugiada di circa 13,2°C. Per cui ogni superficie interna che raggiunge una temperatura inferiore a 13,2 °C ad una temperatura interna di 20 °C non e' consentita.

56. Applicazioni della termografia all’edilizia Volendo stabilire se l’isolamento termico di un’abitazione è a norma, si misurano con un termoigrometro la temperatura interna (che dev’essere mantenuta a 20°C) e l’umidità relativa. Quindi con la termocamera si misura la temperatura della parete. A causa del ponte termico e della carenza di isoamento la zona fredda nella termografia ha, nel riquadro, una temperatura media di 9°C, ampiamente inferiore al punto di rugiada: essa è caratterizzata dalla presenza di muffa.

59. Applicazioni della termografia all’edilizia Dispersione di calore dal cassonetto dell’avvolgibile sopra una finestra. Se i cassonetti non sono ben coibentati generano dispersioni di calore. Anche se sono coibentati, rimane il problema dell’infiltrazione di aria fredda esterna attraverso il foro del saliscendi della tapparella. La soluzione più correttaqsotto il punto di vista energetico è il cassonetto esterno motorizzato (o, naturalmente, lo scuro).

65. Applicazioni della termografia all’edilizia Ponte termico INFISSO - PARETE Ponte termico DISTANZIATORE Punti freddi in corrispondenza di giunto parete-infisso e del distanziatore della vetrocamera La UNI 10818 definisce le linee guida e responsabilità per una corretta posa in opera. L'indagine termografica consente di individuare i punti critici che possono essere causa di formazione di condensa.

66. Blower door test e termografia Le differenze tra termografia senza utilizzo di blower door e con utilizzo di blower door

67. BLOWER DOOR TEST E TERMOGRAFIA A sinistra: termografia con solo ponte termico del cordolo – senza blower door A destra: stessa zona del riquadro in verde , con blower door in funzione: visibili le infiltrazioni d’aria

68. THERMAL BYPASS Il fenomeno visibile nell’immagine sottostante, noto come “thermal bypass”, non è né un’infiltrazione d’aria né un ponte termico. Consiste nell’ingresso d’aria in un’intercapedine, senza penetrazione d’aria nell’edificio, quindi non è individuabile col blower door test in quanto non comporta un aumento del parametro n50. Il thermal bypass causa un decadimento delle prestazioni dell’isolante.

69. THERMAL BYPASS Nel caso in esame l’isolante è situato dietro la controparete interna in cartongesso. Si notano chiaramente la zona d’ingresso dell’aria fredda dal punto non sigillato tra parete e tetto, e le “bolle” di colla con cui il cartongesso è fissato all’isolante. Il blower door test ha dato come risultato n50 = 1,7, un valore “normale” che non rendeva conto delle infiltrazioni.

70. THERMAL BYPASS Si notano chiaramente le infiltrazioni d’aria dietro il cartongesso, provenienti da un vano tecnico interrato sotto la stanza. Il blower door test ha dato come risultato n50 = 1,7, un valore “normale” che non rendeva conto delle infiltrazioni.

71. CONTROLLO TERMOGRAFICO DI IMPIANTI DI RISCALDAMENTO A PAVIMENTO

72. CONTROLLO TERMOGRAFICO DI IMPIANTI DI RISCALDAMENTO A PAVIMENTO Immagine soprastante: impianto a pavimento con asimmetria radiante Immagine sottostante. Impianto a pavimento parzialmente non funzionante

73. CONTROLLO TERMOGRAFICO DI IMPIANTI FOTOVOLTAICI Il diagramma sottostante a sinistra indica il punto di lavoro corretto di una cella esposta alla luce del sole. Il diagramma sottostante a destra indica il punto di lavoro di una cella surriscaldata, che invece di produrre energia elettrica produce calore. L’ispezione dell’efficienza dei pannelli fotovoltaici deve avvenire in accordo alle norme IEC 61215 ed IEC 61646 e la termografia è uno degli strumenti indicati dalle norme per eseguirla.

75. CONTROLLO TERMOGRAFICO DI IMPIANTI FOTOVOLTAICI Una singola cella difettosa in un modulo produce una riduzione di efficienza molto superiore all’entità del problema della singola cella, dal momento che le celle sono collegate in serie. Infine, un modulo con una cella danneggiata, oltre a produrre una riduzione di efficienza della stringa di moduli in serie, causa un problema di mismatching (cattivo accoppiamento) delle stringhe in parallelo, ed un piccolo problema si traduce in un grande danno. Immagine sottostante. il pannello mostra delle celle con temperature maggiori del normale e quindi con efficienza ridotta. Inoltre si possono vedere dei contatti surriscaldati tra celle.