Opisane w artykule problemy można spotkać zarówno w budynkach starych, jak i nowych. W większości wynikają one bowiem z jakości prac. Badanie termowizyjne pomaga w wyeliminowaniu wielu niedociągnięć.
Budownictwo jest najbardziej energochłonnym działem gospodarki narodowej. Zużycie energii na jego cele w skali kraju jest bardzo wysokie i wynosi ok. 50% zapotrzebowania na energię określaną branżowo jako energię końcową.
Przy omawianiu budownictwa jednorodzinnego należy przede wszystkim zaznaczyć, że rządzi się ono innymi zasadami niż budownictwo wielorodzinne.
Tutaj najczęściej najważniejszym – jeśli niejedynym – kryterium jest oczekiwany niski koszt budowy.
Duża część nadmiernego zapotrzebowania na energię jest spowodowana wadami izolacji budynków. Najprostszym i najmniej inwazyjnym sposobem pozwalającym na ich wykrycie są badania wykonywane przy użyciu kamery termowizyjnej.Kamera ta lokalizuje i określa wielkość występowania promieniowania podczerwonego emitowanego przez dany obiekt. Dzięki temu bardzo szybko następuje diagnozowanie usterki. Badania budynków mieszkalnych wykonujemy zarówno od zewnątrz, jak i od wewnątrz.
Fot. 1 Odbicie w oknie osoby wykonującej badanie, stojącej w odległości ok. 25 m od budynku
Rys. 1 Szacunkowe zapotrzebowanie na energię całkowitą dla budynku mieszkalnego
Zasady obowiązujące podczas badań i ich ograniczenia
Podstawową wiedzą, jaką musimy dysponować podczas wykonywania badań, jest znajomość tzw. emisyjności, czyli zdolności powierzchni do emitowania ciepła. Określamy również: temperaturę powietrza, temperaturę otoczenia, wilgotność względną powietrza, odległość od obiektu.
Fot. 2 Zdjęcie termowizyjne budynku – luty, godz. 12.00, temp. powietrza +1°C (odbicie słońca na powierzchni przegród sugerujące występowanie obszarów dużych strat ciepła przez przegrody)
Fot. 3 Zdjęcie termowizyjne – grudzień, godz. 22.30, temp. powietrza -12°C (odbicie niskiej temperatury nieba powoduje wrażenie, że szyby okien dachowych są nadzwyczaj ciepłochronne, co w tym przypadku nie jest prawdą)
Badania od zewnątrz
Do zalet takich badań zaliczamy: możliwość dokonania oceny dużych połaci powierzchni, lokalizowanie różnych anomalii przez cykliczność ich występowania, szybkość wykonania badania, łatwość weryfikacji wyników w porównaniu z podobnymi budynkami.
Niestety ten rodzaj badań ma również wady, do których należą: konieczność dostosowania terminu do warunków pogodowych, częste występowanie ograniczeń w dostępie do przegrody (ściana, dach itp.), praca w godzinach nocnych lub wczesnoporannych.
Fot. 4 Przykładowe typowe mostki cieplne – błędy w wykonaniu izolacji podmurówki (błąd w projekcie i podczas budowy)
Fot. 5 Przykładowe typowe mostki cieplne – wadliwe wykończenie wokół elementów konstrukcji dachu (złe wykonawstwo)
Podstawowymi wymaganiami, które powinny być spełnione, aby badanie było miarodajne, są odpowiednie warunki środowiskowe, a mianowicie:
– temperatura powietrza atmosferycznego – optymalna to 0°C; wynika to z zalecenia, aby różnica (Δt) między temperaturą wewnątrz tw a temperaturą na zewnętrz tz budynku wynosiła:
Δt = (tz – tw) = 3/U
gdzie U – współczynnik przenikania ciepła dla przegrody,
czyli Δt = 10–15 [K]; Δt > 5 [K],
– brak wiatruze względu na zniekształcające pomiar jego chłodzące działanie;
– brak opadów;opady powodują: brak przejrzystości atmosfery, zawilgocenie badanej powierzchni, spadek temperatury, zniekształcenie obrazu;
– tzw. niskie chmury;chmury zasłaniające niebo zabezpieczają badany obiekt przed jego wpływem i zafałszowaniem wyników, gdyż temperatura tzw. czystego nieba waha się w granicach od – 30°C do – 60°C;
– brak zamglenia;mgła powoduje zniekształcenie obrazu przy dużych odległościach od obiektu.
Fot. 6 Przykłady problemów związanych ze źle wykonaną hydroizolacją fundamentów – niechlujność wykonawców
Fot. 7 Przykłady problemów związanych ze źle wykonaną hydroizolacją fundamentów – brak prawidłowej hydroizolacji fundamentów
Częstym problemem, z jakim spotykamy się podczas badań, jest możliwość dostępu do badanej przegrody. Szczególnie jest to dokuczliwe przy budynkach jednorodzinnych, gdzie mamy do czynienia z licznymi drzewami, krzakami, elementami małej architektury, nie wspominając już o zbyt bliskich sąsiednich domach. Czasami takie problemy rozwiązuje się, stosując specjalistyczne obiektywy lub robiąc sekwencję zdjęć. Zwykle także nie można wykonać badania powierzchni dachu, gdyż wymagałoby to wynajęcia specjalistycznego sprzętu, a to wiązałoby się z kosztami przekraczającymi możliwości większości indywidualnych inwestorów.
Badania od wewnątrz
W większości przypadków budynki mieszkalne budowane są metodami tradycyjnymi. Mamy tu do czynienia z kombinacją różnych warstw zastosowanych materiałów. Wewnątrz przegrody występuje pionowy przepływ wewnętrzny powietrza, który zakłóca poziomy przepływ strumienia ciepła przez ścianę. Na powierzchni przegrody obserwujemy wówczas różny obraz cieplny po obu jej stronach.
Fot. 8 Typowe błędy – mostki cieplne na elewacji budynku
Fot. 9 Typowe błędy – mostki cieplne na łączeniu elewacji z dachem budynku
Ze względu na różną jakość izolacji wiatroszczelnej budynku istnieje konieczność wykonania badania od wewnątrz. Nie można bowiem wykluczyć nadmiernego przewietrzania połaci dachowej, nieszczelności uszczelek stolarki itp.
Zaletami badań wewnętrznych są: łatwość utrzymania stałej temperatury pomieszczeń, możliwość wykonywania badań o dowolnej porze dnia, brak wpływu opadów atmosferycznych i mgły na wyniki.
Ten rodzaj badań, oczywiście, nie jest wolny od wad, zaliczyć do nich można: konieczność wcześniejszego przygotowania pomieszczeń (odsłonięcie przegród), wykonywanie dużej liczby zdjęć, utrudnienia funkcjonowania użytkownika i badającego w weryfikowanych pomieszczeniach.
Fot. 10 Typowe błędy – nieszczelność ułożenia płyt styropianowych
Fot. 11 Typowe błędy – uszkodzona elewacja budynku w wyniku przeciekania tarasu
Wady i źródła błędów
Bardzo ważnym elementem podczas wykonywania i interpretacji zdjęć termowizyjnych, a później ich opracowania jest dokładne zapoznanie się z zakresem badań i oczekiwaniami zleceniodawcy.
Ponadto, aby prawidłowo zinterpretować otrzymane wyniki, należy zapoznać się z dostępną dokumentacją techniczną, przeprowadzić wywiad pozwalający na uzyskanie dokładniejszych informacji o badanym obiekcie.
Podczas badań mogą pojawić się sytuacje, które w konsekwencji prowadzą do wadliwego wykonania zdjęć i późniejszych błędów w ich interpretacji. Mogą to być zakłócenia obrazu wywołane przez znajdujące się w sąsiedztwie źródło ciepła niemające związku z badanym obiektem (np. pracujące urządzenia, grzejniki, przewody, także człowiek – fot. 1). Innym źródłem zniekształceń mogą być tzw. refleksy spowodowane odbiciami (w szybie, na wypolerowanych powierzchniach) oraz odbijające się od badanych powierzchni słońce (fot. 2) lub niebo (fot. 3).
Fot. 12 Nieszczelności stolarki – przewiewy
Termowizja w budynkach nowych
Nowe budynki nie są niestety wolne od wad i odstępstw od założeń projektowych. Rzadko spotykamy sytuację, gdzie nowo wzniesiony obiekt jest wykonany zgodnie z projektem, szczególnie w kwestii izolacyjności cieplnej.
Jednocześnie problemy, z jakimi stykamy się podczas badań domów jednorodzinnych, powstają często już na etapie projektu. Projekty te bywają wykonane bez zachowania należytej staranności i często są wynikiem zaadaptowania kupionego „w sklepie” opracowania bez uwzględnienia specyfiki docelowej lokalizacji inwestycji. Na ogół zakładają one, że poszczególne elementy zostaną dopracowane na budowie przez wykonawcę lub inwestora. Projektanci często kończą swoje zainteresowanie realizowanym budynkiem w momencie otrzymania zapłaty za dokumentację.
Większość indywidualnych inwestorów nie ma przysłowiowego zielonego pojęcia o budownictwie i swoją wiedzę czerpie z niekoniecznie „fachowej literatury” lub „dobrych rad” znajomych. Dlatego tak ważne jest, aby inspektor nadzoru miał umiejętność wyperswadowania zleceniodawcy jego często nieracjonalnych pomysłów. Wprowadzane podczas budowy zmiany wynikają z nieświadomości inwestora, że jedno małe odstępstwo od projektu może spowodować lawinę problemów w przyszłości.
Nie oszukujmy się, także wykonawca jest w stanie przekonać inwestora do większości swoich „racjonalizatorskich” pomysłów, szczególnie jeśli użyje argumentu obniżenia kosztów.
Problemy usterek w nowym budynku mogą wynikać z wielu przyczyn, takich jak: użycie innych niż pierwotnie zakładano materiałów, ich zawilgocenie i wady, wprowadzanie nieprzemyślanych rozwiązań w trakcie trwania prac budowlanych. Oczywiście zdarzają się przypadki wad obiektów powstałe w wyniku wystąpienia katastrofy budowlanej spowodowanej anomaliami pogodowymi, powodzią czy też osuwaniem się gruntu.
Kolejnym jeśli nie głównym źródłem błędów występujących w nowo wybudowanym domu jednorodzinnym, jest niesolidne wykonawstwo.
Najgorzej natomiast jest, kiedy równocześnie nastąpi połączenie błędów po stronie projektowej i wykonawczej, a inwestor założył, że wybuduje dom po najniższych kosztach.
Fot. 13 Nieszczelności stolarki – uszkodzenia uszczelek i wypaczenie profili
Typowe błędy:
– Izolacja cieplna fundamentów; niezaizolowana lub źle wykonana izolacja podmurówki i fundamentów budynku powoduje w konsekwencji ucieczkę ciepła (fot. 4). Dotyczy to zarówno budynków podpiwniczonych, jak i niepodpiwniczonych i jest wynikiem niefrasobliwości wszystkich uczestników procesu budowlanego, tj. projektantów, wykonawców i inwestorów.
– Hydroizolacje i obróbki dekarskie; w przypadku hydroizolacji fundamentów problemy często spowodowane są błędami na etapie projektu. Najbardziej typowe sytuacje to:
– opinia geologiczna zaleca izolację przeciwwodną (ciężką), a projekt przewiduje przeciwwilgociową (lekką);
– przypadek domów szeregowych – geologia narzucała wykonanie izolacji przeciwwodnej, a projektant domów projektuje izolację ciężką tylko na ścianach fundamentowych zewnętrznych, ściany między budynkami bez żadnej hydroizolacji przy równoczesnym braku uszczelnienia dylatacji pomiędzy tymi ścianami, a także posadzki z niewystarczającą izolacją przeciwwilgociową (fot. 7);
– często stosowana folia (także kubełkowa) jako główne zabezpieczenie przed wilgocią i wodą;
– niezachwiana wiara, iż wystarczy sam beton wodoszczelny, aby do wnętrza budynku nigdy nie dostała się woda, niestety zdarzają się tu przypadki wad wykonawczych;
– źle zabezpieczone przejścia instalacji przez przegrody podziemne;
– niechlujność i nieudolność wykonawców (fot. 6);
– niedokładność obróbek dekarskich jako źródła przeciekania dachów;
– brak na etapie projektu opracowań detali konstrukcyjno-architektonicznych, szczególnie w miejscach przenikania się różnych elementów konstrukcyjnych (np. połączenia tarasów z pozostałymi przegrodami).
– Nieszczelność izolacji cieplnej. Błędy te są w większości przypadków wynikiem złego wykonawstwa. Lokalizowane mostki cielne spowodowane są:
– źle wykonanym wykończeniem izolacji wokół elementów konstrukcji dachu (fot. 5);
– błędami w łączeniu elementów izolacyjnych;
– niedoróbkami wykonawczymi wokół różnego rodzaju narożników;
– nieprawidłowościami w osadzeniu stolarki oraz nieszczelnością jej samej.
Fot. 14 Szkody spowodowane przez kuny – wydrążony korytarz
Termowizja w budynkach starych
Stare budynki stanowią modelowe przykłady występujących wad. Duży wpływ na taką sytuację miały dawniej obowiązujące przepisy. Charakteryzowały się często sporą liberalnością oraz ograniczeniami skutkującymi powstawaniem rozwiązań mających na celu ich ominięcie. Innymi źródłami wad w starym budownictwie są przede wszystkim używane wówczas materiały (niska jakość, niedostępność prawidłowych technologii). Należy także wspomnieć o niechlujności robót lub niezgodności wykonawstwa z pierwotnym projektem.
Odpowiedzialnością za taki stan należy obarczyć zarówno producentów materiałów budowlanych, wykonawców, jak i inwestorów. Często nie zwracano uwagi na zachowanie podstawowych zasad budownictwa. Spotykamy przypadki, że po odsłonięciu szczególnie „zimnego” miejsca, zamiast tradycyjnych materiałów budowlanych, znajdujemy zastosowany zastępczy wypełniacz, np.: papier, śmieci, gruz, a nawet starą kufajkę.
W budynkach, gdzie nie można przewidzieć tego, co zostało wykonane w rzeczywistości, a równocześnie chciałoby się wykonać termomodernizację, nie wolno opierać się tylko na posiadanej dokumentacji bądź na zasłyszanej wiedzy o jego ścianach lub dachach. W takich przypadkach jako integralny element opracowania powinno zostać wykonane badanie termowizyjne.
Najczęściej podczas badania termowizyjnego stwierdzamy, że ściany budynku nie spełniają praktycznie żadnych obowiązujących norm budowlanych. Można określić, że domy te dosłownie świecą, emitując ciepło. W najbardziej drastycznych przypadkach bez wchodzenia do budynku można za pomocą kamery termowizyjnej określić miejsca, gdzie zainstalowano grzejniki czy też jak przebiegają przewody instalacji c.o. (fot. 8).
W takich budynkach widoczne są miejsca po zamurowanych otworach, łączenia poszczególnych kondygnacji, elementy stanowiące ich konstrukcję bądź materiały budowlane.
Typowe wady, które występują w tej grupie budynków:
– Nieszczelność stolarki. Dotyczy to zarówno stolarki starej, jak i nowej, drewnianej lub z PCV. Problemy wynikają z niestaranności wykonania, niskiej jakości zastosowanych półproduktów czy też ze zmęczenia samych materiałów. Bardzo często spotykamy się z problemami wynikającymi z niestarannego osadzenia framug okiennych w otworach i przeświadczenia wykonawców, że pianka montażowa jest materiałem do rozwiązywania wszystkich kłopotów (fot. 12 i 13).
– Nadmierne uszczelnienie budynków – pleśń. Od wielu lat panuje niezmienne przekonanie, iż należy jedynie uszczelnić okna, aby uzyskać odpowiednie warunki cieplne w mieszkaniach. Stare budynki otrzymują nową, superszczelną stolarkę i wówczas zaczynają się problemy związane z brakiem koniecznej wentylacji lub jej niesprawnością. Przepis dopuszczający wykonywanie wentylacji grawitacyjnej jedynie w pomieszczeniach kuchni i łazienek spowodował, że przestano budować kominy wentylacyjne w innych pomieszczeniach. Po zamontowaniu nowych okien już po kilku miesiącach w różnych miejscach budynku pojawia się pleśń. Problem ten był już wielokrotnie poruszany, ale mimo to jest jednym z głównych źródeł kłopotów w domach jednorodzinnych, szczególnie tych budowanych po roku 1970.
– Niewłaściwa izolacja w obrębie piwnic. W starych budynkach praktycznie nie występuje prawidłowa izolacja cieplna fundamentów i ścian fundamentowych. Problem ten na ogół występuje w parze z nadmiernym zawilgoceniem tych przegród. Pojawiają się zagrzybienia, odparzenia tynków.
– Nieszczelności hydroizolacji tarasów i balkonów. Problem nieszczelności na przeciekanie wody w starych budynkach pojawia się w większości przypadków w obrębie tarasów i balkonów. Właściciele domów jednorodzinnych, jeśli stwierdzą, że przecieka dach, natychmiast dokonują stosownych napraw, ale ponieważ bardzo trudno dokładnie zlokalizować miejsce nieszczelności tarasu lub balkonu, wykonywane doraźnie naprawy często nie przynoszą oczekiwanych rezultatów. Właśnie wtedy, gdy szkody są już bardzo duże, wkraczamy z kamerą termowizyjną (fot. 11). W takich przypadkach spotykamy odpadające ze ścian tynki i to zarówno wewnętrzne, jak i zewnętrzne, nie wspominając o grzybach i łuszczeniach materiałów budowlanych.
– Mostki cieplne. Występują wokół wszystkich miejsc, gdzie następuje łączenie różnych fragmentów budynków, tj. ścian z podłogą, stropem, płytami balkonowymi, dachem, ścian między sobą itd. (fot. 9 i 10). Konsekwencją dla budynków występowania mostków oprócz oczywistej straty ciepła może być także pojawianie się nalotów pleśni szczególnie w miejscach, gdzie występują obszary bez cyrkulacji powietrza, np. za meblami, zasłonami, roletami okiennymi.
– Zwierzęta wewnątrz przegród budowlanych: kuny, myszy, ptaki, owady itd. (fot. 14), gnieżdżą się pod dachami oraz w ścianach budynków, niszcząc lub uszkadzając izolację cieplną.
Podsumowanie
Podział na budynki stare i nowe jest w przypadku badań termowizyjnych podziałem raczej sztucznym. Bardzo trudno bowiem stwierdzić, że konkretna wada występuje w jednym, a inna tylko w drugim typie obiektów. Wszystkie omówione problemy można spotkać i w budynkach starych, i w nowych. W większości wynikają one bowiem z jakości prac.
Przedsiębiorstwa specjalizujące się w badaniach termowizyjnych budynków mieszkalnych starają się propagować wśród deweloperów, wykonawców i osób indywidualnych ideę kontroli wykonywanych prac z użyciem kamery termowizyjnej. Staramy się uświadamiać wszystkim, że takie badanie przed zakończeniem prac pomaga w wyeliminowaniu wielu niedociągnięć. Sprawdzenie budynku pozwala na usunięcie ewentualnych błędów, w momencie gdy jest jeszcze na to odpowiedni czas. Świadomość wykonawców, że pod koniec prac nastąpi takie badanie, powoduje, iż z dużo większą starannością podchodzą do wykonywanych robót. Badania pozwalają również diagnozować występujące problemy, wnikając w strukturę zamieszkanych budynków bez skutków ubocznych.
Należałoby się zatem spodziewać, że badania termowizyjne powinny być postrzegane jako wsparcie dla budownictwa. Jednakże z naszego doświadczenia wynika, iż w wielu przypadkach postrzegani jesteśmy jako fanaberia właściciela.
Badanie termowizyjne jest sposobem na uniknięcie wielu niepotrzebnych stresów i dotyczy to zarówno przyszłych użytkowników, jak i tych, którzy są bezpośrednimi wykonawcami.
mgr inż. Barbara Tuzińska-Pawela
dyrektor ds. technicznych
NEBI Sp. z o.o.
Niezależne Ekspertyzy Budowlano-Inwestycyjne
Ilustracje: własność firmy NEBI lub autorki
