ISTITUTO TECNICO STATALE PER GEOMETRI P.L. NERVI D.A.R.T. Laboratorio Diagnostica Ambientale e Rilievi Termografici Via San.Bernardino da Siena n 10 28100 NOVARA. e-mail: dart.itgnervi@gmail.com tel. 0321625790 - fax 0321629734 - P.I. 00562710038 C.F. 80011220037 Termografia un nuovo metodo di indagine non distruttiva per gli edifici. Con il perfezionamento e la diminuzione del costo delle termocamere, apparecchiature in grado di trasformare un'immagine all'infrarosso in un'immagine nel visibile rilevando la temperatura degli oggetti inquadrati, si è reso possibile un loro proficuo utilizzo per indagini non distruttive in edlizia, consentendo agevoli localizzazioni di tubazioni e perdite, individuazione di difetti strutturali, visualizzazione di dispersioni energetiche, pianificazione dei risanamenti, controllo infiltrazioni su tetti a terrazzo, restauro degli edifici, individuazione di permeabilità all'aria. Il principio su cui si basa la termografia è l'emissione da parte di ogni oggetto, a temperatura maggiore dello zero assoluto (0 K ; -273,16 C) di onde elettromagnetiche. L'origine della radiazione è da ricercarsi a livello della struttura degli atomi; nel modello planetario, utilizzato per rappresentarla in modo semplice, al centro vi è il nucleo composto da protoni e neutroni, particelle con carica positiva o neutra, intorno al quale orbitano gli elettroni, particelle con cariche negative. Vi sono vari livelli di energia associati alla distanza degli elettroni dal nucleo; gli elettroni, eccitati da urti od onde elettromagnetiche, saltano dalle orbite più stabili vicino al nucleo ad altre più distanti con livelli di energia superiori. Lo stato eccitato dell'elettrone è però provvisorio e subito tende a ritornare a livelli più bassi e stabili, rilasciando energia sotto forma di onde elettromagnetiche. Più elevata è l'energia posseduta, più piccola è la lunghezza d'onda connessa alla radiazione. Ogni corpo irradia tanto maggiormente quanto più elevato il suo livello energetico globale; semplificando, quanto maggiore è la sua temperatura; la sua radiazione è composta da tanti tipi di onde elettromagnetiche, diverse solo per lunghezza d'onda. Esiste una precisa relazione tra la temperatura del corpo ed la lunghezza d'onda a cui corrisponde il massimo dell'energia emessa. Rilevando tale lunghezza d'onda, si può determinare la temperatura del corpo. I nostri occhi sono dei rilevatori di onde elettromagnetiche, specificatamente evolutisi per sfruttare al massimo quanto più abbondante in natura, cioè le onde elettromagnetiche emesse dal sole ad una temperatura superficiale della cromosfera di circa 6000 C. che, riflesse dagli oggetti e captate dal nostro sensore, vengono elaborate dal cervello per darci la visione. Le onde fuori dal campo del visibile, con lunghezza d'onda più lunga, si chiamano radiazioni infrarosse, sono emesse autonomamente dagli oggetti in funzione della loro temperatura. Le termocamere sono dispositivi che rilevano tali radiazioni e le trasformano in un'immagine nel visibile che noi possiamo comprendere, oltre a fornire un valore esatto della temperatura in ogni punto. Le differenze di conduttività dei materiali, cioè la facilità con cui il flusso di calore li attraversa o meno, danno luogo a temperature superficiali diverse, anche di pochi decimi di grado, evidenziabili dallo strumento. Inizialmente impiegate in ambito militare, per la capacità di vedere anche in assenza di luce nel campo del visibile, si sono ormai diffuse nell'ambito civile. Il risultato è impressionante, come si può osservare dalle foto, sembra che le riprese ad infrarossi consentano addirittura di vedere attraverso le superfici opache di muri, ecc. In realtà viene visualizzata la temperatura superficiale di ogni oggetto, ma ciò è sufficiente a individuare tubazioni sottotraccia, perdite, tipi di strutture ed anomalie. Dopo il rilievo
termografico, è possibile analizzare al computer le immagini, determinando valori di temperatura per ogni punto e medi di aree. Si possono simulare situazioni diverse da quelle di ripresa variando parametri di temperatura ambiente ed umidità per prevedere fenomeni di condensa e formazione di muffe, aumentare i contrasti per evidenziare più facilmente perdite di tubazioni e distacchi di intonaci e piastrelle dalle facciate. L'Istituto Tecnico per Geometri P.L. Nervi di Novara, sulla base di un progetto didattico volto a far conoscere ai futuri geometri le problematiche normative e tecniche sul risparmio energetico negli edifici, si è dotato di questo strumento di analisi. Presa coscienza delle possibilità dell'apparecchio, si è deciso di ampliarne l'utilizzo e, dopo un periodo di sperimentazioni di più di tre mesi, è stato costituito un Laboratorio di Diagnostica Ambientale e Rilievi Termografici (D.A.R.T.), in grado di effettuare rilievi e consulenze all'esterno a enti, professionisti, condomini e privati. Oltre alla termocamera, per impostare correttamente i parametri delle riprese e nell indagine sui fenomeni di condensa, sono presenti nella dotazione del laboratorio termoigrometri, igrometri a contatto e infissione, termoigrometri datalogger in grado di registrare ogni minuto e per più di dieci giorni temperatura e umidità di un locale di un appartamento. Di seguito si illustrano alcuni esempi di termografie, recentemente realizzate. Il Direttore del DART ITG NERVI Dott. Ing. Mario Righetti
Termografia di edificio anni 70, con evidenti dispersioni termiche dalle pareti non isolate. Si distinguono nettamente le tubazioni montanti dell impianto centralizzato di riscaldamento, i radiatori nel sottofinestra e le tubazioni di collegamento alle colonne montanti. Termografia di radiatore non correttamente funzionante, con notevoli differenze di temperatura tra i vari punti.
Travetti e travi del solaio a copertura di un portico a pilotis di un condominio, con forti dispersioni termiche. Distacchi di piastrelle su una parete esterna condominiale, le piastrelle distaccate sono in colore blu scuro, più fredde. Le macchie più chiare e nette sono i punti ove le piastrelle sono già cadute.
Immagine nel visibile di un solaio con segni di infiltrazione di acqua dal terrazzo sovrastante. La stessa immagine nell infrarosso, si vedono nettamente i punti in cui si hnno maggiori infiltrazioni, più scuri, che non corrispondono al quelli dove si è poi evidenziato il danneggiamento di vernice ed intonaco. Si notano chiaramente i travetti del solaio.
Ponti termici di travi, corree e pilastri in un condominio mal isolato Impianto di riscaldamento con pannelli radianti a soffitto in una casa anni 60
Tubazioni di riscaldamento sottopavimento in partenza da un collettore verso i corpi scaldanti. Imponenti perdite di calore in una vecchia caldaia non adeguatemente coibentata, con elevati valori di temperatura superficiale.
Livelli molto bassi di disperdimento termico dal mantello di una modernissima caldaia a condensazione. Il valore elevato di 64 C della termografia è relativo alle tubazioni retrostanti di mandata e ritorno. Tubazioni distribuzione riscaldamento sottopavimento. Evidente una perdita nella parte sinistra della termografia
La stessa perdita ripresa con effetto fusion. Forte perdita in prossimità dell allaccio ad un radiatore
Termografia di un vano scala con problemi di umidità. Si distingue nettamente la zona di risalita capillare (blu-viola) e l altezza a cui arriva. La zona scura a destra è il portoncino di ingresso in metallo non isolato.