Inspectie van dakisolatie met drone en warmtebeeldcamera

Warmtebeeldcamera's worden al tientallen jaren gebruikt voor inspectie van gebouwisolatie. Over de hele wereld hebben thermografen het nut ontdekt van warmtebeeldtechnologie voor het in kaart brengen van warmteverlies in gebouwen. Daken kunnen daarbij echter een probleem vormen. Niet alle daken zijn gemakkelijk toegankelijk en als er geen naastgelegen gebouwen zijn die als uitkijkpunt kunnen dienen, is het erg lastig voor de thermograaf om het dak te kunnen inspecteren. In deze gevallen zou een helikopter de ideale oplossing zijn, omdat de thermograaf het dak daarmee vanuit elke gewenste hoek kan bekijken. Omdat helikopters echter niet bepaald goedkoop zijn en niet dicht genoeg bij het object kunnen komen, kan een onbemand luchtvaartuig (UAV – Unmanned Aerial Vehicle) met geïntegreerde warmtebeeldcamera uitkomst bieden.

Ralf Grispen van het Thermografisch & Adviesbureau Uden in Uden en Peter te Velde van het adviesbureau Jansen Venneboer in Wijhe hebben deze mogelijkheid samen met Willo Vleer van ByDrone Luchtfotografie in Zuidlaren onderzocht. Uit de testvluchten is gebleken dat het een goede oplossing is voor het uitvoeren van inspecties van dakisolatie. “Met de op afstand bediende helikopter kunnen we het hele gebouw vanuit elke mogelijke hoek inspecteren”, aldus Grispen. “Dit biedt een fantastische aanvulling op de gebruikelijke thermografische inspecties vanaf de grond.”

Voor de testvluchten werd gebruik gemaakt van een zogenaamde drone, in dit geval een minihelikopter met acht rotors, van de fabrikant Draganfly. De gebruikte Draganflyer X8 is voorzien van een boordcomputer en elf geïntegreerde sensoren (drie gyroscopen, drie versnellingsmeters, drie magnetometers, één barometer en één GPS-ontvanger) waarmee het voertuig stabiel kan vliegen en stil kan hangen. Zo vormt het een stabiel platform voor camerasystemen, zoals de warmtebeeld­camera's van FLIR Systems.

Tau 320 warmtebeeldcamera

De warmtebeeldcamera die onder de drone werd gemonteerd, is een Tau 320 warmtebeeld­camera. Deze extreem lichte en compacte camera is bij uitstek geschikt voor integratie met dit type UAV's. Dankzij het lage energie­verbruik, het compacte formaat en het bescheiden gewicht heeft de camera weinig invloed op de vliegtijd van de UAV.

De FLIR Tau 320 warmtebeeldcamera zonder lens is 44,5 x 44,5 x 30,0 millimeter groot, weegt net geen 72 gram en heeft een energie­verbruik van minder dan 900 milliwatt. Ondanks het kleine formaat en lage energieverbruik biedt de FLIR Tau 320 warmtebeeldcamera warmte­beelden van een uitstekende kwaliteit met een resolutie van 320 × 256 pixels en een thermische gevoeligheid van ten minste 50 mK (0,05 °C).

De acht elektromotoren worden gevoed door een Lipo-accu (lithium-polymeer) met een vermogen van 5400 mAh/14,8 V. Met één accu kan de UAV ongeveer een kwartier vliegen. De thermische beelden van de FLIR Tau 320 warmtebeeldcamera worden draadloos naar het grondstation verzonden via een 5,8-GHz videolink en tegelijkertijd opgenomen door de digitale videorecorder aan boord en opgeslagen op een MicroSD-geheugenkaart.

Warmtepatronen

In tegenstelling tot thermografische camera's zoals de FLIR T660bx, is de FLIR Tau 320 niet radiometrisch. Dat betekent dat de warmtebeeldcamera niet is gekalibreerd om temperatuur­metingen voor elke pixel in het warmtebeeld te geven. Volgens Grispen wil dat echter niet zeggen dat de camera daarom niet geschikt is voor gebouwinspecties. “In de meeste gevallen gaat mijn voorkeur bij deze inspecties uit naar een radiometrische warmte­beeldcamera omdat exacte temperatuur­verschillen een belangrijke indicatie geven van de ernst van isolatieproblemen. Maar bij deze dakinspecties is het beter om over een niet-radiometrisch warmtebeeld te beschikken dan over helemaal geen warmtebeeld. Aan de hand van het warmtepatroon kan ik mogelijke isolatieproblemen herkennen. Voor het bepalen van de ernst daarvan is evenwel nadere inspectie vereist.”

In één geval bleek na inspectie met de UAV dat er een ernstig probleem was met de dakisolatie van een woon-zorgcentrum in Deventer. “Op de warmtebeelden was duidelijk te zien dat er warmte lekte uit bepaalde delen van het dak. Na identificatie van de probleemgebieden met de Tau 320 warmtebeeldcamera op de UAV konden we binnen verder onderzoek doen. Daar bleek dat de isolatie op sommige plekken volledig ontbrak. Dat is niet alleen slordig van de bouwers, maar leidde ook tot aanzienlijke energieverliezen voor het woon-zorgcentrum. Omdat de kosten van het energieverlies en de schade aan het milieu als gevolg van de ­ontbrekende isolatie zeer omvangrijk zijn, adviseerden we om het probleem te verhelpen.”

Samenbundeling van krachten

Bij de inspecties met de FLIR Tau 320 warmte­beeldcamera onder een drone werkt Grispen samen met zijn collega Peter te Velde en Willo Vleer. De aanwezige kennis van thermografie en de innovatieve drone met warmtebeeldcamera vormen een sterk verkoopargument voor het verkrijgen van een volledige en vooral nauwkeurige inspectie. “Grispen en ik hebben allebei ­dezelfde problemen ervaren bij de inspectie van dakisolatie en besloten samen te ­werken aan een oplossing. Voor het identificeren en ­kwantificeren van lekkage die je ziet in de warmtebeelden, hebben Grispen en ik de ­specialistische kennis in huis.” legt Te Velde uit. Vleer vertelt verder “Ik had de drone met de FLIR Tau 320 warmtebeeldcamera al en ik heb ook de vergunningen voor het uitvoeren van zulke luchtinspecties met warmtebeeldcamera, maar ik had weinig ervaring met het ­identificeren van isolatieproblemen met een warmtebeeldcamera. Door onze kennis te bundelen, is een krachtige oplossing onstaan voor een snelle en degelijke bouwkundige inspectie”.

Op basis van de gezamenlijke testvluchten kan worden geconcludeerd dat deze methode een uitstekende aanvulling biedt op traditionele thermografische inspecties vanaf de grond. “Dankzij deze nieuwe invalshoek kunnen we gebouwen vanuit andere hoeken bekijken en isolatieproblemen identificeren die zonder UAV moeilijk te constateren zouden zijn”, besluit Grispen.