Support Mars 07

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hie grap rmo uge the raro La inf sible! linvivendredi 9 mars 2007ds 11h45 et jusqu 13h45

LU N C H - D E B AT2007

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Lunch-dbat : La thermographie infrarouge ou comment voir

linvisible !

On connat tous lhistoire. Un gnie est enferm dans une lampe. Aladin frotte la lampe. Le gnie est libr. Et il accorde trois vux au jeune homme pour le rcompenser. Bon. Et bien je ne veux pas briser vos rves denfants. Mais tout a, a nest jamais arriv. Cest une mtaphore, rien de plus. En ralit. Les auteurs des Contes des Mille et Une Nuits voulaient nous parler de chauffage. Eh oui. Rflchissez. Le gnie, cest la chaleur produite par nos installations de chauffage. La lampe, ce sont nos logements, et leur isolation qui empche le gnie de schapper. Et les trois souhaits, cest le confort, le respect de lenvironnement et bien sr un cot raisonnable Je ne sais pas si vous avez dj remarqu. Mais le problme avec les gnies, cest quils veulent toujours schapper. Avoir une isolation de bonne qualit, cest une cl essentielle pour conserver la chaleur. Et raliser des conomies dnergie. Pour sen assurer, lhumanit a dvelopp certaines techniques. Une de ces techniques, cest la thermographie infrarouge. La thermographie infrarouge, quest-ce que cest ? Et bien dans lhistoire, cest un peu la baguette magique du sorcier Cest une camra. Qui permet de dtecter les carts de temprature. Elle repre la chaleur. Et le froid. Et

produit des images o les carts de tempratures sont visualiss par des couleurs. a, cest un instrument de diagnostic extrmement prcieux pour dcouvrir les anomalies thermiques dans un btiment La chaleur, le froid, a se ressent, mais a ne se voit pas lil nu. Grce une camra

thermographique infrarouge, on peut visualiser les dfauts disolation thermique dans les portes, les fentres, les murs, les sols et les toitures. Toutes les pertes de chaleur, les entres dair non-souhaites, les ponts thermiques et les dfauts dtanchit deviennent visibles. Bref. La thermographie infrarouge, cest le systme de scurit qui vous prvient si le gnie cherche schapper de la lampe En utilisant les images produites par cette technique, les spcialistes peuvent localiser les dfauts disolation. Identifier les problmes. Et proposer des solutions Ce qui vite de gros gaspillages dnergie Comme par

enchantement

Julien Hirt RTN La Radio Neuchteloise 9 mars 2007

Liste des participants

Lunch-Dbat du 9 mars 2007 : La thermographie infrarouge ou comment voir l'invisible !

Entreprise Atelier d'architecture B. Simon et Associs SA Baxter Bioscience Manufacturing Biol-Conseils SA Bureau comptable Bureau technique Bureau technique / Architecture Cimeca SA Climax Nagel & Rossel SA Commune d'Auvernier Deshydrair EM Microelectronic-Marin SA EM Microelectronic-Marin SA EQUADA Estia SA Hpital de La Chaux-de-Fonds Maison d'Art'chitecture Serge Grard Michel Weber - Architecture Moll SA Nokia (Suisse) SA P+ Petermann Philippin Planair Regimmob Service cantonal de l'nergie Service cantonal de l'nergie Service cantonal de l'nergie Service cantonal de l'nergie

Fonction Architecte Ingnieur

Titre Madame Monsieur Monsieur

Nom Wursch Peiris Simon Balanant Fawer Donati Castella Walther Ciani-Calame Nagel de Montmollin Manca Leone Winkelmann Gaiffe Bauer Perroset Frantzen Weber Barrat Rais Perrenoud

Prnom Fabienne B. Thomas Nicolas Philippe Alain Marcel Simone Franois Pierre Grard

Adresse Ch. De la Grve 1a Rue de Neuchtel 8 Route de Pierre--Bot 111 Rue de la Serre 5 Rue Paul Bouvier 12 Chemin de Fresens 5d Grand'Rue 9 La Pelleuse 7 Rue du Verger-Rond 7a La Roche 2 CP 51 Rue des Sors 3 Rue des Sors 3

NPA Ville 2025 Chez-le-Bart 2034 Peseux 2000 Neuchtel 2000 Neuchtel 2000 Neuchtel 2024 Saint-Aubin-Sauges 2072 Saint-Blaise 2207 Coffrane 2000 Neuchtel 2012 Auvernier 2088 Cressier 2074 Marin-Epagnier 2074 Marin-Epagnier 2300 La Chaux-de-Fonds 1015 Lausanne 2300 La Chaux-de-Fonds 2063 Fenin 1052 Le Mont-sur-Lausanne 1446 Baulmes 1018 Lausanne 2001 Neuchtel 2314 La Sagne 2006 Neuchtel 2000 Neuchtel 2000 Neuchtel 2000 Neuchtel 2000 Neuchtel

Ingnieur EPF Environnement

Monsieur Monsieur Monsieur

Indpendant

Monsieur Madame

Administrateur Prsident du Conseil communal


Services techniques Services techniques

Monsieur Monsieur Monsieur Monsieur Monsieur

Stphane Manuel Maurice Jean Michel Damien Pascal Nicole

Daniel-JeanRichard 21 PSE-C Chasseral 20 Lo Chatelain 12 En Buoron E9 Les Vignettes Ch. D'Entre-Bois 29 Av. du 1er Mars 20 Crt 108a

Architecte Patron Chef de chantier

Monsieur Monsieur Monsieur Monsieur

Ingnieur HES Bureau d'ingnieurs SIA

Madame

Monsieur Madame Monsieur Monsieur Monsieur

Peyrot Jeannet Juvet Michaud Oreiller

Alain Sylviane Jean-Luc Steeve Gervais

Av. Edouard-Dubois 20 Case postale 72 Tivoli 16 Tivoli 16 Tivoli 16 Tivoli 16


Service de la Faune Service de l'urbanisme et de l'environnement Service de l'urbanisme et de l'environnement Service des btiments Service des ponts et chausses Service des ponts et chausses Service des ponts et chausses Service des ponts et chausses Service des ponts et chausses Service des ponts et chausses Services industriels de Lausanne Services industriels de Lausanne Setimac Etanchit SA Setimac Etanchit SA ThermEco C.-A. Persoz Urbanisme Villatype SA Visiotherm Chef de division Ingnieur EPF Administrateur Conducteur de travaux Chef d'entreprise Dlgu l'nergie Collaborateur scientifique Inspecteur sanitaire Technicien btiments

Madame Monsieur Monsieur Monsieur Monsieur Monsieur Monsieur Monsieur Monsieur Monsieur Monsieur Monsieur Monsieur Monsieur Monsieur Monsieur Monsieur Monsieur Monsieur Monsieur Madame Monsieur Monsieur Physicien Monsieur Monsieur Technicien Monsieur Monsieur Monsieur Monsieur Monsieur Monsieur Conseiller Communal Monsieur Monsieur Ingnieur Monsieur

Tripet Grnig Jaccard Bourquin Bidet Felder Kuchen Paroz Pittet Porret Christe Fumeaux Mercati Staehli Persoz Trachsel Maitre Savoy Amann Biolley Burri Perret-Gentil Domin Ernst Frochaux Frochaux Heusler Jaquet Jounet Juvet Matthey Perret-Gentil Burri Plachta Robert Selig

Isabelle Maurice Roger Philippe Jean-Marie Guy Laurent Jos Jean-Paul

Rue du Premier Mars 11 Rue du Rocher 1 Rue du Rocher 1 Faubourg du Lac 3 Route de Fontainemelon 19 Route de Fontainemelon 19 Route de Fontainemelon 19 Route de Fontainemelon 19 Route de Fontainemelon 19

2108 Couvet 2300 La Chaux-de-Fonds 2300 La Chaux-de-Fonds 2000 Neuchtel 2208 Fontainemelon 2208 Fontainemelon 2208 Fontainemelon 2208 Fontainemelon 2208 Fontainemelon 2208 Fontainemelon 1002 Lausanne 1002 Lausanne 2000 Neuchtel 2000 Neuchtel 2063 Saules 2000 Neuchtel 2744 Belprahon 2000 Neuchtel 2088 Cressier 2063 Fenin 2068 Hauterive 2504 Bienne 2012 Auvernier 1110 Morges 1110 Morges 2932 Coeuve 2034 Peseux 2053 Cernier 2072 Saint-Blaise 2036 Cormondrche 2068 Hauterive 2012 Auvernier 2000 Neuchtel 1510 Moudon

Pierre-Sbastien Route de Fontainemelon 19 Paul-Louis Georges Sylvain Pierre Claude-Alain Christian Steve Patrick Andr Laurent Marlne Dominique Jean-Ren Etienne Etienne Raphal Bernard Jean-Pierre Philippe Claude Willy Milan Blaise Uwe CP 7416 CP 7416 Rue des Parcs 104 Rue des Parcs 104 Doloires 30 Faubourg du Lac 3 Les Amatennes Place des Halles 8 CP 51 Champs Poncet 1 Chemin de la Fort 2 Ch. De la Mine d'Or 45 Ch. De Courberaye 34 Rue Louis de Savoie 80 Rue Louis de Savoie 80 Le Crt 225b Rugin 1a Bois du Pquier 17 Vons Avenue Beauregard 63a Chemin de la Fort 2 La Roche 2 Chemin de Maujobia 103


Ingnieur

Monsieur Monsieur Monsieur Monsieur

Steinmann Tiche Volery Von Allmen Weber Widmer Wildhaber Wtrich Zmoos

Franois Yvan Bernard Frdric Jacques Jean-Pierre J.-P. Claude Jean-Pierre

Chemin de la Chnaie 32b Les Bulles 33 Les Prlets 5 Courtils 20 Wemyss 2 Rue du Chteau 3 Buchaux 34 Rue Matile 4

2034 Peseux 2300 La Chaux-de-Fonds 2046 Fontaines 2016 Cortaillod 2014 Ble 2000 Neuchtel 2022 Bevaix 2000 Neuchtel 2318 Brot-Plamboz

Secrtaire d'Anim

Monsieur Monsieur

Architecte SIA dipl. EPFL


M. Raphal CompagnonPrincipes de la thermographieDr s Sciences techn. Ingnieur Physicien EPFL, cole d'ingnieurs et d'architectes de Fribourg

Thermographie infrarougePrsentation au Lunch-Dbat InfoEnergie du 9 mars 2007

R. Compagnon Ecole d'ingnieurs et d'architectes de Fribourg Bd. Prolles 80 1705 Fribourg Tel: 026 429 6611 Fax: 026 429 6600 E-Mail: [email protected]

Plan de cet expos Types de cameras thermographiques Un peu de thorie sur le rayonnement thermique Le rayonnement dtect par une camera thermographique Consquences pour linterprtation des images thermographiques Images et palettes de couleurs Visualisation des ponts thermiques

Thermographie infrarouge

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Types de cameras thermographiques

Se distinguent notamment par: La rsolution de leurs capteurs: de 160x120 640x480 pixels Leurs prix de ~5000 ~40000 Il y a ~20 ans: des cameras thermographiques existaient dj (prix ~200000 ) mais ncessitaient un refroidissement par azote liquideThermographie infrarouge -3-

Un peu de thorie Toute surface temprature T>0[K] met un rayonnement lectromagntique Le spectre de ce rayonnement varie quand la temprature augmente: Le maximum dmission se dplace vers les courtes longueurs donde La quantit de rayonnement mise augmente T4

La quantit de rayonnement mise varie selon la nature et ltat de la surface: La quantit de rayonnement est (missivit)


-4-

Ondes lectromagntiques: quelques dtailsLes ondes lectromagntiques ont des proprits qui diffrent selon leurs longueurs donde [m] Pour regrouper des caractristiques communes, on distingue des gammes de longueurs donde. Par exemple: Visible, Ultraviolet, Infrarouge


-5-

Quelques sources de rayonnement Le rayonnement dit fossile du cosmos (-270 C) micro-ondes Dtect par le satellite COBE

Une surface temprature ambiante (10 20 C) infrarouges Dtect par une camera thermographique

Le filament dune ampoule (~2500 C) visible Dtect par lil.


-6-

Longueurs donde dtectes par une camera thermographique En thermographie infrarouge seules deux bandes spectrales situes dans le domaine infrarouge sont utilises:

Plage SW (ondes courtes) 2 5.5 [m]Thermographie infrarouge -7-

Plage LW (ondes longues) 7 13 19 [m] Bien adapte pour la thermographie des btiments

Rayonnement dtect Le rayonnement dtect par la camera thermographique provient de trois sources: (Cas dune surface opaque)

Rayonnement de lenvironnement rflchi par la surface Rayonnement mis par la surface Rayonnement mis par lair ambiant Et pour compliquer le tout: le rayonnement est lgrement attnu par absorption dans lair (facteur de transmission t)-8-

Surface de lobjet missivit Thermographie infrarouge

Equation de la thermographie Equation donnant la radiance totale capte par la camera: Itot = tIobj + (1 - )tIenv + (1 - t)Iatmavec: Iobj = la radiance mise par la surface de lobjet ( Tobj4) ( Tenv4) Ienv = la radiance mise par lenvironnement Iatm = la radiance mise par lair ambiant ( Tatm4)

Une image thermographique na en principe que pour but de visualiser des variations de Tobj Latmosphre et lenvironnement gnrent donc des effets parasites!Thermographie infrarouge -9-

Consquences Une camera thermographique produira toujours une image Toutefois linterprtation des contrastes quon y dcle en terme de diffrences de tempratures de surface requiert de la prudence! Idalement on doit connatre: lmissivit de la surface Tenv la temprature quivalente de lenvironnement (=sol, ciel, surfaces) situ lavant de la surface Tatm la temprature de lair ambiant HR lhumidit relative de lair ambiant pour dterminer t la distance entre la surface et la cameraThermographie infrarouge - 10 -

Deux exemples: Rflexion de lenvironnement extrieur sur un vitrage:

Echauffement parasite dune surface expose au soleil:


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Emissivit des surfaces Paramtre important! Pour la plupart des matriaux dilectriques (=non conducteurs dlectricit) lmissivit est leve 0.8 0.95 idem pour des mtaux revtus de peintures Les mtaux non oxyds ont des missivits basses 0.3 Pour les mtaux oxyds: 0.5 0.9 Les incertitudes sur des mesures thermographiques sont leves pour 0.5 et trs leves pour 0.2 Pour les matriaux opaques: =1-


- 12 -

Image et palette de couleurs Une image thermographique reprsente des quantits de rayonnement (=radiances) reues par la camera La conversion en une image colore fait appel une palette de couleur totalement arbitraire (on parle parfois dimage en fausses couleurs) qui permet de visualiser des contrastes de radiances


- 13 -

Exemples de palettes de couleurs-0.1C -0.1C

-10 -20 -20.6C

-10 -20 -20.6C

-0.1C

-0.1C

-10 -20 -20.6C

-10 -20 -20.6C

Le contenu physique de ces images demeure toujours le mme!Thermographie infrarouge - 14 -

Une application typique de la thermographie: visualisation des ponts thermiques20.1C 20

Vus de lintrieur les ponts thermiques apparaissent comme des surfaces plus froides

15

10 9.0C

8.4C

Vus de lextrieur les ponts thermiques apparaissent comme des surfaces plus chaudes

5

2.1CThermographie infrarouge - 15 -

Conclusions La thermographie infrarouge applique au btiment permet de visualiser des diffrences de tempratures sur les lments de lenveloppe. Ces diffrences de tempratures sont lies la qualit ou aux dfauts de lisolation (et cest pour cela quon sy intresse...) Avec les cameras actuelles, il est trs facile dobtenir une image A cause des effets parasites, il est par contre beaucoup plus difficile dinterprter correctement les images obtenues! Des prcautions et des mesures annexes sont indispensables lors des prises de vues. Ne jamais oublier: un contraste (ou mme son absence) observ sur une image infrarouge ne correspond pas forcment la prsence (ou labsence) dun pont thermique! Seule une interprtation correcte pourra lever ce doute.- 16 -


M. Bruno MayquesApplications et rsultatsDirecteur, Bureau d'tude Exotherm, Bevaix

ExoThermPour une utilisation rationnelle de lnergie

La thermographie infrarouge.Un outil de diagnostic pour les btiments et les installations techniques.Mayques Bruno Rue de la Gare 7 2022 Bevaix/NE Tl :032/846 22 51 E-mail : [email protected]

La thermographie infrarouge


Oui, mais



La thermographie nest pas de la photographie!La thermographie infrarouge est une mesure de temprature surfacique dun objet, issue du rayonnement infrarouge mis par cet objet. Cette mesure doit tre paramtre et des mesures annexes (temprature ext., humidit relative) devront tre effectues paralllement pour obtenir un rsultat fiable et reprsentatif.



La Thermographie infrarouge dans le domaine du btiment : Linterprtation des thermogrammes. Attention aux interprtations et conclusions htives! Les limites de la thermographie et les conditions idales de mesures. Les applications de la thermographie.



Linterprtation des thermogrammes

Ceci est une belle photographie,malheureusement le thermogramme est inexploitable.




Lchelle des tempratures est le premier paramtre qui nous permet dinterprter le thermogramme. Mais ce nest pas suffisant.




La mise en vidence de zones avec leur temprature nous permet daffiner notre interprtation. Mais ce nest pas suffisant.




Le paramtrage du thermogramme nous permet dobtenir une mesure exploitable: missivit Temprature extrieure Temprature rflchie Affinage de la plage de temprature pour la palette des couleurs.




Malgr le mme aspect visuel, ces thermogrammes ne donnent pas la mme information de temprature



Mfions-nous des interprtations et des conclusions htives



Vu depuis lintrieur, le problme de pont thermique est bien visible.



Les limites de la thermographie et les conditions idales de mesures.

Le rayonnement solaire est lun des pires ennemis du thermographiste



Les limites de la thermographie et les conditions idales de mesures.



Les applications de la thermographie

La thermographie permet de voir les dfauts cachs dans le btiment




La thermographie permet de dtecter les fuites sur les systmes de distribution de chaleur

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La thermographie permet de dtecter les problmes dintanchit des btiments




La thermographie permet de dtecter les problmes dintanchit des btiments



La thermographie infrarouge dans le domaine du btiment est une technique qui ncessite : une connaissance approfondie des phnomnes lis aux rayonnements. une solide formation et des changes dexpriences frquents. une bonne exprience sur le terrain. une formation dans le domaine de la physique du btiment. une bonne connaissance des structures des btiments selon leur ge. une bonne dose dhumilit.



La Thermographie infrarouge dans le domaine des installations techniques :



La thermographie infrarouge est un outil de diagnostic incontournable de la maintenance prdictive

Sur les installations lectriques Sur les machines tournantes Sur les installations calorifuges Sur les rseaux de vapeur et de chauffage distance



Sur les installations lectriques

La thermographie permet de dtecter les problmes de serrage des bornes et de sertissage des cosses




La thermographie permet de dtecter les problmes de serrage des bornes et de sertissage des cosses




La thermographie permet de dtecter les problmes de dsquilibre des phases



Sur les installations lectriques Mesure damprage sur les phases : L1 =100 A L2 =100 A L3 =105 A Fusibles calibrs 300 A

DTbrut = 7.2C DTeffectif = DTbrut x ( Inominal / Imesur)2 = 58CLa thermographie infrarouge


Sur les installations mcaniques

La thermographie permet de dtecter les problmes sur les machines tournantes



La thermographie infrarouge dans le domaine des installations techniques ncessite : une connaissance approfondie des phnomnes lis aux rayonnements. une solide formation et des changes dexpriences frquents. une bonne exprience sur le terrain. une formation dans le domaine de la technique (lectricien, mcanicien, automaticien). une bonne connaissance des processus industriels. une bonne dose dhumilit.La thermographie infrarouge



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