Perspectivas
La termografía infrarroja es el proceso de adquisición y análisis de la información térmica de la imagen capturada por un dispositivo termográfico no destructivo, a menudo conocido como cámara infrarroja o cámara IR. Estos dispositivos detectan la energía térmica emitida y reflejada por los objetos y presentan esta información como una imagen térmica, también conocida como un JPEG radiométrico. Una vez capturadas, las imágenes térmicas se analizan a través de un software especializado para identificar los patrones térmicos. Complementando una investigación o un análisis con termografía infrarroja, se puede obtener información adicional que de otra manera no sería visible a simple vista o requeriría que se realizaran pruebas destructivas significativas.
Un concepto erróneo común y significativo en los usos de la restauración y las ciencias de la construcción es que las cámaras IR pueden detectar la humedad. Cabe señalar que las imágenes térmicas representan patrones de temperatura en sustratos; las imágenes térmicas no representan la humedad ni distinguen entre mojado o seco. Por lo tanto, mientras que las irregularidades o anomalías detectadas como patrones térmicos pueden indicar posibles ubicaciones de la humedad, los diferenciales de temperatura y las variaciones en los patrones térmicos a menudo ocurren debido a varios otros factores. Por esta razón, el análisis de las imágenes térmicas debe ser realizado por un termografista infrarrojo debidamente entrenado, experimentado y certificado, utilizando instrumentación de campo adicional para evaluar si las anomalías de temperatura son condiciones húmedas, frías o están relacionadas con otras condiciones.
El proceso de certificación es un programa ofrecido por muchas fuentes que normalmente se basan en los estándares de la Sociedad Americana para las Pruebas No Destructivas (ASNT). Los niveles de certificación son los niveles I, II y III, y la educación consiste en grados de dificultad crecientes basados en ese nivel de certificación. Actualmente, no hay requisitos obligatorios para la formación o certificación en los Estados Unidos en el uso de cámaras IR o la interpretación de imágenes térmicas. Como resultado de esto, una comprensión profunda de la ciencia infrarroja y su aplicación es fundamental, lo que también incluye conformidad con las normas vigentes sobre las inspecciones termográficas. Idealmente, los profesionales forenses que realicen la termografía con capacidad experta deberían haber obtenido una certificación al menos de Nivel I. Además, el uso experto de la termografía aplicada a las investigaciones de la construcción debe limitarse a los termografistas competentes que también posean experiencia en el estudio, el diseño, y/o la construcción de edificios, incluidos arquitectos, ingenieros, científicos de la construcción/higienistas industriales e ingenieros en sistemas mecánicos, eléctricos y de plomería.
Se debe entender que la cámara termográfica es solo una pieza de una multitud de herramientas utilizadas para proporcionar investigaciones de imágenes térmicas, y que la precisión de una cámara termográfica depende de los ajustes realizados por el termografista a la cámara IR, así como la calibración regular de la cámara, con el fin de garantizar la veracidad en las imágenes térmicas recopiladas. La caja de herramientas de un termografista incluiría su cámara, un medidor de humedad, un anemómetro, un termohigrómetro y una cámara de imagen digital regular, si es que la cámara IR no incluye la capacidad de recopilar imágenes digitales y térmicas.
El termografista debe asignar los valores apropiados a ciertos parámetros de imagen térmica como la emisividad, la temperatura aparente reflejada y las condiciones atmosféricas, entre otros, para obtener imágenes térmicas precisas. Garantizar la veracidad en las mediciones de imágenes térmicas depende de la precisión de la instrumentación, que solo se puede confirmar cuando se realiza la calibración regular de acuerdo con los requisitos del fabricante de cada cámara IR. Esta calibración establece que la cámara IR funciona correctamente registrando la temperatura en un rango preciso que se comprobó comparándolo con un estándar confiable. El certificado de calibración de cada cámara debe mantenerse con la cámara y proporcionarse a petición para confirmar la precisión.
La aplicación adecuada de las cámaras IR se produce cuando las cámaras se utilizan de acuerdo con las normas vigentes que rigen su uso. Las cámaras IR tienen limitaciones significativas en su uso como herramienta de investigación. Por lo tanto, se debe de cumplir con esas normas para la construcción de cerramientos, sistemas de techos, instalación de aislamiento y el interior de los edificios. Existen normas europeas vigentes, pero se deben revisar y utilizar diversos estándares de la Sociedad Americana de Pruebas y Materiales (ASTM) cuando sea apropiado para cada aplicación, con el fin de garantizar la confiabilidad de la información IR obtenida.
No se debe depender de la imagen térmica por sí sola para determinar la existencia, ubicación o extensión de la humedad o los daños relacionados con la humedad. En cambio, una vez que se identifican las ubicaciones de sospecha de irregularidades o anomalías mediante termografía, se deben seguir investigando, utilizando herramientas secundarias como medidores de humedad e instrumentación de humedad u otros métodos de evaluación adecuados. La eliminación localizada de los acabados y/o la deconstrucción limitada solo deben tener lugar cuando se verifica por completo una condición.
Tenemos un estudio de caso documentado que ejemplifica esto. La Figura 1 muestra la pared exterior de un edificio que no presenta ningún problema, ningún daño visual o decoloración de los acabados del edificio. La imagen visual inicial es muy importante y requiere múltiples fotografías dentro de una proximidad más cercana para la detección de puntos de entrada de humedad. La Figura 2 es la imagen térmica correspondiente, y cada imagen visual debe tener la misma imagen térmica enmarcada tan cerca de la misma imagen digital como sea posible, si la cámara no recoge en una sola la imagen digital y térmica.
El patrón térmico representado en esta imagen única revela anomalías de patrón en la esquina inferior izquierda de la ventana que podrían ser áreas de sospecha de filtración de agua y daños resultantes. Sin embargo, es necesario realizar más investigaciones para llegar a esta conclusión dentro de un grado razonable de certeza profesional. En este caso, el panel de yeso se retiró prematuramente de la cara interior de esta pared como se muestra en la Fig. 3 y la deconstrucción limitada encontró que la anomalía térmica era en realidad solo un reflejo del sistema de techos metálico adyacente y no el daño resultante de la filtración del agua.
Esta deconstrucción limitada podría haberse evitado si el investigador hubiera seguido los métodos, protocolos y procedimientos apropiados, pero este utilizó incorrectamente la imagen térmica para este propósito. Primero y principal, esta imagen se toma desde una distancia demasiado lejana.
Un ejemplo opuesto sería la Fig. {[#4], que muestra una imagen visual de la pared exterior de un edificio y la Fig. 5 es la imagen térmica correspondiente de la misma vista del edificio.
Este patrón térmico también revela anomalías ubicadas debajo de las esquinas inferiores de la abertura de una ventana, similar al caso anterior. Sin embargo, en este caso, se recopilaron lecturas de un medidor de humedad para confirmar que la madera tenía en efecto un nivel de humedad por encima de lo normal. Entonces, el revestimiento exterior se retiró de debajo de la abertura de la ventana, y la Fig. 6 muestra visualmente la existencia de la filtración de agua y el daño resultante se confirmó. Estos dos ejemplos también sirven para enfatizar la importancia de los aspectos de procedimiento apropiados del uso de todas las herramientas de investigación y la etapa posterior al procesamiento en la aplicación de la termografía.
El término "etapa posterior al procesamiento" describe un análisis posterior la investigación de los termogramas, que normalmente se realiza utilizando uno de los diversos programas de software disponibles para los termografistas. Una indicación de que el trabajo de un experto puede ser cuestionable es su desacato por el hecho de no utilizar parámetros posteriores al procesamiento. Como se indicó anteriormente, el termografista debe asignar valores apropiados a ciertos parámetros de imagen térmica, como la emisividad, la temperatura aparente reflejada y las condiciones atmosféricas, entre otros, con el fin de obtener imágenes térmicas precisas. En la etapa posterior al procesamiento, se puede hacer un ajuste térmico para diseminar y medir la anomalía térmica. Dentro del software posterior al procesamiento, se pueden realizar ajustes en el rango de temperatura o el lapso en el que se visualizan las temperaturas aparentes. El ajuste del intervalo de temperatura de una imagen térmica esencialmente ajusta el contraste, como se ilustra en las Figuras 7 y 8, que son exactamente las mismas imágenes mostradas en diferentes intervalos de temperatura. Un intervalo corto produce una imagen de contraste más alta, como se muestra en la Fig. 7, mientras que un intervalo amplio produce una imagen de menor contraste, como se muestra en la Fig. 8.
Es posible que se haga mal uso del ajuste térmico con la intención de tergiversar u ocultar ciertas condiciones. Por ejemplo, el intervalo de temperatura se puede restringir para producir un mayor contraste dentro de una imagen térmica para intensificar o exagerar los diferenciales de temperatura o las anomalías. Inversamente, el intervalo de temperatura se puede ampliar para reducir el contraste dentro de una imagen térmica para disfrazar o minimizar los diferenciales de temperatura o las anomalías.
Al preparar un informe pericial termográfico, es importante que el experto incluya información suficiente para respaldar su investigación y análisis. Esta información debe incluir, como mínimo: el nombre del termografista; su nivel de certificación, la cámara y la lente que se utilizaron para obtener la imagen, la imagen térmica y la imagen digital correspondiente; los valores de parámetros asumidos o medidos, como la emisividad y la temperatura reflejada, etc.; las condiciones atmosféricas, como la temperatura ambiente, las condiciones de carga solar, la humedad relativa, la distancia respecto del objeto desde donde se grabó la imagen; el intervalo de temperatura visualizado; la fecha y hora del día en que se realizó la inspección y la ubicación de la inspección. Una omisión de la información crítica dentro del informe termográfico puede tergiversar las condiciones reales y evitar que se determine que los hallazgos son precisos y reflejan las condiciones existentes.
La imagen térmica, tal como se representa en la Fig. 9, es una pared exterior de un edificio que se inspecciona para detectar una posible filtración de agua en el borde de la ventana. La imagen térmica por sí misma podría llevar a una persona sin conocimiento o no entrenada a creer que la anomalía puede ser, de hecho, un daño o algún tipo de defecto.
Sin la inclusión de la imagen digital correspondiente representada en la Fig. 10, la presencia de una palmera adyacente y su sombra no se habrían representado. Con esta nueva información, se hace evidente que la anomalía fue resultante de la carga solar y la sombra de la palmera.
Otras indicaciones de que un estudio IR puede haberse realizado incorrectamente o presentado de una manera engañosa incluyen, entre otras:
La tecnología infrarroja se utiliza en muchos aspectos diferentes de todo nuestro mundo en el siglo 21. Las ciencias de la construcción tienen una multitud de aplicaciones para IR, utilizables en todas las industrias. El uso exitoso de la tecnología infrarroja para todas estas aplicaciones en general depende de la capacidad del termografista para recopilar información correctamente, realizar la investigación, procesar la información recopilada e interpretar los datos infrarrojos. Cuando se recopilan y procesan correctamente, siguiendo las normas predominantes revisadas por pares, los datos infrarrojos y sus hallazgos pueden ser confiables y fidedignos. Por el contrario, cuando no se recopilan o procesan correctamente, ya sea por negligencia o por diseño, los datos infrarrojos obviamente pueden ser malinterpretados o tergiversados y dar lugar a conclusiones erróneas.
Queremos agradecer a Michelle Feduccia, PE, Tracey Dodd y Paul Christoferson por aportar sus conocimientos y experiencia, que fueron de gran ayuda en esta investigación.
Michelle Feduccia es ingeniera sénior en la práctica de Arquitectura e Ingeniería Forense de J.S. Held. Tiene formación y experiencia en investigaciones estructurales, forenses, revestimiento de edificios y defectos de construcción. Ha realizado investigaciones forenses y de causa y origen en una variedad de proyectos residenciales unifamiliares y multifamiliares grandes y pequeños. Ha gestionado varios reclamos evaluando presuntos daños a propiedades residenciales multifamiliares. También ha realizado múltiples estudios de termografía durante la evaluación de revestimientos de edificios y evaluaciones de techado.
Puede contactar a Michelle escribiendo a [email protected] o llamando al +1 813 460 4657.
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