Présentation de la caméra thermique

Dans le domaine du bâtiment, une caméra thermique permet de photographier et filmer l’intérieur et l’extérieur des lieux. Elle produit des images en couleurs d’apparence surréelle pour observer  les déperditions énergétiques : il est ainsi possible de repérer les fuites de chaleur ou les traces d’humidité. Les vidéos aident à revoir l’isolation et à éviter les moisissures. Des travaux d’amélioration de l’habitat ou du bâtiment industriel seront ensuite engagés pour en améliorer l’efficacité et la sécurité énergétique.

En France, il existe une large gamme de produits utilisés par les experts en thermographie, les constructeurs et les architectes.

Comment ça marche ?

Le rayonnement infrarouge

La caméra détecte le rayonnement infrarouge qui correspond à des zones plus ou moins chaudes ou froides.

Plus un corps est chaud, plus il est agité à toute petite échelle, au niveau des photons. Il émet alors une lumière plus énergétique, parfois invisible (par exemple les ondes radio, les micro-ondes, les rayons X).

Les rayons infrarouges sont invisibles pour nos yeux. Pour les matérialiser, la caméra place de fausses couleurs sur les zones en fonction des températures relevées. L’image est toujours assez spectaculaire et l’on parvient bien à distinguer la forme des objets. Attention toutefois à bien manipuler la caméra pour capturer les bons clichés.

Le fonctionnement

Son utilisation n’est pas si intuitive qu’il y paraît. Seul un professionnel pourra réellement analyser et interpréter chaque image et savoir quelles solutions apporter aux problèmes de déperdition thermique.

Elle absorbe les rayons infrarouges pour calculer l’émissivité des objets et en déterminer le degré de chaleur.

Elle permet de visualiser sur l’écran et d’enregistrer chaque pont thermique, c’est-à-dire les endroits où la chaleur a tendance à s’échapper. Il est possible de faire des captures d’image instantanées ou d’enregistrer la vidéo de la scène thermique.

Pour en savoir plus, cliquez ici.

Quels sont les différents réglages possibles ?

Voici quelques indications générales pour découvrir les potentialités offertes par différents types de produits. Ils ne cessent de proposer de nouveaux services pour des vidéos toujours plus précises. Il est important de savoir quels sont les réglages essentiels.

Les couleurs

Une gamme de couleurs permet de redessiner le paysage selon les températures absorbées par la caméra. Les points les plus froids sont représentés en bleu et les plus chauds, en rouge.

Ces couleurs correspondent à une échelle de températures qui apparaît en degrés Celsius ou Fahrenheit, au choix. Elle se règle automatiquement en fonction d’une moyenne des différentes températures observées à l’écran.

La valeur des couleurs peut aussi être relative. D’une prise de vue à une autre, selon les réglages, la couleur jaune, par exemple, ne correspondra pas toujours à la même température sur toutes les images thermographiques.

En effet, il est possible de calibrer manuellement les couleurs, même s’il est généralement plus simple et plus pratique de rester en mode automatique.

Améliorer la lisibilité

La palette des couleurs peut être modifiée. De cette manière, il est possible d’attirer l’attention sur des analyses fines ou au contraire d’attribuer des couleurs tirant vers le rouge, seulement vers des valeurs qui présentent un danger. De cette façon, les mesures sont déjà interprétées par le choix des couleurs.

Dans certaines situations, le cliché thermique est difficile à décrypter, car on se repère mal. Les zones de chaleur ne correspondent pas forcément à des objets toujours très identifiables.

Pour y voir plus clair, il est possible de visualiser non seulement les couleurs des températures, mais aussi ce que l’on voit avec une caméra classique. Cette option (parfois appelée « IR fusion ») permet de se repérer plus facilement dans l’espace.

La mise au point

Elle n’est pas automatique sur tous les produits. C’est un sujet sensible car elle difficile à faire, surtout quand la caméra pointe vers des objets qui se situent sur différents plans.

Elle est néanmoins importante. C’est elle qui permettra d’apporter des précisions nécessaires pour pouvoir interpréter l’image.

Sur un tableau électrique par exemple, il faut faire une mise au point précise pour pouvoir observer la température de chaque composant, y compris les vis. Il est normal qu’elle soit plus élevée que celle de l’air (c’est ce qu’on appelle l’effet joule). Le thermicien pourra déterminer si elle est anormalement élevée. Pour réaliser la vidéo, l’opérateur ne s’approchera pas à plus de 30 cm.

Il existe, selon les types de produits, des options très variées. Nous vous en présentons quelques-unes de façon à vous offrir un aperçu des services.

Le format de fichier

Quand on prend des mesures thermiques au moyen d’une image ou d’une vidéo, on peut l’enregistrer dans différents formats :

• Au format BMP sur une carte SD, on peut l’envoyer par mail.
• Le format IS2  est plus précis : il contient à la fois les photos et des indications sur la température des pixels. C’est le format à utiliser pour pouvoir faire un rapport.

La prise en main n’est pas tout à fait la même que pour un appareil photo, il comporte donc quelques spécificités. Nous vous en avons présenté quelques-unes. Vous en découvrirez d’autres en cliquant ici.

Exemples concrets

L’amélioration de l’isolation dans une maison

Les maisons mal isolées présentent bien souvent, sur l’image ou la vidéo thermographique, un pont thermique (zone froide) au niveau des angles du plafond ou du dormant (partie fixe) des fenêtres. En général, une isolation extérieure. permettra de résoudre le problème

Un pont thermique peut aussi apparaître sur les niches des radiateurs. On voit alors de l’air froid entre les joints des revêtements au sol et au mur. Les valeurs d’isolation peuvent être rapidement augmentées au moyen d’un placage par exemple.

La maintenance préventive dans un bâtiment industriel

La maintenance doit être faite régulièrement pour vérifier les températures. C’est la meilleure façon d’éviter les pannes et les problèmes. Ils peuvent aller du simple surcoût lié à des frais de chauffage évitables, jusqu’au risque de sécurité incendie, local ou généralisé.

C’est pourquoi il convient de s’équiper d’un matériel performant. On peut immédiatement détecteur la déperdition de vapeur au niveau d’un purgeur, s’assurer du bon fonctionnement de plaques radiantes. La sécurité de l’exploitation en dépend., ce qui explique que l’audit énergétique soit obligatoire en France dans les entreprises.

Les caméras peuvent être utilisées pour prévenir les incidents électriques. La chaleur est repérée avant que les connexions électriques ne fondent ou que des arcs électriques ne déclenchent un incendie.

• Matériel à haute ou à basse tension ;
• Moteurs ;
• Installation à haute température ;
• Isolation.

Le choix de l’appareil de mesure

Il existe une gamme de produits dont le degré de précision est variable. Tous prennent les mesures des ondes de chaleur en fonction d’une cible, des objets ou des personnes. Elle se calcule en dizaines de microns (10-5).

Les nouveaux modèles

Ils sont plus compacts, robustes et maniables. Il faut veiller à choisir les paramètres utiles. Il existe différents seuils de résolution infrarouge et de sensibilité thermique. Les paramètres permettent une évaluation plus ou moins fine, en fonction des besoins. Sur certains modèles, il est possible de changer d’objectifs en fonction des dimensions des surfaces à mesurer et aussi de choisir l’angle de vue.

Certains produits proposent, pour faciliter l’établissement d’un rapport, des marqueurs laser et un micro pour enregistrer les commentaires faits en direct.

Certains modèles sont conçus pour des températures extrêmes, pour faire des vues panoramiques. Leur autonomie peut être accrue au moyen d’un accumulateur.

NB : Un logiciel intégré permet d’enregistrer les données sur une carte SD et parfois de les transmettre, si la caméra est équipée d’une connexion Wifi.

Pour découvrir différents types de caméras, cliquez ici.

Attention ! Il ne faut pas les confondre avec les caméras infrarouges qui sont moins précises et visent essentiellement à détecter une présence humaine de nuit. Leur coût est moindre. Elle sont adaptées pour un résultat qui ne requiert pas d’entrer dans le détail.

La nécessité d’une analyse pertinente

Il est important de bénéficier d’un matériel adéquat, mais surtout de savoir l’utiliser et interpréter la mesure qui apparaît à l’écran.

Le rôle du thermicien

La caméra thermique ne remplace pas mais complète l’analyse visuele du thermicien. Il est le seul à pouvoir interpréter les images thermographiques et prendra en compte différents critères d’évaluation.

Les conditions de la prise de vue dépendent des bâtiments. Les caméras au sol dans les espaces restreints nécessitent tout de même un minimum de recul.

En effet, il ne faut pas que la chaleur du corps de l’opérateur n’interfère, ni celle qui fait suite à un déplacement d’objet.

De plus, elle nécessite d’être utilisée avec une météo calme, à température ni trop basse ni trop élevée, sans trop de vent, pour les modèles ordinaires.

La caméra peut être embarquée à bord d’un avion ou d’un hélicoptère. La vue aérienne reflète la toiture, mais pas l’intérieur du bâtiment ni les façades, en raison de l’angle de vue vertical.

Le calibrage

Pour être fiables, les produits doivent être régulièrement calibrés (ou étalonnés), avec un intervalle moyen d’une année (selon leur fréquence et leurs conditions d’usage). Un certificat d’étalonnage permet d’étalonner selon les points de mesure voulus, entre -18°C et +250°C.

Il est possible d’obtenir une certification d’étalonnage ISO (France) de façon à avoir des points de mesure fixes.

En France, il existe un patron de mesure national auquel il est possible de se référer pour étalonner les caméras.

Conclusion

L’utilisation de la caméra permet de réaliser des travaux qui améliorent les performances énergétiques des bâtiments. L’objectif est de réaliser des économies d’énergie pour réduire la facture des coûts, mais aussi l’impact environnemental. Il s’agit d’une mesure écologique qui est une priorité gouvernementale, encadrée par le cadre législatif de la Réglementation Thermique RT 2012.

Les caméras sont des produits qui facilitent les audits énergétiques nécessaires quand on envisage des travaux de construction et de rénovation. L’État contrôle, par l’intermédiaire de la Direction Départementale des Territoires (DDT, ex-DDE), la mise en oeuvre d’une réduction de la consommation en énergie.