Termografia nella diagnostica strutturale non distruttiva

La termografia è una tecnica di indagine diagnostica che utilizza fotocamere termiche per rilevare le temperature superficiali degli oggetti e fornire immagini termografiche.

Il rilievo termografico è utile per la diagnosi strutturale degli edifici, poiché consente di individuare tempestivamente eventuali anomalie termiche che possono essere associate a problemi strutturali o di isolamento termico. Grazie alla termografia, è possibile intervenire rapidamente per prevenire eventuali danni strutturali o problemi di isolamento termico, migliorando l'efficienza energetica dell'edificio e riducendo i costi di manutenzione.

La circolare esplicativa alle NTC 2018 menziona la termografia come una delle principali tecniche diagnostiche non distruttive utilizzate per classificare la qualità della muratura e raggiungere il livello di conoscenza 2 (LC2). Ciò significa che la termografia rientra a far parte di quelle tecniche di indagine che si possono impiegare per valutare la sicurezza sismica degli edifici.

Inoltre, Linee guida per la "Valutazione e riduzione del rischio sismico del patrimonio culturale", indica l'utilizzo della termografia come supporto e completamento alle attività di rilievo geometrico e di caratterizzazione dei materiali. Ciò significa che tale tecnica di rilievo può essere utilizzata per identificare eventuali anomalie termiche sulla superficie degli edifici, che possono essere indicative di eventuali difetti strutturali o lesioni nei materiali da costruzione.

Come effettuare un rilievo termografico

In primis, definiamo lo strumento principale da utilizzare, la termocamera. Si tratta di un dispositivo che consente di rilevare le differenze di temperatura sulla superficie di un oggetto. Lo strumento è dotato di un’ottica speciale in grado di immagazzinare le radiazioni termiche provenienti dall'oggetto e di convertirle in segnali elettrici, tramite l’elettronica dedicata, che vengono elaborati per creare un'immagine termografica. Tale immagine viene rappresentata con una scala di colori appropriata, in base alle criticità che si vogliono evidenziare, in funzione delle diverse temperature superficiali rilevate

La termografia può essere eseguita in modalità attiva o passiva, a seconda della sorgente di calore utilizzata per generare il segnale termico da rilevare.

La modalità attiva prevede l'utilizzo di una sorgente di calore esterna, come ad esempio una lampada o un generatore di calore, per innalzare la temperatura dell’oggetto di alcuni gradi in modo da rilevare, con un maggiore dettaglio, tutto quello che si trova celato sotto l’intonaco di un muro, ad esempio. I vari strati che compongono il muro si scalderanno in maniera differente in virtù delle differenti proprietà termiche e queste differenze verranno rappresentate nel termogramma. Risulta quindi comprensibile come sia efficace l’impiego della termografia per rilevare strutture lignee nascoste nel muro o le canne fumarie murate o i quadri fessurativi non visibili ad occhio nudo

La modalità passiva, invece, si basa sul rilievo delle radiazioni infrarosse emesse dagli oggetti solo in base ai cicli naturali di riscaldamento e raffreddamento. La modalità passiva viene utilizzata principalmente per la diagnosi delle dispersioni energetiche degli edifici e per l’analisi della presenza e distribuzione di umidità nelle strutture.

Entrambe le modalità di termografia hanno vantaggi e limitazioni, e la scelta dipende dalle specifiche esigenze dell'applicazione. La modalità attiva è utile per la diagnosi di problemi di isolamento termico e di ponti termici, ma richiede l'utilizzo di una sorgente di calore esterna e può essere influenzata da fattori ambientali come la presenza di vento o di luce solare. La modalità passiva, invece, è utile per la diagnosi di difetti strutturali e di infiltrazioni di umidità, ma può essere influenzata da fattori come la presenza di riflessi o di fonti di calore esterne.

Qui entra in gioco il fattore umano: il tecnico esperto nella termografia è un professionista altamente specializzato che deve avere competenze multidisciplinari, tra cui conoscenze in materia di fisica, tecnologie di imaging termico, costruzioni edilizie e tecniche di diagnostica strutturale. La sua esperienza e le sue competenze sono fondamentali per garantire l'efficacia della tecnica di termografia e la corretta valutazione delle condizioni strutturali degli edifici.

Principali applicazioni dell’analisi termografica

La termografia consente di raccogliere informazioni relative alle caratteristiche strutturali delle costruzioni, allo stato conservazione dei materiali e alle sue vulnerabilità strutturali. L’utilizzo di questo metodo può fornire un’interessante lettura degli strati nascosti del manufatto edilizio, ponendo in evidenza anomalie e particolari architettonici nascosti alla vista.

La termografia passiva permette di rilevare la radiazione termica emessa da un corpo senza apportare alcuna sollecitazione termica ed è impiegata per le verifiche termo-igrometriche delle murature e delle dispersioni termiche attraverso l’involucro edilizio.

La termografia attiva, soprattutto nella valutazione sismica degli edifici, permette di rilevare:

• l’aderenza dei rivestimenti ai supporti murari;
• la tipologia del paramento murario;
• i vuoti, le discontinuità, le tracce di passati interventi e di vecchie aperture;
• le architravature delle aperture, con relativi particolari di appoggio;
• gli elementi spingenti e presenza di presidi atti ad assorbirne le spinte;
• le orditure dei solai, particolari di appoggio delle travi, loro collegamenti con le pareti circostanti;
• gli elementi di elevata vulnerabilità (pareti divisorie sottili o non ammorsate, controsoffitti, impianti e comignoli);
• la qualità del collegamento tra orizzontamenti e pareti ed eventuale presenza di cordoli di piano o di altri dispositivi di collegamento.

In sintesi, questa tecnica di rilievo, così come realizzata dai nostri esperti di Arch-indagini, presenta diversi vantaggi:

• è un’analisi del tutto non invasiva;
• Permette di acquisire in maniera estensiva informazioni sull’omogeneità delle caratteristiche della struttura e sulla presenza di aree soggette ad anomalie senza dover intervenire direttamente sulla muratura con ispezioni di tipo invasivo;
• Durante lo svolgimento dell’indagine non è necessario abbandonare l’immobile o interrompere le attività che si stanno conducendo al suo interno;
• Consente di esaminare estese superfici murarie anche in zone raggiungibili solo con l’impiego di ponteggi;
• Questo metodo è in grado di fornire una serie di informazioni di carattere tecnico-costruttivo, quali la identificazione di strutture portanti, orditura dei solai, cavità, che altrimenti sarebbero verificabili solamente con operazioni di carattere distruttivo;
• Permette di ottenere output grafici di più facile comprensione, se il rilievo termografico è stato condotto da personale qualificato.

Articolo a cura dello studio di architettura Arch-indagini, specializzato in diagnostica strutturale e indagini non distruttive per edifici.