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Utilisation d’une caméra à imagerie thermique pour localiser l’humidité dans les toits plats d’immeubles commerciaux

jeudi, avril 29 2021

Les caméras à imagerie thermique peuvent créer des cartes détaillées des toits à faible pente d’immeubles commerciaux et détecter où un excès d’humidité est piégé, où la source de la fuite se trouve ou s’il y a de l’isolant trempé ou endommagé. Les professionnels de la toiture scannent le toit et obtiennent des images qui sont compilées dans une carte composite, ou encore, ils prennent une photo aérienne du toit au complet. Ces images thermiques limitent la recherche d’infiltration d’eau sans endommager ou perforer le toit; on économise donc tu temps et on identifie avec précision les zones nécessitant des réparations.

finding roof leaks with thermal imaging

Les caméras à imagerie thermique captent les rayons infrarouges qui font partie du spectre électromagnétique non visible aux humains. La lumière infrarouge peut être utilisée pour mesurer la chaleur radiée par un objet. Et parce que les caméras thermiques ignorent complètement la lumière visible, leurs valeurs thermiques ne sont pas voilées par les objets solides, comme les murs ou les membranes de toiture.

Le principe de base de cette technologie est que l’humidité ajoute une masse thermique à un matériau de toiture, masse qui lui fait retenir la chaleur plus longtemps que le matériau sec adjacent. Dans des conditions appropriées, la caméra thermique capte cette chaleur de la même façon que les caméras ordinaires captent la lumière visible et créent une image qui montre l’étendue des problèmes d’humidité dans le système de toiture.

L’imagerie thermique est un élément essentiel de l’entretien préventif d’un toit de plusieurs millions de dollars. Elle constitue un excellent moyen d’illustrer l’infiltration et la migration de l’humidité dans un toit et peut contribuer à planifier des dispositions budgétaires en vue de la restauration. L’imagerie thermique peut identifier les parties saines d’un toit et assurer la conservation à long terme. L’utilisation de cette technologie peut contribuer à prévenir les dommages causés par l’eau avant qu’une infiltration engendre un problème sérieux; par conséquent, elle permet aux propriétaires d’être proactifs et d’empêcher les dommages collatéraux à l’intérieur du bâtiment. Elle constitue donc une ressource supplémentaire servant à évaluer la santé générale du toit sans devoir effectuer des essais destructifs ou aléatoires.

Il y a beaucoup à apprendre sur l’imagerie thermique si l’on veut en tirer le plein avantage. Nous couvrirons ce que vous devez savoir dans le présent guide.

Man holding a Thermographic Camera on a roof

En quoi les caméras thermographiques sont-elles importantes pour les professionnels de la toiture?

Avant de disposer de caméras thermographiques, les professionnels de la toiture utilisaient différentes méthodes pour déceler les fuites et la condensation dans les toits plats d’immeubles commerciaux. Ces méthodes, telle l’utilisation de compteurs de capacitance diélectrique et de jauges de densité nucléaire, ne permettaient d’effectuer que des relevés ponctuels et pouvaient impliquer la prise d’échantillons sacrificiels de toiture. Ces types de contrôle étaient coûteux en temps et en argent tout en étant intrusifs. En comparaison, l’imagerie thermique est relativement rapide et abordable.

L’imagerie thermographique offre aux propriétaires beaucoup plus d’information sur l’endroit exact où l’humidité est piégée et même, quelle couche en particulier est touchée et quelles zones du toit sont sèches et fonctionnelles. Cette information permet aux propriétaires d’économiser considérablement sur leur investissement en ne remplaçant que ce qui est humide et en réduisant l’arrachage au minimum.

Cette information additionnelle offerte par l’imagerie thermographique en fait un excellent choix pour les entreprises de gestion de propriétés et les grandes corporations composées de décideurs, et ce, pour les raisons suivantes :

  • L’imagerie thermographique produit des cartes pouvant être incluses dans les rapports sur l’état du toit. Étant donné l’interprétation provenant d’un professionnel certifié en infrarouge, ces cartes sont faciles à consulter, à comprendre et à utiliser pour amorcer des plans d’action.
  • Ces cartes contribuent aussi à planifier votre budget et estimer les coûts de réparation du toit.
  • Les gestionnaires d’installations peuvent utiliser les cartes pour déceler les fuites et autres problèmes insidieux et dangereux, comme la formation de moisissure ou l’érosion de l’intégrité structurelle du platelage de toit. L’exposition à l’humidité à long terme peut entraîner la corrosion et affaiblir certains platelages métalliques.
  • Les compagnies d’assurance peuvent utiliser les cartes thermiques pour évaluer les conditions du bâtiment en temps réel d’un immeuble et déterminer leurs taux. Certains fabricants de toiture peuvent exiger l’imagerie thermique pour maintenir leurs garanties. Des acheteurs éventuels sont aussi susceptibles de faire appel à ce type d’évaluation de toiture.

Comment une caméra thermique fonctionne-t-elle?

side by side phtotos of a roof Thermal Image next to regular photo

La chaleur dégage de la lumière infrarouge. Les caméras thermiques captent la lumière infrarouge et prennent une photo de cette lumière, de la même façon qu’une caméra de téléphone intelligent prend une photo d’une lumière visible.

Plus il y a de la chaleur dans une zone, plus vive cette zone apparaît dans l’image finale. Bien que les caméras thermiques produisent des images en noir et blanc, les thermographes utilisent souvent un logiciel pour ajouter des couleurs aux images et aviver davantage les différences subtiles de température.

La thermographie a de nombreuses autres applications hors du domaine de la toiture. Plus particulièrement, les pompiers l’utilisent pour déceler les flammes persistantes et se servent des instruments de vision nocturnes pour trouver des personnes et des animaux. La thermographie est aussi utilisée pour cartographier la circulation sanguine chez les humains aux fins de diagnostic du cancer et d’autres conditions.

Comment les inspections de toit par imagerie thermique décèlent-elles l’humidité?

Pour détecter l’humidité dans les toits, les thermographes profitent du fait que l’eau ajoute de la masse thermique aux objets, ce qui est détecté par les caméras thermographiques. L’isolant de toiture mouillé absorbe plus de chaleur du soleil pendant la journée. La nuit, cette chaleur est relâchée plus lentement et apparaît plus chaude dans l’imagerie thermique.

 colorful Thermal Image showing Moisture on a roof

La différence de température entre le matériau de toiture mouillé et celui qui est sec peut n’être que de 2 à 4 degrés; c’est pourquoi la caméra d’imagerie thermique utilisée à cet effet doit être très sensible. Plusieurs éléments d’un toit peuvent paraître plus chauds sans être mouillés, comme l’équipement de CVCA et les drains contenant de l’eau sur les toits plats. Un thermographe certifié est celui qui détermine les zones d’éléments chauds avant d’effectuer les essais et qui garantit que les images finales sont interprétées correctement. Les matériaux de toiture réfléchissants peuvent aussi paraître mouillés sur l’image thermique; il est donc nécessaire que votre thermographe certifié sache quels matériaux ont été utilisés dans la construction du toit.

De plus, étant donné que la caméra d’imagerie thermique détecte la chaleur provenant d’un excès d’humidité, les résultats de l’imagerie thermique doivent être confirmés, ce qui est effectué habituellement au moyen d’un hygromètre.

Cet instrument est une sonde qui détecte l’humidité dans le toit sans que l’on doive découper la membrane. Cependant, il n’est pas possible de vérifier un toit entier d’un immeuble commercial au moyen de cet instrument, car ce serait beaucoup trop long. En revanche, des vérifications aléatoires peuvent être effectuées pour confirmer les résultats d’un scan d’imagerie thermique et empêcher le remplacement inutile de matériaux de toiture.

moisture meter for flat roofs

Quand convient-il d’effectuer un scan d’imagerie thermique sur un toit?

Un thermographe doit attendre les conditions propices pour scanner un toit. Dépendamment du climat et des conditions météorologiques en cours, deux options s’offrent à lui : un scan chaud ou un scan froid.

Si le thermographe décide d’utiliser un scan chaud, la température extérieure doit être supérieure à 10°C (50°F) et il doit faire soleil. S’il ne fait pas suffisamment chaud ou si la couverture nuageuse est trop dense, le toit n’absorbe pas assez de chaleur pendant la journée pour donner des résultats précis. Cette absorption de chaleur s’appelle « charge solaire ».

De plus, il n’est pas recommandé de scanner un toit alors qu’il vient de pleuvoir. Si le toit est mouillé par la pluie, il sera très difficile, sinon impossible, de savoir si l’humidité détectée par le scan provient de la pluie ou d’une fuite. Le même principe s’applique pour la rosée. Si le point de rosée est atteint et de la condensation se forme sur le toit, il est difficile de savoir si l’humidité provient de la rosée ou d’une condensation interne.

Tant qu’il fait chaud et sec, le thermographe peut effectuer le scan en début de soirée. Au fur et à mesure que les températures chutent pendant la soirée, le toit dégage sa chaleur. Mais les zones mouillées conservent leur chaleur plus longtemps et apparaissent plus vives sur le scan. Le scan doit être effectué rapidement. Dépendamment de la vitesse des changements de température, même les zones mouillées du toit peuvent perdre rapidement la chaleur que le scan peut détecter. Si possible, le scan doit être complété avant cette baisse de température, sinon, il doit être repris une autre soirée.

Dans les climats froids, il est fort possible que ces conditions chaudes et sèches ne puissent être obtenues. Les propriétaires d’immeubles dans ces zones froides peuvent plutôt faire faire des scans froids à une température de 10°C (50°F) ou moins. Au lieu de dépendre du soleil pour obtenir une charge solaire, cette méthode utilise la chaleur interne de l’immeuble pour réchauffer le toit. Il pourrait être nécessaire d’augmenter la température à l’intérieur du bâtiment pour une courte durée pour marquer cette différence.

Quel que soit le climat dans lequel votre immeuble est situé, un thermographe compétent peut vous guider pour décider des conditions idéales.

Caméras thermiques pour les toits d’immeubles commerciaux

Étant donné qu’il existe de nombreuses applications pour l’imagerie thermique, il y a aussi de nombreux types de caméras sur le marché. En ce qui concerne la toiture commerciale, la caméra thermique idéale doit être très sensible et capable de détecter une différence d’un seul degré. Il est aussi préférable que cette caméra mesure les longueurs d’onde moyennes (3 à 5 micromètres) au lieu des grandes longueurs d’onde (8 micromètres et plus), étant donné que ces longueurs d’onde sont susceptibles d’être moins déformées par les matériaux réfléchissants sur le toit ou l’isolant dans le toit.

De plus, un objectif grand-angle et une haute résolution spatiale sont des éléments importants, de sorte que les images révèlent non seulement l’humidité, mais aussi une zone du toit assez large pour que les couvreurs puissent s’en servir comme guide pour localiser l’endroit exact où l’humidité est piégée.

 Infrared Thermal Camera back screen

Quelle incidence les matériaux de toiture ont-ils sur les scans thermographiques?

La technologie d’imagerie thermique est un outil d’une incroyable utilité. Il peut aussi être utilisé sur certains types de toits à pente faible (plats) d’immeubles commerciaux, selon des conditions météorologiques spécifiques et à certains moments. Les systèmes de toiture multicouche et les systèmes de membrane thermo soudable sont habituellement des systèmes idéaux pour les scans thermographiques. Toutefois, tous les matériaux de toiture pour immeubles commerciaux ne sont pas idéaux pour les scans thermographiques. En fait, certains matériaux et systèmes de toiture ne conviennent tout simplement pas.

Voici certains systèmes et matériaux de toiture pour immeubles commerciaux qui sont incompatibles avec la plupart des méthodes infrarouges servant à scanner l’humidité dans un toit :

  • Toitures sur platelage de béton, particulièrement le béton isolant léger contenant de l’humidité
  • Systèmes de membrane de toiture inversée ou protégée
  • Certains types d’isolant, y compris le verre mousse et le mousse à alvéoles fermées comme le polyuréthane
  • Toitures végétales
  • Toitures lourdement lestées
  • Toitures métalliques, particulièrement celles comportant un enduit réfléchissant
  • Toitures blanches ou toitures comportant un isolant à revêtement d’aluminium (très exigeant pour les scanneurs)

Tout autre système de toiture « froide » est très difficile (mais non impossible) pour les scanneurs infrarouges à détecter l’humidité dans un toit. Ces types de toiture ont leur isolant sous le platelage et une couche de ventilation dégage la chaleur provenant du métal. La seule méthode pouvant capter l’humidité dans l’isolant de ce type de toiture est celle « sous le toit », méthode que nous discuterons plus loin. Ces systèmes et matériaux de toiture incluent :

Autres éléments de toiture ou de bâtiment pouvant affecter le scan thermique :

  • Eau stagnante sur la surface du toit
  • Une grande quantité de ballast sur le toit
  • Équipement générant de la chaleur sous le toit (cet équipement peut tout simplement être fermé quelques heures avant le scan)
  • Travaux de réparation exécutés préalablement si les matériaux utilisés sont différents des autres matériaux sur le reste du toit.

Réaliser un scan thermique

Il y a quatre méthodes pour effectuer un scan thermique des toits :

1. Sous le toit

Infrared moisture scan from under the roof

Ce type de scan est effectué de l’intérieur du bâtiment. Tout d’abord, vous devez enlever toute obstruction du champ de vision du toit, y compris les panneaux de plafond. Cela implique beaucoup de travail et c’est pourquoi cette méthode est rarement utilisée à moins de n’avoir aucune autre option. C’est la seule méthode à utiliser pour les toitures métalliques.

Une fois les panneaux de plafond retirés, vous n’avez qu’à pointer et prendre des photos du toit à l’aide de la caméra thermique. Étant donné l’angle de vision limité, vous devrez prendre plusieurs images et noter leur position sous le toit afin de pouvoir détecter l’humidité plus tard. De plus, puisque vos images n’ont pas de points de repère du toit, il est difficile pour les couvreurs d’utiliser ces images pour les guider dans leurs réparations à partir du toit.

2. Sur le toit

Cette méthode implique que vous devez prendre les photos alors que vous vous tenez debout sur le toit. Les thermographes utilisant cette méthode ont l’habitude de marquer avec de la peinture toute zone d’humidité pour faciliter le repérage plus tard.

On The Roof Method of conducting a thermal imaging inspection

3. Méthode d’une position élevée

Si l’on prend des images thermographiques à partir d’une position élevée, il est souvent plus facile de les interpréter plus tard, étant donné que ces images captent davantage de surface du toit, y compris tout dispositif pouvant être utilisé comme point de repère lors des réparations. Les thermographes font souvent l’erreur de prendre des photos trop près des zones mouillées.

Elevated Vantage Point Method of conducting a infrared roof moisture scan

4. Méthode aérienne

La prise d’images thermiques à partir d’un avion ou d’un drone présente bon nombre d’avantages. À l’aide de cette méthode, le couvreur peut créer une carte complète d’un toit, même si le toit est très grand. La caméra thermique haute résolution offre des cartes très détaillées. Toutefois, il faut être équipé d’une caméra très puissante, car plus on s’éloigne de la surface du toit, plus la chaleur se dissipe et la lecture devient alors plus exigeante.

aerial infrared thermography of commercial roof

Les mesures thermiques aériennes d’un toit peuvent fort bien être la seule option pour les toits qui sont inaccessibles, dangereux d’accès ou très étendus. Du point de vue des couvreurs, un scan aérien est pratique, car ils peuvent prendre des images thermiques de plusieurs toits en une nuit et ils n’ont pas à transporter d’équipement. La technologie des drones était très onéreuse dans le passé, mais elle est devenue plus accessible à l’heure actuelle.

Avant d’effectuer ce type de scans, vous et le thermographe devez examiner le toit et en définir les points d’accès, les sources de chaleur, les détails de solin et de pénétration et les risques pour la sécurité. Le thermographe sera alors mieux équipé pour interpréter les résultats finaux et être en sécurité lors de l’exécution du scan.

Après le scan

Après la production de l’imagerie thermique, vous aurez besoin d’un thermographe pour interpréter les résultats et d’un couvreur pour exécuter la vérification, trouver la source exacte de toute fuite et effectuer les réparations qui s’imposent.

infrared imaging analysis for roof leak detection

Quels sont les avantages de l’imagerie thermique exécutée sur les toits d’immeubles commerciaux?

Les propriétaires d’immeubles commerciaux peuvent bénéficier des inspections de toit par imagerie thermique même si leurs toits semblent fonctionner actuellement de façon normale. L’établissement d’une signature thermique de base peut contribuer à la planification et la budgétisation à long terme. L’imagerie peut fournir de l’information sur les projections et la planification du chauffage/refroidissement du bâtiment pour évaluer les variations et les charges thermiques à long terme. Les conservationnistes peuvent aussi identifier les parties d’un toit qui fonctionnent et restaurer les valeurs thermiques des isolants à leur état initial.

En outre, lorsqu’ils sont exécutés correctement, les scans infrarouges d’humidité dans le toit peuvent détecter des problèmes très mineurs et permettre aux propriétaires d’immeubles de régler ces problèmes avant qu’ils ne s’aggravent. Une infiltration d’eau peut ne pas pénétrer immédiatement dans le bâtiment, mais imbiber l’isolant et le rendre inefficace. Elle peut aussi endommager les autres couches de la toiture en répandant l’humidité.

Premières étapes pour obtenir un scan thermique de votre toit

Informez-vous auprès d’un thermographe compétent pour savoir si votre toit se prête bien à l’imagerie thermique, puis pour définir le type de scan thermique susceptible de donner les meilleurs résultats et enfin pour décider des conditions atmosphériques propices à effectuer le scan. Il est toujours recommandé de faire interpréter les résultats d’un scan d’imagerie thermique par un thermographe.

Même si l’imagerie thermique requiert des conditions très spécifiques, elle est un outil extrêmement précieux pour les gestionnaires et propriétaires d’immeubles commerciaux à toit plat, ainsi que pour les couvreurs, pour économiser et entretenir leur toit, en conserver la garantie limitée et limiter les réparations inutiles. Après avoir fait faire une imagerie thermique de votre toit, vous pouvez communiquer avec un maître couvreur en utilisant notre Localisateur d’entrepreneurs pour exécuter les réparations qui s’imposent.

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