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Le premier rapport sur les risques mondiaux de J.S. Held examine les risques et les opportunités potentiels pour les entreprises en 2024.
En savoir plusLa thermographie infrarouge est le processus permettant d'acquérir et d'analyser des informations d'image thermique capturées par un dispositif d'imagerie thermique non destructif, souvent appelé caméra infrarouge ou caméra IR. Ces appareils détectent l'énergie thermique émise et réfléchie par les objets et présentent ces informations sous forme d'image thermique, également appelée jpeg radiométrique. Une fois capturées, les images thermiques sont ensuite analysées via un logiciel spécialisé afin d'identifier les conditions thermiques. En complétant une enquête ou une analyse par une thermographie infrarouge, il est possible d'obtenir des informations supplémentaires qui autrement ne seraient pas visibles à l'oeil nu ou qui nécessiteraient d'importants tests destructifs.
Une erreur commune et conséquente à propos de l'utilisation des caméras IR pour les sciences de la restauration et de la construction consiste à penser que la caméra IR peut détecter l'humidité. Il est important de noter que les images thermiques représentent les températures dans les substrats ; les images thermiques ne représentent pas l'humidité ou ne font pas la distinction entre humide et sec. Cependant, alors que des irrégularités ou anomalies détectées en tant que conditions thermiques peuvent indiquer la présence potentielle d'humidité, des écarts de température et des variations dans les conditions thermiques se produisent souvent en raison de différents autres facteurs. Pour cette raison, l’analyse des images thermiques doit être effectuée par un thermographe infrarouge parfaitement formé, expérimenté et certifié, utilisant des instruments de terrain supplémentaires permettant de déterminer si les anomalies de température correspondent à des conditions humides, froides ou sont connexes à d'autres conditions.
Le processus de certification est un programme proposé par différents organismes qui généralement se basent sur les normes de l'American Society for Non-Destructive Testing (ASNT - Institut américain des essais non destructifs). Les niveaux de certification comprennent un niveau I, II et III et l'enseignement suit le degré de difficulté du niveau de certification. Actuellement, aux États-Unis, il n'existe pas d'exigences obligatoires en matière de formation ou de certification relative à l'utilisation de caméras IR ou à l'interprétation d'images thermiques. Par conséquent, une compréhension approfondie de la science à infrarouge et de son application est essentielle, ce qui englobe également le respect de la conformité des normes en vigueur en matière d'inspections thermographiques. Idéalement, des professionnels judiciaires réalisant une thermographie à titre d'experts devraient avoir au moins la certification de niveau I. De plus, une utilisation experte de la thermographie pour des enquêtes sur des bâtiments devrait être limitée à des thermographes compétents qui possèdent également une expérience dans l'étude, la conception et/ou la construction de bâtiments, y compris des architectes agréés, des ingénieurs, des scientifiques en bâtiment/hygiénistes industriels et des professionnels spécialisés en Mécanique, électricité et plomberie (MEP).
Il convient de préciser que la caméra thermique n'est qu'un outil parmi les nombreux outils utilisés pour réaliser des enquêtes d'imagerie thermique, et que la précision d'une caméra thermique dépend des réglages faits par le thermographe sur la caméra IR ainsi que de l'étalonnage standard de la caméra afin de garantir la confiance dans l'imagerie thermique recueillie. La boîte à outils d'un thermographe devrait contenir sa caméra, un humidimètre, un anémomètre, un thermohygromètre, un appareil-photo numérique standard si la caméra IR ne permet pas de recueillir de l'imagerie numérique et thermique.
Le thermographe doit attribuer des valeurs adéquates à certains paramètres d'imagerie thermique tels que l'émissivité, la température apparente réfléchie et les conditions atmosphériques entre autres afin d'obtenir des images thermiques précises. La qualité des mesures d'imagerie thermique dépend de la précision des instruments qui peut uniquement être validée si l'étalonnage standard est réalisé conformément aux exigences de chaque fabricant de caméra IR. Cet étalonnage établit que la caméra IR fonctionne correctement en enregistrant la température dans une plage précise qui a été vérifiée par comparaison avec une norme fiable. Le certificat d'étalonnage de chaque caméra doit être conservé avec la caméra et fourni sur demande afin d'en confirmer la précision.
Une caméra IR est correctement utilisée lorsque cela se fait en conformité avec les normes en vigueur qui régissent son utilisation. L'utilisation des caméras IR en tant qu'outil d'enquêtes a vraiment ses limites. Ainsi, les normes relatives à l'enveloppe des bâtiments, aux toitures, à la mise en place d'un isolant et à l'intérieur de bâtiments doivent être respectées. Il existe des normes européennes en vigueur, mais de nombreuses normes de l'American Society of Testing and Materials (ASTM) doivent être examinées et utilisées le cas échéant pour chaque application, afin de garantir la fiabilité des informations obtenues par infrarouge.
Il ne faut pas se fier à une image thermique seule pour déterminer la présence, la localisation ou l'étendue d'humidité ou de dommages causés par l'humidité. Au lieu de cela, une fois que les zones présentant des irrégularités ou anomalies suspectées sont identifiées à l'aide de la thermographie, il convient de les examiner plus précisément à l'aide d'outils secondaires tels que des humidimètres et des instruments de mesure d'humidité, ou tout autre moyen d'évaluation adéquate. L'enlèvement localisé des revêtements et/ou une déconstruction limitée ne devraient avoir lieu que lorsqu'une condition est vérifiée dans son intégralité.
Nous avons une étude de cas documentée qui illustre ceci ; l'illustration 1 correspond à une image visuelle du mur extérieur d'un bâtiment qui ne présente aucun problème, aucun dommage visuel ou décoloration du revêtement du bâtiment. L'image visuelle initiale est très importante et nécessite de nombreuses photos très proches afin de détecter les points d'entrée de l'humidité. L'illustration 2 est l'image thermique correspondante et chaque image visuelle doit être cadrée aussi près que possible que la même image numérique, si l'appareil photo ne permet de collecter pas l'image numérique et thermique en une seule image.
La configuration thermique illustrée sur cette image révèle des anomalies de configuration en bas à gauche de la fenêtre qui pourraient être des zones d'intrusion présumée d'eau et de dommages qui en résultent. Cependant, un complément d'enquête est nécessaire pour tirer cette conclusion en faisant preuve de suffisamment de certitude professionnelle. Dans ce cas, la cloison sèche a été retirée de la face intérieure du mur comme l'illustre l'image 3 et suite à une déconstruction mineure, il en ressort que l'anomalie thermique était en fait un reflet de la toiture en métal adjacente et n'était pas un dommage causé par l'intrusion d'eau.
Une déconstruction mineure aurait pu être évitée si des méthodes, des protocoles et des procédures adaptés avaient été suivis par l'enquêteur qui utilisait à cet effet de manière incorrecte l'image thermique. Cette image est avant tout prise de trop loin.
L'illustration 4 est un exemple inverse, elle montre une image visuelle d'un mur extérieur d'un bâtiment et l'illustration 5 est l'image thermique correspondante de la même vue du bâtiment.
Cette configuration thermique révèle également des anomalies situées en dessous des coins inférieurs de l'ouverture de la fenêtre, comme dans le cas précédent. Cependant, dans le cas présent, des mesures de teneur en humidité ont été recueillies pour confirmer que le taux d'humidité du bois est supérieur à la normale. Le revêtement extérieur a ensuite été retiré en dessous de l'ouverture de la fenêtre et l'illustration 6 montre visuellement l'existence d'intrusion d'eau et les dommages qui en résultent ont été confirmés. Ces deux exemples permettent de souligner l'importance d'aspects procéduraux appropriés dans l'utilisation de tous les outils d'enquête et du post-traitement dans l'application de la thermographie.
Le post-traitement est le terme qui décrit l'analyse de thermogrammes, réalisée après l'enquête, qui en général s'effectue à l'aide d'un des nombreux logiciels disponibles sur les thermographes. Le fait qu'un(e) expert(e) ignore ou exclut par manquement d'utiliser des paramètres de post-traitement indique qu'il ou elle peut avoir des pratiques douteuses. Comme indiqué précédemment, le thermographe doit attribuer des valeurs adéquates à certains paramètres d'imagerie thermique tels que l'émissivité, la température apparente réfléchie et les conditions atmosphériques entre autres afin d'obtenir des images thermiques précises. Lors du post-traitement, une mise au point thermique peut être réalisée pour mieux diffuser et mesurer l'anomalie thermique. Dans le logiciel de post-traitement, il est possible d'ajuster la gamme ou la plage de température dans laquelle les températures apparentes sont affichées. En ajustant la plage de température d'une image thermique, cela permet principalement d'ajuster le contraste, comme le montrent les illustrations 7 et 8, qui sont exactement les mêmes images mais à des plages de températures différentes. Une plage de température courte permet d'obtenir une image plus contrastée comme le montre l'illustration 7 alors qu'une plage plus large permet d'obtenir une image moins contrastée comme le montre l'illustration 8.
Il est possible de passer outre une mise au point thermique en déformant ou en déguisant certaines conditions. Par exemple, la plage de température peut être restreinte afin d'obtenir un contraste plus élevé de l'image thermique pour intensifier ou amplifier les différentiels ou anomalies de température. À l'inverse, la plage de température peut être élargie afin de réduire le contraste de l'image thermique pour dissimuler ou minimiser les différentiels ou anomalies de température.
Lorsqu'un expert prépare un rapport thermographique, il est important qu'il y intègre suffisamment d'informations pour soutenir ses enquêtes et analyses. Ces informations doivent au minimum contenir : le nom du thermographe, son niveau de certification, la caméra et l'objectif utilisés pour obtenir l'image, l'image thermique et l'image numérique correspondante, les valeurs présumées ou mesurées des paramètres telles que l'émissivité, la température réfléchie, etc, les conditions atmosphériques telles que la température ambiante, les conditions solaires, l'humidité relative, la distance par rapport à l'objet dont l'image a été enregistrée, la plage de température affichée et la date et l'heure à laquelle l'enquête a été réalisée et le lieu de l'enquête. L'omission de données essentielles dans le rapport thermographique peut fausser les conditions réelles et empêcher de déterminer l'exactitude des conclusions et de refléter les conditions existantes.
L'image thermique, comme représentée sur l'illustration 9 montre un mur extérieur d'un bâtiment en train d'être inspecté en raison d'une intrusion d'eau potentielle au niveau de la garniture de la fenêtre. Une personne qui n'a pas les compétences ou la formation pourrait croire à cause de cette image thermique en elle-même que l'anomalie peut en fait être un dommage ou un défaut.
Sans la prise en compte de l'image numérique correspondante comme le montre l'illustration 10, la présence d'un palmier adjacent et de son ombre n'aurait pas été dévoilée. Avec cette nouvelle information, il devient évident que l'anomalie est le résultat d'une ressource solaire et de l'ombre du palmier.
D'autres éléments indiquant qu'une étude à infrarouge n'a pas été réalisée correctement ou a été présentée de matière trompeuse, comprennent, sans toutefois s'y limiter, les faits suivants :
Au 21e siècle et dans le monde entier, la technologie infrarouge est utilisée dans différents et nombreux contextes. Dans toutes les branches, les sciences du bâtiment ont une multitude d'applications pour l'infrarouge. Une bonne utilisation de la technologie infrarouge pour toutes ces applications dépend avant tout de la capacité du thermographe à recueillir correctement les données, à réaliser l'enquête, à traiter les informations recueillies et à interpréter les données infrarouges obtenues. Lorsqu'elles sont collectées et traitées correctement, conformément aux normes en vigueur, examinées par des pairs, les données infrarouges et leurs résultats peuvent être considérés comme fiables et il est possible de compter sur ces derniers. Inversement, lorsqu'elles ne sont pas correctement collectées ou traités, soit par négligence soit volontairement, les données infrarouges peuvent être manifestement mal interprétées ou déformées et peuvent mener à des conclusions erronées.
Nous souhaiterions remercier Michelle Feduccia, PE, Tracey Dodd et Paul Christoferson dont les connaissances et l'expertise ont grandement contribué à cette recherche.
Michelle Feduccia est ingénieure principale au sein du département d'architecture judiciaire et d'ingénierie de J.S. Held. Ses études et son expérience comprennent les investigations sur les structures des bâtiments, les expertises judiciaires, l'enveloppe du bâtiment et les vices de construction. Elle a mené des enquêtes visant à déterminer les causes des dommages de divers bâtiments résidentiels individuels et collectifs de toutes tailles. Elle a géré plusieurs demandes d'indemnisation dans le but d'évaluer les dommages allégués sur des propriétés résidentielles multifamiliales. Elle a également effectué plusieurs relevés thermographiques dans le cadre de l'évaluation de la structure de l'enveloppe et de la toiture des bâtiments.
Vous pouvez contacter Michelle à l'adresse e-mail [e-mail protégé] ou au +1 813 460 4657.
Lors de l'inspection de bâtiments ou de structures après un événement catastrophique, tel qu'un ouragan, plusieurs types de dommages peuvent survenir. L'imprévisibilité des tempêtes peut présenter de nombreux défis lorsqu'il s'agit de déterminer comment...