IPT utiliza termografia em drone para inspeção de fachadas

A tecnologia avança, tornando o procedimento rápido e confiável. O Instituto de Pesquisas Tecnológicas já empregou a solução, com sucesso, na inspeção de fachadas de três edifícios de grande porte

Publicado em: 29/03/2021

Texto: Redação AECweb/e-Construmarket

Termografia em drone
A técnica traz várias vantagens, como permitir fotografar todas as fachadas do edifício em curto espaço de tempo (Foto: Gorodenkoff/Shutterstock)

O processo de inspeção visando a identificação de manifestações patológicas em fachadas de edifícios está prestes a ganhar uma poderosa ferramenta, conforme atestam os estudos em curso no Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT). “Estamos utilizando câmeras termográficas e convencionais acopladas a veículo aéreo não tripulado (VANT), ou popularmente drone, para auxiliar na etapa de inspeção”, diz o pesquisador Alexandre Cordeiro dos Santos, do Laboratório de Materiais para Produtos de Construção (LMPC), relatando que, nessa etapa, a tecnologia foi empregada para verificação de fachadas de três edifícios de grande porte, sendo que um deles tem mais de 50 m de altura.

A câmera termográfica utilizada nesses estudos é um equipamento de pequeno porte, com dimensões similares à de uma câmara convencional. A Figura 1 mostra o drone empregado pelo IPT (modelo DJI Inspire 1 V2.0) com tablet e controle remoto, e as câmeras convencional (RGB) Zenmuse X3 e termográfica Flir Zenmuse XT não radiométrica.

Drones
(Foto: acervo do IPT)
Estamos utilizando câmeras termográficas e convencionais acopladas a veículo aéreo não tripulado (VANT), ou popularmente drone, para auxiliar na etapa de inspeção
Alexandre Cordeiro dos Santos

A termografia torna visível o que o olho humano não pode ver na inspeção visual, graças à lente infravermelha do equipamento que converte a radiação infravermelha refletiva na superfície de um elemento em estudo, em sinais elétricos que são transformados em pixels. Ou seja, fornece uma imagem térmica (termograma) com dados de temperatura da superfície da fachada, por exemplo.

“Basicamente, quando há algum tipo de irregularidade no material, o fluxo de calor é alterado tanto do ambiente externo para o interior dos materiais da fachada, quanto vice-versa. Consequentemente, o termograma apresenta regiões com cores diferentes, indicando a distribuição irregular de temperaturas na superfície da fachada, que permite avaliar se naquele ponto há anomalias”, expõe o pesquisador Osmar Hamilton Becere, que cita como exemplo, a presença de fissuras, descolamento de revestimento cerâmico, falta de argamassa nas juntas e som cavo.

Fissuras
Figura 2: Imagem convencional de parte da fachada frontal de edifício histórico (Foto: acervo do IPT)
Fissuras
Figura 3: Imagem termográfica da mesma região da fachada da Figura 2 (Foto: acervo do IPT)

Detecção de fissuras: 

Na Figura 2, em (a), presença de fissura não facilmente identificada pela imagem convencional (RGB). Na Figura 3, a mesma fissura obtida de câmera termográfica fica destacada em roxo (a1), formando uma “linha contínua” com a parte tratada dessa fissura (b1).

Santos complementa lembrando que cada material tem seu próprio coeficiente de condutividade térmica. “É o caso, por exemplo, de uma fachada revestida que está emitindo infravermelho e a câmera termográfica está captando e convertendo em termogramas. Se houver uma bolha ou camada de ar, a temperatura será menor nessa área”, detalha. Ele conta que o laboratório realizou alguns testes prévios, molhando a superfície de uma parede simulando uma manifestação patológica, e constatou pela termografia que, ali, a temperatura era menor.

Do convencional à termografia em drone

O método convencional de inspeção normalmente requer o deslocamento do profissional pela fachada do edifício, em equipamento como o balancim elétrico, que faz a inspeção visualmente e/ou utilizando ferramenta contundente. “O trabalho é totalmente manual”, lembra Becere. “Na medida em que é identificada alguma manifestação patológica, o profissional delimita na própria fachada e/ou registra em planta da fachada as regiões anômalas identificadas na inspeção. Os dados são, posteriormente, transpostos para o relatório e/ou documento técnico, que apresentará a proposição das diretrizes ao projeto de recuperação da fachada”, explica Santos.

No setor da construção civil, há empresas que utilizam o escaneamento por infravermelho para esse fim, porém, realizado por profissional transitando na fachada do edifício. Ainda que seja o mesmo princípio do uso da tecnologia de termografia, esse procedimento não é muito prático. Muitas vezes, há limitação de acesso a regiões das fachadas dos edifícios, o que pode inviabilizar o diagnóstico preventivo de eventuais manifestações patológicas.

Por sua vez, a câmera termográfica embarcada em drone se adequa a essa função, permitindo identificar as manifestações patológicas, ainda em fase inicial (diagnóstico preventivo) num processo de inspeção periódica, por exemplo. “Seria o mesmo que uma pessoa aparentemente saudável, após ser submetida a um exame de imagem, descobrir que tem uma doença oculta, como cálculo renal”, compara Santos.

Vantagens

A termografia funciona à semelhança de um raio x, permitindo detectar, por exemplo, desde uma fissura na superfície do revestimento até falhas não visíveis dentro da parede. Por exemplo, vazios no interior do sistema de revestimento da fachada. “Possibilita diferenciar os elementos que compõem a fachada, como a viga, o pilar, o bloco de concreto, a argamassa das juntas. E, inclusive, microfissuras que permitem a infiltração de água e sua profundidade. E mais, conseguimos identificar se é uma fissura por movimentação da estrutura ou devido à retração da argamassa”, destaca Santos.

Se a inspeção for feita manualmente, somente a locação do balancim demora dias desde o contrato, a entrega na obra e sua instalação. Além disso, o procedimento de inspeção exige profissionais qualificados e envolve os riscos inerentes ao trabalho em altura
Osmar Hamilton Becere

Segundo Becere, a câmera termográfica acoplada ao drone tem a grande vantagem de permitir fotografar todas as fachadas do edifício, em curto espaço de tempo. “Se a inspeção for feita manualmente, somente a locação do balancim demora dias desde o contrato, a entrega na obra e sua instalação. Além disso, o procedimento de inspeção exige profissionais qualificados e envolve os riscos inerentes ao trabalho em altura”, observa Becere.

No estudo do IPT, são feitos fotos e vídeos de altíssima resolução com câmera convencional, para comparar com as imagens captadas pela termográfica. O procedimento auxilia a evidenciar as manifestações patológicas e, consequentemente, o estado de degradação do elemento. “A câmera convencional mostra apenas o que está externo. Porém, no caso de uma edificação histórica, por exemplo, visualmente a fachada pode não apresentar problemas, mas por trás da pintura ou do revestimento cerâmico já se iniciou um processo de degradação lenta que, se não for tratado a tempo, comprometerá sua durabilidade”, exemplifica Santos.

Projeto de recuperação

A termografia embarcada em drone produz elevado volume de dados que, numa segunda etapa, serão analisados pelos especialistas. O próximo passo é aprofundar a investigação, caracterizando essas manifestações patológicas que estão comprometendo o desempenho da fachada. “Pode ser identificada uma fissura que está apenas permitindo a passagem de água, sem comprometer a segurança, por exemplo”, diz Becere.

Confirmada a existência de manifestação patológica, é feita a prospecção in loco, abrindo a área para avaliar o estado de degradação e, também, se há comprometimento do entorno. “No caso de descolamento de revestimento cerâmico, por exemplo, sem queda do material, nessa prospecção também é verificada as condições de aderência do revestimento”, comenta Becere. Independentemente da manifestação patológica constatada na termografia, são coletadas amostras para ensaios no LMPC - IPT. “O laudo inicial das imagens é liberado em cerca de uma semana. Já o relatório e o projeto de recuperação podem demorar até 90 dias, dependendo do porte da obra”, relata Santos.

Os pesquisadores chamam a atenção para o grande potencial que a inspeção termográfica por drone abre para as inspeções preventivas nas fachadas. “Será uma quebra do paradigma no diagnóstico preventivo, inclusive em edifícios históricos”, diz Santos. Com o uso de drone será possível, também, o estudo de patologias em elementos de edifícios localizados em regiões de difícil acesso, que dificultam ou até mesmo impossibilita a colocação de balancim. “Além das fachadas, a tecnologia permitirá a inspeção de coberturas, local mais complexo para ser estudado, mas que, com a câmera termográfica acoplada ao drone, será rápida, fácil e de ótima qualidade”, completa Becere.

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Colaboração técnica

Alexandre Cordeiro dos Santos
Alexandre Cordeiro dos Santos – Engenheiro Civil com mestrado em Habitação: Planejamento e Tecnologia, pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo (IPT). É Pesquisador do Laboratório de Materiais para Produtos de Construção (LMPC) do IPT, onde atua em projetos de pesquisa e serviços tecnológicos, como ensaios de caracterização e desempenho de materiais de sistemas de revestimentos aderidos; diagnóstico de manifestações patológicas em edificações, patrimônio histórico edificado, hospitais e indústrias; simulações higrotérmicas (transporte de umidade em materiais) e impressão 3D na construção civil.
Osmar Hamilton Becere
Osmar Hamilton Becere – Tecnólogo em Construção Civil com mestrado em Habitação: Planejamento e Tecnologia, pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo (IPT). É pesquisador do Laboratório de Materiais para Produtos de Construção (LMPC) do IPT, onde atua em projetos de pesquisa e serviços tecnológicos, como ensaios de caracterização e desempenho de materiais de sistemas de revestimentos aderidos; diagnóstico de manifestações patológicas em edificações, patrimônio histórico edificado, hospitais e indústrias.