Výpočet emisivity lidské kůže a její význam v termografii

18.04.2026

Neustálé snižování cen termokamer (termovizí) vede k tomu, že ji vlastní či používá čím dál tím více energetických specialistů, stavebních inženýrů či techniků.

Její použití má však svoje specifika, neboť snímá nám neviditelné infračervené záření a převádí je do viditelného spektra.

V současné době je možné koupit kvalitní termokamery jako přídavné zařízení k mobilnímu telefonu v ceně kolem 13 000 Kč, přitom mají již poměrně dobré rozlišení.

Za přibližně 250 000 Kč je pak již možné koupit dron s termokamerou s rozlišením 640×512 pixelů.

Ceny termokamer se jistě budou i nadále snižovat, a tak bude docházet i k jejich častějšímu využití.

Čtěte také: Význam koeficientu ekologické stability

I proto by jejich uživatelé měli znát zásady použití a v případě jejich využití k prokazování chyb či jevů by měli znát i normy, jimiž se zpracování protokolu řídí.

V listopadu 1999 vyšla ČSN EN 13187 (ČSN 73 0560) - Tepelné chování budov - Kvalitativní určení tepelných nepravidelností v pláštích budov - Infračervená metoda.

Pomůcka by měla pomoci méně zkušeným při vytváření termogramů pro diagnostiku staveb, resp. by měla být informativním textem využitelným při diagnostice staveb pomocí termovizní techniky.

Neobsahuje definice, pojmy a vysvětlení jednotlivých fyzikálních jevů, spíše je určena pro praktické využití termovize ve stavební praxi.

Termovize a její princip

Termovize je zařízení, které snímá objekt v infračerveném spektru a změřené hodnoty pak převádí na paletu barev.

Čtěte také: Objem nádob a třídění odpadu

Uživatel pak může jednak podle jednotlivých barevných polí a dále pak podle konkrétních hodnot v jednotlivých bodech, oblastech, profilech… usuzovat na průběh teplot ve stavbě a tím i na případné možné problémy ve stavbě.

Rozhodně nelze říci, že termovize, resp. termogram (obrázek vytvořený termovizí) mohou odhalit tepelné mosty nebo konkretizovat problém ve stavbě, natož, jak se někteří lidé domnívají, kvantifikovat úniky tepla.

Při termovizním měření je nutné si neustále důsledně uvědomovat, co termovize dělá.

Termovizi lze ve stavebnictví použít k mnoha různým účelům, všude tam, kde je vhodné snímat povrchovou teplotu a na jejím základě usuzovat na dění v konstrukci.

Termovizi nelze používat jako rentgen - není možné s ní pronikat pod povrch konstrukce, a tak musí být na každé měření konstrukce odhalená.

Čtěte také: Emisní povolenky a paliva

Využití termovize ve stavebnictví

Na co konkrétně tedy lze termovizi ve stavebnictví používat?

Termovize snímá v určitém úhlu a z určité vzdálenosti emitované tepelné záření o vlnové délce dané vlastnostmi snímacího zařízení a tento tepelný tok vizualizuje do určeného barevného spektra.

Množství tepelného záření emitovaného tělesem je závislé na emisivitě povrchu (emisivita některých materiálů tak, jak se uvádí v ČR, bez závislosti na vlnové délce, ve které platí, je v příloze 2, v příloze 3 je pak emisivita některých materiálů v závislosti na vlnové délce, při které byla zjišťována), na úhlu snímání, na snímané vlnové délce (existují různé kamery, které jsou citlivé na různé vlnové délky, obecně se rozdělují na krátkovlnné a dlouhovlnné), na teplotě povrchu.

Každému je jasné, že sochy jsou v konstantním prostředí, mají na celém povrchu stejnou teplotu.

Přesto termogramy ukazují, že zdánlivá teplota na různých částech sochy je různá.

To vše jsou závěry, které dělá člověk na základě zobrazení emitovaného tepla, svých znalostí a zkušeností.

Bohužel často s fatálními chybami, neboť se často domnívá, že termovize pracuje obdobným způsobem jako klasický fotoaparát, pouze v tepelném spektru, které člověk nevidí.

Termovize mohou převádět nasnímané tepelné záření do různých palet barev, vždy jde o to, jaký algoritmus zvolí programátor příslušného software, případně jakou barvu a systém přechodů barev naprogramuje pro barevné vyjádření jednotlivých nasnímaných tepelných záření v dané vlnové délce.

Je z nich patrné, že obecné vnímání - čím světlejší, tím teplejší, nemusí být pravda.

Při zpracovávání termogramu lze navíc ovlivnit vnímání pozorovatele nastavením různého teplotního rozlišení termogramu.

Kvalita měření je pochopitelně závislá na mnoha různých parametrech, které mohou ovlivnit kvalitu měření.

Emisivita a její vliv na měření

Emisivita je vlastnost materiálu související s jeho schopností emitovat tepelné záření.

Emisivita je vlastnost závislá na mnoha parametrech, je závislá mimo jiné i na vlnové délce emitovaného tepelného záření.

Obecně platí, že u dlouhovlnných termovizních systémů (vlnová délka 5 - 12 µm) není takový rozdíl mezi jednotlivými materiály, zejména není rozdíl mezi světlou a tmavou barvou.

Teoreticky by neměl být rozdíl žádný, ale tmavší barva lépe přijímá sálavé teplo okolí, proto bývá menší teplotní rozdíl na termogramu patrný.

Jiné to je, pokud je barevné rozlišení provedeno jiným materiálem.

U dlouhovlnných kamer to není tak nutné, protože zpravidla se snímá jeden povrch, který má, nezávisle na barvě, emisivitu stejnou.

Pokud jde o materiály s vysokou emisivitou jako je dřevo, omítka, kámen, cihla apod., není chyba v měření, pokud se emisivita nastaví nepřesně, nijak veliká.

U materiálů s nízkou emisivitou, což je například hliníkový plech, ale i mnoho dalších materiálů, může mít nepřesné nastavení emisivity velký dopad na měření.

Například u vápenné omítky s emisivitou 0,96 její nastavení o 2 setiny jinak znamená rozdíl 2 %.

Při vyhodnocování termogramů je nutné rozlišovat jednotlivé materiály, a buď u různých povrchů změnit při vyhodnocování v počítači emisivitu těchto povrchů, nebo dva rozdílné povrchy mezi sebou neporovnávat.

Při snímání je nutné si uvědomit, že emisivita má směrovost (emisivita závisí na úhlu vyzařování a je pod každým úhlem jiná - každé těleso vyzařuje určité množství energie, což je závislé na úhlu vyzařování).

Obecně opět platí, že obvykle je emisivita přibližně konstantní v úhlu do 60° od kolmice, u většiny materiálů dokonce do 45°, pod většími úhly pak emisivita již výrazně klesá a těleso má zdánlivě nižší povrchovou teplotu.

Na tuto vlastnost je potřeba dávat pozor zejména při měření dvou na sebe kolmých stěn a rohů stěn, kdy bychom, aby obě stěny byly porovnatelné, měli měřit z takové pozice, aby obě stěny svíraly s měřícím paprskem stejný úhel.

Při měření z jiného úhlu se pak stává, že ta stěna, která je měřena pod menším úhlem, vykazuje nižší povrchovou teplotu a zdánlivě tak lépe izoluje.

Další faktory ovlivňující měření termovizí

Vlnový rozsah termovize je také poměrně důležitý, ale protože ve stavebnictví se používají téměř výhradně dlouhovlnné systémy, není nutné toto téma více rozebírat.

Teplota okolí má vliv na absolutní vyčíslení teploty měřeného předmětu.

Pokud je chybně zadaná, tak rozdíly teplot mezi jednotlivými body na jednom termogramu zůstanou stejné, pouze dojde k jinému vyčíslení povrchové teploty.

Vzdálenost od měřeného objektu má vliv na absolutní vyčíslení teploty měřeného předmětu.

Pokud je chybně zadaná, tak rozdíly teplot mezi jednotlivými body na jednom termogramu zůstanou stejné, pouze dojde k jinému vyčíslení povrchové teploty.

Teplota okolních předmětů má opět vliv na absolutní vyčíslení teploty měřeného předmětu.

Pokud jsou však v okolí různě teplé předměty, může dojít i ke zkreslení vyjádření povrchových teplot v různém rozložení na termogramu.

To je dáno tím, že platí Stefan - Bolzanův zákon (stanovuje, že tepelný tok při sálání je závislý na čtvrté mocnině teploty: Φ = σ · S · T4, kde Φ je tepelný tok, S je plocha, σ je Stefan - Bolzanova konstanta a T je teplota v Kelvinech).

Pokud tedy mají okolní budovy povrchovou teplotu například kolem 0 °C, sálají poměrně značné teplo na své okolí.

Mraky sálají výrazně nižší energii a vesmír, tedy obloha bez mraků, nesálá téměř žádnou tepelnou energii.