Construction characterization through thermography

Abstract

A termografia infravermelha (TRI) surgiu como um método crítico de ensaios não destrutivos (END) na engenharia civil, oferecendo a capacidade de detetar anomalias subsuperficiais sem danificar a estrutura. A técnica capitaliza a radiação infravermelha emitida naturalmente pelos materiais de construção, que varia com a temperatura da superfície e revela patologias ocultas como delaminação, infiltração de umidade, defeitos de isolamento e ponte térmica. Esta ferramenta de diagnóstico passiva e ativa é particularmente útil na fase de inspeção da reabilitação de edifícios, onde a identificação precoce de falhas pode orientar intervenções rentáveis e minimamente invasivas. Os recentes avanços na tecnologia IRT, como sensores de alta resolução, imagens térmicas em tempo real e pesquisas baseadas em drones, expandiram sua gama de aplicações. Os pesquisadores implantaram com sucesso termografia passiva e ativa em estudos de caso envolvendo alvenaria histórica, concreto armado, camadas de gesso e estruturas de aço. A análise de sinais termográficos, apoiada por processamento digital de imagens e software especializado, tem permitido avaliações qualitativas e quantitativas da saúde estrutural. Essas ferramentas são fundamentais no mapeamento de distribuições de temperatura, identificação de áreas de perda de energia e localização de patologias não visíveis apenas por inspeção visual. (ThermoElite Inc., n.d.) Além disso, a integração da TRI com tecnologias complementares, como testes de estanquidade ao ar de portas de ventilador, aprendizado de máquina para classificação de defeitos e BIM (Building Information Modeling), está redefinindo como a infraestrutura é monitorada e mantida. Neste cenário em evolução, a TRI é cada vez mais reconhecida como uma ferramenta fundamental na manutenção preditiva, diagnóstico de desempenho energético e reabilitação sustentável de edifícios. Apesar de limitações como sensibilidade às condições ambientais e pouca profundidade de penetração térmica, a literatura posiciona a termografia como um componente essencial do paradigma da inspeção digital e da infraestrutura inteligente.

Abstract: Infrared Thermography (IRT) has emerged as a critical non-destructive testing (NDT) method in civil engineering, offering the ability to detect subsurface anomalies without damaging the structure. The technique capitalizes on the infrared radiation naturally emitted by building materials, which varies with surface temperature and reveals hidden pathologies such as delamination, moisture infiltration, insulation defects, and thermal bridging. This passive and active diagnostic tool is particularly useful in the inspection phase of building rehabilitation, where early identification of failures can guide cost-effective and minimally invasive interventions. (Meola, 2013; Shrestha et al., 2025) (Wild, 2007; Martins, 2013) (Milovanović & Pečur, 2014) Recent advances in IRT technology—such as higher-resolution sensors, real-time thermal imaging, and drone-based surveys—have expanded its range of applications. Researchers have successfully deployed both passive and active thermography in case studies involving historic masonry, reinforced concrete, plaster layers, and steel structures. Thermographic signal analysis, supported by digital image processing and specialized software, has enabled both qualitative and quantitative evaluations of structural health. These tools are instrumental in mapping temperature distributions, identifying areas of energy loss, and localizing pathologies not visible through visual inspection alone. (ThermoElite Inc., n.d.) Moreover, the integration of IRT with complementary technologies—such as blower door tests for airtightness, machine learning for defect classification, and Building Information Modeling (BIM)—is redefining how infrastructure is monitored and maintained. In this evolving landscape, IRT is increasingly recognized as a foundational tool in predictive maintenance, energy performance diagnostics, and sustainable building rehabilitation. Despite limitations such as sensitivity to environmental conditions and shallow thermal penetration depth, the literature positions thermography as an essential component of the digital inspection and smart infrastructure paradigm. (Campbell Property Management, 2024)