Hygrothermische-Simulation

Hygrothermische-Simulation

Hygrothermische-Simulation

Wir bieten Ihnen gerne die Überprüfung von wärme- und feuchtetechnisch problematischen Details an.

Unser verlässlicher Partner ist hier das renommierte Haus htflux aus Graz.

Weitere Infos erhalten Sie dazu auf der Herstellerseite: 

https://www.htflux.com/de/

Mit Hilfe der hygrothermischen Simulation erstellen wir Einschätzungen/Gutachten zu Schimmelfällen/Bauschäden u.v.m.

Beispielhafte von uns erstellte Schaden-Gutachten finden Sie unter folgendem LINKs:

Schimmelbegutachtung Neubau an einer Fußbodenheizung mit passiver Kühlung

Bauschaden-/Kondensatbegutachtung an einer nicht-gedämmten Loggia/auskragenden Balkonplatte über beheiztem Wohnraum

Feuchteschaden Dachgaube Hinterlüftung anonym

Neben dem klassischen Glaser-Verfahren und dem neuen Glaser-2D-Verfahren von HT-Flux (siehe unten) bieten wir jetzt auch die hygrothermische Simulation mit dem dynamischen Simulationsverfahren WUFI-1D und WUFI-2D an. Hierdurch lassen sich auch Einflüsse wie Schlagregen, Kapilaraktivität, Speicherverhalten usw. simulieren.

wufi-1d-film.jpg

WUFI (Wärme Und Feuchte Instationär) ist eine Software-Familie zur realitätsnahen instationären Berechnung es gekoppelten eindimensionalen Wärme- und Feuchtetransports in mehrschichtigen Bauteilen und Gebäuden nter natürlichen Klimabedingungen. Es basiert auf den neuesten Erkenntnissen in Bezug auf Dampfdiffusion und Flüssigtransport.

Neben dem wärmetechnischen Verhalten von Bauteilen und Gebäuden ist auch deren feuchtetechnisches Verhalten zu beachten.
Ein längerfristig erhöhter Feuchtegehalt im Bauteil kann zu Feuchteschäden führen, erhöhte Oberflächenfeuchte in Wohnräumen
kann durch Schimmelbildung hygienische und gesundheitliche Probleme hervorrufen.

Dabei hängen feuchte- und wärmetechnisches Verhalten von Bauteilen und Gebäuden eng zusammen: ein erhöhter Feuchtegehalt lässt
Wärmeverluste steigen; die Temperaturverhältnisse im Bauteil beeinflussen den Feuchtetransport. Beide müssen daher gemeinsam in
ihrer gegenseitigen Kopplung untersucht werden; dies ist Gegenstand der Hygrothermik.

Bisher: Glaser

Ein bisher gängiges Verfahren zur Beurteilung des Feuchtehaushalts eines Bauteils durch Betrachtung des auftretenden Diffusionstransports
stellt das Glaser-Verfahren nach DIN 4108-3 dar. Dieses Verfahren berücksichtigt jedoch weder den kapillaren Feuchtetransport im Bauteil,
noch dessen sorptive Aufnahmefähigkeit für ausfallende Feuchte. Ferner kann das mit stationären Zuständen unter pauschalen Blockrandbedingungen
arbeitende Verfahren weder kurzfristige Ereignisse abbilden, noch Regen und Strahlung berücksichtigen.

Jetzt: WUFI

Das am Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP) entwickelte und an Freiland- und Labordaten weltweit validierte Rechenverfahren WUFI
(Wärme und Feuchte instationär) erlaubt die realitätsnahe Berechnung des instationären hygrothermischen Verhaltens von Bauteilen und
Gebäuden unter natürlichen Klimabedingungen.

WUFI basiert auf den neuesten Erkenntnissen in Bezug auf Dampfdiffusion und Flüssigtransport in Baustoffen. Es arbeitet sowohl mit
Standardstoffkennwerten als auch mit einfach zu bestimmenden Speicher- und Flüssigtransportfunktionen.

Als Randbedingungen können gemessene Außenklimawerte einschließlich Schlagregen und Sonneneinstrahlung verwendet werden, wodurch
sich das Verhalten mehrschichtiger Bauteileunter Einfluß natürlicher
Bewitterung realistisch untersuchen läßt.(Quelle: wufi.de)

Beim folgenden Beispiel aus der Praxis wird kurz gezeigt, wie mit HTflux auch komplexe Details rasch und effizient hygrothermisch analysiert werden können. Das Detail zeigt den Fensteranschluss an eine Wand in Holzrahmen-Bauweise. Zur umfassenden Untersuchung des Details wird die Glaser-2d Funktion von HTflux verwendet.

Das Kunststofffenster-Profil wurde per CAD Import vom Hersteller übernommen. Anschließend wurde mit den Zeichenfunktionen von HTflux der Wandaufbau generiert. Die Verglasung wurde mittels dem Verglasungstool von HTflux erstellt.


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Die klimatischen Bedingungen können beliebig gesetzt werden. Je nach Aufgabenstellung orientieren sich diese an den entsprechenden Norm-Vorgaben oder den lokalen Gegebenheiten. Für diese Untersuchung wurde eine Außentemperatur von-5°C und eine Luftfeuchte von 80% gewählt. Das Innenklima wurde mit  20°C / 60% festgelegt. Entsprechend den Vorgaben von ISO 13788 wurde für den Fenster- und Rahmenbereich ein Wärmeübergangswiderstand von 0,13 m²K/W und für den Wandbereich von 0,25 m²K/W angesetzt.

Nach der Materialzuweisung kann die thermische Simulation durchgeführt werden. Mit Hilfe des Oberflächentemperatur-Tools kann die minimale Oberflächentemperatur zum Innenraum und zwischen beliebigen Materialien automatisch ermittelt werden.

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Entsprechend den Klimavorgaben kann HTflux die Bemessungswerte, bzw. die einzuhaltenden Grenztemperaturen hinsichtlich Schimmelwachstum und Kondensation automatisch berechnen.  Im vorliegenden Beispiel liegt die minimalen Oberflächentemperatur der Wand mit 15,8°C knapp über der von der Norm geforderten Vorgabe.

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Die hygrothermischen Untersuchungsmöglichkeiten von HTflux beschränken sich aber nicht auf die Berechnung von Temperaturen. Für eine eingehendere Beurteilung wird eine Glaser-2d Simulation durchgeführt. Praktisch ohne zusätzlichen Aufwand, kann so die Wasserdampfdiffusion im vorliegenden Detail untersucht werden. Es zeigt sich bei diesem Beispiel eine Kondensationsgefahr im Bereich hinter dem Fensterrahmen.

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Die anfallenden Kondensationsmengen sind zwar gering, wurden jedoch unter der Annahme von absolut dicht anliegenden Bauteilen errechnet. Ein Luftspalt, etwa zwischen der Gipskartonplatte und dem Rahmenprofil, würde zu einer signifikant höheren Kondensatmenge führen.

Die Ursache für die Kondensation ist in einer nicht optimalen Führung der Dampfbremse zu suchen. Die Dampfbremse wurde im Anschlussbereich zu weit im Wandaufbau geführt. Der Verlauf der dampfbremsenden Ebene kann sehr gut in der sogenannten Wasserdampfpartialdruck-Ansicht wahrgenommen werden:

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In der Dampfstrom-Ansicht ist der Verlauf der Wasserdampfströme gut erkennbar. Der Wasserdampf gelangt innerhalb der Gipskartonplatte, bzw. im Luftraum darunter zur kalten Dampfbremse und beginnt dort zu kondensieren:


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