Читать книгу Bauphysik-Kalender 2022 - Nabil Fouad A., Nabil A. Fouad - Страница 38

Die wesentlichen Grundlagen der hygrothermischen Simulation und die erforderlichen Inputparameter sind in der DIN EN 15026 zu finden. Sie schreibt die Berücksichtigung folgender Transfermechanismen zur Abbildung der Temperatur- und Feuchteverhältnisse in porösen Stoffen und daraus zusammengesetzten Systemen vor:

 – Wärmespeicherung des trockenen Baustoffes und des absorbierten Wassers,

 – Wärmetransport durch feuchteabhängige Wärmeleitung,

 – Wärmeübertragung durch Dampfdiffusion (mit Phasenwechsel, d. h. Verdunstung und Kondensation),

 – Feuchtespeicherung durch Wasserdampfsorption und Kapillarkräfte,

 – Feuchtetransport durch Dampfdiffusion,

 – Flüssigtransport durch Oberflächendiffusion und Kapillarleitung.

Zusätzlich zu den in DIN EN 15026 aufgeführten Transportmechanismen berücksichtigen die heutigen Simulationsmodelle auch die sogenannten Lösungsdiffusion in polymeren Materialien, wie z. B. in feuchtevariablen Dampfbremsen. Sie wird der Dampfdiffusion zugeschlagen und mithilfe eines feuchteabhängigen Diffusionswiderstands berücksichtigt. Da hygrothermische Simulationsmodelle häufig auch zur Berechnung des Feuchteeinflusses auf den Wärmedurchgang verwendet werden, sollte auch die Temperaturabhängigkeit der Wärmeleitfähigkeit einbezogen werden. Außerdem ist es zweckmäßig, auch die Eisbildung in feuchten Baustoffen bei Temperaturen unter 0 °C sowie die damit verbundenen Schmelzwärmeeffekte zu berücksichtigen.

Wenn man sich Bild 1 aus dem ASHRAE Handbook of Fundamentals [2] vor Augen führt, dann fällt auf, dass auch der konvektive Dampftransport in der Liste fehlt. Da die Auswirkungen dieses Effekts, wie bereits erläutert, erheblich sein können, ist geplant, dieses Phänomen bei der Neufassung der Norm in vereinfachter Form aufzunehmen. Außerdem kann auch das Eindringen von Regenwasser durch Leckagen in der Gebäudehülle große Auswirkungen haben, sodass es sinnvoll ist, auch diesen Vorgang in irgendeiner Weise zu berücksichtigen. Dabei sollen die Ansätze aus WTA 6-2 [39] als Grundlage dienen, auf die sich bereits der Anhang D der DIN 4108-3 in seinem Teil 6 bezieht. Diese im WTA-Merkblatt als „Hilfsmodelle zur vereinfachten Berücksichtigung spezieller Effekte“ bezeichneten Ansätze werden im folgenden Abschnitt kurz beschrieben, da sie besonders für die Planung feuchtetoleranter Konstruktionen im Holzbau relevant sind.

Die erforderlichen Daten und Eingaben zur Durchführung einer numerischen Simulation sind am Beispiel des Programms WUFI^® [40] in Tabelle 1 zusammengefasst. Für das Programm Delphin [41] gelten bei den Randbedingungen dieselben Voraussetzungen, bei den erforderlichen Materialkennwerten gibt es gewisse Unterschiede bei den Speicher- und Flüssigtransportfunktionen. An einer Umrechnungsmöglichkeit wird derzeit gearbeitet.