Simulation wärme- und feuchtetechnischer Prozesse (E-Book (PDF-Datei))
Referat 6 Bauphysik
WTA Merkblatt E-6-2-24/D. Entwurf. Deutsche Fassung vom Dezember 2024
Details zum Merkblatt
Reihe
WTA-Merkblätter , E-6-2-24/D
Erscheinungsjahr
2024
Stand
12 / 2024
Herausgeber
Wissenschaftlich-Technische Arbeitsgemeinschaft für Bauwerkserhaltung und Denkmalpflege e.V. -WTA-, Referat 6 Bauphysik, München
Bibliografische Angaben
40 Seiten, 6 Abb., 4 Tab.
E-Book
Fraunhofer IRB Verlag
ISBN 9783738809923
Sprache
Deutsch
Auf Grundlage der ersten Ausgabe dieses Merkblattes ist es gelungen, die für eine realitätsnahe Erfassung des instationären Temperatur- und Feuchteverhaltens von mehrschichtigen Bauteilen erforderlichen Berechnungsmethoden international zu normen.
Dieses Merkblatt dient in seiner aktualisierten dritten Ausgabe dazu, den inzwischen fortgeschrittenen Stand der Technik in diesem Bereich abzubilden und den Anwendungsbereich hygrothermischer Berechnungsverfahren sowohl dem praktischen Bedarf, als auch den physikalisch-mathematischen Entwicklungen anzupassen. Das Merkblatt spezifiziert die Voraussetzungen für geeignete Simulationsverfahren und gibt Empfehlungen für deren praktische Anwendung. Dazu werden die zugrunde liegenden mathematischen Modelle und die notwendigen Materialparameter aufgezeigt. Außerdem werden Hinweise zur Wahl der klimatischen Randbedingungen, zur Überprüfung der Rechengenauigkeit und zur Ergebnisdokumentation gegeben. Die beschriebenen Simulationsverfahren berücksichtigen, im Gegensatz zu den stationären Normberechnungen der vereinfachten Diffusionsbilanz nach Glaser, die Wärme- und Feuchtespeicherung von Baustoffen, Latentwärmeeffekte durch Verdunstung und Kondensation sowie das parallele Auftreten von Dampfdiffusion und Flüssigtransport. Als klimatische Randbedingungen sind neben Temperatur und relativer Feuchte auch Strahlungs- und Niederschlagseinflüsse erfassbar. Die hygrothermischen Materialkennwerte werden in der Regel aus den Datenbanken der Simulationsprogramme entnommen. Sie können jedoch auch durch entsprechende Laborversuche ermittelt oder mit Hilfe von Approximationsverfahren aus Standardstoffkennwerten bestimmt werden.
Dieses Merkblatt dient in seiner aktualisierten dritten Ausgabe dazu, den inzwischen fortgeschrittenen Stand der Technik in diesem Bereich abzubilden und den Anwendungsbereich hygrothermischer Berechnungsverfahren sowohl dem praktischen Bedarf, als auch den physikalisch-mathematischen Entwicklungen anzupassen. Das Merkblatt spezifiziert die Voraussetzungen für geeignete Simulationsverfahren und gibt Empfehlungen für deren praktische Anwendung. Dazu werden die zugrunde liegenden mathematischen Modelle und die notwendigen Materialparameter aufgezeigt. Außerdem werden Hinweise zur Wahl der klimatischen Randbedingungen, zur Überprüfung der Rechengenauigkeit und zur Ergebnisdokumentation gegeben. Die beschriebenen Simulationsverfahren berücksichtigen, im Gegensatz zu den stationären Normberechnungen der vereinfachten Diffusionsbilanz nach Glaser, die Wärme- und Feuchtespeicherung von Baustoffen, Latentwärmeeffekte durch Verdunstung und Kondensation sowie das parallele Auftreten von Dampfdiffusion und Flüssigtransport. Als klimatische Randbedingungen sind neben Temperatur und relativer Feuchte auch Strahlungs- und Niederschlagseinflüsse erfassbar. Die hygrothermischen Materialkennwerte werden in der Regel aus den Datenbanken der Simulationsprogramme entnommen. Sie können jedoch auch durch entsprechende Laborversuche ermittelt oder mit Hilfe von Approximationsverfahren aus Standardstoffkennwerten bestimmt werden.
Aus dem Inhalt:
- Inhalt und Ziel des Merkblatts
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- Zielstellung
- Möglichkeiten und Grenzen
- Einordnung und Beurteilung
- Physikalische Grundlagen
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- Bilanzgleichungen
- Transportgleichungen
- Stoffeigenschaften
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- Grundkennwerte
- Feuchtetransport
- Materialbedingte Modellgrenzen
- Rand- und Anfangsbedingungen
-
- Außenklima
- Raumklima
- Wärme- und Feuchteübertragung an den Bauteilgrenzen
- Anfangsbedingungen
- Hilfsmodelle zur vereinfachten Berücksichtigung spezieller Effekte
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- Bauteilhinter- und -belüftung
- Tauwasserbildung aufgrund von Luftkonvektion durch Bauteile
- Schlagregenpenetration
- Numerische Simulation
-
- Grundlagen der numerischen Lösung
- Kontrolle und Begrenzung des numerischen Fehlers
- Verifikation der Berechnungssoftware
- Vereinfachungen bei der Modellbildung
- Beurteilung der Berechnungsergebnisse
-
- Beurteilung des Feuchteschadensrisikos
- Beurteilung anderer Risiken
- Einfluss von Feuchte auf den Wärmedurchgang
- Dokumentation von numerischen Simulationsberechnungen
-
- Beschreibung des behandelten Problems
- Beschreibung des eingesetzten Berechnungswerkszeugs
- Charakteristische Zusammenfassung der Ergebnisse