Diffusion - Berechnungsmodelle: Unterschied zwischen den Versionen

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Diffusion - Berechnungsmodelle (Quelltext anzeigen)

Version vom 15. Oktober 2024, 17:03 Uhr

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→‎Berechnungsmodelle für Diffusionsvorgänge
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==Berechnungsmodelle für Diffusionsvorgänge ==
== Rechnerischer Nachweis von Bauteilen  ==
''Ergänzter Auszug einer von MOLL bauökologische Produkte GmbH initiierten'' Sanierungs-Studie<ref name="Qu_005" />:  
''Ergänzter Auszug einer von MOLL bauökologische Produkte GmbH initiierten'' Sanierungs-Studie<ref name="Qu_005" />:
Zur Berechnung von Feuchtebelastungen innerhalb von Bauteilen stehen stationäre und dynamische Rechenverfahren zur Verfügung. Stationäre Nachweise von Bauteilen können mit dem Verfahren nach Glaser erstellt werden. Dieses ist die Grundlage für verschiedene nationale und internationale Normen (z. B. [[DIN 4108-3]], [[OENORM B 8110-2]] oder [[SIA 180]] bzw. [[DIN EN ISO 13788]]). Werden detaillierte Feuchtegehalte z. B. einzelner Materialien gewünscht kann ein instationäres (dynamisches) Verfahren nach [[DIN EN 15026]] angewendet werden.


Für die Berechnung der Feuchtetransporte durch Diffusion innerhalb der Konstruktion stehen verschiedene Berechnungsmodelle mit  unterschiedlicher Genauigkeit, bzw. stationäre und dynamische Rechenverfahren, zur Verfügung.  
=== Berechnung nach Glaser ===
Das [[Glaser-Verfahren]] ist ein vereinfachtes, stationäres Nachweisverfahren für eine feuchteschutztechnische Abschätzung von Bauteilen. Dies erfolgt durch Betrachtung des auftretenden Diffusionstransports bei stationären Zuständen unter pauschalen Randbedingungen. Bei dieser Art von Nachweis handelt es sich um »ein modellhaftes Nachweis- und Bewertungsverfahren als Hilfsmittel für den Fachmann zur Beurteilung des klimabedingten Feuchteschutzes. Es bildet nicht die realen physikalischen Vorgänge in ihrer tatsächlichen zeitlichen Abfolge ab« (aus: [[DIN 4108-3]]). <br />
{|align="right" width="480px" style="border-style:solid; border-width:1px; margin: 0px 0px 0px 20px; padding:5px 0px 5px 5px;" class="rahmenfarbe1"
| colspan="4" | '''Randbedingungen Glaser-Verfahren '''
|-
|width="60px"| || '''Winter''' (Dauer 60 Tage) || width="20px"| || '''Sommer''' (Dauer 90 Tage)
|-
| Innen: || +20 °C / 50 % rel. Luftfeuchte || ||+12 °C / 70 % rel. Luftfeuchte
|-
| Außen: || -10 °C / 80 % rel. Luftfeuchte || || +12 °C / 70 % rel. Luftfeuchte
|}
Die Einfachheit des Verfahrens bedeutet zugleich eine starke Einschränkung, da sich z. B. weder Verschattungen noch zusätzliche Bauteilschichten wie Bekiesungen oder Begrünungen berücksichtigen lassen. Weiterhin werden die tatsächlichen Feuchtegehalte, die Kapillarität sowie die Sorptionsfähigkeit von Baustoffen nicht in die Berechnungen einbezogen. <br />
Dadurch kann das [[Glaser-Verfahren]] gerade für die Berechnung von bauphysikalisch anspruchsvollen Holzbaukonstruktionen nicht verwendet werden.
<br clear="all" />


===Berechnung nach [[DIN 4108-3]], [[DIN EN ISO 13788]] und [[SIA 180]]===
=== Berechnung der gekoppelten Wärme- und Feuchtetransporte ===
Detaillierte Betrachtungen der Feuchtegehalte innerhalb von Bauteilen können mit instationären Berechnungsverfahren durchgeführt werden. Diese sind u. a. sowohl in der Lage die von außen auf ein Bauteil einwirkenden Klimarandbedingungen (Innen- und Außenklima), als auch Baustoffeigenschaften wie Feuchtegehalt, Sorption und Kapillarität usw. in der Berechnung zu berücksichtigen. <br />
Bekannte Softwarelösungen sind [[Delphin]] vom Institut für Bauklimatik, Dresden und [[WUFI pro]] vom Fraunhofer-Institut für Bauphysik, Holzkirchen. Die Verfahren wurden mehrfach validiert, d. h. dass die Ergebnisse aus den Rechnungen anhand von Freilandversuchen überprüft wurden. Für die Berechnung werden die entsprechenden Klimadaten eines Jahres als Stundenwerte benötigt. Mit Hilfe der meteorologischen Datenbank [[Meteonorm]] lassen sich die erforderlichen Klimadatensätze für nahezu jeden Ort auf der Welt erstellen. <br />
Für die Simulationsberechnungen wird das Bauteil mit seiner Schichtenfolge berücksichtigt und ein mehrjähriger Verlauf der Feuchtegehalte für das gesamte Bauteil oder in einzelnen Bauteilschichten analysiert. <br />
Das Berechnungsergebnis zeigt z. B., ob sich die Feuchtigkeitsgehalte einzelner Materialien oder an ausgewählten Stellen im Bauteil im zulässigen Rahmen bewegen. Wird der Verlauf des Gesamtfeuchtegehaltes betrachtet kann die maximal mögliche Austrocknung von verschiedenen Bauteilen ermittelt werden. <br />
Diese wird auch als Bauschadens-Freiheits-Potenzial bezeichnet.


====[[Glaser-Verfahren]]====
In der [[DIN 4108-3]] wird die [[Tauwasser]]- bzw. Verdunstungsmenge, die durch Diffusion in das betrachtete Bauteil hinein- bzw. heraus gelangen kann, mit standardisierten Klimabedingungen im stationären Berechnungsverfahren nach dem "[[Glaser-Verfahren]]" errechnet. Für die Berechnung stehen 2 Blockklimate (Winter- bzw. Sommerklima) zur Verfügung.


====Verfahren nach Glaser mit [[Jenisch]]-Klimadaten====
'''Verfahren nach Glaser mit Jenisch-Klimadaten''' <br />
Als Option ist in der [[DIN 4108-3]] das Verfahren nach [[Jenisch]] enthalten. Dieses liefert differenziertere Ergebnisse aufgrund regional angepasster Klimarandbedingungen.  
''Hinweis: Dieses Verfahren wird in der [[DIN 4108-3]] nicht mehr erwähnt.'' <br />
Das Verfahren nach [[Jenisch]] rechnet je nach Region mit 12 pauschalen Klimadatensätzen, für jeden Monat einen Klimaansatz mit einer gemittelten Temperatur außen und innen. Im Winter liegen die Temperaturansätze außen nur um 0 °C (und nicht wie beim Verfahren nach Glaser bei –10 °C) und im Sommer je nach Region bei 18 °C (und nicht wie beim Verfahren nach Glaser bei 12 °C). <br />
Die Konstruktionen werden also ohne außenseitige Frostperiode berechnet und zeigen demnach deutlich unkritischere Ergebnisse als beim Verfahren nach Glaser. Die Ergebnisse sind dementsprechend zu werten.
xxxx


'''Beide''' in der [[DIN 4108-3]] genannten Ansätze erlauben keine detaillierte Betrachtung der Wärme- und Feuchteströme. Es ist nicht möglich, den genauen Feuchtegehalt eines der eingesetzten Materialien zu bestimmen oder wichtige Transportmechanismen wie [[Sorption]] und  [Kapillarität]] zu berücksichtigten. Das [[Glaser-Verfahren]] dient seit Jahrzehnten im Baubereich ausschließlich der groben Abschätzung von [[Tauwasser]]- bzw. Verdunstungsmengen.  
'''Beide''' Ansätze erlauben keine detaillierte Betrachtung der Wärme- und Feuchteströme. Es ist nicht möglich, den genauen Feuchtegehalt eines der eingesetzten Materialien zu bestimmen oder wichtige Transportmechanismen wie [[Sorption]] und  [Kapillarität]] zu berücksichtigten. Das [[Glaser-Verfahren]] dient seit Jahrzehnten im Baubereich ausschließlich der groben Abschätzung von [[Tauwasser]]- bzw. Verdunstungsmengen.  


Die [[DIN  4108-3]] verweist deshalb darauf, dass dieses Verfahren nicht für [[Gründach|begrünte Dachkonstruktionen]] als Nachweis der [[Bauschadensfreiheit]] geeignet ist, sondern '''instationäre'''  Simulationsverfahren verwendet werden müssen.  
Die [[DIN  4108-3]] verweist deshalb darauf, dass dieses Verfahren nicht für [[Gründach|begrünte Dachkonstruktionen]] als Nachweis der [[Bauschadensfreiheit]] geeignet ist, sondern '''instationäre'''  Simulationsverfahren verwendet werden müssen.  
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;Alle beschriebenen Berechnungsmodelle gehen davon aus, dass die Schichten im Bauteil '''[[Luftdichtung|luftdicht]]''' sind.
;Alle beschriebenen Berechnungsmodelle gehen davon aus, dass die Schichten im Bauteil '''[[Luftdichtung|luftdicht]]''' sind.


== Glaser-Verfahren versus WuFi ==
== Glaser-Verfahren versus WuFi ==
Abgerufen von „https://wissenwiki.de/Spezial:Mobiler_Unterschied/61566“

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