WUFI – программа для гидротермального анализа

Программа WUFI (Wärme Und Feuchte Instationär - Динамические тепло и влага) была разработана Фраунгофским Институтом (Fraunhofer Institute) строительной физики и проверена испытаниями на открытом воздухе и лабораторными исследованиями. WUFI - это моделирующая программа для расчета теплообмена и влагопередачи в одномерных многослойных элементах здания, подверженных влиянию природных климатических условий. WUFI учитывает объем возможных скоплений влаги внутри конструкции; для зданий ASTRON этот показатель, как правило, низкий.

В прошлом такого рода проблемы строительной физики решались по методу Глейзера. Однако этот метод рассматривал лишь статическую передачу при весьма упрощенных граничных условиях. К примеру, он не берет в расчет воздействие солнечного излучения, что в свою очередь является важным фактором при оценке конструкций типа ASTRON. Метод Глейзера может произвести лишь общую оценку гидротермального соответствия компонента, но не может произвести моделирование действительных условий тепла и влаги в компоненте, подверженного влиянию природных климатических условий, которые постоянно меняются в течение года.

Данные для ввода в программу WUFI:

1. Описание компонента,

предназначенного для анализа, и соответствующие свойства материала, которые могут быть взяты из базы данных по строительным материалам.

2. Локальные внешние климатические данные:

ежечасные метеорологические данные, такие как температура, относительная влажность и интенсивность солнечного излучения. Эти данные о погоде предоставляются программой Meteonorm на основании средних значений измерений за большой период времени, получившиеся временные отрезки соответствуют «типичными годами», которые и используются для моделирования.

3. Информация о внутреннем климате здания:

ожидаемые ежечасные показатели влажности и температуры в течение года. Эта информация может быть взята, к примеру, из строительных стандартов.

Обращаем внимание, что данная программа рассчитывает только диффузию паров, но не воды, которая просачивается в конструкцию в результате конвекции, например, как следствие нарушения покрытия пароизоляции.

Пример использования программы: анализ стеновой системы LPA900-LPI1200 с применением программного комплекса WUFI.

1. Описание компонента и материалов:

Стеновая система представляет собой наборную конструкцию, состоящую из стальных панелей LPA900, закрепленных снаружи к стеновым прогонам при помощи саморезов, теплоизоляцию толщиной 100 мм с пароизоляционным покрытием типа KAS, изнутри - стальные панели LPI1200 с дополнительным слоем теплоизоляции толщиной 50 мм с покрытием типа AVS. Изоблок с обеих сторон для предотвращения термального моста. С точки зрения традиционной строительной физики покрытие AVS, являющееся пароизоляционным барьером, должно быть установлено на внутренней поверхности стеновой конструкции, но на практике изоляцию устанавливают покрытием непосредственно к полке стеновых прогонов. Риск в том, что более удобный и простой способ монтажа может привести к скоплению влаги внутри конструкции.

2. Локальные климатические условия:

Географически здание расположено на территории России, примерно в 1 200 км от Москвы на северо-востоке.

Зима здесь долгая и суровая, в то время как лето довольно короткое и нежаркое. Климат данной местности представлен кривыми средних значений температуры и относительной влажности в течение типичного года.

3. Внутренний климат здания:

В соответствие с ЕN 15026 расчетом учтены высокие значения влажности внутри здания.

Результаты WUFI:

Результат представлен на следующей диаграмме, которая отражает колебания общей влажности внутри здания на протяжении нескольких лет:

Наблюдения:

1. Максимальный показатель абсолютной влажности внутри конструкции год от года уменьшается, не наблюдается скоплений влаги внутри конструкции;

2. Образование конденсата внутри конструкции в результате распространения водяных паров в течение периода конденсации остается преимущественно ниже критического порога.

Выводы:

1. При заданных условиях природного и внутреннего климата самый удобный способ монтажа заключается в установке пароизоляции на внутреннем слое утеплителя, лицевой стороной к стеновым прогонам. Согласно проведенных расчетов этот вариант приемлем с точки зрения строительной физики.

2. При данной схеме установки изоляции расположение внутреннего пароизоляционного слоя не столь важно (за исключением экстремальных климатических условий), следовательно, можно сохранить более простое решение для монтажа, согласно которому внутренняя сторона стены закрывается стальной панелью, либо сухой штукатуркой по гипсокартону.

3. Огромное значение имеет тот факт, что толщина внешнего слоя теплоизоляции больше, чем внутреннего. Внешний слой теплоизоляции должен быть, по меньшей мере, вдвое толще внутреннего.

4. Изнутри должна использоваться более качественная пароизоляция (такая как ASA или AVS) - внешняя сторона теплоизоляции должна быть с покрытием KAS.

Диаграмма изменения температуры и влажности в регионе строительства в течение одного года.

Диаграмма изменения температуры и влажности внутри здания в течение одного года.

Схема стеновой системы LPA900-LPI1200.

Диаграмма изменения влажности внутри стеновой системы.

Пресс-служба ASTRON Buildings

+7 91549 12059