Fachwerk - Einbindung Holzbalkenkopf in Außenwand

[Student 2015]

Hallo,

ich untersuche eine den Detailpunkt Auflager Holzbalkendecke in Außenwand für ein Fachwerkhaus.

Insgesamt soll nur die Konvektion betrachtet werde, die Fassade soll als Schlagregen sicher eingestuft sein. Wie kann ich diese Schlagregensicherheit realitätsnah in WUFI eingeben? Setze ich einfach die Adhering fraction of rain gleich null? Oder nur recht niedrig, vllt 0,3?

Außerdem soll der Balken von einem Luftspalt umgeben sein. Einmal soll dieser Zugang zur Raumluft haben und einmal soll er konvektionshemmend angeschlossen sein. Können Sie mir vielleicht einen Tipp geben, wie ich diese am besten eingebe? Es gibt ja verschiedene Luftschichten in WUFI, allerdings bin ich mir nicht sicher, ob die geeignet sind.

Gruß
ein Student

[Christian Bludau]

Hallo ein Student,

in die Aufnahme von Regenwasser kann an drei Stellen eingegriffen werden:

1) Berechnung der Regenwasserkoeffizienten (Randbedingung - Driving Rain Coefficients)
Hier wird die Menge des zur Verfügung stehenden Regenwassers für die geneigt und orientierte Oberfläche abhängig von den Niederschlagsereignissen und dem Wind aus der Klimadatei berechnet:
Rain Load = Rain * (R1 + R2 * Wind Velocity) - siehe auch Programm-Hilfe.

2) Adhering Fraction of Rain (auch in der Randbedienung)
Dieser gibt an, wie viel Prozent des unter 1) berechneten Schlagregens auf der Oberfläche für Saugvorgänge zur Verfügung stehen - siehe auch Programm-Hilfe.

3) Wasseraufnahme des Materials (Materialkennwerte)
Steht aus 2) Wasser zur Verfügung, wird dieses Anhängig von den Saugkoeffizienten des Materials aufgenommen. Die Saugkoeffizienten können gemessen werden, oder über den w-Wert generiert werden (d.H. wenn man die Saugkoeffizienten auf generieren schaltet, erscheint links der w-Wert. Achtung Einheit beachten!)

Ist nun das Bauteil als schlagregensicher eingestuft, kann man entweder einfach bei 2) den Regen abstellen, oder bei 3) einen w-Wert angeben angeben und bei 2) den Anteil für z.B. die Wand von 0.7 ansetzen.
Die Verwendung von 0.3 für 2) würde ich nur dann ansetzen, wenn die begründete Annahme besteht, dass nur 30% des auftreffenden Schlagregens aufgenommen werden können, nicht aber wenns geraten ist.

Um Konvektion in einem Luftspalt anzunehmen, können Sie eine Luftwechselquelle verwenden und einen sinnvollen Luftwechsel ansetzen.
Die Luftschichten enthalten jeweils effektive Kennwerte für µ und lambda (die Strahlungs- und Konvektionseffekte berücksichtigen) und müssen daher in der entsprechenden Dicke eingesetzt werden. Bei 2D würde ich auf jeden Fall darauf achten, in Richtung der Spaltbreite die entsprechende Materialdicke zu verwenden, in Richtung der Spaltlänge können Sie der vereinfachend die dickste Luftschicht ansetzen.
Die Luftschichten mit der realistischeren Feuchtespeicherfunktion (langer Name) konvergieren schwieriger und führen daher in 2D gerne zu Problemen. Hier würde ich die Luftschichten mit der internen Feuchtespeicherfunktion (kurzer Name) verwenden. Sie sollten dann allerdings nicht den Wassergehalt der Luftschicht auswerten - siehe hierzu auch den Info-Text der Luftschichten in der Materialdatenbank.

Christian

[Student 2015]

Hallo Christian,

danke für die sehr hilfreiche Antwort.
Ich habe jetzt noch ein Problem bei der Eingabe der Luftwechselquelle. Wenn ich auf den Reiter Sources gehe, erscheint mein Modell in Gitterstruktur, aber ich kann nichts auswählen oder eingeben. Woran kann das liegen? Oder ist das normal und ich verstehe nur nicht, wie ich die Quelle eingeben muss?

Gruß
Anne

[Christian Bludau]

Hallo Anne,

Rechtsklick unten in das leere Feld, dann kannst Du die Koordinaten der Quelle eingeben.
Die Koordinaten in diesen Feldern beziehen sich auf die linke untere Ecke der Konstruktion.
Wenn Du mit der Maus über das Gitter fährst, siehst Du die Koordinaten (allerdings bezogen auf den Ursprung (0/0) des Koordinatensystems).

Christian

[Christian Bludau]

Schau mal auch unter unseren Tutorials, da gibts eins über Quellen in 2D:
http://www.wufi.de/frame_de_tutorials.html

[Student 2015]

Funktioniert!

Danke.

[Student 2015]

Ok, neues Problem

wenn ich die Luftwechselquelle editiere möchte ich ja als associated boundary das Innenklima nutzen, weil mein Luftspalt mit dem Innenraum in Verbindung steht. Jetzt kommt allerdings eine Warnmeldung, dass mein Innenklima nicht ausreichend ist und die Luftwechselquelle effektlos ist.

Aber es müsste doch eigentlich schon einen Unterschied machen, ob der Luftspalt einen Zugang zur Innenluft hat oder nicht. Selbst wenn ich das Innenklima zu 'high moisture' ändere macht es keinen Unterschied.

Gruß Anne

[Christian Bludau]

Hallo Anne,

das ist ein bekannter Fehler, das war ein Denkfehler beim Programmieren. Die Meldung kannst Du ignorieren...
Ob es einen Einfluss macht, hängt von der Temperatur ab. Wenn der Taupunkt irgendwo unterschritten wird, wird sich die Feuchte dort erhöhen.

Christian

[Student 2015]

Hallo Christian,

bei der Berechnung hab ich jetzt eine sehr hohe Zahl (über 800 über ein Jahr) Konvergenzfehler. Ich hab mich schon durch die Foren gelesen und herausgefunden, dass die Konvergenzfehler an sich nicht unbedingt schlimm sind, solange die Bilanzen stimmen. Allerdings hilft mir das nicht weiter. Was sind die Bilanzen und wo finde ich die?

Bei der Analyse habe ich einen Graph für die Temperatur und einen für die Feuchte gegeben, aber ich kann gar nichts damit anfangen, was sagen die aus?

Ich habe auch schon versucht, das Gitter zu verkleinern und die increased accuracy und die adapted convergence sind eingeschaltet.

Danke für die Hilfe
Anne

[Christian Bludau]

Hallo Anne,

die Bilanzen gibt es momentan nur bei WUFI Pro, nicht aber bei WUFI 2D. Dafür werden hier die Residuen (Konvergenzverhalten pro Iterationsschritt) angezeigt. Ein Konvergenzfehler wird dann ausgegeben, wenn die Temperatur oder die relative Feuchte bei der Iteration immer über dem Konvergenzkriterium bleibt. Hier mal ein Bild zur Veranschaulichung (die Zeichnung ist anders herum als die Residuen in WUFI 2D):

konvergenz.jpg (62.54 KiB) Viewed 12290 times

Ein Konvergenzfehler muss daher nicht zwingend ein Problem für die Berechnung darstellen, sondern das Ergebnis ist ungenauer als durch dass durch das Konvergenzkriterium vorgegeben.

Hier im Forum gibt es schon mehrere Einträge dazu:
http://www.wufi-forum.com/viewtopic.php?f=15&t=439
http://www.wufi-forum.com/viewtopic.php?f=15&t=768

Weitere Infos gibts auch in unseren Tutorials:
http://www.wufi.de/frame_de_tutorials.html
-> 2D: Computational Parameters.

Christian