Tauwasser bei Temperaturen unter 0°C

Das einfache Programm zur hygrothermischen Bemessung von Bauteilen

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JHuettig
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Tauwasser bei Temperaturen unter 0°C

Beitrag von JHuettig » Di 30. Jun 2020, 14:49

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Tauwasser bei Temperaturen unter 0°C - Ein Problem bauphysikalischer Natur, welches sich mir gleich beim ersten Einsatz von COND 2 gestellt hat:

Was geschieht mit Tauwasser, welches im einen Bereich ausfällt, in dem das Material die Temperatur von 0°C unterschreitet?

Kann es dort Frostschäden geben, oder sind die durch Diffusion eingetragenen Wassermengen vernachlässigbar?

Wird der Aggregatzustand des Wassers überhaupt berücksichtigt, oder braucht es an solcher Stelle andere Analysemethoden?

Mit derartigen Problemen musste ich mich bislang nicht beschäftigen, da das einfachere Glaserverfahren mir bislang nur punktuelle Tauwassermengen im Konstruktionsaufbau lieferte. Nun zeigt COND 2 einen realistischeren Feuchteverlauf, von dem sich allerdings Teile im Bereich der Konstruktion befinden, der den Gefrierpunkt unterschreitet. Nach meiner Vorstellung müssten sich in diesem Bereich der Konstruktion Eiskristalle in den Kapillaren bilden.

Soweit ich weiß berücksichtigt Cond 2 den kapillaren Feuchtetransport. Wird auch berücksichtigt, dass dieser nur bei flüssigem Tauwasser auftritt?


Das Beispiel:

Konkret geht es um ein historisches Fachwerk mit Strohlehmausfachung. Dieses soll nun mit einer Innendämmung energetisch Saniert werden. Dazu wurde eine diffusionsoffene Bauweise aus Stopfhanf, Lehmbauplatten und einem Lehmputz gewählt. Ist die Lehmputzschicht ausreichend difussionshemmend (sd-Wert), ist offenbar auch eine Konstruktion ohne zusätzliche Dampfbremse zulässig. Der alte Lehm aus den Gefachen nimmt durch seine höhere Ausgleichsfeuchte den Großteil des anfallenden Tauwassers auf, allerdings auch im Bereich, wo er den Gefrierpunkt unterschreitet.


Daraus resultiert meine Frage:

Ist COND 2 ein ausreichend präzises Werkzeug zu Analyse einer solchen Konstruktion?

fechner
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Re: Tauwasser bei Temperaturen unter 0°C

Beitrag von fechner » Do 2. Jul 2020, 12:32

Cond ist letztlich ein Bemessungswerkzeug. D.h. es ermittelt Ergebnisse (Kondensatmengen) welche mit normativen Vorgaben verglichen werden können (DIN 4108-3). Es gibt nicht das reale Verhalten wieder. Es kann damit auch keine Aussagen zur Eisbildung machen. Der Hauptzweck von Cond ist es zu überprüfen ob eine Konstruktion nach Norm zulässig ist. Durch die Einbeziehung des Flüssigwassertransportes soll die Aussage für Konstruktionen anwendbar gemacht werden, bei welchen der Kapillartransport einen größeren Einfluss auf das Gesamtverhalten hat. Der Kapillartransport wird hierbei nur für den Flüssigwasserbereich berücksichtigt.
Wenn man erweiterte Nachweise benötigt (Eisbildung, Holzzerstörung, Einfluss der Speicherung etc.) muss man zur numerischen Simulation greifen. Hier kann man das Verhalten realitätsnah abbilden.
In Ihrem Fall haben sie ja eigentlich ein zweidimensionales Detail. Tauwasser könnte ja hier nicht nur am Gefach sondern auch am Balken auftreten bzw. dort hin transportiert werden. Weiterhin spielt die Speicherfähigkeit des Lehms eine Rolle. Für eine vernünftige Simulation müssten aber auch die Materialdaten gut bekannt sein. Hier muss man abwägen.

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