TY - THES
T1 - Metoder att välja korrektioner vid fuktberäkningar med variabelt utomhusklimat
AU - Harderup, Eva
N1 - Defence details
Date: 1998-11-26
Time: 13:15
Place: Sektionen för väg- och vattenbyggnad, John Ericssons väg 1, Hörsal V:C, Tekniska fakulteten vid Lunds universitet
External reviewer(s)
Name: Nielsen, Anker
Title: Prof.
Affiliation: Narvik Institute of Technology, Building Science, Norway
---
PY - 1998
Y1 - 1998
N2 - Popular Abstract in Swedish
Många skador och olägenheter av fukt kan uppkomma under en byggnads livslängd. De kan t.ex. orsaka hälsoproblem eller dålig ekonomi. För att minska fuktproblem kan en fuktdimensionering göras. I en fuktdimensionering behövs olika fuktberäkningar för att se hur fukttillståndet förväntas bli i eller på en yta av en konstruktion. Beräknade fukttillstånd används för att kontrollera att inga skador eller andra olägenheter uppkommer under en byggnads brukstid. I fuktberäkningarna behövs ingångsinformation om materialdata, randvillkor och omgivande klimat, inomhus och utomhus. I denna rapport studeras hur utomhusklimatet påverkar beräknade fukttillstånd. Utomhusklimatet kan bestämmas på olika sätt. Man kan välja data ur tabeller eller diagram, eller använda uppmätta data. Vid stationära beräkningar kan enskilda värden väljas ur tabeller. Resultatet från beräkningen blir ett värde, ett fukttillstånd. För flera värden kan en statistisk simulering genomföras, d.v.s. beräkningarna utförs ett stort antal gånger. För varje ny beräkning väljs ingångsvärden slumpvis ur tabeller eller i diagram. I de transienta beräkningarna behövs klimatet för en längre tidsperiod. Har man endast tillgång till tabeller kan en klimatparameter ibland beskrivas matematiskt med t.ex. en Fourierserie. Har man tillgång till verkliga klimatdata kan man använda dessa både för stationära och transienta beräkningar.
I denna rapport representeras utomhusklimatet av verkligt mätta data och resultatet från varje fuktberäkning är ett fukttillstånd för varje kalenderår. Klimatdata är data registrerade för varje timme under trettioårsperioden 1961 t.o.m. 1990 för tio olika platser i Sverige. Syftet med ar-betet är att utvärdera hur man ska kunna ta hänsyn till variationer i klimatdata för att bestämma det mest ogynnsamma fukttillståndet under en byggnads brukstid. Den framtagna metoden innebär att klimatdata från ett referensår, ett verkligt år med klimatdata, används i fuktberäkningarna. För att beräkna det mest ogynnsamma fukttillståndet, det dimensionerande värdet i en fuktdimensionering, läggs sedan en korrektion på det beräknade fukttillståndet.
I några tillämpningsexempel används både stationära och transienta beräkningar för att be-stämma årliga värden på fukttillstånden. Stationära fuktberäkningar tillämpas på tillåtet fukttillskott och risken för utvändig ytkondensation. De transienta beräkningarna används för att bestämma antalet tö/frost passager på utsidan av en tegelfasad och risken för kondens respektive risken för mögelpåväxt inuti en konstruktion. I alla beräkningar påverkar klimatdata för olika år de beräknade fukttillstånden. Olika år av klimatdata har olika naturliga variationer och kombinationer av klimatparametrarna. Beräknade risker och fukttillstånd varierar därför med olika år med klimatdata och är även olika för de olika mätstationerna i Sverige. De beräknade fukttillstånden kan användas för att rangordna åren, från året med det högsta värdet till det med det lägsta. Det innebär att för alla mätstationer och för studerade fukttillstånd kan både ett referensår och ett extremår identifieras.
I rapporten används två olika referensår, MDY och TRY. MDY (Minimum Deviation Year) är ett år valt så att det ger ett fukttillstånd som så nära som möjligt överensstämmer med medelvärdet av fukttillståndet för en serie år med verkliga klimatdata. TRY (Test Reference Year) är konstruerat så att medelvärden för varje klimatparameter används för varje timme under ett år. Referensåret MDY är olika för olika mätstationer, beräkningsmetoder, ingångsvärden till beräkningarna, typ av konstruktion samt vilket fukttillstånd eller vilken risk som ska studeras. Då MDY varierar med olika värden på ingångsvärdena för en och samma typ av fuktberäk-ning är det bättre att använda ett uppskattat referensår, MDY*. MDY* är ett av de fem år som är närmast medelvärdet över en serie med år med klimatdata och för en uppsättning av värden på en ingångsparameter. Även detta referensår, MDY*, varierar mellan olika fuktberäkningar varför man måste använda olika rekommenderade MDY* för att beräkna olika fukttillstånd eller risker. I de transienta beräkningarna används sviter med verkliga år med klimatdata vil-ket medför att det finns en "eftersläpning" i beräknade fukttillstånd. I detta fallet rekommenderas att MDY* samt året innan och efter används i beräkningar för att efterlikna verkliga för-hållanden. I transienta beräkningar "minns" konstruktionen exempelvis på våren hur klimatet har varit under hösten föregående år. Referensåret TRY bör inte användas för fuktberäkningar eftersom fukttillstånden avviker ifrån vad verkliga klimatdata ger och därför anses året inte ge representativa fukttillstånd. Användningen av TRY i transienta beräkningar ger t.ex. mindre variationer både på utsidan av konstruktion och inuti en konstruktion, än vad ett verkligt år med klimatdata ger.
Lämpliga korrektioner för att räkna om fukttillståndet från referensår till extremår har tagits fram genom att studera skillnaden i fukttillstånd mellan referensåret MDY och extremåret. Korrektionen för variationer i klimatdata kan vara antingen en korrektionsterm eller en korrektionsfaktor. Vilken typ av korrektion som är mest lämplig varierar mellan olika beräkningsmetoder för de bestämda fukttillstånden. Storleken på korrektionen påverkas av valda ingångsvärden till beräkningarna, typ av konstruktion och vilket fukttillstånd eller vilken risk som ska studeras. Det innebär att olika korrektioner för olika fukttillstånd eller risker måste användas, vilket komplicerar den praktiska användningen.
En viktig slutsats från beräkningarna är att det går att ta fram korrektioner för variationer i klimatdata som ger god överensstämmelse med beräknade extremvärden för hela trettioårsperioden. Metoden att utgå ifrån verkliga klimatdata vid beräkningar av fukttillstånd har visat sig ge väsentligt bättre beskrivning av fukttillståndet än att utgå från ett antaget klimat där parametrarna behandlas som oberoende variabler. Med hjälp av den framtagna metodiken går det att precisera både referensår och storlek på korrektion för variationer i klimatdata.
AB - Popular Abstract in Swedish
Många skador och olägenheter av fukt kan uppkomma under en byggnads livslängd. De kan t.ex. orsaka hälsoproblem eller dålig ekonomi. För att minska fuktproblem kan en fuktdimensionering göras. I en fuktdimensionering behövs olika fuktberäkningar för att se hur fukttillståndet förväntas bli i eller på en yta av en konstruktion. Beräknade fukttillstånd används för att kontrollera att inga skador eller andra olägenheter uppkommer under en byggnads brukstid. I fuktberäkningarna behövs ingångsinformation om materialdata, randvillkor och omgivande klimat, inomhus och utomhus. I denna rapport studeras hur utomhusklimatet påverkar beräknade fukttillstånd. Utomhusklimatet kan bestämmas på olika sätt. Man kan välja data ur tabeller eller diagram, eller använda uppmätta data. Vid stationära beräkningar kan enskilda värden väljas ur tabeller. Resultatet från beräkningen blir ett värde, ett fukttillstånd. För flera värden kan en statistisk simulering genomföras, d.v.s. beräkningarna utförs ett stort antal gånger. För varje ny beräkning väljs ingångsvärden slumpvis ur tabeller eller i diagram. I de transienta beräkningarna behövs klimatet för en längre tidsperiod. Har man endast tillgång till tabeller kan en klimatparameter ibland beskrivas matematiskt med t.ex. en Fourierserie. Har man tillgång till verkliga klimatdata kan man använda dessa både för stationära och transienta beräkningar.
I denna rapport representeras utomhusklimatet av verkligt mätta data och resultatet från varje fuktberäkning är ett fukttillstånd för varje kalenderår. Klimatdata är data registrerade för varje timme under trettioårsperioden 1961 t.o.m. 1990 för tio olika platser i Sverige. Syftet med ar-betet är att utvärdera hur man ska kunna ta hänsyn till variationer i klimatdata för att bestämma det mest ogynnsamma fukttillståndet under en byggnads brukstid. Den framtagna metoden innebär att klimatdata från ett referensår, ett verkligt år med klimatdata, används i fuktberäkningarna. För att beräkna det mest ogynnsamma fukttillståndet, det dimensionerande värdet i en fuktdimensionering, läggs sedan en korrektion på det beräknade fukttillståndet.
I några tillämpningsexempel används både stationära och transienta beräkningar för att be-stämma årliga värden på fukttillstånden. Stationära fuktberäkningar tillämpas på tillåtet fukttillskott och risken för utvändig ytkondensation. De transienta beräkningarna används för att bestämma antalet tö/frost passager på utsidan av en tegelfasad och risken för kondens respektive risken för mögelpåväxt inuti en konstruktion. I alla beräkningar påverkar klimatdata för olika år de beräknade fukttillstånden. Olika år av klimatdata har olika naturliga variationer och kombinationer av klimatparametrarna. Beräknade risker och fukttillstånd varierar därför med olika år med klimatdata och är även olika för de olika mätstationerna i Sverige. De beräknade fukttillstånden kan användas för att rangordna åren, från året med det högsta värdet till det med det lägsta. Det innebär att för alla mätstationer och för studerade fukttillstånd kan både ett referensår och ett extremår identifieras.
I rapporten används två olika referensår, MDY och TRY. MDY (Minimum Deviation Year) är ett år valt så att det ger ett fukttillstånd som så nära som möjligt överensstämmer med medelvärdet av fukttillståndet för en serie år med verkliga klimatdata. TRY (Test Reference Year) är konstruerat så att medelvärden för varje klimatparameter används för varje timme under ett år. Referensåret MDY är olika för olika mätstationer, beräkningsmetoder, ingångsvärden till beräkningarna, typ av konstruktion samt vilket fukttillstånd eller vilken risk som ska studeras. Då MDY varierar med olika värden på ingångsvärdena för en och samma typ av fuktberäk-ning är det bättre att använda ett uppskattat referensår, MDY*. MDY* är ett av de fem år som är närmast medelvärdet över en serie med år med klimatdata och för en uppsättning av värden på en ingångsparameter. Även detta referensår, MDY*, varierar mellan olika fuktberäkningar varför man måste använda olika rekommenderade MDY* för att beräkna olika fukttillstånd eller risker. I de transienta beräkningarna används sviter med verkliga år med klimatdata vil-ket medför att det finns en "eftersläpning" i beräknade fukttillstånd. I detta fallet rekommenderas att MDY* samt året innan och efter används i beräkningar för att efterlikna verkliga för-hållanden. I transienta beräkningar "minns" konstruktionen exempelvis på våren hur klimatet har varit under hösten föregående år. Referensåret TRY bör inte användas för fuktberäkningar eftersom fukttillstånden avviker ifrån vad verkliga klimatdata ger och därför anses året inte ge representativa fukttillstånd. Användningen av TRY i transienta beräkningar ger t.ex. mindre variationer både på utsidan av konstruktion och inuti en konstruktion, än vad ett verkligt år med klimatdata ger.
Lämpliga korrektioner för att räkna om fukttillståndet från referensår till extremår har tagits fram genom att studera skillnaden i fukttillstånd mellan referensåret MDY och extremåret. Korrektionen för variationer i klimatdata kan vara antingen en korrektionsterm eller en korrektionsfaktor. Vilken typ av korrektion som är mest lämplig varierar mellan olika beräkningsmetoder för de bestämda fukttillstånden. Storleken på korrektionen påverkas av valda ingångsvärden till beräkningarna, typ av konstruktion och vilket fukttillstånd eller vilken risk som ska studeras. Det innebär att olika korrektioner för olika fukttillstånd eller risker måste användas, vilket komplicerar den praktiska användningen.
En viktig slutsats från beräkningarna är att det går att ta fram korrektioner för variationer i klimatdata som ger god överensstämmelse med beräknade extremvärden för hela trettioårsperioden. Metoden att utgå ifrån verkliga klimatdata vid beräkningar av fukttillstånd har visat sig ge väsentligt bättre beskrivning av fukttillståndet än att utgå från ett antaget klimat där parametrarna behandlas som oberoende variabler. Med hjälp av den framtagna metodiken går det att precisera både referensår och storlek på korrektion för variationer i klimatdata.
KW - moisture flow
KW - Moisture
KW - numerical modelling
KW - calculation model
KW - moisture distribution
KW - non-linear moisture flow
KW - external climate
KW - moisture calculations
KW - corrections
KW - Building construction
KW - periodic boundary condition
KW - reference year
KW - Byggnadsteknik
M3 - Doktorsavhandling (monografi)
SN - 91-88722-13-9
T3 - Rapport TVBH
PB - Byggnadsfysik LTH, Lunds Tekniska Högskola
ER -