Služby Dynamické simulace Výzkum Reference Dokumenty O nás Kontakt    
  Co jsou dynamické simulace Šíření vlhkosti Šíření tepla Výhody a nevýhody Příklady Videa    

Výhody a nevýhody dynamických simulací

Použití dynamických simulací transportu tepla a vlhkosti ve stavebních materiálech a konstrukcích samozřejmě s sebou přináší výhody, ale i nevýhody. Důležité je, že výhody převažují.

Nevýhody dynamických simulací

Vyšší nároky na znalost materiálů - pokud chceme dostat lepší, přesnější výsledky je logické, že je zapotřebí použít i přesnějších vstupních vlastností materiálů, než je používáno běžně při tepelně vlhkostních výpočtech. Běžně se používají dva fyzikální parametry, a to součinitel tepelné vodivosti materiálů λ [W/mK] a faktor difúzního odporu vodních par µ [-].

Při použití dynamických simulací pomocí softwaru WUFI®, je dobré znát i další fyzikální vlastnosti materiálu: objemovou hmotnost, porozitu, specifickou tepelnou kapacitu, funkci rovnovážné vlhkosti materiálu (sorpční izotermu), závislost součinitele tepelné vodivosti materiálu na vlhkosti a na teplotě, nasákavost materiálu nebo součinitel difúzního odporu vodní páry na relativní vlhkosti. Výhodou je, že není zapotřebí získat všechny fyzikální veličiny pro všechny zabudované materiály a většina fyzikálních parametrů lze stanovit velice přesně jednoduchými měřeními. Další výhodou je, že software WUFI® disponuje rozsáhlou databází materiálů, u kterých již fyzikální vlastnosti byly naměřeny.

Vyšší nároky na znalost okrajových podmínek - pro přesnější a realističtější vyhodnocení transportu tepla a vlhkosti pomocí numerických simulací je nutné znát přesné vnější okrajové podmínky dané lokality a počáteční stav zabudovaných materiálů.

Vnějšími okrajovými podmínkami se rozumí alespoň hodinové hodnoty následujících veličin: vnější teplota vzduchu, vnější relativní vlhkost vzduchu, množství srážek, směr a síla větru přímé a difúzní sluneční záření a dlouhovlnné záření. Výhodou je, že v databázi WUFI je uvedeno množství klimatických dat z celého světa. Nevýhodou je, že klimatické informace o České a Slovenské republice zatím chybí.

Počátečními okrajovými podmínkami se myslí stanovit množství vlhkosti ve stavebních materiálech a konstrukcích. Množství vlhkosti je nezbytné stanovit hlavně u rekonstrukcí, které mají problémy s vlhkostí.

Vyšší nároky na výpočet - výpočty dynamických simulací pomocí výpočetní techniky zabírají více času než běžně používané výpočetní postupy, avšak rozdíl není nijak významný.

Výpočty numerických simulací pro jednorozměrný transport tepla a vlhkosti trvají na běžném kancelářském počítači v dobu řádech sekund. Časově náročnější jsou výpočty pro dvojrozměrné pole, kde záleží na počtu prvků, na které je detail rozdělen, a na časovém období výpočtu. Výpočty ve 2D poli trvají dobu v řádech desítek minut a jednotkách hodin. Nejnáročnější jsou výpočty simulací transportu tepla a vlhkosti pro celou budovu, ty mohou trvat i několik hodin.

Výhody numerických simulací

Výsledky blížící se skutečnosti - obrovskou výhodou dynamických numerických simulací transportu tepla a vlhkosti ve stavebních materiálech je výrazné přiblížení se skutečnosti, jež bylo prokázáno mnoha měřeními in situ především ve Fraunhofer institutu IBP v Německu. Navíc WUFI® splňuje požadavky normy EN 15026 pro numerický software.

Díky numerickým simulacím můžeme stanovit s velmi vysokou přesností jaký bude transport tepla a vlhkosti v čase na Vámi určeném místě v dané konstrukci, což přispěje k optimalizaci nově navržené konstrukce i k výběru vhodných materiálů pro rekonstrukci původních stavebních objektů.

Ušetření za provozní a investiční náklady - přesné stanovení například tepelných ztrát objektu vede posléze jak k optimálnímu návrhu obálky budovy, tak i k optimálnímu nadimenzování otopné soustavy objektu. Z tohoto důvodu dynamické numerické simulace ušetří náklady na provoz dané budovy.

Možnost simulovat děje, které jinak simulovat nelze - používání dynamických numerických simulací pomocí softwaru WUFI® umožňuje nasimulovat fyzikální děje, které by nebylo možné nebo by bylo obtížné ve skutečnosti naměřit (například použít okrajových podmínek zcela odlišné lokality nebo simulovat transport vlhkosti bez kapilárního kapalného transportu vlhkosti).

To je možné použít pro testování chování nových stavebních systémů v novém klimatickém prostředí nebo při použití nových materiálů (prvků) v systému obvodových plášťů budov. Používání těchto simulací například vedlo k objevu "The Smart Vapour Retarder" tedy k "chytré parozábraně" (na českém trhu: Isover Vario KM Duplex UV), která propouští vlhkost podle toho v jakém prostředí se nachází.

Grafické výstupy - výhodou dynamických numerických simulací pomocí softwaru WUFI® jsou i grafické výstupy. Jedná se především o grafy (matematická data) a o filmy (grafy v čase), které ukazují teplotu a vlhkost ve stavebních konstrukcích v čase. Takovéto výstupy je možné použít nejen k názorným prezentacím produktů, konstrukcí, ale i použít je ke vzdělávacím přednáškám.


Stránka vytvořena: 21/10/2010; poslední změna: 15/12/2010.
 
© Benvelop 2009 - 2018