Kosteuden siirtyminen rakenteissa: Laskentamenetelmät

Rakenteiden hydrotermisen toiminnan laskennallista arviointia varten on esitetty useita menetelmiä. Menetelmien soveltuvuus riippuu rakenteesta, sen reunaehtotapauksista ja tarkastelulle asetetuista vaatimuksista. Yksinkertaisin menetelmä on perinteisesti käytetty ns. kastepistetarkastelu, jota ei kuitenkaan voida pitää luotettavana tapauksissa, joissa reunaehtoarvot ovat jatkuvasti muuttuvia ja materiaalit hygroskooppisia. Tätä selvästi kehittyneempiä menetelmiä ovat numeeriset laskentamallit. Tässä tutkimuksessa esitetään 1- ja 2-dimensioiset, epäjatkuvuustilan analysointiin soveltuvat ohjelmat. Mallilta ja laskentamenetelmältä vaadittava tarkkuus riippuu analysoitavasta tapauksesta. Laskentamenetelmien soveltuvuuden kannalta perustapauksina voidaan pitää massiivista ja puurunkoista seinärakennetta sekä lattia- ja kattorakenteita. Konvektion esiintyminen rakenteissa on yksi luokitteluperusteista. Laskentamenetelmän soveltuvuuteen vaikuttavat ainakin seuraavat seikat: Viistosateen ja auringon lämpösäteilyn käsittely, rakenteen materiaalikerrosten rajapintojen käsittely, lämpö-, ja ainevirtauskentän ulotteisuus, hallitsevat lämmön ja aineen siirtymismuodot sekä aineominaisuudet. Tutkimuksessa esitettyjen simulointimallien MOIST, TCCC2D ja TRATMO ominaisuudet täyttävät suhteellisen hyvin perustapausten laskennalliselle analysoinnille asetetut vaatimukset. Mallien merkittävimpiä puutteita ovat faasimuutosten ja materiaalikerrosten rajapinnoilla eihygroskooppisesti tapahtuvan kosteuden absorption käsittely. Lisäksi rakenteeseen liittyviä ilmatiloja ja -rakoja ei ole pyritty mallintamaan. Julkaisussa esitetään myös yhteenveto kosteuden siirtymistä rakenteissa simuloivien laskentaohjelmien luotettavuutta tarkastelleen RILEM-yhteistyöprojektin tuloksista.