Kosteuden siirtyminen rakenteissa: Laskentamenetelmät

Tuomo Ojanen, Mikael Salonvaara, Reijo Kohonen, Jyri Nieminen

Research output: Book/ReportReport

2 Citations (Scopus)

Abstract

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.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages106
ISBN (Print)951-38-3386-0
Publication statusPublished - 1989
MoE publication typeD4 Published development or research report or study

Publication series

SeriesValtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports
Number595
ISSN0358-5077

Keywords

  • building physics
  • building envelope
  • structures
  • heat transfer
  • moisture transfer
  • numerical methods
  • simulation
  • driving-rain

Cite this

Ojanen, T., Salonvaara, M., Kohonen, R., & Nieminen, J. (1989). Kosteuden siirtyminen rakenteissa: Laskentamenetelmät. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports, No. 595
Ojanen, Tuomo ; Salonvaara, Mikael ; Kohonen, Reijo ; Nieminen, Jyri. / Kosteuden siirtyminen rakenteissa : Laskentamenetelmät. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1989. 106 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports; No. 595).
@book{2925c02911b143f4840afcfabd9dc413,
title = "Kosteuden siirtyminen rakenteissa: Laskentamenetelm{\"a}t",
abstract = "Rakenteiden hydrotermisen toiminnan laskennallista arviointia varten on esitetty useita menetelmi{\"a}. Menetelmien soveltuvuus riippuu rakenteesta, sen reunaehtotapauksista ja tarkastelulle asetetuista vaatimuksista. Yksinkertaisin menetelm{\"a} on perinteisesti k{\"a}ytetty ns. kastepistetarkastelu, jota ei kuitenkaan voida pit{\"a}{\"a} luotettavana tapauksissa, joissa reunaehtoarvot ovat jatkuvasti muuttuvia ja materiaalit hygroskooppisia. T{\"a}t{\"a} selv{\"a}sti kehittyneempi{\"a} menetelmi{\"a} ovat numeeriset laskentamallit. T{\"a}ss{\"a} tutkimuksessa esitet{\"a}{\"a}n 1- ja 2-dimensioiset, ep{\"a}jatkuvuustilan analysointiin soveltuvat ohjelmat. Mallilta ja laskentamenetelm{\"a}lt{\"a} vaadittava tarkkuus riippuu analysoitavasta tapauksesta. Laskentamenetelmien soveltuvuuden kannalta perustapauksina voidaan pit{\"a}{\"a} massiivista ja puurunkoista sein{\"a}rakennetta sek{\"a} lattia- ja kattorakenteita. Konvektion esiintyminen rakenteissa on yksi luokitteluperusteista. Laskentamenetelm{\"a}n soveltuvuuteen vaikuttavat ainakin seuraavat seikat: Viistosateen ja auringon l{\"a}mp{\"o}s{\"a}teilyn k{\"a}sittely, rakenteen materiaalikerrosten rajapintojen k{\"a}sittely, l{\"a}mp{\"o}-, ja ainevirtauskent{\"a}n ulotteisuus, hallitsevat l{\"a}mm{\"o}n ja aineen siirtymismuodot sek{\"a} aineominaisuudet. Tutkimuksessa esitettyjen simulointimallien MOIST, TCCC2D ja TRATMO ominaisuudet t{\"a}ytt{\"a}v{\"a}t suhteellisen hyvin perustapausten laskennalliselle analysoinnille asetetut vaatimukset. Mallien merkitt{\"a}vimpi{\"a} puutteita ovat faasimuutosten ja materiaalikerrosten rajapinnoilla eihygroskooppisesti tapahtuvan kosteuden absorption k{\"a}sittely. Lis{\"a}ksi rakenteeseen liittyvi{\"a} ilmatiloja ja -rakoja ei ole pyritty mallintamaan. Julkaisussa esitet{\"a}{\"a}n my{\"o}s yhteenveto kosteuden siirtymist{\"a} rakenteissa simuloivien laskentaohjelmien luotettavuutta tarkastelleen RILEM-yhteisty{\"o}projektin tuloksista.",
keywords = "building physics, building envelope, structures, heat transfer, moisture transfer, numerical methods, simulation, driving-rain",
author = "Tuomo Ojanen and Mikael Salonvaara and Reijo Kohonen and Jyri Nieminen",
year = "1989",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-3386-0",
series = "Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "595",
address = "Finland",

}

Ojanen, T, Salonvaara, M, Kohonen, R & Nieminen, J 1989, Kosteuden siirtyminen rakenteissa: Laskentamenetelmät. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports, no. 595, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Kosteuden siirtyminen rakenteissa : Laskentamenetelmät. / Ojanen, Tuomo; Salonvaara, Mikael; Kohonen, Reijo; Nieminen, Jyri.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1989. 106 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports; No. 595).

Research output: Book/ReportReport

TY - BOOK

T1 - Kosteuden siirtyminen rakenteissa

T2 - Laskentamenetelmät

AU - Ojanen, Tuomo

AU - Salonvaara, Mikael

AU - Kohonen, Reijo

AU - Nieminen, Jyri

PY - 1989

Y1 - 1989

N2 - 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.

AB - 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.

KW - building physics

KW - building envelope

KW - structures

KW - heat transfer

KW - moisture transfer

KW - numerical methods

KW - simulation

KW - driving-rain

M3 - Report

SN - 951-38-3386-0

T3 - Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports

BT - Kosteuden siirtyminen rakenteissa

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Ojanen T, Salonvaara M, Kohonen R, Nieminen J. Kosteuden siirtyminen rakenteissa: Laskentamenetelmät. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 1989. 106 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports; No. 595).