Bakgrunn: Hygrotermiske analyseverktøy for simulering av fukttransport gjennom materialer og bygningsdeler benyttes for å undersøke om det er risiko for at det oppstår fuktforhold over tid som kan føre til skader. Blant kommersielt tilgjengelige programmer er WUFI®Pro (1D), og WUFI®2D mye benyttet av forskere og rådgivere. WUFI®2D er et program for koblet ikke-stasjonær todimensjonal varme- og fukttransport som inkluderer både vanndampdiffusjon og kapillær transport ihht modelleringsprinsippene beskrevet i Künzel[1]. Fordelen med å bruke WUFI®2D er at programmet er skreddersydd for praktisk tilnærming til bygningsfysiske problemstillinger. Det har blant annet et stort materialbibliotek, klimadata for en rekke lokasjoner og en rekke tilpassede innstillinger for grensebetingelser og ventilering/fukttilskudd i materialsjikt. Men WUFI®2D har også en del svakheter:
- Ugunstig fillagringssystem for beregningsfiler og resultater
- Ikke egnet for konstruksjoner med detaljert geometri
- Tidkrevende og utdatert verktøy for etterbehandling og analyse av resultater
- Dårlige verktøy for å analysere fuktutvikling i konstruksjoner over tid (plot/animasjon)
- Tungvint å gjennomføre parameterstudier
- Svært høy beregningstid per simulering
- Sannsynligvis ikke oppdatert på mange år/ ikke oppdatert ihht. nyeste standarder
- Inneholder bugs. Ex: at innvendige egendefinerte grensebetingelser endres/detter ut
Comsol®Multiphysics er en generell programvareplattform, basert på avanserte numeriske metoder, for modellering og simulering av fysikkbaserte problemer. Programmet kan benyttes til en rekke ulike beregninger, som blant annet varme-, fukt- og lufttransport. Programmet har mulighet for beregning av fukt- og varmetransport ihht. modelleringsprinsippene i Künzel og samelignet med WUFI®2D har programmet mange fordeler:
- Mange muligheter for å tilpasse plots, grafer og animasjoner for analyse av resultater
- Mulighet å lagre flere varianter i samme fil / kjøre parameterstudier med mange varianter
- Tidsbesparende å kjøre simuleringer sammenlignet med WUFI®2D
- Kraftige løsningsalgoritmer som muliggjør analyse av mer kompliserte bygningskomponenter (ex: kryprom)
- Mulighet for individuelle/avanserte tilpasninger ved behov
- Kundesupport / ++
Overgang gulv kjelleryttervegg i Comsol®Multiphysics
Kort beskriving av oppgaven: Oppgaven går ut på å bruke beregningsprogrammet COMSOL Multiphysics for å undersøke fuktforholdene i en valgt bygningskonstruksjon over tid. Noen eksempler på konstruksjoner kan være en eldre yttervegg som skal etterisoleres, tak av massivtreelementer eller kjelleryttervegg. Resultater oppnådd med COMSOL sammenlignes med resultater beregnet med WUFI®2D. Målet med oppgaven er å dokumentere forskjellene mellom å bruke COMSOL og WUFI®2D (dvs. fordeler, ulemper, tidsbruk og eventuelle avvik i resultater). Det vil bli gitt kurs/veiledning i bruk av COMSOL og WUFI@2D.
Oppgaven vil bli gjennomført i samarbeid med SINTEF. Prosjektoppgaven vil fungere som et forprosjekt og innledning til masteroppgave med fokus på å bli kjent med problemstillingen.
Antall studenter til oppgaven: 1
Kontaktperson ved IBM: Tore Kvande tore.kvande@ntnu.no
Kontaktperson ved SINTEF Community: Silje Asphaug silje.asphaug@sintef.no og Stig Geving stig.geving@sintef.no
[1] Künzel, H. M. (1995). Simultaneous heat and moisture transport in building components. One-and two-dimensional calculation using simple parameters. IRB-Verlag Stuttgart, 65.