Ce rapide survol à travers WUFI vous montre un exemple de calcul et compare les résultats avec des données issues d'expériences.

Expérimentations extérieures et simulations

La branche du Fraunhofer-Institut für Bauphysik située à Holzkirchen effectue des essais de laboratoire et en sites extérieurs pour évaluer le comportement thermique et hydrique des matériaux et composants de construction. Ces expériences ont tendances à être longues et chères, et on n'a souvent l'occasion de n'examiner qu'un petit nombre de variantes. Une méthode de simulation adaptée peut remplacer certaines de ces expériences. Après validation et étalonnage par les mesures, celle-ci peut être utilisée pour analyser de nouvelles variantes.

Essais

Des systèmes composites d'isolation par l'extérieur (ETICS) avec des panneaux de polystyrène expansé (EPS) et de laine minérale (MW) ont été appliqués sur les murs en briques silicocalcaires orientés à l'ouest (avec une teneur en eau initiale de 10 vol.%) d'un bâtiment expérimental. Le séchage de la maçonnerie a été mesuré pendant trois ans par essais gravimétriques sur des carottages.

Simulation d'expérience par un calcul WUFI

Assemblage et maillage Chaque couche du composant et leur épaisseur respective sont introduits dans une table. Le composant est alors subdivisé en éléments d'un maillage dont les dimensions sont choisies selon les variations attendues de température et d'humidité en chaque endroit. La définition manuelle du maillage est faite en entrant le nombre d'éléments désirés dans chaque couche, et un facteur d'expansion qui décrit le rapport de proportion entre les éléments. Des gradients de température et d'humidité élevés peuvent être principalement attendus proche des interfaces entre les couches. Subdiviser en deux une couche permet au maillage de s'étendre, puis de se contracter, au sein même d'une couche. WUFI peut aussi créer un maillage automatique (gros, moyen, fin) qui est adapté à la majorité des cas.

Données du matériau Les données hygrothermiques des matériaux de chaque couche peuvent être lues dans la base de données interne de WUFI, ou être entrées manuellement. Le minimum que requiert WUFI est la masse volumique, la porosité, la chaleur massique, la conductivité thermique (sèche) et le coefficient de résistance à la diffusion de la vapeur (sèche).. Selon l'objet étudié et l'objectif du calcul, d'autres données peuvent être introduites: la fonction de rétention d'eau, le coefficient de transport de l'eau liquide par absorption ou redistribution, la dépendance à l'humidité de la conductivité thermique ou celle du coefficient de résistance à la diffusion de la vapeur. WUFI peut approximer la fonction de rétention d'eau si on introduit la teneur en eau d'équilibre à 80% d'humidité relative et la saturation libre. Les coefficients de transport de l'eau liquide peuvent être estimé à partir du coefficient d'absorption A. Pour l'exemple présenté, les paramètres des matériaux de la base de données ont été utilisés.

Données météorologiques Les conditions aux limites agissant sur le composant sont la température et l'humidité relative de l'air intérieur et extérieur, la pluie et les apports solaires (ces deux dernières dépendent de l'inclinaison du composant étudié). Ces données peuvent provenir de mesures météorologiques ou des valeurs de référence pour une année type. Pour l'exemple présenté, les données météorologiques utilisées pour le climat extérieur proviennent de mesures réalisées à Holzkirchen. Le climat intérieur, moins important, a été approximé par des variations sinusoïdales d'une période d'un an. Le pas de temps des données météorologiques et du calcul peut être choisi par l'utilisateur, bien que, dans la majorité des cas, les valeurs horaires soient appropriées.

Page réalisée: 07 mars 2006; Dernière mise à jour: 03 mai 2010