If condensation occurs on non-hygroscopic surfaces of insulated wall constructions, droplet runoff may
happen if the amount of condensate exceeds certain limits. Depending on the situation this phenomenon may
help to dry the wall, but it may also result in material degradation by water accumulating at the bottom where
drainage is not intended. The limits for interstitial condensation amounts on non-hygroscopic materials
calculated by the dew-point method in European standards differ with values up to 500 g/m². However, it is
questionable whether these limits are based on rigorous experiments and whether they are suitable to evaluate
hygrothermal simulation results. Therefore, a laboratory test method has been developed to determine the
amount of condensate required for water to run off from vertical surfaces or interfaces of insulated assemblies.
For this test 14 fibrous insulation materials (9 x mineral wool, 3 x wood fibre, 2 x cellulose) and 4 types of
condensation planes (hydrophilic, hydrophobic, smooth, or rough surface) were examined. The results proved
to be much lower than in the above-mentioned standards. Mostly, they ranged between 100 and 200 g/m².
Furthermore, by correlating the acceptable amount of condensate with the hygrothermal properties of the
insulation materials, a simple formula was derived to estimate the material specific limit value, using its moisture
equilibrium at 80 % RH. Finally, by comparing the test results with hygrothermal simulation results, it can be
concluded that the water content in the critical one-centimetre-thick layer of the assembly, referred to in
DIN4108-3 (2018), is appropriate to assess the probability of condensate runoff.

In recent years, insulating materials made from renewable natural materials have gained in importance – mainly due to advantages in sustainability and carbon footprint. However, the moisture content limits specified in standards and guidelines for such materials are mostly quite low, which considerably restricts their range of application. In order to enable reliable and broader use in the various areas of the building envelope, robust limits are required that relate not only to the combination of temperature and humidity but also to the duration of their exposure. After all, microbial growth in the exterior climate is possible in most regions, at least temporarily. Therefore, a transient assessment can best evaluate how a construction must be designed to safely avoid damage. In this contribution both new limit curves and a transient decay prediction model, based on durability tests of natural fibre materials in the laboratory are proposed. First evaluations by field tests have already been performed.

To reduce CO2 emissions and save grey energy, natural materials like wood and
wooden materials are becoming more and more important. However, these products are
particularly sensitive to moisture, as they can be attacked by mould or decay fungi. In contrast
to mould growth, which typically is associated with visual impairment and health problems, the
growth of decay fungi may result in structural defects which clearly must be excluded. Up to
now it is mostly assumed that wooden materials are more sensitive to such attack than solid
wood. Therefore, different wood fibre insulation materials were inoculated with decay fungi and
exposed to different climates to determine the requirements for the decay process and to compare
them with the requirements of decay by the same fungi of solid wood. The results prove that
some natural fibre materials are equally or even more resistant to decay fungi than solid wood,
while others are less. The resistant products can therefore be assessed like solid wood – for which
already temperature dependent thresholds and in part also transient decay prediction models are
available. Maybe even specific higher moisture levels can be acceptable. However, the results
also suggest a differentiated view on natural fibre insulations, as they have a very different
susceptibility to wood decay. Uniform and significantly lower limits than for solid wood are not
justified.

Moisture related damage is still a formidable cost factor in the building sector. Besides installation deficiencies, moisture control design failures are the most frequent reasons for moisture problems. Therefore, adequate moisture control analysis has become the key for sustainable buildings. However, by focusing on vapour diffusion only other important moisture loads such as driving rain, construction moisture or air infiltration are mostly neglected. Therefore, international moisture control standards often refer to simulation models for more realistic analysis, leaving many practitioners wondering how to handle these tools. To overcome this dilemma, the updated German moisture control standard has introduced a three-pathway approach for design evaluation: 1st deemed to satisfy list, 2nd restricted Glaser calculation and 3rd fully fledged hygrothermal simulation. The third pathway includes the option to account for small leaks or imperfections in building envelope components. Guidelines in other countries are also embracing similar moisture control approaches which gives hope for more durable and sustainable building design. To reach this aim, moisture control should also become an integral part of the design process instead of a secondary chore.

The article presents some results of the MIRACLE research, aimed at designing, testing and implementing innovative strengthening systems made of a bio-composite matrix, for the renovation/retrofitting of the European residential historic heritage built before the 1945. Starting from a brief overview of the international research aimed at developing an innovative fibre-reinforced matrix made with inorganic components, able to improve both the energy and mechanical performances of historic buildings, the most suitable products (among those existing on the market) will be identified through analytical comparisons and energy simulations on traditional masonry models present in the Italian climate zone in order to analyze their capacity to reduce the energy consumption and improve the indoor comfort of the existing buildings. The selected innovative matrices will be used to create organic fibre-reinforced composites, characterized by high performances in terms of mechanical behavior (resistance to compression), as well as thermal (conductivity) and environmental profile LCA based.

Cross-laminated timber (CLT) is a type of mass timber panel used in floor, wall, and roof assemblies. An important consideration in design and construction of timber buildings is moisture durability. This study characterized the hygrothermal performance of CLT panels with laboratory measurements at multiple scales, field measurements, and modeling. The CLT panels consisted of five layers, four with spruce-pine-fir lumber and one with Douglas-fir lumber. Laboratory characterization involved measurements on small specimens that included material from only one or two layers and large specimens that included all five layers of the CLT panel. Water absorption was measured with panel specimens partially immersed in water, and a new method was developed where panels were exposed to ponded water on the top surface. This configuration gave a higher rate of water uptake than the partial immersion test. The rate of drying was much slower when the wetted surface was covered with an impermeable membrane. Measured hygrothermal properties were implemented in a one-dimensional transient hygrothermal model. Simulation of water uptake indicated that vapor diffusion had a significant contribution in parallel with liquid transport. A simple approximation for liquid transport coefficients, with identical coefficients for suction and redistribution, was adequate for simulating panel-scale wetting and drying. Finally, hygrothermal simulation of a CLT roof assembly that had been monitored in a companion field study showed agreement in most cases within the sensor uncertainty. Although the hygrothermal properties are particular to the wood species and CLT panels investigated here, the modeling approach is broadly applicable.

Advance in the numerical simulation models brings higher need for more accuracy outdoor boundary conditions - climate data sets. With influence of the urban heat islands, measured climate on the meadows, far from pawed surfaces creates uncertainty in the simulation. Another problem is the modelling of solar radiation impact on the surface temperatures. Solar radiation heats up the surface of the structure and increase the speed of vapor transport. To obtain correct results, global and diffuse solar radiation is needed in the HAM software. In this paper, influence of the diffuse part of solar radiation is analyzed. As it would be shown, correct modeling of the solar radiation, both global and diffuse is very important to reach good precision. This analysis is done in software WUFI Pro and compared with the experimental measurement of the wooden wall fragments.

On the road towards an energy neutral building stock, increasingly demanding insulation levels
are advised for both new and retrofitted buildings. While centuries of past experience have led to
vernacular construction methods suited to local climates, the incorporation of thermal insulation to
existing walls fundamentally alters their moisture balance and drying capacity. The impact of
insulation assemblies on moisture risk is relatively well studied for cold climates; however, research
and case studies are scarce for the warmer climates of Southern Europe, where such highly insulated
walls have been unusual up to now.
This paper presents a parametric study evaluating the hygrothermal performance of 3 types of
insulated wall assemblies exposed to 5 climates of the Iberian Peninsula. In particular, the influence of
climatic parameters on hygrothermal risk is investigated, using transient numerical simulation
methods.
Results show that the impact of solar irradiation and wind-driven rain over different orientations
can outweigh that of temperature and humidity. Moreover, their combined effect can be either
beneficial or detrimental, depending on the interplay of the specific climate and type of assembly.
Hence, it has been found that simplified assessment methods that do not consider the impact of
wind-driven rain underestimate risk significantly for certain scenarios. Finally, the hygrothermal
performance of the assessed wall assemblies is evaluated in the context of Iberian climates,
discussing possible improvements.

Die Verfügbarkeit valider Randbedingungen ist für die Bemessung und Beurteilung von Konstruktionen essenziell. Für die energetische Bemessung können die Testreferenzjahre (TRY) des Deutschen Wetterdienstes (DWD) und für die hygrothermische Bemessung die vom Fraunhofer IBP erstellten Hygrothermischen Referenzjahre (HRY) verwendet werden. Dabei wurde Deutschland in Regionen eingeteilt, die durch jeweils einen Referenzstandort repräsentiert sind. Um darüber hinaus besondere lokale Effekte wie z. B. städtische Wärmeinseln oder höhere Feuchtigkeit in Gewässernähe zu berücksichtigen, wurden lokale Anpassungsmodelle erstellt, die eine einfache Übertragung der regionalen HRY-Daten auf die lokalen Verhältnisse ermöglichen.

Für die bauphysikalische Bewertung einer Konstruktion hinsichtlich des Feuchteschutzes wird heute immer noch das Glaser-Verfahren herangezogen das jedoch über den Eintrag von Feuchte über Diffsuion hinaus keine anderen Feuchtequellen wie Einbaufeuchte oder Niederschlag berücksichtigt. Hierzu schreibt die DIN 4108-3 hygrothermische Simulationen mittels geeigneter Software wie zum Beispiel WUFI vor, mit der sich über physikalische Modelle die Wärme- und Feuchteverhältnisse in Bauteilen realitätsnah abbilden lassen.

Based on laboratory and field tests at the Fraunhofer IBP field test site a hygrothermal green roof model was developed, which allows to model the performance of extensive green roofs in hygrothermal simulation software. A comparison of the measured and simulated temperatures beneath the greenery shows, that the model well reproduces the real conditions. Also the moisture conditions in timber roof constructions as well as the heat flows through the roof assembly are compared once with the measured conditions from the field tests and once with the new simulation model. Main focus of the model is the evaluation of the moisture performance of roof assemblies which is of special importance in case of moisture sensitive timber roofs. But also a prediction of the energetic behaviour and the cooling effects of the roof as well as an evaluation of the comfort conditions in the room beneath the green roof becomes possible and is shown exemplarily for the warm Mediterranean climate of the South Croatian city Split in comparison to flat roof with a white and a black roof surface.

The surface temperature of the sub-roof beneath the ventilation layer is the most important factor for the hygrothermal behavior of pitched roofs. The air layer between tiles and sub-roof and the air exchange with the outdoor air reduce the heat exchange between roof cladding and sub-roof and affect the moisture level inside the roof. This report provides preliminary results of a current research project including new field tests. The investigations analyze the thermal behavior of different vented and ventilated roof constructions. Characteristic values for different roofing situations will be provided as well as a method to calculate ventilated roofs by means of hygrothermal simulation using effective surface transfer parameters.

Die DIN 4108-3 verweist in Ihrer Neufassung von 2014 an vielen Stellen auf die in Anhang D als „genauere Berechnungsverfahren“ beschriebenen hygrothermischen Simulationen – und zwar nicht nur beim Verlassen des Anwendungsbereichs, sondern explizit auch in den Fällen, bei denen der Glaser-Nachweis für ein Bauteil innerhalb des Anwendungsbereichs nicht erbracht werden kann. Eine hygrothermische Simulation stellt also im Zweifel das höherwertigere und maßgeblichere Bewertungsverfahren dar, da über physikalische Modelle eine realitätsnahe Berechnung der Wärme- und Feuchteverhältnisse ermöglicht wird und fast alle baupraktisch relevanten Einfl ussgrößen berücksichtigt werden. Dazu zählen u. a. Regenwasseraufnahme und Flüssigtransport, Erwärmung der Oberfl ächen durch Sonnenstrahlung und Unterkühlung durch langwellige Abstrahlung. Eine Simulation ist natürlich nur so zuverlässig wie ihre Eingabedaten. Neben den Materialeigenschaften sind dies vor allem die Klimarandbedingungen außen und innen sowie deren Übertragung auf die Bauteiloberfläche.

Die Zahlen der „nicht fertiggestellten Häuser“ in der Slowakei, die in den Anzeigen der Immobilienwirtschaft zu Verkauf angeboten werden, steigen rapide an. Die Rohbauten stehen oft Jahre lang vor Witterung ungeschützt, bevor sich ein Käufer findet und sie fertigstellt. Die Fertigstellung passiert dann ziemlich schnell, sodass sich innerhalb kurzer Zeit die Feuchteschäden zeigen, die wiederrum jahrelang Probleme für die Bewohner verursachen.
Das meistverwendete Baumaterial hierfür ist Porenbeton. Im Rahmen eines Forschungsprojekts wurden verschiedenste messtechnische und rechnerische Untersuchungen durchgeführt, um die hygrothermische Situation dieser Bauteile darzustellen bzw.
einen Leitfaden zur notwendigen Trocknungszeit für die meisten Fertigstellungssituationen auszuarbeiten. Für die messtechnischen Untersuchungen wurde ein Prüfstand hergestellt, an dem verschiedene Konstruktionsvarianten unter realen Klimadaten des Standorts Košice detailliert untersucht wurden. Die rechnerischen Untersuchungen wurden mit dem Simulationsprogramm WUFI durchgeführt.
Die Ergebnisse zeigen, dass die Porenbetonwand mit dem EPS-System 28 Monate trocknen muss, um die Bezugsfeuchte w80 zu erreichen. Die reduzierte Trocknung wirkt sich negativ auf den U-Wert und somit auch auf den Wärmeschutz der Baukonstruktion aus. Die durchschnittliche Abweichung des effektiven U-Wertes vom Projektierten hatte in der zweiten Heizperiode 20 % Unterschied ergeben. Während des dritten Winters war sie sogar immer noch mehr als 5 %. Die Orientierung und die verschiedenen Dicken der Wärmedämmung auf EPS-Basis haben einen vernachlässigbaren Einfluss auf das Trocknungsverhalten. Die Verwendung von Mineralwolldämmstoff anstatt EPS verkürzt die
Austrocknungszeit um etwa die Hälfte.
Die numerische Analyse zeigt, dass nach einer zweimonatigen Trocknung des Porenbetons vor der Applikation eines EPS-Wärmedämmverbundsystems, der durchschnittliche Wassergehalt um 33 % des ursprünglichen Wertes gesenkt wird. Wenn die EPS-Dämmung erst nach fünf Monaten angebracht wird, verkürzt sich die Trocknungszeit auf 14 Monate, so dass sie im Bereich des Mineralwoll-WDVS liegt.

For a safe design of new buildings or for the assessment of damages in existing buildings a representative exterior climate is necessary. Especially for constructions which react sensitively on the amount of driving rain an assessment with thermal reference years e.g. Test Reference Years (TRY) is not suitable (Christoffer et.al, 2004). Within the official research cluster energy efficient buildings (ENOB) the Fraunhofer Institute for Building Physics (IBP) developed new Hygrothermal Reference Years (HRY) for Germany including all required climate elements for hygrothermal simulations. The validation of the new reference years were carried out by comparing the hygrothermal behavior of building components simulated with both: the new HRY and real measured data over several years.

Stricter Swedish building regulations require a moisture safety design process to be carried out before houses are built. In order to predict moisture-critical conditions, a properly verified, user-friendly and reliable calculation tool that could be used in this design phase, is required. This paper initially presents a blind method that could be used in order to verify hygrothermal calculation tools in a reliable manner. Furthermore, general results and findings from blind validations of a transient heat and moisture calculation tool carried out in cold roofs are summarized and presented. The comparisons include measurements and calculations of temperature and relative humidity and were carried out in Northern European climates. In general, the results show a good correlation between measured and calculated values. Comparisons show that the studied tool can be used during the design phase to predict moisture risks. However, factors such as the influence of impaired temperature measurements on relative humidity have to be taken into account. There is also a need for outdoor climate boundary conditions that take into account critical periods. Measurements and calculations also established that the most moisture-critical conditions in general occurred in the tongued and grooved wooden roof boarding located under the roof
membrane.

Für das Trocknungsverhalten von unbelüfteten Flachdächern in Holzbauweise ist die Oberflächentemperatur von entscheidender Bedeutung. Die Feuchte, die im Winter durch Diffusion und nicht vermeidbare Konvektion [Zirkelbach et al. 2009] in die außen dampfdichte Konstruktion eindringt, muss im Sommer durch die Umkehrdiffusion wieder zum Raum hin austrocknen. Die Verschattung der Dachoberfläche durch Photovoltaik-Module oder Holzterrassen reduziert die Oberflächentemperatur und damit das Rücktrocknungspotential einer Flachdachkonstruktion. Daher sind die Effekte bei der hygrothermischen Bemessung, wie sie in der DIN 68800-2:2012 für solche Bauteile gefordert werden, zu berücksichtigen. Um nicht in der Simulation ganze PV-Module oder Terrassenbeläge mit einer Unterlüftung abzubilden, können die Temperaturen an einer Dachoberfläche auch verein- facht über die Strahlungspa- rameter der Oberfläche verändert werden. Dazu lagen aber bisher keine Erkenntnisse vor.

This paper assesses the effects of moisture buffering and related latent heat exchange in wooden surfaces on energy demand and comfort conditions in rooms. A parametric study on basis of an exemplary room varies surface material properties and areas, moisture production cycles, climatic conditions and air change rates for the zone. The study was conducted with the help of hygrothermal whole building simulation, which allows modelling all physical effects related to moisture buffering and latent heat exchange that occur in the surfaces that enclose spaces. Both long and short term simulations were performed, with time steps of one hour or one minute, to assess the associated influences on indoor climate and energy demand.
The study shows a distinct influence on indoor relative humidity. Moisture buffering effects of wooden materials reduce the fluctuation of relative humidity and lead to a more stable indoor climate. Because of that energy demand for humidification and dehumidification can be reduced clearly. Long term simulations show little or no impact for mean indoor and surface temperatures and herby connected energy demand for heating and cooling. Simulations with high temporal-resolution show temporary increase of room and surface temperatures coming with the application of wooden materials as long as moisture loads are available inside the room.

This paper describes a study in which the hygrothermal performance of a traditional Scottish sandstone wall, which is highly exposed to wind-driven rain and had been internally insulated, was monitored and modelled using the simulation software WUFI 2D. Internal and external temperatures and relative humidities and the external solar gain and wind-driven rain load have been recorded from April 2012 to November 2013. Also recorded were temperatures and humidities and the moisture content of timber blocks within the wall. The monitoring results indicate that, despite the concerns that have been expressed about the consequences of applying internal insulation to traditionally constructed masonry walls, no problems have become apparent in this case.
Modelling the wall, using the measured data as boundary conditions, demonstrates the importance of choosing material properties appropriate to the structure under investigation. Three types of sandstone were modelled, with different moisture transport properties, giving very different moisture contents. The modelled temperatures at the interface between the stonework and internal insulation agreed closely with the measured values. The relative humidities measured at the same point followed the same general trend as those calculated using the least porous of the three modelled sandstones, although the values did not agree closely.

This paper describes the integration of HVAC simulation models, developed with the multi-domain modeling language Modelica, into the hygrothermal building simulation software WUFI® Plus. With the existing software a hygrothermal building simulation, considering heating, cooling and air conditioning as ideal systems, can be performed in a user friendly way. Without detailed HVAC models, the software calculates the heating, cooling, humidification, dehumidification and ventilation demand which is necessary to keep the indoor climate in user defined design conditions. This output can be used for further investigation and sizing the plant equipment. However, a direct interaction between the detailed building model and the building equipment was not possible. This is improved with the newly developed Modelica HVAC models. They were exported via the common Functional Mock-up Interface (FMI), which was analyzed to assess the most effective coupling strategy. The FMI is the definition of an open interface between different software systems. The realization of a noniterative coupling algorithm is illustrated by means of a simulation example. Furthermore, the implementation of the HVAC models into the hygrothermal building simulation program is validated using the results from a Modelica simulation environment as reference.

Die Multi-Domain-Modellierungssprache Modelica bietet eine hervorragende Möglichkeit eine Vielzahl von Simulations-Modellen jeder Art zu entwickeln, zu simulieren und zu validieren. Grafische Modellierungs- und Simulationsumgebungen helfen bei der Erstellung der Modelle, vereinfachen den Eingabeaufwand und stellen Simulationsergebnisse anschaulich Softwareentwicklung für den Endanwender weiterhin in traditionellen Programmiersprachen statt, wie auch die Entwicklung der Software zur hygrothermischen Gebäudesimulation WUFI® Plus. Spezielle effiziente Algorithmen berechnen dort den gekoppelten Wärme- und Feuchtetransport über sämtliche Gebäudebauteile, verknüpft zum gesamten Gebäudemodell. Dieser Artikel beschreibt die bisherige Gebäudesimulation mit Anlagentechnik und weiterführend die Anbindung von dynamischen Simulationsmodellen, entworfen in Modellierungssprache Modelica. Mit der standardisierten Schnittstelle, dem „Functional Mockup Inferface“ (kurz FMI), werden die Modelle, welche die Anlagentechnik detailiert simulieren, als einzelne Softwarekomponenten an das Gebäudemodell in der vorhandenen Software gekoppelt. Notwendige Anpassungen werden beschrieben. Ein hier beschriebenes Konfigurations-Tool vereinfacht die Anbindung der Vielzahl von unterschiedlichen Anlagentechniksystemen, ohne Anpassungen des Programmcodes. Abschließend stellt ein Simulationsbeispiel die damit mögliche erweitere Gebäudesimulation vor und gibt einen Ausblick auf erzielbare Simulationsergebnisse.

ABSTRACT
The multi-domain modelling language Modelica offers a magnificent method to develop, simulate and validate of different simulation models. Some graphical user interfaces support this design process even more and reduce the amount of work. Besides, the software development fort the end user is done with traditional programming languages as for the development for the hygrothermal building simulation software WUFI® Plus. Specialized and efficient solution techniques compute the coupled heat- and moisture transfer through the building the existing building simulation with ideal plant simulation of the plant equipment designed in are coupled via the Functional Mock-up Interface models without any further source code adaptations. simulation.

In the UK, transient models of heat, air and moisture transport (HAMT) are common tools used by building practitioners to better understand moisture movement within building elements and construction systems. Enforced by BS 5250:2011, hygrothermal simulations are also used for condensation risk analysis and to estimate the likelihood of mould growth and fabric decay. This paper describes the methodology applied in the validation of a hygrothermal-modelling tool used in the evaluation of internal wall insulation. Wall assemblies typically constructed for internal insulation were exposed to transient boundary conditions derived from vapour pressure profiles and their response to step changes and fluctuations were analysed. The wall assemblies were constructed using one wall substrate (aerated clay blocks and gypsum plaster) and eight commonly used internal insulation systems. Relative humidity and temperature levels measured at the interface between the wall substrate and each insulation system were used to assess the hygrothermal performance of each insulation system. As a result, the wall assemblies were clustered in three subgroups; dense capillaryactive insulation, lightweight vapour-permeable insulation and synthetic vapour-closed insulation, and the hygrothermal performance of the proposed clusters compared with the results provided by the simulation tool. It was found that simulated assemblies have similar hygrothermal performance as those monitored.

Moisture control analysis of building envelope components by hygrothermal simulation is state-of-theart today and widely applied by architects and engineers. Compared to simple dew-point calculations, transient simulations according to existing standards (e.g. EN 15026-2009) have greatly improved the possibilities of moisture control analysis. However, the underlying assumption of building components without imperfections have remained a weak point, because unintended moisture sources due to e.g. rain-water penetration or air convection may have significant effects in real life. The new draft of the WTA guideline 6-2, whose original version served as blue-print for EN 15026, takes hygrothermal simulations a step further by introducing auxiliary models that account for unintended moisture sources likely to occur in building components, assembled and installed in best practice manner. Because bad workmanship is ruled out, applying these models offers the opportunity to differentiate between design errors and installation failures. Other guideline improvements include new boundary condition aspects such as safety margins for indoor climate conditions and consideration of envelope shading. Since capillary active insulation materials have become more popular in recent years a more accurate determination of liquid transport characteristics is also proposed. The new items in WTA 6-2 are summarized and their impacts on hygrothermal simulation results are discussed.

Verfärbungen von Fassaden aufgrund mikrobiellen Wachstums haben in den letzten Jahren zugenommen. Wände mit Wärmedämmverbundsystemen sind besonders betroffen, weil ihre niedrige äußere thermische Masse, verbunden mit dem hohen Wärmewiderstand der Dämmschicht, zu häufiger Unterkühlung der Oberfläche durch langwellige nächtliche Abstrahlung führt. Die damit verbundene Betauung auf der unterkühlten Fassade ist eine wesentliche Feuchtequelle für das mikrobielle Wachstum. Deshalb besteht ein Weg, Wachstum zu verhindern, darin, die Häufigkeit der Betauung zu reduzieren, indem die Perioden der Taupunkttemperaturunterschreitung vermindert werden. Dies kann erreicht werden, indem die thermische Trägheit der Außenschicht vergrößert wird, z.B. durch Beigabe von Phasenwechselmaterialien (PCM), oder indem Anstriche mit abgesenktem langwelligem Emissionsvermögen (Low-E-Anstriche) eingesetzt werden. Nach aktuellem Wissensstand ist nicht die Menge des Tauwassers für die Gefahr des mikrobiellen Wachstums entscheidend, sondern, zumindest für den Start mikrobiellen Wachstums, das auf der Oberfläche für die Mikroorganismen verfügbare Wasser. Saugfähige Untergründe können dadurch deutliche Vorteile mit sich bringen. Der Einfluss dieser Maßnahmen oder einer Kombination davon auf das Bewuchsrisiko wird durch hygrothermische Berechnungen sowie durch Freilandversuche untersucht.

In this study, the retrofitted facades of two European multi-unit residential buildings built in the 1950’s and 1980’s are investigated. The demonstration buildings, situated in Munich, Germany and Oulu, Finland, are part of the EU FP7 project E2ReBuild, a European collaboration project, researching and demonstrating industrialised energy efficient retrofitting of residential buildings in cold climates. The demonstration project in Munich, Germany, consisted of two blocks of residential multi-storey buildings in the suburb of Sendling, built in 1954. The buildings were typical examples of the concrete brick constructions, built throughout Germany in the post-war era. The pilot building in Oulu, northern Finland is one of five student apartment buildings in a housing corporation. The building was completed in 1985 according to a Finnish industrialized building system developed in the late 1960's using prefabricated concrete elements for residential buildings, called the "BES system". To improve their energy performance, the retrofit included a façade refurbishment with the TES method utilizing timber based, prefabricated façade elements for the renewal of the building envelope and improved thermal insulation. As part of an advanced monitoring programme, hygrothermal gauges were installed in the walls and they have been monitored for more than one year after the retrofitting. This paper presents the results from the in-situ measurements of the two demonstrations and compares the findings to calculated transient hygrothermal 2D-simulations of the facades utilising the monitored data from the sites in Finland and Germany.

In old traditional buildings and even more in listed, historic buildings energetic refurbishment has to be planned thoroughly. For small rooms it may be of advantage to use thin and high efficient internal wall insulation systems like vacuum insulation panels (VIP). These systems have the best ratio of thickness to insulation, but they are also absolutely diffusion tight. This tightness makes a VIP system sensible to air leakage and air flows behind the panels. Also the mounting of interior insulation mostly affects disadvantageously the original surfaces and plasters. In case of valuable buildings this can lead to restrictions in retrofitting energy saving measures such as interior insulation. A special focus is therefore put on reversible application in historic buildings. Refurbishments in old and valuable buildings should be carried out without or at least minimal damage to original surfaces and plasters compared to typical mounting systems. The presented mounting system reduces possible damage to original surfaces and plasters if a removal is necessary. The new system uses an additional layer between interior insulation and original surfaces to protect the surface and enable a save fixing.
The interior insulation system also has been tested experimentally to assess the influence to the original surface and possible damages to the plaster. Therefore the original surface was evaluated before mounting and after removal of the VIP interior insulation. The performance of the interior insulation was measured for one heating period.
This paper highlights the concepts of reversible application of the system. Also the measured data of the interior insulation and comparison of the simulation results with the measured data are shown.

In this study the air leakage of four different log corners and hygrothermal performance of three different interior insulation materials are studied in a log test house. Field measurements of the air leakages were analysed in a test house built with different types of log junctions: corner post, dovetail notch, Scandinavian saddle notch, and double notch with wind lock. One wall made of logs (average thickness of 270 mm) in a test house was internally insulated with three different materials: cellulose fibre, mineral wool and reed mat. The air leakage rate of the overall house was also measured using the standardized building pressurization technique. Hygrothermal performance of walls was measured with t&RH sensors and heat flow plates. The mean air leakage rate of the overall house at the pressure difference of 50 Pa was q50=2.8 m3/(h·m2) and mean air change rate was n50=5.0 h-1. The air leakage rate lowered slowly over time. The lowest air leakage was through the Scandinavian saddle notch - 6.7 m3/(h?m). Simulation models on the hygrothermal performance of the studied test walls were validated based on the measurement results. Temperature, relative humidity and heat flux showed good agreement between the measured and the calculated results.

Der Artikel beschreibt die historische Entwicklung des Passivhaus Konzepts, daraus resultierende Herausforderungen und in einem nächsten Schritt die Kombination des Monatsbilanzverfahrens zum Passivhausdesign mit einem dynamischen Gebäudesimulationsmodell, um verbesserte Lösungen entwickeln zu können. Die zu Grunde liegende Methodik des stationären Ansatzes und der dynamischen hygrothermischen Simulation wird beschrieben. Daraus erschließt sich die Herangehensweise zur Kopplung beider Methoden. Gemeinsam nutzbare Eingaben, wie z.B. die Gebäudegeometrie, Bauteilaufbauten oder die technische Gebäudeausrüstung werden nur einmal festgelegt. Weitere Informationen, z.B. Sollwerteinstellungen, innere Lasten, Lüftung oder Verschattung, können aus dem stationären Ansatz in die dynamische Berechnung übernommen werden. Hier ist es aber oft sinnvoll, zeitlich feiner aufgelöste Profile für eine detailliertere Beurteilung einzugeben. An einem Anwendungsbeispiel wird die Umsetzung gezeigt und es wird erläutert, welche Ergebnisse sich durch die neu entwickelte Software erzielen lassen. Die Vorteile der Kombination eines schnellen stationären Ansatzes mit einer dynamischen hygrothermischen Simulation, beide Berechnungen basierend auf ein und demselben Gebäudemodell, werden hervorgehoben. Somit ergibt sich auch ein Schluss über mögliche Anwendungsgebiete und -grenzen der neu entwickelten Software.

Mit hygrothermischer Gebäudesimulation lässt sich der Feuchteund Wärmetransport in einem Gebäude und über dessen Bauteile detailliert berechnen. Der natürliche oder mechanisch angetriebene Luftwechsel mit dem Außenklima sowie der Luftwechsel zwischen defi nierten Zonen innerhalb des Gebäudes tragen erheblich zu einem energetisch sinnvollen und behaglichen Raumklima bei. Es ist bei der Erstellung des Gebäudemodells möglich, den Luftwechsel je Zeitschritt vorzugeben. Jedoch ist dieser in Realität vom vorherrschenden Raumklima abhängig. Wird die hygrothermische Gebäudesimulation mit einem Mehrzonen-Gebäudedurchströmungsmodell gekoppelt, so werden das Innenklima und der Luftwechsel je Zeitschritt, gegenseitig beeinfl ussend, simuliert. Dieser Beitrag erzielt einen Einblick in das Berechnungsverfahren des Durchströmungsmodells und dessen Kopplung mit dem hygrothermischen Gebäudemodell. Ferner ist ein Beispiel der erweiterten Simulation mit Infi ltration und interzonalem Luftaustausch, auch im Vergleich zum fest defi nierten eingegeben Luftwechsel, enthalten.

Hygrothermal building simulation coupled with multizone air fl ow model.
With hygrothermal whole building software it is possible to calculate heat and moisture transport within a building and its components. The natural or mechanical driven air exchange between indoor and outdoor climate as well as airfl ow between defi ned building zones are signifi cant contributors to an energetically and comfortable indoor environment. At the design of the building model it is possible to set the ventilation per time step. However, the ventilation depends on the indoor climate. The hygrothermal whole building software coupled with a multizone building airfl ow model can simulate the indoor climate and the natural and interzonal air exchange infl uencing each other. This paper gives an insight into the airfl ow model and its implementation and shows some results of an example simulation.

Bauteile sind nie vollständig trocken. In Abhängigkeit von den Randbedingungen stellen sich im Jahresverlauf unterschiedlich hohe Wassergehalte ein - je nachdem, welche Feuchtetransport- und Speichervorgänge gerade stattfinden. Wesentlich ist dabei, dass die Feuchtegehalte nicht so stark ansteigen, dass Schäden auftreten können. Durch die Klimaunterschiede zwischen innen und außen ergeben sich Wasserdampfdiffusionsströme durch die Bauteile, die bei mitteleuropäischen Klimaverhältnissen meist von innen nach außen verlaufen. Nur bei hohen Außentemperaturen bzw. kühlem Raumklima richtet sich der Diffusionsstrom auch nach innen. Deutlich größere Feuchtemengen können in das Bauteil gelangen, wenn eine saugfähige Außenoberfläche in Kontakt mit Regen oder Spritzwasser kommt. Auch Tauwasserbildung in den Bauteilen bzw. auf den Oberflächen, Luftkonvektion und Erdfeuchte tragen zur Befeuchtung bei. Feuchteaufnahme und Trocknung müssen sich dabei allerdings die Waage halten, so dass weder im Jahresverlauf noch langfristig kritisch hohe Feuchtegehalte überschritten werden. Die Idee der Feuchtebilanz ist bereits im Glaserverfahren nach DIN 4108-3 [1] enthalten; das Verfahren ist allerdings beschränkt auf den winterlichen Tauwasserschutz und lässt viele wichtige Effekte außer Acht. Hygrothermische Simulationen nach DIN EN 15026 [2] ermöglichen dagegen eine Berücksichtigung fast aller relevanten Einflussfaktoren und erlauben damit eine deutlich umfassendere und zuverlässigere Beurteilung der Feuchteverhältnisse in Bauteilen - sowohl für die Planung als auch für die nachträgliche Analyse von Schäden und deren Ursachen.
Dieser Beitrag verdeutlicht die Unterschiede zwischen dem Glaser-Verfahren und der hygrothermischen Simulation und stellt die zahlreichen Anwendungsbereiche von Simulationen für Planer und Sachverständige praxisnah vor.

Da ein großer Teil innerstädtischer Flächen durch Gebäude und Straßen versiegelt ist, werden als klimatische Ausgleichsflächen zunehmend Dachbegrünungen ausgeführt. Deren Planung und Ausführung erfordern jedoch vor allem bei Holzkonstruktionen aufgrund des auch im Sommer geringen Trocknungspotentials besondere Sorgfalt. Ziel des Forschungsvorhabens war es, Grundlagen zur zuverlässigen Berechnung und Planung von Dachbegrünungen mit Hilfe hygrothermischer Simulationen zu schaffen.

Within the framework of this paper it is investigated, whether it is more reasonable to use local heating to avoid mould growth on thermal bridges than a higher ventilation rate of the rooms in question with the respective higher heat losses due to ventilation. Three different thermal bridges, external wall edge, balcony slab and floor slab support, are investigated at the locations Hof (cold location), Würzburg (moderate location) and Freiburg (warm location). A common apartment located in the center of a multi-story apartment house is taken as a basis for investigations. On the basis of a „basic“ air change rate of 0.3 h-1, when mould growth occurs on all three thermal bridges, it is investigated from which ventilation rate mould growth can be avoided at the respective location and on the selected thermal bridges, and how much heat loss for ventilation is generated. Then, with the same „basic“ air change rate the use of a heating cable is simulated as an alternative to the additional ventilation rate, whereby the heating capacity of the heating cable as well as the operation period can be varied. The energy demand and the primary energy demand are compared.
It is obvious that the energy demand for the use of the heating cable is lower at all investigated thermal bridges and locations than for the additional window ventilation. However, if the primary energy demand is compared by considering the primary energy factor of the various energy carriers, the use of the heating cable is not always the better choice. This is especially true, if energy carriers with a smaller primary energy factor are used for heating (district heating or regenerative energies).
The air change rate of 0.3 h-1 taken as a basis may be realistic in numerous cases, but represents only the lower limit of usual ventilation rates in the stock of existing buildings. Anyhow, for an air change rate of 0.5 h-1, which is characteristic for old buildings and frequently achieved by the infiltration air change alone, the use of the heating cable to avoid mould growth is more energy-efficient than a higher rate of window ventilation. Moreover, as experience shows, users only rarely change their ventilation behaviour so that the requirements of higher rates of window ventilation usually show little effect. In many cases, a higher air change rate could only be achieved by air-conditioning systems.
From the building physical and energetic point of view it is reasonable to solve the problem of thermal bridges by adequate measures of thermal insulation. Since these thermal insulation measures are not easily accepted by owners and according to local conditions their realization is complex and expensive, the additional heating of thermal weak points at least as a temporal solution is an adequate measure from the energetic as well as financial point of view, which can be better suited than additional window ventilation. However, the additional risk of fire must also be taken into consideration. This kind of electrical heating should not be used in any case to avoid mould growth behind furniture placed in front of external walls with insufficient thermal insulation. It would be a better solution to relocate the furniture in this case.

The Torhalle ("Gate Hall") of Lorsch, also called King's Hall, is one of the best preserved examples of Karoling architecture in Germany, dating back to 760 A.C. The hall is located on the first floor above an entrance gate to a monastery and is believed to have been used as a church originally. It features valuable Romanic wall paintings. In the 1980ies thorough investigations were conducted on the building and its indoor environment which shows high relative humidity all year round. In 1991 a controlled ventilation system was introduced that promised to lower RH significantly. Already in 1992 it was turned off by a sceptical conservator. Now the building faces the same problems as before and new research is taking place, looking at collected climate data and past experience. The aim is to develop a new climatisation strategy for the Gatehall. For this purpose the whole building simulation tool WUFI Plus is applied, to assess the use of different HVAC systems for the specific building and location at Lorsch and also to research the possible effects on indoor environmental fluctuations that might be harmful to the ancient wallpaintings. This research is part of the European project Climate for Culture on the effects of climate change on cultural heritage.

Ziel dieser interdisziplinären Arbeit ist die Definition und Entwicklung neuer Ansätze zur qualitativen Bewertung von hygrothermischen Simulationsmodellen historischer Gebäude im Kontext der Präventiven Konservierung. Die Präventive Konservierung zielt auf die dauerhafte Erhaltung von Kunst- und Kulturgut durch Verbesserung der Umgebungsbedingungen und Minimierung oder Reduzierung der relevanten Risiken. Die Klimastabilität ist dabei eine wesentliche Voraussetzung für die dauerhafte Erhaltung von Kunstwerken und Ausstattung in historischen Räumen. Die Güte von Simulationen hat für die Bewertung von möglichen Risiken eine besonders große Bedeutung, da Fehleinschätzungen geplanter Maßnahmen irreversible Schäden zur Folge haben können. Daher werden hier Kriterien für eine Bewertung der Qualität der Ergebnisse von Simulationen im Hinblick auf die Präventive Konservierung beschrieben und an drei Fallstudien entwickelt und überprüft. Die hygrothermische Simulation bietet dabei mit der Betrachtung von Variantenrechnungen vollkommen neue Möglichkeiten zur Analyse des Raumklimas und zur Bewertung der Klimastabilität. Eine Vorgehensweise für die individuelle Festlegung von Bewertungskriterien für die Kalibrierung von Simulationen historischer Gebäude wird vorgestellt, neue Erkenntnisse zu den Einflussfaktoren auf die Klimastabilität und zur klimatischen Funktionsweise historischer Räume werden anhand von anschaulichen Beispielen aufgezeigt.

This paper is part of a research project of Fraunhofer-Institute for Building Physics IBP at Holzkirchen for preventive conservation of cultural heritage which has been conducted in close cooperation with the Bavarian State Administration of Castles, Lakes and Gardens (BSV). Within this research project the influences on and the behavior of the room climate in Linderhof palace of the Bavarian King Ludwig II. have been investigated. The room climate is very important for the long-term preservation of art. Based on an already done building simulation of the king´s bedchamber in previous work, this paper highlights a newly developed airing concept for Linderhof palace. Alternative airing strategies are investigated computationally and discussed regarding to climatic stability and energy consumption. The existing airing concept of the natural ventilated and nowadays completely unheated Linderhof palace has to be improved to reduce proceeding damage to artworks due to fluctuations of the inner climate caused by the ambient climate and visitors, and also to enhance the visitors comfort. In a valuable historic palace building there are specific restrictions for applying a typical HVAC system: Possible damage to artworks and building materials from condensation effects, high energy consumption and the need for an invisible, minimal invasive installation of technical devices. According to the agreement with the Bavarian state department for palaces, gardens and lakes the historic chimneys may be re-used for climatization. The new airing concept considers new and on-going discussed strategies of acceptable humidity ranges for the preservation of art. For low energy consumption only drying of the ambient air is considered in a cooling process with heat recovering. No humidification is foreseen in the air handling process. Heating of the supply air is planned only for very low temperature and in danger of dew-point. This concept is simulated with an existing WUFI® Plus building simulation model of the king´s bedchamber. First results are promising to accomplish all of the wanted objectives. A pilot HVAC system is recommended, based on the results shown, and foreseen in a follow-up project with the Bavarian state department for Castles, Gardens and Lakes (BSV).

The U.S. Department of Energy (DOE) outlined a path to advance high-performance and zero-energy homes in its Building America research program (DOE 2008). That program—and other efforts in the Unites States over the last few years to tighten energy codes—follow closely the evolution of energy standarddevelopments in Europe. That is, developmentsmoved fromconventional buildings to low-energy buildings, then to passive buildings, net zero, and recently even plus energy. The common denominator is low-loadhomes that require less energy fromthe start. Designing these homes requires specialized design tools to achieve targeted performance and quality assurance. The tools must enable the designer to meet the energy performance of the envelope andtheminimizedmechanicalsystemand—critically—toachieveproperhygrothermaldesign ofbuilding skins beforethe detailed construction documents phase. The hygrothermal component reduces the risk of potentially catastrophic design flaws, thereby reducing risk for designers, builders, and homeowners. The passive design approach offers a solid baseline for all low-load homes. The simplified static balance-based method has provided early adopters a useful tool. But it lacks the capacity to assess certain dynamic factors of the energy balance, such as transient effects that occur under real conditions—for example, thermal lag time and related overheating in summer or the hygrothermal performance of the building envelope. This paper outlines the incorporation of the balance-basedmethodcurrently employed to design passivebuildings into hygrothermal whole-building simulation software. A case study illustrates both methods as they are applied to an actual building. Additional results and insights from the dynamic building simulation are highlighted. The comparison of the balance-based method with the dynamic simulation, both performed within one tool based on the exact same building data and inputs, demonstrates benefits and drawbacks as well as improvement potential for tools and methods moving forward.While the static monthly balance method simplifies the required steps and the time required to design a passive house, it might not be fine-grained enough for all climate zones and building types. The results from the dynamic simulation are more granular and offer a more realistic depiction of the actual behavior of the building and its interaction with mechanical equipment in terms of comfort.

Stricter Swedish building regulations require a moisture-safety design process to be carried out before houses are built. In order to predict moisture-critical conditions, a properly verified, user-friendly and reliable calculation tool that could be used in this design phase, is required. This paper initially presents a blind method that could be used in order to verify heat and moisture calculation tools in a reliable manner. Furthermore, general results and findings from blind validations using a transient heat and moisture calculation toolaresummarizedandpresented.Thecomparisonsincludemeasurementsandcalculations oftemperatureandrelative humidity and were carried out in northern European climates. Ingeneral, the resultsshowagoodcorrelation betweenmeasuredandblindly-calculated values.Comparisonsshowthat the studied tool can be used during the design phase to predict moisture risks. However, factors such as the influence of impaired-temperature measurements on relative humidity have to be taken into account. There is also a need for outdoor climate-boundary conditions that takeintoaccountcriticalperiods.Measurementsandcalculationsalsoestablishedthatthemostmoisture-criticalconditionsingeneral occurred in the exterior part of the frame, behind the air gap.

Due to increased awareness of climate change and energy costs, well-insulated buildings have become more common. Furthermore, greater interest has been shown in using wood in building to produce more carbon dioxide-efficient houses. However, thicker thermal insulation in walls increases the risk of high relative humidity (RH) levels and the risk of mold-related damage in wood frame houses. This paper presents important factors affecting the risk of mold growth in well-insulated wood frame walls in Northern European climates. Recent findings regarding important factors are first briefly summarized. The paper continues with a parametric study in which moisture-critical positions in traditional Swedish wood frame designs are investigated by using hygrothermal modeling. Traditional North European walls with insulation thicknesses of 220 mm are compared to walls with thicker thermal insulation and alternative designs. The influences of the different wall designs in relation to the risk of mold growth are compared using isopleth and a visual mold chart. It has been found that there is a higher risk of moisture-related damage in thicker insulated walls. However, this risk could be reduced by choosing more suitable designs in which well-ventilated air gaps behind the cladding and exterior vapor-permeable moisture resistant thermal insulation boards are of great importance.

The Functional Mock-up Interface (FMI) opens new opportunities for the development and extension of existing non-Modelica simulation programs with Modelica models. For the developer this is a productive way to design and validate new complex simulation models with multi-domain modeling languages such as Modelica. With the standardized Functional Mock-up Interface (FMI) and the Functional Mockup Unit (FMU) export it is possible to execute these models within other software tools, including information exchange during the simulation. However, there are some design requirements in Modelica, which have to be taken into account. In this paper, models for different HVAC (Heating, Ventilation and Air Conditioning) equipment configurations are integrated into existing software using the FMI. An interface extension plug-in is developed to pick a specific FMU and execute it alongside the existing simulation algorithm. Two different coupling algorithms were investigated: the iterative and the cosimulation approach. Some issues and practical hints for a successful coupling and simulation are presented.

La durabilité des constructions modernes ou traditionnelles est étroitement liée aux conditions de température et d'humidité dans la structure. L'eau est un facteur clé dans la dégradation par corrosion, croissance de micro-organismes, pourriture ou gel. Pour prévoir l'effet du climat sur la construction, il est utile d'étudier la performance hygrothermique de l'ensemble des composants du bâtiment concerné. Ceci peut être fait soit par des mesures, soit à l'aide d'outils de simulation dynamique. Alors que les mesures ne donnent que l'état actuel, la modélisation permet de prévoir l’évolution si la construction ou l'usage est modifié. Pour ces raisons, des efforts ont été faits au niveau international pour modéliser les transferts de chaleur et d'humidité dans l'enveloppe du bâtiment et pour fournir des règles permettant d'éviter les dégradations et les problèmes d'hygiène. Un axe de développement est l'incorporation des interactions entre l'enveloppe et le volume dans des modèles de bâtiment. Outre une meilleure évaluation du confort, cela permet d'optimiser les composants de
l'enveloppe pour éviter les dommages liés à l'humidité. Néanmoins, l'objectif principal de telles modélisations est l’optimisation énergétique associée au confort des occupants. Cet article traite des charges hygrothermiques (internes et externes) agissant sur la construction et les modèles nécessaires pour les prendre en compte. Les données d'entrée sont résumées et des recommandations concernant l'évaluation et l'interprétation des résultats sont données.

A building simulation model was made of Linderhof Palace, built by the Bavarian King Ludwig II. The input data of the building simulation is based on measured data of the room climate and on investigations on building materials and construction details. The room climate plays a decisive role for the durable preservation of art. Especially high fluctuations of relative humidity can cause damages to the work of art and building components. Also an important question is the influence of visitors. The investigations show how the vistiors and air change rate influence the results of indoor relative humidity. The simulation is tested on a modified climate analysis on the fluctuation range of relative humidity which is typically used for preventive conservation. A virtual scenario tests the calibrated simulation on its usability. The results of the computation fit well to the compared measured data.

In diesem Beitrag wird ein Überblick über aktuelle Themen und Entwicklungen zum Begriff "Monitoring" - der wiederkehrenden Prüfung - gegeben. Er umfasst insbesondere Erkenntnisse aus nationalen und europäischen Forschungsprojekten.

In den ersten drei Teilen dieser Artikelserie zur Innendämmung (Hefte 2 & 4-2008 und 3-2009) haben wir uns mit Langzeiterfahrungen und Messergebnissen zu innovativen Dämmsystemen beschäftigt, die zum Teil schon seit dem 80er Jahren im Energie- und Umweltzentrum Springe (e.u.[z].) untersucht werden. Zum Abschluss werden wir die Messungen eines Winters erläutern, bei dem wir die Innendämmungen mit einem thermischen Luftbefeuchter „unter Dampf“ setzten. Wie verhalten sich die dampfbremsenden und die kapillaraktiven Systeme bei höheren Innenfeuchten? Die aktuelle, seit 2007 laufende Messkampagne im e.u.[z]. hat vor allem zum Ziel, den Einfluss des vieldiskutierten Wasserdampftransports und der „Taupunktverlagerung“ auf das praktische Verhalten sehr unterschiedlicher Innendämmsystemen in der Praxis zu untersuchen. Eine ganz andere Frage ist: Wie reagieren die verschiedenen Dämmsysteme an den Wetterseiten von Standorten mit hoher Schlagregenbeanspruchung? Hierzu geben wir Antworten aus hygrothermischen WUFI®-Simulationen, die manchen überraschen werden.

Zahlreiche Schäden an Wohn- und Geschäftsgebäuden sind direkt oder indirekt auf die Einwirkung von Feuchte zurückzuführen. Bei der Sanierung von Altbauten sollte neben eventuell zu beseitigenden Schäden auch eine Verbesserung der energetischen Verhältnisse angestrebt werden. Dies kann zur Verminderung von vorher vorhandenen Feuchteproblemen - wie z.B. Schimmelpilzbildung durch zu niedrige Temperaturen an der Innenoberfläche - führen, unter Umständen jedoch auch neue Feuchteprobleme verursachen. Schimmelpilzbefall, insbesondere an Innenoberflächen von Außenbauteilen, aber auch an anderen Stellen auf und innerhalb von Bauteilen, hat deshalb in letzter Zeit vermehrt von sich reden gemacht. Seine Beseitigung bzw. Vermeidung führt nicht nur zu erheblichen Kosten. Schimmelpilz kann auch die Gesundheit der Bewohner gefährden [1]. Bei jedem Schadensfall mit diesen Mikroorganismen steht die Frage im Vordergrund, ob die Baukonstruktion, also letztlich der Eigentümer, verantwortlich ist oder ob falsches Nutzerverhalten im Sinne einer ungenügenden Lüftung vorliegt. Zur Klärung dieser Fragen werden Messungen sowie moderne hygrothermisches Berechnungsverfahren eingesetzt, die Auskunft über die vorliegenden instationären Feuchtesituationen geben und für die Beurteilung der Schimmelpilzgefahr genutzt werden können. Das in [2] beschriebene biohygrothermische Modell ist ein neuartiges Berechnungsverfahren, das es gestattet, für instationäre Randbedingungen eine Aussage über das Wachstumsrisiko von Schimmelpilzen auf Innenraumoberflächen zu machen. Es beruht auf gemessenen Keimungs- und Wachstumsisoplethen und der Berechnung des instationären Wassergehaltes einer Modellspore. Das Ergebnis ist ein Schimmelpilzwachstum in mm, das allerdings wenig anschaulich ist. Vor allem im skandinavischen Bereich hat sich inzwischen ein sechsstufiges Bewertungsmodell etabliert, der so genannte Mould-lndex, der von Viitanen eingeführt wurde und auf einer prozentualen Flächenbelegung, ergänzt um eine verbale Beschreibung, beruht. Da der Mould-Index wesentlich anschaulicher ist, erfolgt, wie im Folgenden beschrieben, eine Übertragung des vom Biohygrothermischen Modell berechneten Wachstums in mm in den Viitanen`schen Mould-Index.

A normal roofing membrane is exposed to various mechanical and climatic impacts which can reduce durability and the service life of the membrane. In so called inverted roofs the membrane is situated beneath the insulation layer - which is ballasted with gravel or vegetated substrate. Thus, the sealing is protected versus the above mentioned damaging influences. Drawback of this solution is the direct exposure of the insulation to the outdoor climate. Therefore only materials with a high vapour diffusion resistance shall be used to minimize the entry of water into the insulation. However, the long term experience shows that also XPS boards experience some moisture accumulation especially in case where the cover layer remains humid most of the time. This slows down the drying process towards the top compared to gravel ballasted roofs. Based on long term field tests of green roofs this paper provides new approaches to simulate the hygrothermal conditions in inverted roofs. The model includes the simulation of the moisture behaviour of the substrate and an estimation of the amount of rainwater remaining at the interface between the sealing membrane and the insulation boards. Applying this model allows to asses the moisture accumulation in the insulation and the subsequent increase in the material’s thermal conductivity over the life time of the roof. Considering the longterm moisture behaviour helps to specify the thickness of the insulation layer required to maintain the aspired level of thermal resistance over the whole service life of the roof.

Wärmedämmung ist und bleibt eine der wichtigsten Maßnahmen zur Senkung des Energiebedarfs im Gebäudebereich. Dabei gewinnt die Innendämmung in den letzten Jahren immer mehr an Bedeutung. Dies liegt zunächst daran, dass ein nennenswerter Teil des Gebäudebestands, der leicht von außen gedämmt werden kann, bereits saniert worden ist. Der Anteil der verbleibenden Gebäude, bei denen aus verschiedenen Gründen nur eine Innendämmung möglich ist, wird im Gegenzug immer größer. Dies sind beispielsweise Gebäude mit denkmalgeschützten oder erhaltenswerten Fassaden oder solche, bei denen wie etwa in Innenstadtlagen einfach kein Platz für eine Außendämmung ist. Auch die sukzessive Sanierung einzelner Wohnungen erfolgt häufig mit Innendämmungen. Da die Wohnfläche pro Person weiter steigt, wird im Zuge weiterer Energieeinsparbemühungen künftig auch der kurzfristigen Beheizung einzelner Räume nach Bedarf mehr Bedeutung zukommen. Hierbei bietet die Innendämmung den Vorteil, dass die massiven Bauteile nicht aufgeheizt werden müssen, was mit zusätzlichem Energiebedarf und längeren Vorheizzeiten verbunden ist. Bei Räumen, die nur temporär genutzt und dafür kurzfristig beheizt werden - wie z.B. Kirchen oder Veranstaltungsräume - kann eine Innendämmung generell eine günstigere Lösung als eine Außendämmung darstellen.

In Teil 1 dieses Beitrags beschäftigte sich Daniel Schmidt mit einem Schaden an einem ohne zusätzliche Abdichtung ausgeführten Holzbausockel mit WDVS aus Holzfaserdämmung, der von außen mit Erdreich zugeschüttet wurde. Dabei kam es zu einer Durchfeuchtung und Schädigung der empfindlichen Materialien im unteren Bereich der Wand. Der vorliegende Beitrag führt eine Analyse des aufgetretenen Schadens mit Hilfe einer zweidimensionalen hygrothermischen Simulation mit WUFI® 2D durch und überprüft die damals vorgeschlagene Sonderlösung mit Vertikalabdichtung und Perimeterdämmung bei Erdanschüttung sowie weitere Ausführungsmöglichkeiten mit unterschiedlich diffusionshemmender Abdichtung.

This paper gives an overview of user behaviour regarding opening windows for natural ventilation and the methods to model this behaviour as input for building simulation. Influencing factors are summarized and evaluated. Temperature conditions are the most significant influences but most models base only on measurements in office buildings. Residential buildings are not well represented so far. Mathematical methods, which already have been used for this purpose, are mentioned and their ability for modelling user behaviour will be discussed. It is shown that all models applied so far are somewhat limited. A possible new method to overcome existing methods will be proposed.

A demand-based (moisture-controlled) comparison to a supply and exhaust ventilation system with heat recovery by means of computational investigations. By implementing the individual ventilation systems the energy demand, especially the primary energy consumption, as well as the effects on indoor climate and CO2 content are calculated and compared. The calculations are based on a model apartment with a 3-person household for 3 different climates in Germany (cold, medium and hot climate). Despite the high heat recovery coefficient of the supply and exhaust ventilation system an only slightly higher energy use occurred for the demand-based exhaust ventilation system. If regenerative energy sources such as wood are used, primary energy consumption of the demand-based exhaust ventilation system is even lower in comparison to the supply and exhaust ventilation system with heat recovery. With demand-based exhaust ventilation system the CO2 concentration remains permanently below 1200 ppm.

Historic churches, when they are unheated, often face problems of summer condensation. After the cold season warm, humid air enters the building and condenses on the wall, a problem that can occur during the entire warm season. This leads to moisture related problems such as mould or algae growth on building surfaces. High humidity can also damage works of art inside these churches. One possibility to lower the level of relative humidity is by bringing dryer air inside the church whenever this is suitable to lower relative humidity. On the other hand, too many fluctuations may also cause damages on works of art and bringing in cold air will further lower the temperatures of the whole building and its walls thus being conter productive to the drying process. An automatic system for ventilating historic, unheated churches is assesses using building simulation software (WUFI Plus) on a case study of the St. Margaretha church in Roggersdorf, near Holzkirchen, germany. UR -

Climate change effects are supposed to have an impact on cultural heritage. To assess the impact of climate change scenarios on the indoor environment on certain locations it is necessary to apply modeled climate data downscaled by regional models Keywords in building simulation models. This allows transferring the expected exterior conditions into temperature and relative humidity conditions indoors. To ensure the applicability of the modeled climate data, all parameters relevant for hygrothermal simulation need to be verified. This paper uses the exterior climate data produced with the regional model REMO for more than 300 locations. For all locations the modeled climate data sets for the period 1960-1990 are compared with one year datasets representing an “average climate” for the location. Furthermore a comparison with measured data for ten years for more than ten locations is performed to exclude errors due to only one data source. Systematic deviations for each relevant parameter between measured and modeled weather data can be identified. After verifying the modeled climate data sets this data is applied in hygrothermal whole building simulation. A generic building is created, representing an average church in Europe, for which the inner temperature and relative humidity is computed. The changes in indoor conditions due to changing climate for various locations in Europe are assessed. Results in indoor conditions for the periods 1960-1990, 2020-2050 and 2070-2100 are compared. It was found, that the hygrothermal whole building simulation were provided by the regional model parameters with accuracy compared to measured weather data. Deviations in solar radiation caused deviations also in modeled indoor climate.

This report is part of the European research project "Climate for Culture" of the Fraunhofer Institute for Building Physics IBP at Holzkirchen on preventive conservation of cultural heritage. Within this project the influence and behaviour of the room climate in Linderhof Palace of the Bavarian King Ludwig II. will be investigated by measurement and building simulation. The outer climate, the impact on the room climate of the King's Bedroom and the room climate itself will be introduced. To get a better understanding of the impact of the outer climate to the room climate a short overview is given to building history and construction of the unheated historic building. The room climate is very important for the preservation of art. Especially high fluctuations in relative humidity are of interest, as they can cause damages. Up to 3000 and more visitors are coming Linderhof Palace per day in summertime. Therefore a special view on visitors comfort will be given due to room climate conditions.

One trend in whole building simulation is the incorporation of hygric interaction of room and enclosure. This allows besides a more detailed comfort assessment the optimization of building components to avoid moisture related damage or failure. Still, the main interest in the building design and optimization phase is the energy use combined with the occupants comfort.
Several existing standards and guidelines allow the validation of building energy simulation tools, like ASHRAE 140 (ANSI/ASHRAE 140-2007 2007) or VDI 6020 (VDI Richtline 6020 2001). A newly developed hygrothermal whole building model will be compared to the validation cases of these two standards. In addition, the validation of the hygric part of the simulation tool will be shown by comparing with an experimental set-up.
These evaluations allow on one hand a critical discussion about the usability of the standards for evaluation of building energy software. We found problems with the description of the boundary conditions, especially in VDI 6020. On the other hand, the usability of the new software for energy and comfort assessment is shown by a good agreement with both standards. Furthermore, we suggest new validation experiments to provide not only thermal, but also comfort and hygrothermal comparison cases.

Der Erfolg einer energetischen Sanierung hängt nicht unwesentlich vom hygrischen Ausgangszustand des Mauerwerks ab. Häufig entstehen erst nach der Sanierung Feuchteschäden wie beispielsweise Frostabplatzungen oder Schimmelpilzbildung. Durch das Aufbringen einer zusätzlichen Dämmung, egal ob Außendämmung mit Wärmedämmverbundsystemen oder durch Innendämmung, wird nämlich nicht nur der thermische Zustand des Mauerwerks, sondern auch sein hygrisches Verhalten geändert. Aber nicht nur Schäden durch Feuchteanreicherung an den „falschen“ Stellen sondern auch ein kurzzeitig erhöhter Energieverbrauch durch zusätzliche Lüftungswärmeverluste können die Folge sein.
Das Ziel der hier vorgestellten Untersuchungen ist die Bestimmung der wesentlichen Einflussgrößen auf das Trocknungsverhalten von anfänglich unterschiedlich hoch durchfeuchtetem Mauerwerk bei nachträglichem Anbringen von Dämmungen. Dabei wurde sowohl zwischen Mauerwerk- und Dämmmaterialien, als auch von Innen- und Außendämmung unterschieden

Fenster beeinflussen durch ihre Form, Gliederung und Größe, durch ihre Lage und Anordnung den Baukörper und den Innenraum maßgeblich. Als Elemente der Außenhaut eines Gebäudes liegen ihre primären Aufgaben in der natürlichen Beleuchtung und Belüftung eines Raumes. Hinsichtlich ihrer bauphysikalischen Eigenschaften stellen sie Schwachstellen in der Bauwerkshülle dar. Allerdings fanden in den letzten Jahrzehnten große Fortschritte bei der energetischen Verbesserung von Verglasungen statt. Im älteren Gebäudebestand sind Zweischeiben-Isolierverglasungen in Verbund- und Kastenfenstern noch üblicher Standard, während in Neubauten ab Mitte der 1990er Jahre ausschließlich so genannte Wärmeschutzverglasungen mit Wärmeschutzbeschichtungen und Edelgasfüllungen zum Einsatz kommen. Die frühere Wärmeschutzverordnung und die heute gültige Energieeinsparverordnung (EnEV) haben diese Entwicklung beschleunigt. Das Bestreben, sämtliche thermische Schwachstellen des Gebäudes konsequent zu eliminieren, führte zudem zu bedeutenden Fortschritten bei der Verringerung des Wärmeflusses über Fensterrahmen und GlasAbstandshalter[1]. Diese modernen Fenster sind im geschlossenen Zustand so dicht, dass die im Gebäude entstehende Feuchtigkeit über die verbleibenden Undichtigkeiten nur unzureichend abgeführt werden kann und somit die Raumluftfeuchte und die Feuchtebelastung der Außenwand zunehmen. Im Vergleich zum Altbau führen die geänderten Verhältnisse zur vermehrten Bildung von Tauwasser und einem erhöhten Risiko von Schimmelpilzwachstum an wärmetechnischen Schwachstellen der Gebäudehülle, insbesondere der Fenster. Sofern keine mechanische Belüftung vorhanden ist, muss ein Großteil der Feuchte durch das Öffnen der Fenster, z.B. in Form von täglich mehrmaligem Stoßlüften, abgeführt werden. Auch moderne Fenster besitzen im Vergleich zur Wandkonstruktion einen deutlich geringeren Wärmedurchlasswiderstand, sie stellen somit häufig eine örtlich begrenzte Wärmebrücke dar, an der es zu Tauwasseranfall kommt. Auch bei normaler Nutzung ist ein gelegentliches Beschlagen der Fenster zu dulden, sofern es dadurch zu keinem Schaden am oder im Gebäude kommt. Es stellt sich allerdings die Frage, welche Häufigkeit an Taupunkttemperaturunterschreitungen als normal gelten kann und ab wann die Situation zu beanstanden ist. In der Fachliteratur sind dazu noch keine systematischen Untersuchungen zu finden, weshalb dazu die im Folgenden beschriebenen Untersuchungen durchgeführt wurden.

Building Energy Simulation models must be tested before their productive use to eliminate model errors and to make statements regarding the computation accuracy. Guideline 6020, part 1 of the German Association of Engineers describes a set of such benchmark cases. These benchmaks enable the validation of software by the calculation of reaction of a sample area to internal loads and setpoint changes, for the consideration of solar radiation and for a whole year building performance simulation. In this article, the guideline is used for the validation of two different calculation models for building energy simulation. In some cases it can be shown that both models provide reasonable results in terms of computational accuracy. However, other cases show discrepancies compared to the benchmark data. This behavior was clarified by conducting a series of different calculations and variations ("try and error"). In the opinion of the authors, the guideline is therefore only partially useful for the validation of building performance simulation models. Missing or unclear input data prevent a continuous consistent application of the standard. The article discusses the performance of validation calculations and critically reviews parts of the guideline.

The aspects of reducing rising damp and energy use of the Temperierung wall heating system are examinated with hygrothermal 2D building simulation. In comparison to the non-heated walls the change of moisture profiles, the heat losses by heat transmission and the moisture flux from the outer wall to the room are shown.

The airflow in the air gap behind the façade panel has shown to be of importance when risks of moisture and mould damages in wood frame walls are calculated. This study demonstrates the importance of a properly applied outdoor air flow in the air gap behind the façade panel when temperature and moisture conditions are calculated. The paper present and compare how variations in airflow in the air gap influence temperature and moisture conditions in a modern Swedish wood framed wall. Different references present various air flows that are adapted in the air gap. Calculations are made in the one dimensional temperature and moisture calculation program WUFI 4.2. The results shows that the air flows in the air gap behind the panel affect relative humidity in all positions outside the vapour retarder. inside the vapour retarder is not affected by different air flows in a significant way. The conclusion is that a correct airflow in the façade air gap is of importance for calculated moisture conditions in modern Swedish wood constructions. An incorrect air flow can also give significant errors for calculated moisture conditions.

Indoor humidity is an important factor for human health, well-being or damage like mold growth. Excessive indoor humidity conditions may be caused by non-adequate ventilation or temporarily due to change of temperature in rooms. The moisture buffering effect of linings and the resulting impact to air humidity are topics of this study. Special developed unsealed ceramic tiles and their capability to dampen the fluctuation in air humidity have been investigated, including the determination of relevant hygric material properties. A series of experiments in chambers were designed and executed to show summer and winter situations with temperature changes or different moisture sources. The resulting relative humidity in the chamber was monitored in the baseline experiment with no moisture buffer capacity as well as in the experiment with the installed new developed moisture buffering tiles. The experiment was validated and extrapolated to real room conditions, using a transienthygrothermal whole building simulation tool. The results show a reduction of relative humidity fluctuation, which attest the humidity-buffering effect of the material. The validation of the hygrothermal simulation with the experiment was successful. A hygrothermal whole building simulation demonstrates the damping of air humidity fluctuations for buildings under real usage conditions and in diverse climate regions. It is shown that thermal comfort conditions can be improved along with lower energy requirements for de-/humidification by using humidity buffering linings. A correct assessment can only be conducted with hygrothermal whole building simulation tools.

Energy efficient wood frame buildings give besides a number of positive effects also risks for moisture damages. To avoid moisture damage in wood houses some parts of the Swedish construction industry use WUFI 1D calculation tool in the design phase. The purpose of this study is to demonstrate the coupling between measured and WUFI 1D calculated values of relative humidity and temperature. The first step presents a comparison between measurements and blind calculations of relative humidity and temperature at different positions in a wooden wall with an air gap. In the second step has boundary conditions for calculated values been adjusted in order to achieve better agreement. The result of the comparisons between calculated and measured values are analyzed. The general conclusion of this study is that it is of great importance to apply a correct airflow in air gap. Results also show that it is possible to obtain reliable calculated values with a proper flow in the air gap.

A long-term monitoring program was implemented at a historical structure to characterize exterior wall assembly performance and interior operating conditions prior to complete renovation. The purpose of the monitoring system was to analyze the effect interior operating conditions have on historic building enclosure components, which include sandstone veneer walls, exposed concrete walls, skylights, and art deco aluminum-frame glazing systems. The monitoring system consists of specifically positioned temperature, relative humidity (RH), surrogate moisture content, pressure, and condensation sensors. The sensors are embedded in select wall assemblies, wired to a remote central data acquisition system, and uploaded online for review and analysis in real time. The first year of data revealed several interesting facts about building enclosure performance and building operation: past renovations negatively affect the hygrothermal performance of the sandstone clad wall assemblies, condensation occurs frequently on glazing assemblies, interior wall surface temperatures are conducive to condensation formation behind displays, the mechanical system creates large pressure differences of >±100 Pa under normal operation, and tight control of temperature and RH is a constant challenge. The measured data were used to calibrate hygrothermal modeling software (WUFI 4.2), and analysis was performed to determine the potential hygrothermal effects of adding insulation to the existing wall in order to develop appropriate design solutions for the upcoming renovation. Suggestions for implementing large building monitoring programs are provided, as are uses of monitored data in historical building renovation design.

Schimmelpilzbefall, insbesondere an Innenoberflächen von Außenbauteilen, aber auch an anderen Stellen auf und innerhalb von Bauteilen hat, in letzter Zeit wieder vermehrt von sich reden gemacht. Ob nun tatsächlich die Fälle mit Schimmelpilzen zugenommen haben, obwohl nachweislich in den letzten Jahren der Dämmstandard in unseren Gebäuden besser wurde, oder ob sich eine zunehmende Sensibilisierung oder Allergisierung in der Bevölkerung bemerkbar macht, kann derzeit nicht eindeutig geklärt werden. Vereinzelt wird in Veröffentlichungen sogar behauptet, dass gerade aufgrund der zunehmenden Dämmungen die Gefahr von Schimmelpilzen in Innenräumen steigen würde. Die vorliegende Ausarbeitung setzt sich mit dieser Fragestellung auseinander und zeigt, ob Energieeinsparmaßnahmen eine Gefährdung durch Schimmelpilzwachstum mit sich bringen.
Die Verbesserungen des Wärmeschutzes zur Energieeinsparung in den letzten Jahrzehnten haben zu einer Erhöhung der Wärmedämmung von Außenbauteilen geführt. Bauphysikalisch betrachtet steigt durch diese Maßnahmen die Wahrscheinlichkeit, dass sich auf der Außenoberfläche der Fassade höhere Oberflächenfeuchten bis hin zu Tauwasser bilden können. Die Folge davon ist, dass die Feuchte als wichtigste Grundlage für mikrobielles Wachstum auf der Wand in zunehmendem Maße gegeben ist [1; 2; 4]. Davon sind besonders Wärmedämmverbundsysteme betroffen, da bei ihnen im Gegensatz zu monolithischen Konstruktionen nur eine geringe thermische Speicherfähigkeit vorliegt. Von der tagsüber auf die Oberfläche eingestrahlten Energie kann nur wenig gespeichert werden, sodass die nächtliche langwellige Abstrahlung häufig zu einer Absenkung der Oberflächentemperatur unter die Taupunkttemperatur der Außenluft führt.
Aufgrund der zeitlich begrenzten Wirksamkeit einer bioziden Ausrüstung und aus Umweltschutzgründen wird nach Wegen gesucht, das mikrobielle Wachstum möglichst mit bauphysikalischen Mitteln zu begrenzen. Zu diesem Zweck werden im Freilandversuchsgelände umfangreiche Messungen an Fassadenoberflächen durchgeführt. Darüber hinaus lassen sich mit Hilfe von Berechnungen mit dem Programm WUFI®
[3] nach deren Validierung schnell und kostengünstig zahlreiche weitere Varianten beurteilen, um unterschiedliche Einflussfaktoren, wie z.B. Orientierung oder Dämmschichtdicke, in ihrer Wirkungsweise abzuschätzen. Am Fraunhofer Institut für Bauphysik wurden dazu umfangreiche Untersuchungen durchgeführt, die ausführlich in [4] be-
schrieben sind.

Da viele Fachwerkhäuser unter Denkmalschutz stehen, gilt es, einen tragbaren Kompromiss zwischen energetischer Sanierung und der Erhaltung des historischen Erscheinungsbildes und der Bausubstanz zu finden. Oftmals als einzig mögliche Wärmeschutzmaßnahme die Anbringung einer Wärmedämmung auf der Innenseite der Außenwand. Da Innendämmungen aber aus bauphysikalischen Gründen nicht unkritisch sind, sollte die Wahl des Dämmstoffes sowie der gesamte Konstruktionsaufbau den hygrothermischen Verhältnissen einer Fachwerkfassade genau angepasst werden. Es wurde untersucht, inwiefern die bauphysikalischen Probleme einer Innendämmung durch Einsatz einer feuchteadaptiven Dampfbremse oder durch Verwendung eines kapillaraktiven Dämmstoffes vermindert werden können. Ein völlig neuer Ansatz besteht darin, die Dämmung in das Gefach zu legen. Hierzu wird ein neuartiger Gefachaufbau vorgestellt und durch Freilanduntersuchungen und Berechnungen dessen Funktionsfähigkeit gezeigt.

Summary
Since many timber-framed houses are listed, a practicable compromise between thermal rehabilitation and preservation of the historic appearance and fabric must be found. Mostly the thermal protection can only be achieved by applying thermal insulation to the interior side of the exterior wall. But since interior insulation lowers the temperature between insulation layer and filling material and thus raises the humidity level, such measures are not without risk. The choice of a suitable type of insulation and an appropriate type of assembly must be made with proper consideration of the hygrothermal conditions at the timber-framed façade. It has been investigated to which extend the moisture problems created by an interior insulation can be mitigated by applying a moisture-adaptive vapour retarder or by using a capillary active insulation material. Another novel approach consists of using the insulation as part of the infill. A newly designed infill assembly is presented whose performance has been demonstrated by outdoor exposure tests and hygrothermal simulations.

Ecken stellen durch die geometrischen Verhältnisse bedingte Wärmebrücken in den Umfassungsflächen eines Gebäudes dar, durch die nach außen ein größerer Wärmeabfluss in den angrenzenden Bereichen stattfindet, was zu einer Erniedrigung der inneren Oberflächentemperatur führt. Die Folgen sind (neben den höheren Energieverlusten) eine Erhöhung der Oberflächenfeuchte an der Innenoberfläche und eine erhöhte Gefahr von Schimmelpilzbildung. Aufgrund veränderter Strömungsverhältnisse in den Ecken liegt dort neben dem Wärmebrückeneffekt ein höherer Wärmeübergangswiderstand vor, was diesen Effekt weiter verstärkt, insbesondere wenn zusätzlich Möbel in der Ecke stehen.

Es gibt mehr als 40.000 Schulgebäude in Deutschland, von denen die meisten noch auf eine Sanierung warten. Sanierungen sollen nicht nur dazu dienen, den energetischen Standard der Gebäude zu verbessern, sondern sollten in erster Linie dazu genutzt werden, die raumklimatischen Bedingungen in den Klassenräumen für Schüler und Lehrer zu verbessern. Da die meisten deutschen Schulgebäude nicht mit Raumlufttechnischen Anlagen ausgestattet sind, werden die Räume durch freie Fensterlüftung, betätigt durch die Lehrer und Schüler, belüftet. Daher ist das Fensteröffnungsverhalten der Nutzer von Interesse. Der Einfluss des Fensteröffnungsverhaltens der Nutzer auf die raumklimatischen Bedingungen in den Klassenräumen wurde in zwei Schulen untersucht. Innentemperatur, Kohlendioxidkonzentration sowie die außenklimatischen Bedingungen wurden gemessen. In einer Schule wurde die Fensteröffnungszeit erfasst. Neben hohen Kohlendioxidkonzentrationen besonders während der Heizperiode, sind einige Klassenräume im Winter zu kalt und zu warm im Sommer. Einige Klassenräume haben keinen Sonnenschutz, oder der Sonnenschutz ist unzureichend oder er behindert die Belüftung des dahinterliegenden Raumes. Die Fenster werden zu einem gewissen Grad während des Unterrichts und in den Pausen genutzt. Jedoch werden die Fenster nach dem Unterricht geschlossen und bleiben geschlossen bis zum nächsten Morgen. Es wird keine Nachtlüftung oder Lüftung in den frühen Morgenstunden praktiziert. Signifikante schwache bis moderate Korrelationen zwischen der Fensteröffnungszeit und der Innentemperatur wurden gefunden. Die Korrelation zwischen der Fensteröffnungszeit und der Außentemperatur ist in den meisten Fällen nicht signifikant oder ist nur schwach ausgeprägt.
Abstract
There are more than 40,000 school buildings in Germany. Most of them are awaiting retrofitting. Retrofitting is not only intended to improve the energetic standards, but first of all to improve indoor environmental conditions for pupils and teachers. As most of German schools are not equipped with mechanical ventilation systems, natural ventilation controlled by the occupants opening the windows is the main way to maintain healthy and comfortable conditions in the classrooms. For that purpose the influence of window opening behaviour of the occupants on the indoor environment was measured in two German schools. Temperature and carbon dioxide concentration of the indoor air as well as the outdoor climate conditions were measured. In one school the frequency of window opening was recorded. Besides high CO2-concentrations especially during winter, some of theinvestigatedclassrooms are additionally to cold in winter or to hot in summer. Some classrooms do not have a shading device or the shading device is insufficient or it constricts the ventilation of the room. Windows are used as controls in some degree during lessons and during the breaks. But windows get closed after lessons and stay closed until next morning. There is no night or early morning ventilation in summer. A significant weak to moderate positive correlation between total open window ratio and indoor temperature has been found. Correlation between total open window ratio and outdoor temperature is not significant in most cases or show a weak correlation coefficient.

Die Innendämmung von Außenwänden erfordert in der Regel eine detaillierte Planung, um Feuchteproblemen z.B. im Bereich von Wärmebrücken oder durch Frost bei zu hohen Dämmschichtdicken vorzubeugen. Deshalb wird bei Wänden die Außendämmung bevorzugt. Bei der Dämmung von Kellerwänden treten jedoch andere Randbedingungen auf als bei Außenwänden. Daher lassen sich die Erfahrungen mit Bauteilen, die an die Außenluft angrenzen nicht ohne Weiteres auf die Situation unterhalb der Geländeoberkante übertragen. Ausgehend von den realen hygrothermischen Bedingungen im Erdreich wird deshalb das Feuchteverhalten von Betonkellerwänden mit einer innenseitig aufgebrachten Mineralwolledämmung mithilfe zweidimensionaler Simulationsrechnungen untersucht. Dabei zeigt sich, dass es selbst bei anfänglich feuchten Wänden nicht zu einer Beeinträchtigung der Dämmwirkung kommt, solange die äußere Abdichtung funktionstüchtig ist. Es besteht sogar ein gewisses Trocknungspotential nach innen, was beim Einsatz einer feuchteadaptiven Dampfbremse zu einer langfristigen Austrocknung der gedämmten Kellerwände führt.

Galoppierende Energiepreise haben ein lange verdrängtes Thema der wärmetechnischen Sanierung wieder auf die Tagesordnung gebracht: Innendämmung wird nachgefragt, wo schützenswerte Fassaden eine Außendämmung nicht erlauben oder wo Mieter und Eigentümer zur Selbsthilfe gegen kalte Altbauwände greifen. Die grundlegenden bauphysikalischen Mechanismen und die (oft nur vermeintlichen) Risiken dieser Konstruktionsweise hatten die Autoren in Heft 5-2005 ausführlich dargestellt. Besonders umstritten ist nach wie vor die Frage, ob Innendämmungen eine Dampfsperre brauchen oder ob diffusionsoffene Konstruktionen u. U. feuchtesicherer funktionieren. In dieser aktuellen Artikelserie sollen zunächst die Erfahrungen und Erkenntnisse aus Langzeit-Feuchtemessungen an verschiedenen Innendämmungssystemen dargestellt werden, die bereits 1988 im Energie- und Umweltzentrum Am Deister, Springe, eingebaut wurden. Im zweiten Teil wird es um den Praxisvergleich neuer Systeme gehen („kapillaraktive“ Dämmstoffe, Vakuumdämmplatten und weiter entwickelten
EPS- Verbundplatten).

There is a controversy between Central Europe and North America concerning the necessity of back ventilating the exterior finishing layers of external wall structures. In the past, several European studies have proven that cavity walls are working as well or even better without back ventilation and it has now become common practice to omit the ventilation plane altogether. On the other hand, recent North American studies have confirmed the benefits of back ventilating the exterior stucco or brick veneer of wood frame walls. In order to solve this discrepancy a simple ventilation model has been implemented into a one-dimensional hygrothermal simulation tool and validated by comparison with experimental data. The simulation results help explain the different perceptions of the benefits of ventilation. Without ventilation an external wall may experience inward vapour drive after a rainy spell. This is generally no problem for a typical Central European wall structure made of masonry that can easily absorb a considerable amount of vapour without any risk of damage. However, it is important when the wall is composed of structural layers that are sensitive to moisture such as OSB or plywood sheathing which are often used in North American wall assemblies. Because the inward vapour drive is greater when the cladding is not ventilated the critical moisture content of the exterior sheathing may be exceeded without cavity ventilation.

The use of membrane cushions in architecture is highly growing. These systems are used as exterior facades or roofs. They need to fulfil all the requirements that are applied to conventional building technologies. In terms of heat transfer a general method or standard to identify the heat loss through the membrane cushions is not available. Furthermore complex processes inside the membrane cushion are not well enough understood to improve the cushions and avoid building physical problems. A test set-up was built to assess the processes inside the cushions. To enlarge the results from these tests computational fluid dynamics (CFD) simulations were performed, where varying boundary conditions in terms of inclination and temperature difference were applied. The simulations showed compareable results for the experimentally measured temperature and heat fluxes. Three different flow conditions were determined by the parameter variation simulations. Surface to surface radiation was determined to be mainly independent from the flow conditions inside the panel. It can therefore be calculated separately. With knowledge of the installation situation and the temperature boundary conditions the flow pattern inside the panel can be predicted. This allows an approximate calculation of the heat transfer through the cushion. Possible improvements of the cushions in terms of thermal performance are shown.

Beton zeigt bezüglich des Wassertransports ein Verhalten, das von dem der meisten anderen mineralischen Baustoffe abweicht. Neben den im Beton ablaufenden Vorgängen wie ist unterschiedliche Porenraum verantwortlich. Zu den in allen mineralischen Baustoffen vorhandenen Kapillarporen kommen bei diesem Material die extrem kleinen Gelporen hinzu. Die direkte Messung der Wassergehalte in diesen Poren ist aber Messverfahren, die auf der Kernmagnetischen Resonanz beruhen, ergeben sich durch die starke physikalische Bindung der Wassermoleküle äußerst niedrige Relaxationszeiten. Dies führt dazu, dass die Wasserstoffkerne nach Beendigung des Anregungsimpulses in die Ausgangslage zurückfallen, bevor eine Erfassung des Messsignals erfolgen kann. Gerade dieser Effekt kann aber auch genutzt werden, um im Beton die Umverteilung des Wassers aus den Kapillarporen in die Gelporen messtechnisch zu beobachten und daraus Transportkoeffizienten für die rechnerische Modellierung dieses Vorganges zu ermitteln. Dies kann Hinweise liefern, die häufig zu beobachtende Selbstabdichtung bei zementgebunden Baustoffen zu erklären.

Die umfangreichen Anstrengungen der vergangenen Jahrzehnte zur Verbesserung des Wärmeschutzes und zur Energieeinsparung haben zu einer Erhöhung der Wärmedämmung von Außenbauteilen geführt. Der Wärmeabfluss von Innen durch die Bauteile wird dadurch verringert. Aus bauphysikalischer Sicht steigt die Wahrscheinlichkeit, dass sich auf der Außenoberfläche einer Fassade höhere Oberflächenfeuchten einstellen können bzw. Tauwasser bilden kann. Die Folge davon ist, dass die zentrale Grundlage für mikrobielle Aktivität, nämlich die Verfügbarkeit von Wasser in zunehmendem Maß gegeben ist. Da die meisten ausgeführten Wärmedämmverbundsysteme trotzdem schadensfrei bleiben, ist bei den reklamierten Schadensfällen neben der durch den höheren Dämmstandard begründeten Zunahme der Betauungszeiten häufig eine zusätzliche Ursache gegeben. Dies zeigt sich auch bei den untersuchten Objekten, da hier trotz gleichem Standort und gleichem Wandaufbau mit entsprechender Wärmedämmung Gebäude mit und ohne mikrobiellem Befall anzutreffen sind.
An mehreren Häusern einer Neubausiedlung im Stuttgarter Raum, die ca. 5 Jahre vor Untersuchungsbeginn fertig gestellt wurden, ist deutlich sichtbarer biologischer Bewuchs an den Außenfassaden erkennbar. Der biologische Befall ist bereits ein Jahr nach Bauwerksfertigstellung von den Hauseigentümern bemängelt worden. Daraufhin wurden alle betroffenen Fassaden mit einem neuen Anstrich instand gesetzt. Drei Jahre nach der Instandsetzung der betroffenen Fassaden war der biologische Befall wieder auf der Oberfläche zu sehen. Dabei sind hauptsächlich Wandflächen der Hauptwetterseite befallen. Wie Bild 1 zeigt, sind Bereiche unterhalb der Fensterbänke und in den oberen Eckbereichen von Fenster- und Türnischen sowie in der Nähe sonstiger Durchdringungen der Putzoberfläche zu erkennen (deutliche Verfärbung). In den „ungestörten“ Wandflächen treten zudem vorwiegend kreisförmige Befallsmuster auf.

The Pacific Northwest region of North America is considered to be a mixed-humid climate with moderate temperatures and high moisture levels due to precipitation and relative humidity (RH) throughout the year. Research has been conducted to evaluate the heat and moisture transfer performance of wood-framed wall systems common in residential and multifamily construction using a relative-humidity-dependent vapor retarder. One-dimensional hygrothermal modeling results will be compared to measured data collected in an occupied residential home and a natural exposure testing facility in the Seattle, Washington, area. Wall systems using traditional interior vapor control strategies will be compared with the innovative variable permeability vapor retarder. Building envelope moisture content and RH results were used to support recent national code language changes regarding interior vapor retarder requirements.

This paper represents the hygrothermal performance of new lightweight wall assemblies in “passive house technology” in the climate of Central Europe. Several different wall assemblies were developed, simulated, and analyzed with regard to hygrothermal performance and probable durability. The results of the simulations were compared with in-situ measurements, which were carried out at a test house built in South Austria. Due to the agreement of measurement and simulation results, future simulations for different climates in should be possible to analyze the potential transferability of the passive house technology.

This paper deals with the effects of air leakage in residential buildings and provides an overview of the influence of air leakage on the measured performance of the interior temperature and relative humidity in two very different US climate zones (IECC zone 4, Knoxville) and (IECC zone 6, Madison).
The air leakage of residential buildings depends on a number of factors like building age, volume or the climate zone, as it is a common assumption that in colder climate zones more importance is attached to airtight buildings than in warmer climates. To quantify these differences and to show the dependence of air leakage on various influences an investigation in occupied buildings has been carried out. The air tightness of a number of homes in the mixed climate of eastern Tennessee and in the cold climate of south-central Wisconsin was measured on a seasonal basis. The interior conditions were monitored for each of the homes to investigate the link to the respective air leakage of the buildings. The results show that an estimation of the air leakage of residential buildings can be made with knowledge of some simple boundary conditions. Seasonal changes do not have a significant influence on the air leakgage. This information is critical for developing reasonable boundary conditions for hygrothermal models.

Die Bauphysik ist eine relativ junge Wissenschaft und hat sich im Wesentlichen aus experimentellen Untersuchungen und empirischen Erfahrungen entwickelt. Während numerische Rechenverfahren auf den Gebieten der Tragwerksplanung und der Energieoptimierung bereits seit langem zum Standardrepertoire der Ingenieure gehören, ist die Entwicklung von Simulationsverfahren zur Beurteilung des feuchtetechnischen Verhaltens von Baukonstruktionen neueren Datums. Eine wesentliche Voraussetzung zur Entwicklung neuer Rechenmodelle ist deren Validierung mithilfe von gut dokumentierten und realitätsnahen experimentellen Untersuchungsergebnissen. Das seit mehr als 50 Jahren bestehende Freilandversuchsgelände des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik (IBP) bietet in diesem Zusammenhang nicht nur einen wertvollen Pool an Messergebnissen zur Überprüfung der Rechenmodelle, sondern auch die notwendigen Eingabedaten für die Simulation in Form von meteorologischen Datensätzen, gemessenen Übergangsbedingungen und praxisgerechten Materialkennwerten. Andererseits hilft die hygrothermische Simulation dabei, die Ergebnisse aus den Freilandversuchen zu extrapolieren oder auf andere klimatische Randbedingungen zu übertragen. Es ist deshalb nicht verwunderlich dass die Rechenmodelle, die der Software-Familie WUFI® zugrunde liegen von Mitarbeitern der Freilandversuchsstelle des IBP entwickelt und experimen- tell verifiziert wurden.

Im Rahmen eines dreijährigen Forschungsprojektes wurden an verschiedenen Standorten in Deutschland Prüfkörper exponiert und hinsichtlich ihres biologischen Bewuchses untersucht. Ein Vergleich unter den Standorten ergab hinsichtlich der Bewuchsentwicklung ähnlich Verläufe, jedoch bedingt durch die vorherrschenden klimatischen Randbedingungen unterschiedlich schnell einsetzender Bewuchs. Aus dem Vergleich der Prüfkörperbeobachtung mit den durchgeführten bauphysikalischen und biologischen Untersuchungen können einige erste Aussagen für die wesentlichen das Bewuchsrisiko bestimmenden Einflußgrößen gemacht werden. Es zeigte sich, dass Anstriche tendenziell bewuchsverzögernd wirken ebenso wie eine gewisse Kreidung des Putzes bzw. Anstrichs. Wesentlich ist die Verfügbarkeit von Wasser auf der Außenoberfläche, weshalb eine extreme Hydrophobie aufgrund der damit verbundenen längeren Abtrocknungsdauer des anfallenden Tauwassers Bewuchs fördern kann. Wesentlich ist auch das Trocknungsverhalten des Putzes, das mit den derzeitigen bauphysikalischen Standardkennwerten nicht immer korrekt beschrieben werden kann, sowie eine vorhandene Nährstoffverfügbarkeit Untergrundes. Für eine Absicherung dieser Erkenntnisse sowie die Klärung weiterer Zusammenhänge sollten die Prüfkörper unbedingt weiter untersucht und beobachtet werden.

The hygrothermal behaviour of the building envelope affects the overall performance of a building. Numerous tools exist for the simulation of the heat and moisture transfer in the building envelope and whole building simulation tools for energy calculations. However, working combinations of both models for practical application are just about to be developed. In this paper such a combined model, that takes into account moisture sources and sinks inside a room, input from the envelope due to capillary action, diffusion and vapour absorption and desorption as a response to the exterior and interior climate conditions as well as the well-known thermal parameters will be described. The new model is validated by performing a series of field experiments and the moisture buffering capacity of the building envelope is investigated. In the conclusions the possible range of future applications of hygrothermal building performance models is addressed and the needs for further research are identified.

When an exterior thermal insulation composite system (ETICS) is applied to an outer wall containing build in moisture, the insulating material can be subjected to an increased moisture strain during the drying-out phase. Short-term increases in moisture levels may also arise as a result of driving rain. If high temperatures occur at the same time then they may affect the durability of the insulating material.
This paper aims to predict the moisture and temperature strains who occour in an ETICS under natural climatic conditions at three different locations in northern, middle and southern Europe using computational simulations. By comparing these results with a field test it is possible to determine the maximum hygrothermal loads which arise in the insulating material of an ETICS under European climate conditions. These maximum loads can serve as a basis to review the boundary conditions for durability tests of insulating materials in the laboratory.

Well-insulated building envelope systems are subject to alternating vapour pressure gradients. Therefore the installation of traditional vapour barriers or retarders to avoid interstitial condensation may have undesirable side-effects. Numerous moisture damage cases can be attributed to the fact that a vapour barrier is nearly impermeable in both ways, i.e. it does not allow any dry-out either. Some wall and roof assemblies are only durable if they can dry to the interior side too. The attempt to create a perfect seal is rarely successful and should be better replaced by controlled moisture management. Therefore, the transient hygrothermal behaviour of the building enclosure is investigated and the importance of moisture leaks is discussed.
Recently, adaptable vapour retarding systems have been developed in order to assure a sufficient drying potential. Two of these retarders are presented in this paper. The humidity controlled retarder reacts to local humidity conditions by increasing its vapour permeance when drying conditions prevail. The capillary active retarder relies on capillary suction to remove moisture from the interior of the envelope. By way of several field tests their performance has been evaluated and compared to that of conventional vapour barriers. The results clearly show a faster drying of construction moisture and diminished long-term humidity within the building envelope.
The improved drying potential through the application of adaptable vapour retarders increases the durability of insulated constructions because rot, corrosion and fungal growth are less likely to occur under dry conditions. Because these retarders become more permeable in the case of condensation or high humidity their application must be restricted to buildings with normal indoor air conditions. In the case of the capillary active retarder only non hygroscopic insulation materials may be employed. Otherwise the summer condensate will be absorbed by the insulation layer before it has a chance to reach the retarder and be wicked to the other side. Despite of the limits, it is worthwhile to consider the application of the adaptable retarders in practice because the durability benefits are significant.

A uniform indoor climate with minor variations in temperature and relative humidity contributes to establish a healthy and comfortable environment for the occupants. It is a well-known fact that the thermal mass of the building envelope counteracts strong changes in temperature (e.g. due to solar radiation). The fact that there is also something like a 'hygric mass', antagonising strong variations of moisture, is however less common. Here, 'hygric mass' means the vapour absorption capacity of the enclosing surfaces which is capable of buffering moisture variations inside a space. This would be beneficial in rooms where the generation of moisture (e.g. due to human activities) and the extraction of moisture (by way of ventilation) do not coincide. Concerning this issue, VTT (Finland) conducted numerical investigations which proved timber lining to have a favourable effect on the relative humidity in bedrooms that are ventilated during the daytime only.

To validate the interpretation of these calculations, and to obtain some practice-oriented quantification of moisture buffering effects of different types of internal linings (based on wooden products or cellulose fibers) under defined boundary conditions, a series of comparative field tests was conceived by the Fraunhofer Institute of Building Physics (IBP) at Holzkirchen, Germany.
This report presents the execution and the results of these tests.

During the last years several models for calculating the thermal behavior of a building were developed. The application of programs like ESP-r, TRNSYS, DOE-2 and EnergyPlus is a standard for designer. A good overview of building simulation tools can be found on the webpage of U.S. Department of Energy (http://www.eren.doe.gov/buildings/tools_directory).
Nevertheless, most of the commonly used thermal building simulation tools treat the moisture exchange with the envelope in a simplified manner by assigning a certain moisture storage capacity to the interior of the building. This approach is often sufficient as long as average humidity conditions are the only concern. However, if the exact indoor humidity fluctuations or the moisture profiles in the building envelope are relevant new models that combine the thermal building simulation with the hygrothermal component simulation have to be developed.
In this paper a hygrothermal whole building simulation model and its validation will be presented. The model takes into account the main hygrothermal effects, like moisture sources and sinks inside a room, moisture input from the envelope due to capillary action, diffusion and vapour ab- and desorption as a response to the exterior and interior climate conditions, heat sources and sinks inside the room, heat input from the envelope, the solar energy input through walls and windows and hygrothermal sources and sinks due to natural or mechanical ventilation.

Die Frage ob dampfdichte Dampfsperren oder moderate Dampfbremsen mit speziellen Eigenschaften für einen besseren Feuchteschutz sorgen stellt sich nicht nur im Neubau. Auch bei der energetischen Ertüchtigung der Altbausubstanz wird der Planer oder ausführende Handwerker mit zum Teil schwer lösbaren Feuchteschutzproblemen konfrontiert, wenn es gilt die Vorgaben der EnEV möglichst kostengünstig zu erfüllen. Dabei kann insbesondere der Einsatz von herkömmlichen Dampfsperren für den Tauwasserschutz unerwünschte Nebenwirkungen haben. Häufig sind traditionelle Wand- und Dachkonstruktionen, wie z.B. Fachwerkwände oder Steildächer mit dampfdichter Vordeckung (Dachpappe) darauf angewiesen, auch zur Raumseite hin austrocknen zu können. Wird dies durch Dampfsperren verhindert können kleine Ausführungsmängel rasch zu großen Feuchteschäden führen. Durch die Betrachtung des instationären Temperatur- und Feuchteverhaltens von Außenbauteilen wird deutlich, dass der Versuch einer hermetischen Abdichtung in der Regel scheitert und besser durch ein kontrolliertes Feuchtemanagement ersetzt werden sollte. Das heißt, statt Dampfsperren lieber dampfbremsende Bauteilschichten einsetzen oder auf spezielle Dampfbremsen mit variablem Diffusionswiderstand bzw. kapillarer Saugfähigkeit zurückzugreifen, um ein ausreichendes Trocknungspotential sicher zu stellen. Anhand von Labor- und Freilandversuchen sowie instationären Berechnungen wird gezeigt, wie solche Dampfbremsen funktionieren und welchen Einfluss sie, im Vergleich zu konventionellen Dampfsperren auf das Feuchteverhalten von Bauteilen haben.

Bei vielen Entsalzungsmaßnahmen werden keine naturwissenschaftlichen Untersuchungen wie Messung des Salzgehalts etc. durchgeführt. Dies liegt zum Teil an fehlenden Finanzmitteln oder der Entnahme von geeigneten Proben sind aus Gründen des Denkmalschutzes enge Grenzen gesetzt bzw. sie wird gänzlich ausgeschlossen. Um dennoch Aussagen zur Salzverminderung mittels Kompressenentsalzung zu bekommen, wurde im Rahmen eines DBU-Projekts neben der Erfassung der Stoffkennwerte und der Salzgehalte im Gestein erstmals versucht, die Eignung der unterschiedlichen Kompressenmaterialien rechnerisch abzuschätzen. (Im Weiteren ist mit Entsalzung immer eine Salzreduzierung gemeint.) Untersucht wurden dabei Bentonit- und Kalkputz-Kompressen, mit denen nach der Bestimmung der Stoffkennwerte von Mai bis November 2000 Musterflächen an dem zu entsalzenden Schilfsandstein der Vorderburg des Schlosses Frankenberg angelegt worden sind.

Da viele Fachwerkhäuser unter Denkmalschutz stehen, gilt es, einen tragbaren Kompromiß zwischen energetischer Sanierung und der Erhaltung des historischen Erscheinungsbildes und der Bausubstanz zu finden. Oftmals bleibt unter Voraussetzung der Erhaltung des äußeren Erscheinungsbildes der Fachwerkfassade als einzig mögliche Wärmeschutzmaßnahme die Anbringung einer Wärmedämmung auf der Innenseite der Außenwand. Da Innendämmungen aber aus bauphysikalischen Gründen - Absenkung der Temperatur zwischen Dämmung und Ausfachungsmaterial und damit verbunder höherer Feuchte in diesem Bereich - nicht unkritisch sind, sollte die Wahl des Dämmstoffes sowie der gesamte Konstruktionsaufbau den hygrothermischen Verhältnissen einer Fachwerkfassade genau angepaßt werden.

The hygrothermal behaviour of the building envelope affects the overall performance of a building. There are numerous tools for the simulation of the heat and moisture transfer in the building envelope and also whole building simulation tools for energy calculations. However, working combinations of both models for practical application are just about to be developed. In this paper such a combined model, that takes into account moisture sources and sinks inside a room, input from the envelope due to capillary action, diffusion and vapour ab- and desorption as a response to the exterior and interior climate conditions as well as the well-known thermal parameters will be explained. By way of well documented field experiments the new model is validated and the moisture buffering capacity of the building envelope is determined. In the conclusions the possible range of future applications of hygrothermal building performance models is addressed and demands for further research are indicated.

Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen (DNR) fristen im Hochbau eher ein Nischendasein. Ein Grund dafür ist der mangelnde Kenntnisstand von Architekten, Planern, Ingenieuren und Bauherren. Für herkömmliche Dämmstoffe wie Mineralwolle und Polystyrol finden sich dagegen feuchtetechnische und energetische Kennwerte in den wichtigsten Datenbanken. Die dargelegten Untersuchungsergebnisse zeigen, dass sie sich in ihren hygrothermischen Materialeigenschaften vor allem durch eine höhere Sorptionsfähigkeit und spezifische Wärmekapazität unterscheiden. Letzteres führt zusammen mit meist höherer Rohdichte zu einem verbesserten sommerlichen Wärmeschutz bei Verwendung von DNR. Die höhere Feuchtespeicherfähigkeit bewirkt eine geringere zeitliche Schwankungsbreite in Bezug auf den Wassergehalt. Die Messung der Wärmeleitfähigkeit der untersuchten Dämmstoffe zeigt eine feuchtebedingte Erhöhung, die allerdings vor allem auf Latentwärmeeffekte zurückzuführen ist. Der in den entsprechenden Normen verankerte hohe Feuchtezuschlag für DNR erscheint gerechtfertigt. Dies muss Untersuchungen genauer bestimmt und in den zuständigen Gremien erörtert werden. Bei einer Außendämmung kann die DNR die ihr eigene hohe Wärmekapazität als Vorteil nutzen, da dadurch die auf der Außenoberfläche anfallende Tauwassermenge deutlich reduziert wird. Es ist zu erwarten, dass damit die Gefahr eines biologischen Bewuchses der Fassade mit Algen oder Pilzen maßgeblich verringert wird.

On the external façades of a housing estate, which was completed in autumn, a noticeable biological growth appeared after a short time. As described in [1], especially in the area of the lintels an extended mold growth infestation could be seen (obvious discoloration). The lintels have not been insulated with expanded polystyrene like the rest of the walls, but with mineral wool. Also mainly circular patterns of the infestation appeared in the middle of the façades. Drill core samples were taken in these places. It turned out that the insulation slabs of expanded polystyrene had not been applied jointlessly, but that between them a continuous gap of approximately existed. The circular patterns of mold infestation are approximately located in the area of the joint crosses where four insulation slabs meet.
It is assumed that a moistening mechanism takes effect which has already been analysed and documented It of frost damage (“Diffusion moistening” [2]). This diffusion moistening is immediately linked to the high vapor transmission factor of the mineral wool insulation and with the air gaps between the insulation slabs.

Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen fristen im Hochbau ein Nischendasein. Ein Grund dafür ist der mangelnde Kenntnisstand der offiziellen Stoffwerte bei Architekten, Planern, Ingenieuren und Bauherren. Für herkömmliche Dämmstoffe (Mineralwolle und Polystyrol) sind die feuchtetechnischen und energetischen Kennwerte bekannt; für Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen fehlen diese oftmals.

Die Untersuchung des Feuchtehaushalts von Bauteilen anhand von Computerberechnungen gewinnt immer mehr an Bedeutung, da mit Hilfe neuer Berechnungsmodelle eine gute Übereinstimmung mit Meßergebnissen erreicht wird. Einer breiten Anwendung dieser Verfahren steht jedoch bisher die relativ aufwendige meßtechnische Bestimmung der notwendigen feuchtetechnischen Kennwerte entgegen. Hier werden deshalb Methoden vorgestellt, um die Flüssigtransportkoeffizienten für den Saugvorgang sowie für die Weiterverteilung aus bekannten Standardstoffkennwerten bzw. aus einem einfachen Trocknungsversuch abzuschätzen. Zur Ermittlung der Feuchtespeicherfunktion wird eine Methode präsentiert, die es erlaubt, anstelle der zeitaufwendigen Saugspannungsmessungen für den überhygroskopischen Feuchtebereich Ergebnisse aus der Quecksilberporosimetrie zu verwenden.

Wie ein Vergleich von Berechnungen unter Verwendung dieser Approximationen und exakt ermittelten Kennwerten zeigt, ergibt sich für viele Materialien nur eine geringfügige vertretbare Abweichung zum realen Verhalten. Es gibt auch Fälle, in denen eine exakte Bestimmung der Feuchtekenngrößen technisch kaum möglich ist, so daß zur Kennwertbestimmung nur die Approximationsverfahren anwendbar sind. Als Beispiel hierfür werden Untersuchungen an einem porosierten Hochlochziegel dargestellt, bei dem die Zusammensetzung aus sehr dünnen Stegen und Hohlräumen eine genaue Bestimmung dieser Kennwerte unmöglich machen.

Am Beispiel einer verputzten und einer stirnsichtigen Ziegelwand wird das Risiko
einer Schädigung durch Frost-Tauwechsel untersucht. Dazu wird mit Hilfe eines
validierten Feuchte- und Wärmetransportberechnungsprogramms der Einfluß des
Wandaufbaus, der Ausrichtung und verschiedener Klimadatensätze auf die Anzahl
der Nulldurchgänge und die dabei auftretenden Wassergehalte bestimmt. Durch
Vergleich mit im Labor ermittelter Schadensanfälligkeit des Baustoffes läßt sich auf
diese Weise das Schadensrisiko abschätzen.

Mit Inkrafttreten der neuen Wärmeschutzverordnung sind die Anforderungen an den Wärmeschutz der Außenbauteile weiter gestiegen. Porenbetonbauteile können bei entsprechender Dicke aufgrund des vergleichsweise hohen Wärmedurchlaßwiderstandes des Materials weiterhin ohne zusätzliche Wärmedämmung eingesetzt werden. Der Wärmedurchlaßwiderstand von dämmenden Wandbildnern, wie z. B. porosierten Hochziegel-, Porenbeton- und Leichtbetonsteinen, wird jedoch durch Feuchte stark vermindert. Bei einem Wassergehalt von 10 M.-% erhöht sich die Wärmeleitfähikeit des ansonst gut dämmenden Porenbetons um mehr als ein Drittel. Der Feuchtehaushalt eines Porenbetonbauteils ist von erheblicher Bedeutung für dessen wärmetechnisches Verhalten. Der Einfluß der unterschiedlichen Parameter, die Auswirkungen auf das Feuchteverhalten des Bauteils haben läßt sich durch eine Berechnung des Feuchtehaushaltes ermitteln.

Die genaue Messung der Feuchtegehalte und der Feuchteverteilung in einem Gestein ist von größter Bedeutung für das Verständnis der Schädigungsvorgänge. In der Arbeit werden die wichtigsten Feuchtemeßverfahren - Mikrowellenmeßtechnik, Neutronenstrahlverfahren, Gamma-Durchstrahlung und Kernmagnetische Resonanz (NMR) - vorgestellt und verglichen. Neben der Bestimmung der Feuchtetransportkenngrößen und des Eindringverhaltens von Schutzstoffen in Natursteinen mit Hilfe der NMR-Messtechnik wird ein Berechnungsverfahren für den gekoppelten Wärme- und Feuchtetransport erläutert. Ergebnisse aus Beispielrechnungen werden mit Messungen an einem Naturstein-Fassadenausschnitt unter natürlicher Bewitterung verglichen.