A new procedure for selecting moisture reference years for hygrothermal simulations

Hygrothermal models allow designers to evaluate the hygrothermal performance of building envelopes. However, hygrothermal modeling needs the input of the external climate loading, a moisture reference year, to evaluate moisture damage risk of building envelope. In this paper, a new procedure is proposed for selecting moisture reference years. A metric, called Climatic Index, combining wind‐driven rain load and potential evaporation is developed in this study. Climatic Indices over 30 years are determined for a wall envelope located in Zurich, Switzerland. The hygrothermal performance of the wall envelope and its moisture damage risk are simulated and evaluated using a hygrothermal risk indicator, called the RHT Index. A clear correlation between Climatic Index and RHT Index is found for the specific moisture damage considered, mold growth. The selection procedure combines a first selection of three years around the 10 % level criterion based on the Climatic Index, followed by a careful comparison of different years based on RHT Index and a final selection of the year with the largest RHT Index as moisture reference year. The combination of Climatic Index and RHT Index allows for the selection of moisture reference years with known level of damage risk. Ein neues Verfahren zur Auswahl von Feuchte‐Referenzjahren für hygrothermische Simulationen. Hygrothermische Modelle ermöglichen es Planern, die hygrothermischen Eigenschaften der Gebäudehülle zu bewerten. Zur Bewertung des Risikos von Feuchteschäden sind für die hygrothermische Modellierung Daten zur äußeren klimatischen Belastung erforderlich, und zwar in Form eines Feuchte‐Referenzjahres. Der vorliegende Beitrag schlägt ein neues Verfahren zur Auswahl von Feuchte‐Referenzjahren vor. In der Studie wird eine Maßzahl namens “Klimatischer Index” entwickelt, die windbasierte Regenlast und potenzielle Verdunstung kombiniert. Klimatische Indexwerte für 30 Jahre werden für eine Außenwand in Zürich (Schweiz) bestimmt. Das hygrothermische Verhalten der Außenwand sowie ihr Risiko von Feuchteschäden werden simuliert und bewertet anhand eines hygrothermischen Risikoindikators, genannt RHT‐Index. Für die hier speziell betrachtete Art von Feuchteschäden, den Schimmelbefall, wird ein eindeutiger Zusammenhang zwischen Klimatischem Index und RHT‐Index ermittelt. Das Verfahren umfasst eine erste Auswahl von drei Jahren basierend auf einem 10%‐Kriterium und dem Klimatischen Index, dem dann ein sorgfältiger Vergleich verschiedener Jahre auf Grundlage des RHT‐Index folgt und schließlich die Auswahl jenes Jahres mit dem höchsten RHT‐Index als Feuchte‐Referenzjahr. Die Kombination von Klimatischem Index und RHT‐Index ermöglicht die Auswahl von Feuchte‐Referenzjahren mit bekanntem Schadensrisiko.