Erreur de convergence

[Guillaume Axoé]

Bonjour à toutes et tous,

J'ai déjà réalisé plusieurs études Wufi depuis le début d'année et je rencontre un problème avec les erreurs de convergences.
Mes études portent sur des parois variées (maçonnerie ou ossature bois, isolation par l'intérieur, répartie ou par l'extérieur, etc...) et sous des climats variés (chaud, froid, sec, humide).

Mon souci est qu'il m'arrive de me retrouver avec un nombre d'erreur de convergence très élevé (> 100) sur des parois complexes alors que je modélise les parois toujours de la même manière en termes de conditions initiales, de surface ou encore de climat intérieur (intérieur français avec charge d'humidité moyenne), quelle que soit leur complexité.

En résulte des résultats déroutants voire même difficile à prendre au sérieux.
Comme par exemple une toiture froide composée d'un isolant en laine minérale soufflée (38 cm) sous un panneau CTBH 22mm et un isolant polyuréthane de 3cm et dont la face chaude est revêtue d'un pare-vapeur Sd 1500. La paroi se charge en eau d'année en année (de 2.2 à 3.0% en 5 ans dans l'isolant soufflé) alors que le pare-vapeur devrait tout stopper...

La pertinence de Wufi est-elle limitée sur des parois comportant un grand nombre de couches de matériaux différents ? De même, j'ai l'impression que la présence de terre (pour une terrasse végétalisée typiquement) fait exploser le nombre d'erreur de convergence et donne des résultats de teneur en eau bien plus favorables lorsque celle-ci est supprimée.

Merci d'avance pour vos retours.

[Christian Bludau]

Dear Guillaume,

The number of convergence errors is of secondary importance; what is more important is that the balances are the same or very similar, but in relation to the total water absorption of the structure over the time.

Convergence Failures:
Indicate difficult or slow solution of equations

• To limit the computation time the solver is stopped after a maximum number of iterations, even if the convergence criterion is not yet reached, and a convergence failure is registered. This may lead to only small differences in the moisture balances but is usually acceptable.

• Diverging iterations also lead to convergence failures - but usually with significant differences in the moisture balances - such results are not reliable

Convergence failures should always be evaluated together with the balances!

Balances:
Balance 1: Change in the total water content during the calculation period (negative: drying, positive: moisture accumulation) – this amount of moisture is displayed in kg/m² over the calculation period
Balance 2: Sum of moisture fluxes through the surfaces and released by sources
Differences in balance: Numerical errors or inaccuracies can cause water to „appear“ or to „disappear“ in the assembly (longer periods cause higher differences in balances)

• Differences in balances should be zero or small (standard ≤ ca. 20 g/year).

• If the differences in balances are small relative to the total amount of water taken up or dried out, or relative to the total water content, this may be harmless (depends also on the type of construction).

• Higher relative and absolute differences in the balances indicate unreliable results!!

This means that the results of the calculations are reliable if the differences in the balances are minor.

Air layers can lead to difficult convergence behaviour due to their low moisture storage capacity, especially when condensation forms.
In this case that can be enhanced by splitting the air layers as described here: viewtopic.php?f=32&t=1777&p=5226#p5226.

Further activating the adaptive time step control in the numerical settings can help to enhance the convergence behaviour.

Christian