Inom byggnadsfysiken studeras klimatskalets funktion och tillstånd. Med klimatskalet avses byggnadsdelar typ väggar, tak och grund, vilka utgör gränsen mellan inne- och uteklimat. Ett övergripande mål med forskningen är att bygga upp en kunskapsbas med vars hjälp energisnåla och sunda hus med hög komfort och beständighet kan konstrueras.
Den grundläggande forskningen inom byggnadsfysiken behandlar värme- och fukttransport samt luftströmning i byggnader och byggnadsdelar. Dessa processer är oftast kopplade till varandra dvs de beror av varandra. Det är det yttre och inre klimatet som styr transportprocesserna. Luften eller markens temperatur och fuktighet, vindens hastighet, solinstrålning och långvågig strålning mot himlen är exempel på viktiga klimatfaktorer. Den grundläggande forskningen bedrivs huvudsakligen genom teoretiskt och experimentellt arbete.
I den tillämpade delen av forskningen studeras hur tekniska lösningar klarar de byggnadsfysikaliska kraven. Byggnadskonstruktionen studeras med avseende på tex värmeförluster genom densamma, temperaturer i och på dess yta samt fukttillstånd för att bedöma risk för röta, mögel och frostnedbrytning. I den tillämpade forskningen utnyttjas de grundläggande byggnadsfysikaliska kunskaperna ofta i kombination med experiment och fältmätningar.
Byggnadens klimatskal är utsatt för yttre påfrestningar i form av varierande vind, nederbörd, solstrålning och markfukt. Även inifrån kommande påfrestningar, t.ex. fuktavgivning från de boende och deras aktiviteter, är av stor betydelse.
Ett viktigt forskningsområde behandlar temperatur- och fukttillstånd i grunder, samt värmeförlusten till marken från dessa. Värmen från byggnaden leds ut i marken åt alla håll, vi har en tredimensionell värmetransportprocess i marken. Genom att utnyttja teoretiska verktyg av typen superpositionsteknik, analytiska lösningar och numerisk simulering kan temperaturfördelningen i marken och värmeflödet ner till denna beräknas och ges formler för. Det är viktigt att känna till värmeförlusten för att kunna nå en god energihushållning. För att bygga grunder med hög komfort är det viktigt att kunna förutsäga golvytans temperatur. Genom att känna den underliggande markens temperatur och fuktighet kan vi gå vidare och tex bedöma grundkonstruktionens fuktsäkerhet. I vårt kalla klimat är det också viktigt att kunna förutsäga tjälnedträngning in under byggnaden. Denna kan skada grunden genom tjälhävning.
Temperaturfördelningen, den s k värmekudden, i marken under en byggnad med grundläggning av typen platta på mark.
Kraven på en god energihushållning har medfört att betydligt tjockare isoleringar används i byggnadstekniska konstruktioner. Nya typer av isoleringsmaterial, tex lösull har börjat användas. Små luftrörelser, vilka ger konvektiv värmetransport, kan ge stora störningar i värmeflödena då dessa normalt är små i högisolerade konstruktioner. Luftrörelserna uppstår på grund av temperaturskillnader, vilka ger densitetsskillnader i luften. De drivs även av yttre tryckskillnader orsakade tex av vinden eller fläktar. Genom utvecklandet av numeriska simuleringsverktyg kan konvektiv värmetransport och värmeledning i konstruktioner med luftgenomsläppliga material eller täta material med springor och spalter studeras och effekterna på temperaturfördelning och värmeförlust beräknas. Luftrörelserna kan föra fukt in i konstruktionen. Denna typ av fukttransport är viktig att studera och simulera för att fukttillståndet, den relative fuktigheten, ska kunna beräknas och risk för tex kondens i konstruktionen bedömas.
Den relativa fuktigheten i en tjock vindsbjälklagsisolering orsakad av luftläckage inifrån genom en otäthet strax till höger om bjälken i mitten. Mörkare gråton betyder högre fukthalt. Överst till höger syns ett ljusare område där kondensation av vattenånga sker.
Forskning kring mikroprocesser i porösa material är också ett intressant forskningsområde. Studier av delprocesserna strålning, konvektion och ledning på mikronivå i materialet ger förståelse för makroskopiska egenskaper tex värmeledningsförmågan. Detta är ett viktigt område bla inom utvecklandet av freonfri cellplastisolering.
Ett annat område av intresse är termo- och hygroelastiska problem. Exempel på detta är rörelser i skivmaterial orsakade av ojämn uppfuktning eller uppvärmning.
(Texten publicerades 1993 i skriften Ny kunskap.)