A.2 Feuchteschutz und Tauwasservermeidung

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1 A.2 Feuchteschutz und Tauwasservermeidung Verständnisfragen 1. Was sagt die Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl = 1 aus? Sie sagt aus, dass a) der Wasserdampfdiffusionswiderstand einer Bauteilschicht gleich groß ist, wie der einer gleichdicken Luftschicht, b) die betrachtete Bauteilschicht aus ruhender Luft besteht, c) das Bauteil 100 % des auftreffenden Wasserdampfes aufnimmt, d) das Bauteil 1 % des auftreffenden Wasserdampfes aufnimmt. 2. Warum wird bei Wasserdampfdiffusionsberechnungen der Partialdruck des Wasserdampfes in der Luft dem an der Bauteiloberfläche näherungsweise gleichgesetzt? Kurze stichwortartige Begründung! 3. Was bewirkt eine Gesamtdruckdifferenz zu beiden Seiten eines Bauteils? Sie führt zu a) Absorption, b) Diffusion, c) Konvektion, d) Transmission. 4. Was bewirkt eine Partialdruckdifferenz zu beiden Seiten eines Bauteils? Sie führt zu a) Absorption, b) Diffusion, c) Konvektion, d) Transmission. 5. An welchem der beiden Tage ist die Luft absolut feuchter? Lufttemperatur rel. Luftfeuchte a) Wintertag 10 C 90 % b) Sommertag 25 C 40 % 6. Können in einem Brandfall mineralische Baustoffoberflächen nass werden? a) Nein, b) ja, weil die im Baustoff sorbierte Feuchte bei Hitze durch Überdruck im Porenraum des Baustoffes zur Oberfläche transportiert wird, c) ja, weil sich die feuchte Luft aus dem Brandraum an der Baustoffoberfläche niederschlägt. K. Gertis et al., Bauphysikalische Aufgabensammlung mit Lösungen, DOI / _2, Springer Fachmedien Wiesbaden 2013

2 60 Feuchteschutz und Tauwasservermeidung 7. Kann der massebezogene Feuchtegehalt eines Baustoffes Werte über 100 % annehmen? a) Nein, er ist immer kleiner als 100 %, b) ja, wenn die Rohdichte des Baustoffes kleiner als die des Wassers ist, c) ja, wenn die Rohdichte des Baustoffes größer als die des Wassers ist. 8. Skizzieren Sie qualitativ-schematisch für die beiden Konstruktionen A und B gemäß Bild A.2-1 die momentane Feuchteverteilung über den Bauteilquerschnitt für einen isothermen Zustand! A B Regen Beton j i = 60 % Regen Beton j i = 60 % Bild A.2-1: d Bitumenanstrich Schematische Darstellung der Querschnitte der Außenwände (A) ohne und (B) mit Bitumenanstrich. d 9. Wie beeinflusst der Feuchtegehalt eines Baustoffes tendenziell dessen Schall- und Wärmedämmung? a) Er beeinflusst die Schall- und Wärmedämmung nicht, b) die Schalldämmung wird schlechter, die Wärmedämmung besser, c) die Schalldämmung wird besser, die Wärmedämmung schlechter, d) sowohl die Schalldämmung als auch die Wärmedämmung werden besser. 10. Was ist bei der folgenden Holzdachkonstruktion bauphysikalisch falsch, überflüssig oder vergessen worden? Dachsparren Dachdeckung Lattung Unterspannbahn Wärmedämmschicht Dampfsperre Wärmedämmschicht innere Holzbekleidung Bild A.2-2: Schematische Darstellung des Dachaufbaus. 11. Welche Relation ist zwischen der absoluten Luftfeuchte c i in einem belüfteten, bewohnten Raum und der absoluten Luftfeuchte der Außenluft c e im Winter zutreffend? c i c e?

3 Verständnisfragen In welchen Fällen ist die dargestellte stationäre Dampfdruckverteilung über den Querschnitt eines zweischichtigen Bauteils praktisch möglich? Dampfdruck [Pa] d [m] Bild A.2-3: Schematisch dargestellter Verlauf des Dampfdruckes im Bauteilquerschnitt. a) Beim Vorhandensein einer Dampfsperre zwischen den beiden Schichten, b) bei Bauschichten mit unterschiedlichen Wasserdampfdiffusionswiderstandszahlen, c) bei Bauschichten mit unterschiedlicher Rohdichte, d) in keinem Fall. 13. Was versteht man in der Bauphysik unter "Taupunkttemperatur"? Die Temperatur, bei der a) im Querschnitt eines mehrschichtigen Bauteils Tauwasser auftritt, b) an der Oberfläche einer Wärmebrücke Tauwasser auftritt, c) der Partialdruck des Wasserdampfs den Sättigungsdampfdruck der Luft erreicht, d) der Wassergehalt der Luft seinen maximal möglichen Wert (Sättigungswert) erreicht. 14. Durch welche Maßnahmen kann Oberflächentauwasser an einem Bauteil verhindert werden? a) Lüften b) Dampfsperre c) Aufrauen der Oberfläche d) keine Maßnahme möglich 15. Zu welcher Jahreszeit sollte ein unbeheizter Kellerraum gelüftet werden, um ihn zu trocknen? a) Frühling b) Sommer c) Herbst d) Winter 16. Ordnen Sie die folgenden Größen in der Reihenfolge ihrer bauphysikalisch möglichen Größenordnung: Wasserdampfdruck, Luftdruck, Schalldruck!

4 62 Feuchteschutz und Tauwasservermeidung 17. Welche der folgenden Außenwandkonstruktionen ist bauphysikalisch richtig? A B C D Bild A.2-4: Dampfsperre Feuchtesperre Schematische Darstellung von vier Außenwandquerschnitten A bis D mit unterschiedlichen Anordnungen von Dampf- und Feuchtesperren. 18. An der Außenwand A des im Bild A.2-5 abgebildeten Raumes tritt Tauwasser auf. Durch welche Maßnahmen kann dies verhindert werden? A Bild A.2-5: Schematisch dargestellter Grundriss des Raumes mit Angabe des Mobiliars, der Pflanzen und der tauwassergefährdeten Außenwand A. 19. Warum ist die Möblierung von Außenwandecken zu vermeiden? Weil dort a) die Luftgeschwindigkeit höher, b) die Luftgeschwindigkeit niedriger, c) das Schimmelpilzrisiko höher, d) die Oberflächentemperatur im Winter höher, e) die Oberflächentemperatur im Winter tiefer ist als an den anderen Wandbereichen. 20. Die Außenwand eines Wohnraumes ist durchfeuchtet. Ist ihr a) Wärmedurchlasswiderstand, b) U-Wert, c) Schalldämm-Maß größer, kleiner oder gleich im Verhältnis zum trockenen Zustand der Wand?

5 Verständnisfragen Die 30 C warme Luft eines dicht abgeschlossenen Raumes besitzt eine absolute Feuchte von 18 g/m 3. Wie verändert sich durch Abkühlen dieser Luft ihre a) relative Feuchte, b) absolute Feuchte, c) Taupunkttemperatur? 22. Wie wandert der Wasserdampfdiffusionsstrom durch ein Bauteil, wenn folgende Randbedingungen vorgegeben sind? i = 22 C p S,i = 2648 Pa i = 45 % e = 18 C p S,e = 2067 Pa e = 70 % a) von nach b) von nach 23. An einem nebligen Wintertag herrschen 10 C Lufttemperatur und 100 % relative Luftfeuchte. Im Inneren eines Raumes sind 20 C und 50 % r. F. vorhanden. Das Fenster wird zum Lüften geöffnet. Wird durch die Lüftung Feuchte a) aus dem Raum heraus, b) in den Raum hinein transportiert? 24. Was ist der Unterschied zwischen Regen und Schlagregen und wo ist welche Regenart bauphysikalisch von Bedeutung? 25. Unter welcher Bedingung wird eine Bauteilschicht als dampfdicht (Dampfsperre) bezeichnet? a) s d > 100 m b) s d > 1500 m c) > 100 d) > Gegeben sind die folgenden drei gleichdicken Konstruktionen A, B und C: A B C Beton Beton Mineralfaser Bild A.2-6: Schematische Darstellung des Aufbaus der Außenwandkonstruktionen A, B und C gleicher Gesamtdicke. Die Konstruktionen A und B sind - bzw. seitig mit Mineralfaser gedämmt. Die Wand C stellt die ungedämmte Konstruktion dar. Welche Konstruktion ist bei 20 C Innenlufttemperatur und 50 % relativer Innenluftfeuchte tauwassergefährdet, wenn die Außenlufttemperatur 5 C beträgt?

6 64 Feuchteschutz und Tauwasservermeidung 27. Welche der folgenden Antworten ist richtig, wenn die Luft eines dicht abgeschlossenen Raumes von 30 C und einer absoluten Feuchte von 15 g/m 3 erwärmt wird? a) die relative Feuchte sinkt b) die relative Feuchte bleibt konstant c) der absolute Feuchtegehalt sinkt d) die Taupunkttemperatur ändert sich nicht 28. Was versteht man unter dem praktischen Feuchtegehalt eines Baustoffes? Wassergehalt von Baustoffen, a) der unter praktischen Bedingungen dem Wassergehalt der Luft entspricht, b) der praktisch nie überschritten wird, c) der unter üblichen Nutzungs- und Anwendungsbedingungen in 90 % aller Fälle nicht überschritten wird, d) der in der Praxis immer überschritten wird. 29. Im Querschnitt der im Bild A.2-7 schematisch abgebildeten Außenwandkonstruktion tritt während der Winterperiode Tauwasser auf. Was muss zur Beurteilung der feuchtetechnischen Qualität des Bauteils überprüft werden? a) die Dicke des Außenputzes b) der Wärmedurchlasswiderstand des Betons c) die Luftdurchlässigkeit des Hartschaumes d) die Dampfdurchlässigkeit des Innenputzes Putz Beton Hartschaum Putz Tauwasser Bild A.2-7: Schematische Darstellung des Aufbaus der zu untersuchenden Außenwand. 30. Ordnen Sie den nachstehenden Baustoffen die richtigen Wasserdampfdiffusionsleitkoeffizienten zu: Baustoffe: Wasserdampfdiffusionsleitkoeffizienten: A) Mineralfaser a) 0 kg/mhpa B) Stahlbeton b) 5, kg/mhpa C) Glas c) 1, kg/mhpa D) Leichthochlochziegel d) 6, kg/mhpa 31. Was kann mit Hilfe des Glaser-Verfahrens untersucht werden? a) Temperaturverteilung im Bauteilquerschnitt b) Tauwasserausfall im Bauteilquerschnitt c) Feuchtegehalt von Bauteilen

7 Verständnisfragen Was sagt das Daltonsche Gesetz aus? a) Der Druck und das spezifische Volumen eines Gases sind proportional zur absoluten Temperatur, b) der Druck und das spezifische Volumen eines Gases sind umgekehrt proportional zur absoluten Temperatur, c) Gase, die chemisch miteinander nicht reagieren, verhalten sich in einem Raum so, als ob das jeweils andere Gas nicht vorhanden wäre, d) bei Gasen ist der Partialdruck des Dampfes proportional zum Sättigungsdampfdruck. 33. Was ist richtig? Der volumenbezogene Feuchtegehalt eines Betonbauteils ist a) gleich wie, b) größer als, c) kleiner als der massebezogene Feuchtegehalt desselben Bauteils. 34. Ordnen Sie die nachstehenden Baustoffe in der Reihenfolge vom höchsten zum niedrigsten Wasserdampfdiffusionsleitkoeffizienten: a) Mineralfaser e) Leichtziegel b) Polystyrol-Hartschaum f ) Beton c) Stahl g) Leichtbeton d) Glas 35. Wann ist an Innenoberflächen von Außenbauteilen mit kritischen Oberflächenfeuchten bezüglich Schimmelpilzbildung zu rechnen? Wenn a) das Bauteil nicht den Mindestwärmeschutz besitzt, b) die relative Luftfeuchte im Raum niedriger als 30 % ist, c) der Dampfdruck in der Raumluft größer ist als der Sättigungsdampfdruck auf der Bauteiloberfläche, d) der Raum durch Heizkörper überhitzt wird. 36. Wann kann im Querschnitt eines seitig mit Mineralfaser gedämmten Außenbauteils Tauwasser auftreten? Wenn a) die Innenoberflächentemperatur des Bauteils größer ist als die Innenlufttemperatur, b) das Bauteil keine Dampfsperre besitzt, c) die Dampfsperre, von betrachtet, vor der Dämmschicht angebracht wird, d) die Dampfsperre, von betrachtet, hinter der Dämmschicht angebracht wird. 37. Welche Porenradien kommen bei Normalbeton am häufigsten vor? a) größer als 10 5 m b) zwischen 10 5 m und 10 7 m c) kleiner als 10 7 m

8 66 Feuchteschutz und Tauwasservermeidung 38. Skizzieren Sie im Diagramm gemäß Bild A.2-8 den prinzipiellen Verlauf der Wasserdampf-Sättigungsdruckkurve für den Temperaturbereich von 20 C bis +100 C! Sättigungsdampfdruck [hpa] Temperatur [ C] Bild A.2-8: Diagrammvorlage zur Darstellung der Sättigungsdampfdruckkurve in Abhängigkeit von der Temperatur. 39. Was gibt die wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke an? Den Wasserdampfdiffusionswiderstand a) einer Materialschicht, b) der Luft, c) eines mit Luft gefüllten Baustoffes, d) einer belüfteten Fassade. 40. Was ist der Unterschied zwischen Dampfsperre und Feuchtesperre? 41. Was wird unter Feuchtekonzentration der Luft verstanden? a) Das Verhältnis zwischen der vorhandenen und der maximal möglichen Luftfeuchte bei einer bestimmten Temperatur, b) die absolute Luftfeuchte bei einer bestimmten Lufttemperatur und relativer Luftfeuchte, c) die Wassermasse pro Volumeneinheit Luft, d) das Verhältnis des Dampfdrucks zur Absoluttemperatur der Luft. 42. Von welchen Größen hängt die Taupunkttemperatur an einer Bauteiloberfläche ab? a) Vom atmosphärischen Druck, b) von der relativen Luftfeuchte und der Lufttemperatur im Raum, c) von der Oberflächentemperatur des Bauteils, d) vom Sättigungsdampfdruck an der Bauteiloberfläche.

9 Verständnisfragen In einer homogenen Außenwand aus Kalksandstein herrscht zu einem gegebenen Zeitpunkt die im Bild A.2-9 dargestellte Anfangsfeuchteverteilung. Auf der Innenseite der Wand ist eine Feuchtesperre angebracht. Zeichnen Sie die qualitativen Verteilungen des Feuchtegehaltes im Wandquerschnitt a) nach 24 Stunden, b) nach 3 Monaten ein, wenn die Wand im Sommer der konstanten Sonneneinstrahlung ausgesetzt wird! 10 Baustoffeuchte [Vol %] Anfangsfeuchteverteilung Bild A.2-9: 0 Bauteildicke Diagrammvorlage zur Darstellung der Stofffeuchteverteilung über der Bauteildicke. 44. Im Querschnitt eines Holzbalkens herrsche zunächst eine Anfangsfeuchteverteilung gemäß Bild A.2-9. Der Balken besitzt auf der Außenseite einen diffusionsdichten Anstrich. Zeichnen Sie die qualitativen Verteilungen des Feuchtegehaltes im Balkenquerschnitt für einen späteren Zeitpunkt ein, wenn das Bauteil a) im Sommer vor Sonnenstrahlung geschützt wird, b) im Sommer der Sonnenstrahlung ausgesetzt wird, c) im Winter der Sonnenstrahlung ausgesetzt wird! 45. Was sagt die allgemeine Gasgleichung aus? Sie sagt aus, dass a) Gase, die chemisch miteinander reagieren, verhalten sich in einem Raum so, als ob das jeweils andere Gas nicht vorhanden wäre, b) das Produkt aus Druck und spezifischem Volumen eines Gases stets proportional zur absoluten Temperatur ist, c) bei konstanter Temperatur der Druck und das spezifische Volumen eines Gases umgekehrt proportional sind. 46. Wie groß ist der spezifische Wasserdampfdiffusionswiderstand der Luft? a) 6, kg/mhpa b) 6, mhpa/kg c) 1, mhpa/kg d) 1, kg/mhpa

10 68 Feuchteschutz und Tauwasservermeidung 47. Wie groß ist der atmosphärische Druck bei einem Wasserdampf-Luft-Gemenge? Er ist gleich a) dem Wasserdampfdruck, da der Druck der trockenen Luft zu vernachlässigen ist, b) dem Druck der trockenen Luft und ist vom Wasserdampfdruck unabhängig, c) der Summe der Teildrücke der trockenen Luft und des Wasserdampfes, d) dem Verhältnis der Teildrücke der trockenen Luft und des Wasserdampfes. 48. Welchen volumenbezogenen Feuchtegehalt kann der Baustoff Porenbeton maximal annehmen? a) 20 Vol.-% b) 40 Vol.-% c) 60 Vol.-% 49. Welche physikalischen Kenngrößen der Luft werden zur Berechnung der durch einen Baustoff durchgelassenen Wasserdampfmenge benötigt? a) atmosphärischer Druck b) Dichte c) Wasserdampfdiffusionsleitkoeffizient d) Wasserdampfdiffusionswiderstand 50. Skizzieren Sie für den Holzbalken der im Bild A.2-10 schematisch dargestellten Außenwandkonstruktion die Verteilung der Stofffeuchte über der Balkendicke wenn a) ein Schauer (kurzer Regen) auftritt, b) nach dem Regen die Sonne scheint, c) nach einer langen sommerlichen Trocknungsperiode die Konstruktion ausgetrocknet ist! 50 Außenwand Holzbalken Stoffeuchte [Vol %] 25 0 Dicke Bild A.2-10: Schematische Darstellung des zu untersuchenden Holzbalkens (links) sowie eine Diagrammvorlage für die qualitative Darstellung der Stofffeuchteverteilung über der Balkendicke (rechts).

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