Fachgebiet Entwerfen und Gebäudetechnologie. Welches sind die vier wesentlichen Schutzziele des Brandschutzes der Musterbauordnung (MBO)

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1 Bauphysikprüfung Seite 1 TECHNISCHE Brandschutz / 29 Schallschutz / 39 Wärmeschutz / 29 Feuchteschutz / 31 Gesamtpunktzahl / 128 Um die Klausur zu bestehen müssen insgesamt mind. 60 Punkte erreicht werden und aus jedem Themengebiet mind. 10 Punkte erzielt werden. Brandschutz Aufgabe 1: Welches sind die vier wesentlichen Schutzziele des Brandschutzes der Musterbauordnung (MBO) Aufgabe 2: Wie dürfen Hohlwanddosen in raumabschließenden Ständerwänden mit Brandschutzanforderungen angeordnet werden? ohne Einschränkung, auch direkt gegenüberliegend mit einer Umschließung durch ein Gipsbett mit einer Umschließung durch aufgeschraubte Plattenstreifen Aufgabe 3: Welche Zündtemperatur wird unter normalen Bedingungen zur Entzündung von Holz benötigt? 180 C 250 C 250 C 320 C 320 C 400 C 1 Punkt Aufgabe 4: Welcher Baustoffklasse wird Stahl zugeordnet und bis zu welcher Stahltemperatur ist ein Bauteil uneingeschränkt tragfähig? A / 500 C B / 300 C A / 700 C B / 550 C

2 Bauphysikprüfung Seite 2 TECHNISCHE Aufgabe 5: 4 Punkte An der brandabgekehrten Seite einer mit Gipskartonplatten bekleideten Holzständerwand wird bei einer Normbranduntersuchung nach 30 Minuten eine mittlere Oberflächentemperatur von 145 K über dem Ausgangszustand gemessen. Wie kann die Wand brandschutztechnisch Klassifiziert werden? Begründen Sie ihre Antwort. Aufgabe 6: 4 Punkte Ein dreiseitig brandbeanspruchter Brettschichtholzunterzug aus Nadelholz (Querschnitt 240/800 mm) der Feuerwiderstandsklasse F-90 soll als tragendes Bauteil nachgewiesen werden. Berechnen Sie den brandschutztechnisch vorhandenen Restquerschnitt! Abbrandgeschwindigkeit Nadelholz: 0,7 mm/ min Aufgabe 7: 10 Punkte Zur Installationsführung wird vor eine Bestandswand eine Vorsatzschale in Holzständer-Bauweise gestellt. Schätzen Sie über die Komponenten-Additiv- Methode die brandschutztechnische Qualität (Feuerwiderstandsklasse) der Konstruktion bei einem Brand von der Raumseite und bei einem Brand im Installationsraum ab. Beplankung obere Lage: Beplankung untere Lage: Ständerkonstruktion: 20 mm Fireboard (durch untere Lage auf Ständer befestigt) 19 mm Spanplatte Nadelholz, Abbrandgeschwindigkeit 0,7 mm/min b/d = 6/6 cm, erf. Mindestkantenlänge 4 cm

3 Bauphysikprüfung Seite 3 TECHNISCHE mm Holzwerkstoffe t 1 Holzwerkstoffe nach ENV t 2 Gipskarton - Feuerschutzplatten GKF t 3 Gipsfaserplatten FERMACELL t Ca-Si - Platten PROMATECT- H 4 t 5 Gipskarton - Bauplatte GKF t 6 Knauf-Fireboard GFKnachENV min Wiederstandszeiten Plattendicken Plattendicke

4 Bauphysikprüfung Seite 4 TECHNISCHE Aufgabe 8: 4 Punkte Wie groß sind die Mindestachsabstände wie groß ist die Mindeststabanzahl der einlagigen Zugbewehrung eines statisch bestimmt gelagerten unbekleidetem Stahlbetonunterzugs der Feuerwiderstandsklasse F90 bei dem skizzierten Unterzug? Zeichnen Sie die Mindeststabanzahl und die Abstände in der Skizze ein. b = 200 mm

5 Bauphysikprüfung Seite 5 TECHNISCHE

6 Bauphysikprüfung Seite 6 TECHNISCHE Schallschutz Aufgabe 9: 3 Punkte Quellen für Luft- und Körperschall: Nennen Sie drei Schallquellen für Luftschall und drei Schallquellen für Körperschall? Aufgabe 10: Die Luftschalldämmung einschaliger, biegesteifer Bauteile lässt sich erhöhen durch federnd angebrachte, biegeweichen Vorsatzschalen Bekleidung mit steifen Materialien z.b. Holzwolleleichtbauplatten Erhöhung der Masse z.b. durch Aufbringen eines Putzes Aufgabe 11: In welchem Bereich liegt der Hörfrequenzbereich des Menschen? 2 Hz Hz Hz Hz 16 Hz Hz Aufgabe 12: Welche Schallübertragungswege von Luftschall gibt es im Gebäude? 3 Punkte Aufgabe 13: 15 Punkte Ein bestehender Raum soll in zwei Wohnungsbereiche aufgeteilt werden. Hierfür wird eine Metallständer-Wand als leichte Trennwand eingebaut. Zur Minimierung der Schallübertragung über die untere Decke wird der vorhandene Estrich durch den Trennwandanschluss konstruktiv getrennt. Angaben Untere und obere Decke: 25 cm Stahlleichtbeton der Rohdichte 1600 kg/m³ Untere Decke mit schwimmendem Estrich nach DIN Teil 2

7 Bauphysikprüfung Seite 7 TECHNISCHE Flankierende Wände: Leichte Trennwand: 17,5 cm Kalksandstein/Vollsteine der Rohdichte 1800 kg/m³ Metallständerwand beidseitig mit 3 x 12,5 mm GKB-Platten beplankt 100 mm Schalenabstand, 80 mm Mineralfaserdämmung Berechnen Sie das resultierende bewertete Schalldämmmaß R w,r unter Berücksichtigung der flankierenden Nebenwege nach dem Additionsverfahren für den Skelettbau und beurteilen Sie, ob die konstruktive Trennung des Estrichs notwendig war. (Verwenden Sie hierfür die Tabellen auf den Seiten 6, 7, 8, 9). Tabelle 13.1: Bewertetes Schall-Längsdämm-Maß R L,w,R massiver flankierender Bauteile von Trennwänden (Rechenwerte)

8 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 Bauphysikprüfung Seite 8 TECHNISCHE Tabelle 13.2: Schallenergie-Additionsverfahren zum vereinfachten Nachweis Schallenergie-Addittionsverfahren Differenz Boden Decke =... db R R L, w, R...DB L, w, R... db Ablesewert =... db Ablesewerte Differenz 0,0 3,0 0,5 2,8 1,0 2,5 1,5 2,3 2,0 2,1 2,5 1,9 3,0 1,8 3,5 1,6 4,0 1,5 Wand 1 R L, w, R...DB 1 kleinster Wert von B und D abzüglich Ablesewert =... db Differenz =... db Ablesewert =... db Wand 1 R L, w, R...DB Decke...DB R L, w, R Trennwand R w, R Boden R L, w, R...DB...DB Wand 2 R L, w, R...DB 4,5 1,3 5,0 1,2 5,5 1,1 6,0 1,0 2 kleinster Wert von W1 und 1 abzüglich Ablesewert =... db 6,5 0,9 7,0 0,8 7,5 0,7 8,0 0,6 8,5 0,6 Wand 2 R L, w, R...dB Differenz =... db Ablesewert =... db 9,0 0,5 9,5 0,5 10,0 0,4 10,5 0,4 11,0 0,3 kleinster Wert von W2 und 2 abzüglich Ablesewert =... db Resultierendes Schall- Längsdämm-Maß der flankierenden Bauteile 11,5 0,3 12,0 0,3 12,5-14,5 0, ,5 0,1 >20 0,0 Trennwand R L, w, R =... db Differenz =... db Ablesewert =... db kleinster Wert von Trennwand und SLDM-Flanken abzüglich Ablesewert =... db Resultierendes Schalldämm-Maß R' der Trennwand unter Berücksichtigung der flankierenden Bauteile

9 Bauphysikprüfung Seite 9 TECHNISCHE Tabelle 13.3: Bewertete Schalldämm-Maße R w,r für Montagewände aus Gipskarton 1) in Ständerbauart nach DIN mit umlaufend dichten Anschlüssen an Wänden und Decken (Rechenwerte) (Maße in mm)

10 Bauphysikprüfung Seite 10 TECHNISCHE Tabelle 29: Bewertetes Schall-Längsdämm-Maß R L,w,R von schwimmenden Estrichen nach DIN Teil 2 (Rechenwerte)

11 Bauphysikprüfung Seite 11 TECHNISCHE Aufgabe 14: In einer Schule wird die Einrichtung eines Musikraumes neben einem Klassenzimmer geplant. Der maximale Schalldruckpegel, der im Musikraum beim Spielen einer Trompete entsteht beträgt L = 60 db. Für die beiden Räume sind die folgenden Randbedingungen anzunehmen. Musikraum: Klassenzimmer: Länge 10,0 m Breite 6,0 m Höhe 3,0 m Nachhallzeit bei 1000 Hz 1,5 sec Länge 10,0 m Breite 6,0 m Höhe 3,0 m Nachhallzeit bei 1000 Hz 0,7 sec 10,0 m 10,0 m Musikraum 6,0 m Klassenzimmer a) Wie groß müsste die äquivalente Schallabsorptionsfläche des Musikraumes sein, um die Nachhallzeit auf 0,9 sec zu reduzieren? b) Um wie viel db erhöht sich der Schallpegel im Musikraum wenn drei Trompeten gleichzeitig mit der gleichen Schallintensität spielen? c) 4 Punkte Wie groß muss das Schalldämm-Maß R der Trennwand zwischen Musikraum und Klassenzimmer sein, wenn im Musikraum zwei Trompeten gleichzeitig spielen und im Klassenzimmer ein Schallpegel von 20dB nicht überschritten werden soll? (Die flankierenden Bauteile sind zu vernachlässigen)

12 Bauphysikprüfung Seite 12 TECHNISCHE Aufgabe 15: Welche prinzipiell unterschiedlichen Möglichkeiten gibt es, die Trittschalldämmung von alten Holzbalkendecken zu verbessern? Aufgabe 16: Wie ist das Trittschallverbesserungsmaß ΔLw zu berechnen, wenn die Deckenauflage aus zwei Belägen besteht (z.b. PVC-Belag auf den nachträglich ein Teppich aufgelegt wurde)? Aufgabe 17: Ein Polizeiauto verfolgt mit einer Geschwindigkeit von 100 km/h einen vorausfahrenden PKW, der 80 km/h schnell fährt. Die Sirene des Polizeiautos hat eine Frequenz von 600 Hz. Mit welcher Frequenz nimmt der Fahrer des PKW die Sirene wahr?

13 Bauphysikprüfung Seite 13 TECHNISCHE Wärmeschutz Aufgabe 18: Welche Vorteile hat eine Wärmeschutzverglasung gegenüber einer herkömmlichen Verglasung? höhere solare Wärmegewinne geringere Transmissionswärmeverluste höhere interne Wärmegewinne Aufgabe 19: Die Durchfeuchtung der Dämmschicht eines Außenbauteils kann zur Folge haben, dass die Wärmeleitfähigkeit des Dämmstoffs steigt der Wärmedurchlasswiderstand der Dämmsicht sinkt der Wärmedurchgangskoeffizient des Bauteils größer wird Aufgabe 20: Nennen Sie drei Energiegewinne in der Energiebilanz zum Jahresheizwärmebedarf eines Gebäudes. 3 Punkte Aufgabe 21 Warum sind bei einem Außenbauteil die Wärmeübergangswiderstände innen und außen unterschiedlich groß?

14 Bauphysikprüfung Seite 14 TECHNISCHE Aufgabe 22 1 In einer Außenwand in Holzrahmenbauweise sind Holzständer in einem Rastermaß von 62,5 cm mit einem Querschnitt b/d = 8/16 cm integriert. Der genaue Wandaufbau ist der folgenden Skizze zu entnehmen. Berechnen Sie nach dem vereinfachten Verfahren den mittleren Wärmedurchgangskoeffizienten der gesamten Wand. Wandaufbau Schicht Baustoff d [cm] λ [W/mK] 1 Putz 1,5 0,87 2 Holzweichfaserplatte 6,0 0,05 3a Dämmung 16,0 0,04 3b Fichten-Holz 16,0 0,13 4 OSB-Platte 1,5 0,13 außen Innen 4

15 Bauphysikprüfung Seite 15 TECHNISCHE Aufgabe 23: 8 Punkte Berechnen Sie den Temperaturverlauf innerhalb eines Bauteils für nachfolgenden Bauteilaufbau. Schicht Nr. Material d [cm] λ R [W/mK] R [m²k/w] θ [ C] Luft, innen 20,0 - Wärmeübergang, innen 0,13 1 Gipskartonplatte 1,25 0,25 2 Dampfbremsfolie 0,02 3 Dämmung 4,00 0,03 4 Mauerwerk 36,50 0,58 5 Außenputz 1,50 0,87 - Wärmeübergang, außen 0,04 Luft, außen -10,0 1/U [m²k/w] U q [W/m²K] [W/m²]

16 Bauphysikprüfung Seite 16 TECHNISCHE Feuchteschutz Aufgabe 24: Die 18 C warme Luft eines dicht abgeschlossenen Raumes besitzt eine absolute Luftfeuchte von 15 g/m³. Durch Abkühlen der Lufttemperatur auf 10 C steigt die relative Luftfeuchtigkeit sinkt die relative Luftfeuchtigkeit sinkt die Taupunkttemperatur Aufgabe 25: Welches sind grundlegende Konstruktionsregeln eines diffusionsoffenen Wandaufbaus? Dampfbremse auf der Außenseite der Wand Die Konstruktionsschichten werden von außen nach innen diffusionsoffener Der S d -Wert der einzelnen Schichten nimmt von innen nach außen ab Die Außenoberfläche soll als hinterlüftete Fassade hergestellt werden oder mit offenporigen atmungsaktiven Anstrichen beschichtet werden. Innenseitiger Anstrich mit wasserdampfdichter Farbe Aufgabe 26: Welche 3 Gründe gibt es für Feuchtigkeit im Inneren von Bauteilen? 3 Punkte Aufgabe 27: Was versteht man in der Bauphysik unter der Taupunkttemperatur? Aufgabe 28: 5 Punkte Gegeben ist eine Außenwand mit einem U-Wert von U = 2,6 W/m²K. Ab welcher Außentemperatur θ e fällt, unter den gegebenen Randbedingungen, auf der innenseitigen Bauteiloberfläche Tauwasser aus? R si = 0,13 m²k/w; θ i = 20 C; φ i = 80%

17 Bauphysikprüfung Seite 17 TECHNISCHE Aufgabe 29: In welcher Richtung findet der Wasserdampfdiffusionsstrom durch ein Bauteil unter den gegebenen Randbedingungen statt? 7 Punkte θ i = 20 C φ i = 45% (innen) θ e = 16 C φ e = 80% (außen) von außen nach innen oder von innen nach außen Führen Sie den Nachweis.

18 Bauphysikprüfung Seite 18 TECHNISCHE Aufgabe 30: Gegeben ist eine kerngedämmte Außenwand. Bestimmen Sie anhand des Glaser-Verfahrens, ob in der Konstruktion Tauwasser ausfällt. 10 Punkte Klimatische Randbedingungen θ i = 20 C φ i = 50 % θ e = -10 C φ e = 80 % Bauteilaufbau Innere Schale:Beton, d = 16 cm, μ = 70/150 Dämmung:Polystyrol, d = 10 cm, μ = 80/250 Äußere Schale:Beton, d = 8 cm, μ = 70/150 Für μ ist der für die Baukonstruktion jeweils ungünstigere Wert einzusetzen. Temperaturverlauf durch das Bauteil θ i θ si θ 1/2 θ 2/3 θ se θ e 20,0 C 19,0 C 13,0 C -6,7 C -9,7 C -10 C

19 Bauphysikprüfung Seite 19 TECHNISCHE

20 Bauphysikprüfung Seite 20 TECHNISCHE

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