Tu Berlin Fachgebiet Allgemeiner Ingenieurbau

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1 Tu Berlin Fachgebiet Allgemeiner Ingenieurbau Univ.-Prof. r. E. Cziesielski TWLAK Bauing. Frau Herr Aufgabe möglich Punkte erreicht Name Vorname... Matr.-Nr Summe 100 Note KLAUSUR IM FACH BAUPHYSIK: WS 2004/2005 ( ) Hinweise zur Bearbeitung 1. Eigene Unterlagen, Fachliteratur, IN-Normen und Taschenrechner dürfen benutzt werden. 2. Es müssen die zur Zeit gültigen Normen verwendet werden. 3. ie Bearbeitung kann mit Bleistift, Kugelschreiber oder Tinte erfolgen, jedoch nicht in den Farben rot oder grün. 4. Lösungen nicht auf die Aufgabenblätter schreiben, sofern nicht ausdrücklich gefordert. 5. Jedes Blatt nur einseitig beschreiben, fortlaufend nummerieren und mit Namensangabe und Matrikelnummer versehen. Bei Abweichung von diesen Regeln erfolgt keine Korrektur.

2 FG Allgemeiner Ingenieurbau Klausur Bauphysik WS 2004/2005 Seite 2 Aufgabe 1 Schallschutz (Insgesamt 35 Punkte) Aufgabe 1.1 Außenlärm (15 Punkte) ie Außenwand des in Bild 1.1 dargestellten Unterrichtsraumes einer Grundschule soll im Hinblick auf den Schutz gegen Außenlärm gemäß IN 4109 (Ausgabe11.89) nachgewiesen werden. Führen Sie für die Außenwand den Nachweis gegen Außenlärm unter Berücksichtigung der nachstehend aufgeführten Randbedingungen. ie Herkunft der Werte ( IN, Tabellennummer, Zeile, Spalte ) muss immer mit angegeben werden! Randbedingungen: ie Schule liegt an einer Gemeindestrasse mit einer Längsneigung von 6 Prozent. ie nächste lichtsignalgeregelte Kreuzung befindet sich 110 m vom Immissionsort entfernt. ie Entfernung zur Straßenmitte beträgt a = 5 m. ie Verkehrsbelastung der Straße beträgt 2000 KFZ pro Tag. er LKW Anteil liegt bei 10%. Fenster: Einfachfenster mit Isolierverglasung Gesamtglasdicke: 10 mm Scheibenzwischenraum: 16 mm Eine Falzdichtung ist vorhanden. R w,r Verglasung: 35 db Bild 1.1 Grundriss des Unterrichtsraumes

3 FG Allgemeiner Ingenieurbau Klausur Bauphysik WS 2004/2005 Seite 3 Aufgabe 1.2 Eigenfrequenz (9 Punkte) a) Berechnen Sie die Eigenfrequenz f 0 für die im Bild 1.2 dargestellte Wand nach IN b) Liegt die errechnete Frequenz im baupraktischen Bereich? c) Stellen Sie qualitativ den Verlauf des Schalldämmmaßes im Bild 1.3 für die im Bild 1.2 dargestellte Wand mit und ohne Vorsatzschale dar. Erläutern Sie die arstellung. Bild 1.2 Wandaufbau Bild 1.3 iagramm zu Aufgabenteil c)

4 FG Allgemeiner Ingenieurbau Klausur Bauphysik WS 2004/2005 Seite 4 Aufgabe 1.3 (8 Punkte) Im Schallschutz wird aus physikalischen Gründen zwischen zwei Bauarten unterschieden. a) Wie nennt man diese zwei unterschiedlichen Bauarten? b) Erläutern Sie kurz die grundsätzlichen Unterschiede verbal und grafisch. Aufgabe 1.4 (3 Punkte) Hat beim Nachweis des Außenlärmschallschutzes die Umgebungsbebaung Einfluss auf das erforderliche Schalldämmmaß? Begründen Sie Ihre Antwort. Aufgabe 2 Abdichtung (10 Punkte) Gleitsicherheit eines Bauwerks: Sie lehnen sich mit einer Kraft von F = 1 kn/m gegen das Haus (siehe Bild 2.1) Ihres Nachbarn. a) Um wieviel cm haben Sie das Haus Ihres Nachbarn in 1157,4074 Tagen verrückt? Benutzen Sie zur Lösung den Anhang A1. b) Um was für eine Art von Bitumen handelt es sich hier und was bedeuten die zwei Zahlen in der Bezeichnung: Bitumen 85/25? c) ie horizontale Verschieblichkeit soll abgemindert werden. Geben Sie mindestens zwei mögliche Verbesserungsvorschläge an. Bild 2.1 Hausansicht

5 FG Allgemeiner Ingenieurbau Klausur Bauphysik WS 2004/2005 Seite 5 Aufgabe 3 Tauwasserschutz (Insgesamt 35 Punkte) Aufgabe 3.1 (15 Punkte) Für den in Bild 3.1 dargestellten Wandaufbau ist die maximal zulässige Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl μ des Außenputzes zu ermitteln, so dass gerade noch kein Tauwasser ausfällt. ie Lösung kann halb-graphisch oder rechnerisch ermittelt werden. er Lösungsweg muss klar erkennbar sein und wird bewertet. Hinweis zur Bearbeitung: Zeichnen Sie das Glaser-iagramm im Maßstab 1:25 (1 m diffusionsäquivalente Luftschichtdicke entsprechen 4 cm im Glaser-iagramm) Es soll folgendes gelten: Es ist das Standardklima der IN 4108, Teil 3 ( ), anzusetzen. Für die Wärmeübergangswiderstände R si und R se beachten Sie bitte den Abschnitt A 2.3 aus der IN 4108, Teil 3 ( ). Bild 3.1 Wandaufbau Aufgabe 3.2 (10 Punkte) Es sei ein Bad mit einer Innentemperatur von 20 C, einer relativen Luftfeuchte von 50% und einem Volumen von 20 m³ gegeben. Es wird frisch gewaschene Wäsche aufgehängt und dabei verdampfen zusätzlich 160 g Wassser. Es gelten folgende Randbedingungen: U-Wert der Außenwand: 0,31 [W/(m²K)] R s,i = 0,13 [m²k/w] R s,e = 0,04 [m²k/w] Temperatur außen θ e = -10 C Berechnen Sie die Innenflächentemperatur der Außenwand und entscheiden Sie, ob Tauwasser auf der Oberfläche auftritt oder nicht? Zur Lösung der Aufgabe können Sie folgende Formeln benutzen: p ps m J ρ = ; ρ s = ; ρ = ; mit Gaskonstante R = 462 R T R T V kg K

6 FG Allgemeiner Ingenieurbau Klausur Bauphysik WS 2004/2005 Seite 6 Aufgabe 3.3 (10 Punkte) a) Um nach dem Glaser-Verfahren das Tauperioden- bzw. Verdunstungsdiagramm zu zeichnen, rechnet man die reellen icken der einzelnen Bauteilschichten in äquivalente Luftschichtdicken s d um. Erläutern Sie den Sinn dieser Umrechnung. b) In welchem Zusammenhang stehen der Verlauf der Partialdampfdrucklinie und die ampfdiffusion? c) Nennen Sie die wesentlichen Vor- und Nachteile des Glaserverfahrens! d) Welche alternativen Berechnungsmethoden zum Glaserverfahren gibt es? Welche Vorteile bieten Sie? Aufgabe 4 Energieeinsparverordnung (Insgesamt 20 Punkte) Aufgabe 4.1 (6 Punkte) Von welchen Faktoren hängt die tatsächliche auer der Heizperiode für ein Gebäude im allgemeinen ab? Geben Sie eine kurze Erläuterung. Aufgabe 4.2 (4 Punkte) Zum vollständigen Nachweis nach der Energieeinsparverordnung gehört der Nachweis des spezifischen Transmissionswärmeverlustes. Erläutern Sie, warum er notwendig ist. Aufgabe 4.3 (10 Punkte) Ermitteln Sie für den Monat Juni und den Monat ezember die solaren Wärmegewinne nach IN ( ) für folgende Fenster: Orientierung: Süd, 55 nördlicher Breite Größe A F = 3,00 m² g i = 0,6 Neigung: 90 Sonnenschutzvorrichtung: außenliegende Rollläden Verschattung F S = 0,4

7 FG Allgemeiner Ingenieurbau Klausur Bauphysik WS 2004/2005 Seite 7 Anhang Anhang A1