Name: Matr.-Nr.: Fachgebiet Entwerfen und Gebäudetechnologie

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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: Welche Kriterien von Raum abschließenden Bauteilen werden bei der Festlegung der Feuerwiderstandsklasse geprüft? Aufgabe 2: Wie verhalten sich Stahlkonstruktionen im Brandfall? Festigkeitsverlust ab 1000 C geringe Wärmeleitfähigkeit hohe Wärmedehnung Aufgabe 3: Welche Bezeichnung eines Mineralwolle-Dämmstoffes ist richtig? F30-A Baustoffklasse A feuerhemmend 1 Punkt Aufgabe 4: Wie kann man die Feuerwiderstandsklasse eines Holzunterzuges erhöhen? Brandschutzbekleidung aus Platten Spezialputz Brandschutzanstrich/ Brandschutzbeschichtung Brandschutztechnisch wirksame Unterdecke Aufgabe 5: 4 Punkte An der brandabgekehrten Seite einer mit Gipskartonplatten bekleideten Metallständerwand wird bei einer Normbranduntersuchung nach 60 Minuten eine mittlere Oberflächentemperatur von 145 K über dem Ausgangszustand gemessen. Wie kann die Wand brandschutztechnisch Klassifiziert werden? Begründen Sie ihre Antwort.

2 Bauphysikprüfung Seite 2 TECHNISCHE Aufgabe 6: 4 Punkte Eine zweiseitig brandbeanspruchte Eichenholzstütze soll in die Feuerwiderstandsklasse F-90 eingestuft werden. Der statisch erforderliche Mindestquerschnitt beträgt 140/140 mm. Berechnen Sie den brandschutztechnisch erforderlichen Querschnitt! Abbrandgeschwindigkeit Eichenholz: 0,4 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 Plattendicke mm Holzwerkstoffe t 1 Holzwerkstoffe nach ENV t2 Gipskarton - Feuerschutzplatten GKF t3 Gipsfaserplatten FERMACELL t Ca-Si - Platten PROMATECT- H 4 t5 Gipskarton-BauplatteGKF t6 Knauf-Fireboard GFK nach ENV min Plattendicken Wiederstandszeiten Aufgabe 8: Warum hat Gips gute Brandschutzeigenschaften? 4 Punkte

4 Bauphysikprüfung Seite 4 TECHNISCHE Schallschutz Aufgabe 9: Vor welchen Schallquellen muss der Mensch in Gebäuden geschützt werden? 3 Punkte Aufgabe 10: Die Luftschalldämmung einschaliger, biegesteifer Bauteile lässt sich erhöhen durch federnd angebrachte, biegweichen Vorsatzschalen Bekleidung mit steifen Materialien z.b. Holzwolleleichtbauplatten Erhöhung der Masse z.b. durch Aufbringen eines Putzes Aufgabe 11: Wie ist das Trittschallverbesserungsmaß L w zu berechnen, wenn die Deckenauflage aus einem schwimmenden Estrich und einem weich federnden Bodenbelag (Teppich) besteht? Die Trittschallverbesserungsmaße des Estrichs und des Bodenbelags sind zu addieren Es ist nur das Trittschallverbesserungsmaß des schwimmenden Estrichs zu berücksichtigen Es ist der größere der beiden Werte anzusetzen Aufgabe 12: 3 Punkte Wie wird der vereinfachte Nachweis für die Luftschalldämmung von Gebäuden im Skelettbau durchgeführt? Aufgabe 13: 15 Punkte Ein bestehender Raum soll in zwei Nutzungsbereiche 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: Flankierende Wände: Leichte Trennwand: 16 cm Stahlbeton der Rohdichte 2400 kg/m³ Untere Decke mit schwimmendem Estrich nach DIN Teil 2 17,5 cm Porenbeton-Plansteine der Rohdichte 500 kg/m³ Beidseitig mit 10 mm Gipsputz der Rohdichte 1000 kg/m³ Metallständerwand beidseitig mit 2 x 12,5 mm GKB-Platten beplankt 100 mm Schalenabstand, 80 mm Mineralfaserdämmung

5 Bauphysikprüfung Seite 5 TECHNISCHE 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 7, 8, 9).

6 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 Bauphysikprüfung Seite 6 TECHNISCHE Schallenergie-Addittionsverfahren Schallenergie-Additionsverfahren 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 R L, w, R Boden R L, w, R...DB Trennwand R 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

7 Bauphysikprüfung Seite 7 TECHNISCHE Tabelle 23: 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)

8 Bauphysikprüfung Seite 8 TECHNISCHE Tabelle 25: Bewertetes Schall-Längsdämm-Maß R L,w,R massiver flankierender Bauteile von Trennwänden (Rechenwerte)

9 Bauphysikprüfung Seite 9 TECHNISCHE Tabelle 29: Bewertetes Schall-Längsdämm-Maß R L,w,R von schwimmenden Estrichen nach DIN Teil 2 (Rechenwerte)

10 Bauphysikprüfung Seite 10 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: Länge 8,0 m Breite 6,0 m Höhe 3,0 m Nachhallzeit bei 1000 Hz 1,5 sec Klassenzimmer: Länge 8,0 m Breite 6,0 m Höhe 3,0 m Nachhallzeit bei 1000 Hz 0,7 sec 8,0 m 8,0 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 zwei 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)

11 Bauphysikprüfung Seite 11 TECHNISCHE Aufgabe 15: 6 Punkte Eine Außenwand mit einer Gesamtfläche von 34 m² weist ein Schalldämm-Maß von 54 db auf. In die Wand sollen zwei Fenster eingebaut werden. Die Fenster weisen eine Fläche von jeweils 2,5 m² und ein Schalldämm- Maß von 38 db auf. Kann nach Einbau der Fenster das geforderte resultierende Schalldämm-Maß der Außenwand von 46 db eingehalten werden?

12 Bauphysikprüfung Seite 12 TECHNISCHE Wärmeschutz Aufgabe 16: Welche zulässigen Höchstwerte sind nach Energieeinsparverordnung (EnEV) einzuhalten? Jahres-Primärenergiebedarf Transmissionswärmeverluste Endenergiebedarf Aufgabe 17: 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 18: Beschreiben Sie die drei Wege auf denen Wärmetransport stattfindet. 3 Punkte Aufgabe 19 Warum sind bei einem Außenbauteil die Wärmeübergangswiderstände innen und außen unterschiedlich groß? Aufgabe 20 4 Punkte Benennen Sie die beiden dargestellten Typen von Wärmebrücken und vervollständigen Sie den Verlauf der Isothermen (Linien gleicher Temperatur). Typ 1 Typ [ C] Mauerwerk Stahlbeton Mauerwerk [ C] [ C]

13 Bauphysikprüfung Seite 13 TECHNISCHE Aufgabe 21: 4 Punkte In einem Außenbauteil soll eine Stahlstütze integriert werden. Hierzu stehen Ihnen drei verschiedene Querschnittstypen zur Verfügung? Wählen Sie den Querschnittstyp mit dem geringsten Wärmebrückeneinfluss aus und skizzieren Sie dessen genaue Lage in der Außenwand. (Die Profile können auch gedreht werden.) I-Profil T-Profil U-Profil außen innen Aufgabe 22: 4 Punkte Was ist der Unterschied zwischen dem Wärmedurchlasswiderstand und dem Wärmedurchgangswiderstand eines Bauteils?

14 Bauphysikprüfung Seite 14 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 0,04 4 Mauerwerk 24,00 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]

15 Bauphysikprüfung Seite 15 TECHNISCHE Feuchteschutz Aufgabe 24: Die 18 C warme Luft eines dicht abgeschlossenen Raumes besitzt eine absolute Luftfeuchte von 15 g/m³. Durch erhöhen der Lufttemperatur auf 25 C steigt die absolute Luftfeuchtigkeit sinkt die relative Luftfeuchtigkeit steigt die Taupunkttemperatur Aufgabe 25: Welches sind geeignete Maßnahmen, um innenseitig auftretende Oberflächenkondensation zu verhindern? Dampfbremse auf der Innenseite Anbringen einer außenseitigen, zusätzlichen Wärmedämmung Anbringen einer lokalen Beheizung der Innenoberfläche Kippfenster für Dauerlüftung einrichten Innenseitiger Anstrich mit Wasserdampf bremsender Farbe Aufgabe 26: Was sagt die diffusionstechnische Größe S d = 1m eines Baustoffs aus? 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 = 19 C; φ i = 65%

16 Bauphysikprüfung Seite 16 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. Aufgabe 30: 10 Punkte Die Innere Oberfläche einer Außenwand ist mit einem feuchteempfindlichen Werkstoff bekleidet. Um mögliche Schäden zu vermeiden darf die relative Luftfeuchtigkeit im Bereich der Oberfläche 70% nicht überschreiten. Kann dies unter den gegebenen Randbedingungen gewährleistet werden? Randbedingungen: θ i = 20 C; φ i = 65%; θ e = -15 C U-Wert Außenwand: U = 0,480 W/m²K

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