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

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1 Bauphysikprüfung Seite 1 TECHNISCHE Brandschutz / 30 Schallschutz / 31 Wärmeschutz / 30 Feuchteschutz / 31 Gesamtpunktzahl / 122 Um die Klausur zu bestehen müssen insgesamt mind. 60 Punkte erreicht 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: Mit der Feuerwiderstandsklasse F werden bezeichnet Decken Wände Türen Stützen Unterzüge Brandschutzklappe Aufgabe 3: Welche Bezeichnung eines Mineralwolle-Dämmstoffes ist richtig? F30-A Baustoffklasse A feuerhemmend 1 Punkt Aufgabe 4: Wie kann man die Feuerwiderstandsklasse eines Stahlunterzuges erhöhen? Brandschutzbekleidung Spezialputz Brandschutzanstrich Brandschutztechnisch wirksame Unterdecke

2 Bauphysikprüfung Seite 2 TECHNISCHE Aufgabe 5: Wie kann man die Feuerwiderstandsklasse eines Holzunterzuges erhöhen? Brandschutzbekleidung Spezialputz Brandschutzanstrich Brandschutztechnisch wirksame Unterdecke Aufgabe 6: Skizzieren Sie den Aufbau einer Gebäudeabschlusswand in Holzbauweise der Klasse F30/ F90. Welche Anforderungen werden hinsichtlich der Feuerwiderstandsdauer an diese gestellt? 3 Punkte Aufgabe 7: Aus welchen Gründen sind Stahlkonstruktionen brandschutztechnisch allgemein als kritisch einzustufen? (nennen Sie 3) Aufgabe 8: 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

3 Bauphysikprüfung Seite 3 TECHNISCHE Aufgabe 9: 6 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 Knauf 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 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

4 Bauphysikprüfung Seite 4 TECHNISCHE Aufgabe 10: Worin unterscheidet sich Holz von Stahl in Bezug auf das Brandverhalten? 3 Punkte Aufgabe 11: Warum hat Gips gute Brandschutzeigenschaften? 3 Punkte

5 Bauphysikprüfung Seite 5 TECHNISCHE Schallschutz Aufgabe 12: Vor welchen Schallquellen muss der Mensch in Gebäuden geschützt werden? 3 Punkte Aufgabe 13: Die Luftschalldämmung einschaliger, biegesteifer Bauteile lässt sich erhöhen durch federnd angebrachte, biegweichen Vorsatzschalen Verkleidung mit steifen Materialien z.b. Holzwolleleichtbauplatten Erhöhung der Masse z.b. durch Aufbringen eines Putzes 1 Punkt Aufgabe 14: 1 Punkt Wie ist das Trittschallverbesserungsmaß L w zu berechnen, wenn die Deckenauflage aus einem schwimmenden Estrich und einem weich federnden Bodenbelag (Teppich) besteht? Die Trittschallverbesserungsmaße der beiden Bodenbeläge sind zu addieren Es ist nur das Trittschallverbesserungsmaß des schwimmenden Estrichs zu berücksichtigen Es ist der größere der beiden Werte anzusetzen Aufgabe 15: 1 Punkt Wie wird der vereinfachte Nachweis für die Luftschalldämmung von Gebäuden im Skelettbau durchgeführt? Aufgabe 16: 17 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

6 Bauphysikprüfung Seite 6 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 8, 9, 10).

7 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 Bauphysikprüfung Seite 7 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

8 Bauphysikprüfung Seite 8 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)

9 Bauphysikprüfung Seite 9 TECHNISCHE

10 Bauphysikprüfung Seite 10 TECHNISCHE Tabelle 25: Bewertetes Schall-Längsdämm-Maß R L,w,R massiver flankierender Bauteile von Trennwänden (Rechenwerte)

11 Bauphysikprüfung Seite 11 TECHNISCHE Tabelle 29: Bewertetes Schall-Längsdämm-Maß R L,w,R von schwimmenden Estrichen nach DIN Teil 2 (Rechenwerte)

12 Bauphysikprüfung Seite 12 TECHNISCHE Aufgabe 17: 7 Punkte 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 Wie groß müsste die äquivalente Schallabsorptionsfläche des Musikraumes sein, um die Nachhallzeit auf 0,9 sec zu reduzieren? Um wie viel db erhöht sich der Schallpegel im Musikraum wenn zwei Trompeten gleichzeitig mit der gleichen Schallintensität spielen? 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)

13 Bauphysikprüfung Seite 13 TECHNISCHE Wärmeschutz Aufgabe 18: Welche zulässigen Höchstwerte sind nach Energieeinsparverordnung (EnEV) einzuhalten? Jahres-Primärenergiebedarf Transmissionswärmeverluste Endenergiebedarf 1Punkt 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: Beschreiben Sie die drei Wege auf denen Wärmetransport stattfindet. Aufgabe 21: Warum sind bei einem Außenbauteil die Wärmeübergangswiderstände innen und außen unterschiedlich groß? Aufgabe 22: 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]

14 Bauphysikprüfung Seite 14 TECHNISCHE Aufgabe 23: 1 In einer Außenwand aus Vollklinker-Mauerwerk mit einer Gesamtlänge von 8 m stehen 4 integrierte Stahlbetonstützen b/d = 24/24 cm. Auf die Wand ist außenseitig eine verputzte Wärmedämmung aufgebracht. Berechnen Sie nach dem vereinfachen Verfahren den Wärmedurchgangskoeffizienten der gesamten Wand. Gegeben: R si = 0,13 m²k/w R se = 0,04 m²k/w Bauteilaufbau Schicht Baustoff d [cm] λ [W/mK] 1a Stahlbeton 24 2,10 1b Mauerwerk 24 0,68 2 Dämmung 4 0,04 3 Putz 2 0,87 außen 1a 1b innen 4 2

15 Bauphysikprüfung Seite 15 TECHNISCHE Aufgabe 24: Berechnen Sie den Temperaturverlauf für nachfolgenden Bauteilaufbau. 7 Punkte 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]

16 Bauphysikprüfung Seite 16 TECHNISCHE Feuchteschutz Aufgabe 25: Die 20 C warme Luft eines dicht abgeschlossenen Raumes besitzt eine absolute Luftfeuchte von 15 g/m³. Durch abkühlen der Luft steigt die relative Luftfeuchtigkeit. steigt die absolute Luftfeuchtigkeit. fällt die Taupunkttemperatur. Aufgabe 26: 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 27: Wie beeinflusst der Feuchtegehalt eines Dämmstoffs tendenziell dessen Schall- und Wärmedämmung? Begründen Sie Ihre Antwort. Aufgabe 28: Was versteht man in der Bauphysik unter der Taupunkttemperatur? Aufgabe 29: 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? Gegeben: R si = 0,13 m²k/w; θ i = 19 C; φ i = 65%

17 Bauphysikprüfung Seite 17 TECHNISCHE Aufgabe 30: 17 Punkte Auf eine Stahlbetondecke, die einen Aufenthaltsraum nach unten gegen Außenluft abgrenzt (auskragende Decke, z.b. Erker) wird ein Trockenestrich aufgebracht, dessen Trittschalldämmung zugleich auch als Wärmedämmung dient. Zur Einhaltung der Wärmeschutzanforderungen muss zusätzlich unterseitig der Decke eine Wärmedämmung angebracht werden, die verputzt wird. Überprüfen Sie anhand des Glaser-Verfahrens, ob in der Konstruktion Tauwasser ausfallen kann. ( siehe Tabelle 1: Wasserdampfsättigungsdruck, Seite 17) Klimatische Randbedingungen θ i = 20 C φ i = 50 % θ e = -10 C φ e = 80 % Bauteilaufbau d 1 d 2 2,2 3,5 d 3 20 d 4 d 5 8 1,5 20 C 15 C 10 C 5 C 0 C -5 C -10 C Schichtung von oben nach unten (Schicht 1 bis 5): Trockenestrich: Spanplatten, d 1 = 2,2 cm, μ 1 = 50/100 TS-Dämmung: Polystyrol, d 2 = 3,5 cm, μ 2 = 80/250 Decke: Stahlbeton, d 3 = 20 cm, μ 3 = 70/150 Dämmung: Polystyrol, d 4 = 8 cm, μ 4 = 80/250 Putz: Kalkzementputz, d 5 = 1,5 cm, μ 5 = 15/35 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 3/4 θ 4/5 θ se θ e 20,0 C 18,8 C 17,3 C 9,5 C 8,4 C -9,5C -9,6 C -10 C

18 Bauphysikprüfung Seite 18 TECHNISCHE Tabelle 1: