Name Vorname Matrikelnummer. Wärme Feuchte Schall Brand

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1 Bachelor-Studiengang, Modul GS 6, Kurs Bauphysik, schriftliche Prüfung Prüfungstag: Montag, 17. Juli 2017, Prüfungsdauer: 180 Minuten Außer Computern und Mobiltelefonen sind alle Hilfsmittel zugelassen. Ergänzen Sie fehlende Werte für Berechnungen durch sinnvolle Annahmen, gegebenenfalls mit Quellenangabe. Berechnungen, welche den Rechengang nicht erkennen lassen, werden nicht bewertet. Berechnungen auf vorbereiteten Formularen werden nicht bewertet. Name Vorname Matrikelnummer Aufgabe Wärme Feuchte Schall Brand Note maximale Punkte erreichte Punkte Seite 1/6

2 Aufgabe 1 (Wärme) 4 Punkte Mindestwärmeschutz im Winter Mit welchen Kenngrößen (Bezeichnung, Formelzeichen, Einheit) wird der Nachweis des Mindestwärmeschutzes im Winter geführt? Wozu wird der Nachweis des Mindestwärmeschutzes im Winter geführt? Aufgabe 2 (Wärme) 7 Punkte Die Lüftungswärmesenken für Infiltration eines Wohngebäudes (belüftetes Volumen = 1000 m³) betragen für den Monat Januar, = 108,528 kwh/(m². Von welcher Luftwechselrate für Infiltration ist der Planer in seiner Berechnung ausgegangen? Für welche Art von Wohngebäuden wird die ermittelte Luftwechselrate angesetzt? Aufgabe 3 (Wärme) 14 Punkte Das belüftete Satteldach ( = 55 ) eines bestehenden Gebäudes soll energetisch verbessert werden. Der vorgesehene, neue Dachaufbau besteht gemäß Planung von innen nach außen aus folgenden Schichten: Gipskarton, = 12,5 mm, = 0,25 W/mK Lattung, = 30 mm, Wärmedämmung zwischen der Lattung, = 0,035 W/(m K) Wasserdampfdiffusionshemmende Schicht, = 110 m 22 cm Holzsparren (nach Sparrenaufdoppelung), = 0,13 W/(m K), dazwischen 18 cm Wärmedämmung, = 0,035 W/(m K), Sparrenbreite 7,5 cm, Gefachbreite 67,5 cm Unterspannbahn Konterlattung Traglattung Dachdeckung (Dachziegel) Wie hoch darf der Wärmedurchgangskoeffizient gemäß Energieeinsparverordnung nach Ausführung der Maßnahme sein? Wird mit dieser Maßnahme die Anforderung an den Wärmedurchgangskoeffizienten erfüllt? c) Wie lautet die feuchtetechnische Regel, nach der es zulässig ist, den Zwischenraum zwischen der raumseitigen Lattung unterhalb der dampfdiffusionshemmenden Schicht ohne detaillierten Nachweis mit einer 3 cm dicken Dämmstoffschicht auszufüllen? Seite 2/6

3 Aufgabe 4 (Feuchte) 1 Ein Planer sieht für die Außenwand eines zu errichtenden Wohngebäudes folgenden Aufbau vor: Holzwerkstoffplatte, = 20 mm, = 550 kg/m³, = 0,12 W/(m K), = 130 [-] Dämmung (Installationsebene), = 80 mm, = 0,035 W/(m K), = 1 [-] Holzwerkstoffplatte, = 20 mm, = 550 kg/m³, = 0,12 W/(m K), = 130 [-] Dämmung, = 240 mm, = 0,035 W/(m K), = 1 [-] Holzwerkstoffplatte, = 20 mm, = 550 kg/m³, = 0,12 W/(m K), = 130 [-] vorgehängte, hinterlüftete Fassade Ist das Bauteil unbedenklich hinsichtlich Tauwasserbildung im Bauteilinneren? Führen Sie den vollständigen formalen Nachweis. Aufgabe 5 (Feuchte) 4 Punkte Ein Planer sieht für die Außenwand eines zu errichtenden Wohngebäudes (Standort Münster) als Schlagregenschutzschicht einen farblich eingefärbten Außenputz mit folgenden Eigenschaften vor: = 2 cm, = 200 [-], = 0,2 kg/m² h 0,5 Werden mit diesem Putz die Anforderungen an den Schlagregenschutz einer Außenfassade erfüllt? Aufgabe 6 (Feuchte) 6 Punkte In einem (luftdichten und wasserdampfdiffusionsdichten) Versammlungsraum, der ein Volumen von 500 m³ aufweist und der von 30 Personen (Feuchteproduktion 40 g/h) genutzt wird, beträgt die relative Luftfeuchte zum Zeitpunkt der Messung 68 % und die Raumlufttemperatur 25 C. Wie lange wurde der Raum genutzt, wenn davon auszugehen ist, dass zu Beginn der Nutzung die Temperatur 20 C und die relative Luftfeuchte 55 % betragen haben? Aufgabe 7 (Schall) 12 Punkte Eine Wohnungstrenndecke hat von oben nach unten folgenden Aufbau: Zementestrich, = 80 kg/m² Trittschalldämmung, = 15 MN/m³ Stahlbeton, = 0,22 m, = 2400 kg/m³ Kalkzementputz unterseitig, = 0,015 m Die flankierenden Bauteile haben eine mittlere flächenbezogene Masse von, = 148,6 kg/m². Wie lautet die Mindestanforderung an den Trittschallschutz gemäß DIN ? Wird die bauordnungsrechtliche Mindestanforderung an den Trittschallschutz erfüllt? Seite 3/6

4 Aufgabe 8 (Schall) 8 Punkte Folgende Skizze zeigt zwei nebeneinanderliegende, gleich große Büroräume: Die Raumhöhe beträgt 3 m, der Schallpegel in Raum 1 beträgt 85 db, die Nachhallzeit in Raum 2 wurde mit 1,4 s gemessen und die Schallpegeldifferenz zwischen beiden Räumen beträgt 45 db. Welcher Schallpegel wird in Raum 2 aufgrund der Schallquelle in Raum 1 erzeugt? Welches Schalldämm-Maß besitzt die Trennwand zwischen beiden Räumen? c) Wieviel zusätzliche Schallabsorptionsfläche muss in Raum 2 eingebracht werden, wenn eine Nachhallzeit von 1,2 s angestrebt wird? Aufgabe 9 (Schall) In der Bauakustik gibt es je nach Situation zu betrachtende Frequenzen und Frequenzbereiche. Bei welchen Bauteilen sind folgende Begriffe von schalltechnischer Bedeutung? Was bedeuten in der Bauakustik die Begriffe ausreichend biegeweich und ausreichend biegesteif? Aufgabe 10 (Brand) Konstruktiver Brandschutz Erläutern Sie die Sicherheitskaskade des konstruktiven Brandschutzes in Abhängigkeit von der Gebäudeklasse. Stellen Sie den Bezug her zu den grundlegenden Anforderungen an tragende Wände und Stützen sowie Decken gemäß Bauordnung NRW Seite 4/6

5 Aufgabe 11 (Brand) 6 Punkte Feuerwiderstand Berechnen Sie den Feuerwiderstand eines freistehenden Eichenpfeilers mit den Maßen 25 cm x 25 cm, dessen Querschnitt aus Brandschutzgründen zu 100 % überdimensioniert ist. Zeichnen Sie eine Skizze zu Ihrem Lösungsweg. Erfüllt der Pfeiler die notwendigen Anforderungen an das Brandverhalten hinsichtlich des Kriteriums Feuerbeständigkeit nach Bauordnung NRW 2016? Aufgabe 12 (Brand) 4 Punkte Ertüchtigungsmaßnahmen zum Brandschutz Intumeszierende Brandschutzanstriche können bei der Gebäudeerrichtung oder auch nachträglich das Brandschutzverhalten von Bauteilen verbessern. Beschreiben Sie die Wirkungsweise dieser Anstriche. Welche Verbesserungen hinsichtlich des Feuerwiderstandes bzw. Brandverhaltens lassen sich erzielen - für Holzbauteile und - für Stahlbauteile? Seite 5/6

6 Aufgabe 13 (Brand) Bauschutzqualitäten und Normung Ergänzen Sie die fehlenden Eintragungen in der Tabelle: Aufgabe Kurzzeichen Norm Text / Beschreibung DIN ff. Feuerhemmende Verglasung (strahlungsdurchlässig) B1 c) EN Feuerbeständige tragende Wand d) d0 e) EN Leicht entflammbar f) F 90 g) EN Rauchschutztür h) DIN ff. Feuerbeständige Tür i) EN Hochfeuerhemmender Pfeiler j) P-90 Aufgabe 14 (Brand) Rettungswege Der zweite Rettungsweg kann nach den geltenden Brandschutzanforderungen auch über Leitern der Feuerwehr sichergestellt werden. Dies ist jedoch an verschiedene Voraussetzungen gekoppelt. Beschreiben Sie diese Voraussetzungen! Seite 6/6