Prüfungstag: 25.02.2015 Prüfungsdauer: 60 Minuten Fachprüfung Bauphysik Frühjahr 2015 Aufgabenteil B Name, Vorname Matrikelnummer Herr / Frau Studiengang: Bauingenieurwesen (Bachelor) UTRM (Bachelor) Verwendetes Tabellenbuch: Buchname Auflage Aufgabe 1 2 3 4 5 Summe Mögliche Punktzahl 14 15 15 8 8 60 Erreichte Punktzahl Bitte kreuzen Sie Ihren Studiengang an. Für den Aufgabenteil Bauphysik sind als Hilfsmittel nur eine eigene Formelsammlung und ein Bautabellenbuch zulässig. Elektronische Geräte (außer dem Taschenrechner) sind nicht zugelassen und müssen außer Reichweite und ausgeschaltet aufbewahrt werden (in der Tasche, NICHT am Körper)! Verstöße werden direkt als Täuschungsversuch gewertet. Berechnungen, die den beschrittenen Lösungsweg nicht erkennen lassen, werden nicht bewertet! Zeichnungen müssen sauber und eindeutig sein. Verwenden Sie keinen Rot-/Grün- oder Bleistift (außer für Zeichnungen) und kein eigenes Papier. Die Bearbeitung der Aufgaben erfolgt ausschließlich unterhalb der Aufgabenstellung oder auf zusätzlichen Lösungsblättern des Lehrstuhls. Auf jedem zusätzlichen gestempelten Blatt, das Sie zu Ihrer Ausarbeitung benötigen, müssen der Name, die Matrikelnummer und die Aufgabennummer stehen! Alle gestempelten Blätter müssen mit der Klausur abgegeben werden. Für die Lösung der Aufgaben ist ausschließlich die Vorderseite zu nutzen. Lösungen auf den Rückseiten werden nicht benotet! ------------------------------------------------------- Hiermit erkläre ich mein Einverständnis. - 1 -
Aufgabe 1 Wärmeschutz (14 Punkte) a) Bestimmen Sie den U-Wert der Bodenplatte. (4 Punkte) b) Berechnen Sie den spezifischen Transmissionswärmeverlust HT für den im Folgenden beschriebenen Ferienbungalow. (10 Punkte) Aufbau Bodenplatte: Aufbau Bodenplatte: 1. Zementestrich ( = 2000 kg/m³) 2. Trennlage 3. Trittschalldämmung ( = 0,035 W/mK) 4. Wärmedämmung ( = 0,035 W/mK) 5. Abdichtung 6. Stahlbetondecke 7. Sauberkeitsschicht Magerbeton 8. Trennlage 9. Kapillarbrechende Schicht 10. Erdreich Ferienbungalow: U-Wert Außenwand: UAW = 0,24 W/m²K U-Wert Flachdach: UD = 0,18 W/m²K U-Wert Fenster: UW = 1,0 W/m²K U-Wert Tür: UT = 1,8 W/m²K Wärmebrückenzuschlag: UWB = 0,05 W/m²K Alle Maße können Grundriss und Schnitt entnommen werden. - 2 -
Aufgabe 2 Feuchteschutz (15 Punkte) Berechnen Sie die anfallende Tauwassermenge für den dargestellten Querschnitt einer Außenwand. Nutzen Sie für die Bearbeitung die nachfolgende Tabelle. Beurteilen Sie das Ergebnis ohne die Verdunstungsmenge zu ermitteln. Außenwand: Bezeichnung 1 Gipsputz: µ = 10; λ = 0,51 W/m K 2 Mauerwerk Kalksandstein ρ =2000 kg/m³ 3 Mineraldämmplatte µ=3; λ=0,040 W/m K 4 Kalkzementputz µ=15/35; λ=1,0 W/m K 1. Klimatische Randbedingungen (s.a. DIN 4108, Teil 3) - 3 -
Berechnung zu Aufgabe 2: - 4 -
Aufgabe 3 Schallschutz (15 Punkte) Bemessen Sie schalltechnisch die massive Trenndecke zwischen zwei Komfort- Bettenzimmern in einem Krankenhaus. Die flankierenden Wände weisen eine flächenbezogene Masse von m = 300 kg/m² auf. Folgender Deckenaufbau ist vorgesehen (von oben nach unten): Zementestrich Trittschalldämmung (s = 15 MN/m³; Edyn = 0,6 MN/m²) Stahlbetonplatte Biegeweiche Unterdecke Aufgabe 4 Schallschutz (8 P) Ein Helmholtz-Resonator soll als mikroperforierter Absorber insbesondere im Bereich von 100 Hertz wirksam sein. Der Absorber deckt eine komplette Raumseite ab. Die Wand ist 2,5 m hoch und 3,25 m breit. Als Unterkonstruktion werden vier senkrechte Kanthölzer (b/h = 5/5 cm) im Abstand von e = 0,8 m an der Wand befestigt. Die gelochte Platte (d1 = 2 cm) wird an den Kanthölzern befestigt. Bild: Schemazeichnung Helmholtz-Resonator (Hinweis: Hier Darstellung von schlitzförmigen Öffnungen statt kreisrunden Löchern) Wie viele Löcher mit einem Durchmesser von 2 mm müssen in die Platte gebohrt werden, damit der Resonator bei 100 Hertz besonders wirksam ist? - 5 -
Aufgabe 5 Brandschutz (8 Punkte) Ist es ausreichend, eine Stahlstütze (HEB 220) mit einer 1 cm dicken profilfolgenden Putzbekleidung zu versehen, um ihn für 60 Minuten ausreichend vor Brand zu schützen? Das vereinfachte Verfahren ist anwendbar. Der Ausnutzungsfaktor μ0 beträgt 0,7. Profilwerte zu HEB 220: Stahlumfang = 1,270 m Fläche des Stahlquerschnitts = 91 cm² - 6 -