Karlstads universitet 1(7) Husbyggnadsteknik BYGA11 (7,5hp) Tentamen Delar, byggmaterial och byggfysik Tid Torsdag 13/1 2011 kl 8.15-13.15 Plats Karlstads universitet Ansvarig Carina Rehnström 070 37 39 133 Lars Kilström 070 31 38 773 Hjälpmedel Betygsgränser Miniräknare, bifogad formelsamling För godkänt på tentamen se respektive del Tentamensresultat anslås på kurssidan på It s Motivera ditt svar där så anges. Utan motivering ges poängavdrag. Ej relevanta eller felaktiga uppgifter för frågeställningen kan påverka poängsättningen negativt även om det rätta svaret också angetts. För beräkningsuppgifter gäller att fullständiga lösningar skall lämnas där beräkningsgången skall vara lätt att följa. Kontrollera att du skrivit ditt namn och uppgiftsnummer på varje lösningsblad! Lycka till!
Karlstads universitet 2(7) BYGGTEKNIK: max 24, godkänt 12 1 Rita en sektion av ett yttertak på ett hus med kallt tak och takpannor som taktäckning. Redovisa vilka material som ingår och vilken funktion de har. (5p) 2 Rita en sektion av en ytterväggskonstruktion på en isolerad hallbyggnad med plåtfasad och invändig plåtbeklädnad. Redovisa vilka material som ingår och vilken funktion de har. (6p) 3 En kompis ber dig om råd inför en tilläggsisolering av en källare där det finns fuktproblem. Källarväggen består av 150 mm betong som är omålad på insidan och bestruken med asfalt under mark på utsidan. Huset är byggt 1947 och inget utom normalt underhåll har gjorts på huset. Hur rekommenderar du att renoveringen skall utföras för att nå bästa resultat? Du behöver inte bekymra dig för kostnaden eftersom din kompis har gott om pengar (5p) 4 Vilken del i takstolen överensstämmer med följande begrepp? (2p) a. stödben b. hanbjälke c. tass d. högben C E B A D F 5 Vad är stegljud? (1p)
Karlstads universitet 3(7) 6 Vad är drevning? (1p) 7 Vad är skillnaden mellan takås och takstol? (2p) 8 Vilken/vilka funktion/er fyller diffusionsspärren i en yttervägg? (2p) BYGGMATERIAL: max 24, godkänt 12 9 Vilka olika portyper finns det? Hur påverkar porositeten hållfastheten hos ett material? 10 Förklara följande begrepp (5p) a. anisotropt material b. skrymdensitet c. Hookes lag e. krypning h. plastisk deformation (6p) 11 Ange (3p) a. två typer av lättbetong b. vad platonmatta är c. två isoleringsmaterial som är lämpliga att placera under platta på mark 12 Rita ett tvärsnitt av en trädstam och ange de olika delarna. (4p) 13 Rita en arbetskurva för ett material som karakteriseras av följande egenskaper: Hookes lag gäller för materialet upp till 2 % töjning Övre sträckgräns är 255 MPa Undre sträckgräns är 240 MPa Flytområdet avslutas vid 6 % töjning Brottgränsen är 400 MN/m 2 och gränstöjningen är 22 % Vid slutligt brott är spänningen 300 MN/m 2 Brottöjningen är 31 % (6p)
Karlstads universitet 4(7) BYGGFYSIK: max 24, godkänt 12 14 Förklara begreppet operativ temperatur och ge ett exempel när den operativa temperaturen kan vara ett problem inne i ett hus. (2p) 15 Vad beskriver λ-värdet? Ge exempel på material med högt respektive lågt λ-värde. (3p) 16 Eric Ludvigsson ska byta 12 glödlampor med effekten 60W mot lågenergilampor med effekten 11W. De lampor som ska bytas lyser i genomsnitt 4 timmar om dagen. Elpriset ligger på 1,4 kr/kwh. Hur stor blir Erics årliga besparning i kronor? Ett 4-pack med dessa lågenergilampor kostar 149 kr. Skulle du rekommendera Eric att byta lamporna? (3p) 17 Förklara begreppen: (3p) a. Ånghalt b. Mättnadsånghalt c. Relativ fuktighet (RF) 18 Förklara följande begrepp och ange drivkraften till: (3p) a. Fuktkonvektion b. Fuktdiffusion 19 Ett vanligt fukttillskott inomhus för ett bostadshus är 3-4 g/m 3. Ge 3 exempel på hur detta fukttillskott kan uppstå. (3p) 20 Vilken RF kommer det vara på ytan av följande väggs insida? Väggen består utifrån av 30 mm cellplast och 150 mm betong. Utomhus är temperaturer -5 med en RF på 90 %. Inomhus är temperaturen 21 C och det genererade fukttillskottet är 4 g/m 3. (3p)
Karlstads universitet 5(7) 21 Ett hus i Karlstad med volymen 375 m 3 har ett klimatskal med U-värde och area enligt tabell. Därtill kommer köldbryggor i klimatskärmen som motsvarar 25 W/K. I huset finns ett FTX-system med en verkningsgrad på återvinningen på 75 %. Ventilationsflödet är 0,5 oms/h. Husets luftläckage är 0,2 oms/h. Hur stor blir husets totala effektförluster (transmissionsförluster, ventilationsförluster och luftläckageförluster) uttryckt i W/K? (4p) Byggnadsdel Area U-värde Vindsbjälklag 175 0,15 Yttervägg exkl. fönster 150 0,25 Fönster 25 1.5 Platta på mark 175 0,3 Formelsamling Temperaturfördelning T skikt = ( T 1 T 2 ) R skikt R T [ºC] T = temperatur [ºC] R = skiktets värmemotstånd [m 2 K/W] skikt R = konstruktionens totala värmemotstånd [m 2 K/W] T Ånghaltsfördelning v skikt = ( v 1 v 2 ) Z skikt ΣZ [g/m 3 ] v = ånghalt [g/m 3 ] Z = skiktets ångmotstånd [s/m] skikt ΣZ = konstruktionens totala ångmotstånd [s/m] Värme- och energiförluster Q transmission = (U A) [W/K] Q ventilation = q ρ c (1 v) Q luftläckage = q ρ c E = Q T t [W/K] [W/K] [Wh]
Karlstads universitet 6(7) Q = förluster genom transmission, ventilation och/eller luftläckage [W/K] q = luftflöde [m 3 /s] ρ = luftens densitet, cirka 1,2 [kg/m 3 ] c = luftens specifika värmekapacitet, cirka 1000 [J/kgK] v = verkningsgrad på återvinning [-] Värmeövergångsmotstånd Värmeövergångsmotstånden betecknas med R si (inre) och R se (yttre värmeövergångsmotstånd). Storleken på dessa värden uttryckta i m 2 K/W varierar men kan ofta ansättas till konstanter; R si = 0,13 resp. R se = 0,04. Materialdata Material Ånggenomsläpplighet [m 2 /s] Värmekonduktivitet [W/mK] Betong 1,5*10-6 1,7 Cellplast 0,036 Gipsskiva 0,22 Mineralull 15*10-6 0,036 Puts 0,8*10-6 1,0 Trä 0,2*10-6 0,14 Tegelmurverk 4*10-6 0,60 Värmemotstånd för luftskikt Värmemotstånd för ventilerade luftskikt inklusive yttre beklädnad i vägg- och takkonstruktioner men exklusive yttre värmeövergångsmotstånd. Typ av ventilerat luftskikt Värmemotstånd R [m2k/w] Fasadskikt av plåt eller betong 0,10 Fasadskikt av trä eller tegel 0,20 Ventilerat yttertak av plåt 0,15 Ventilerat yttertak av panel + papp 0,25 Ventilerat yttertak av takpannor på undertak 0,30
Karlstads universitet 7(7)