Fassade/Façade Nr. 3/2015

REPORT
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*Walter Luessi
Paul & Henri Carnal Hall, Institut Le Rosey in Rolle
FUTURISTISCHE KUPPEL
FÜR MUSIK UND THEATER
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Mit der spektakulären Erweiterung
«Carnal Hall» will die älteste Privatschule der Schweiz der künstlerischen Erziehung eine neue Plattform
­geben. So wird das Kuppelgebäude
mit ­einem Durchmesser von 80 m
über ein 900-plätziges Auditorium für
Konzerte, Theater und Konferenzen
verfügen. In den Nebenräumen bietet
sich zudem Platz für Musikunterricht,
Übungsräume für Instrumente, Chor,
Orchester sowie für Ateliers.
* Walter Luessi
dipl. Architekt ETH/SIA /
Mitglied der Geschäftsleitung
Tuchschmid AG
CH-8501 Frauenfeld
Die aussergewöhnliche, anspruchsvolle Architektur des Baus besticht durch Schlichtheit, Moderne und Schönheit. Das Edelstahldach weist
eine Fläche von 4900 m2 auf und überspannt
eine 570 Tonnen schwere Stahlkonstruktion. Die
verspielt integrierten Oberlichter weisen eine
Glasfläche von 150 m2 auf.
Architektonische Idee
Die Integration des neuen Gebäudes Paul &
Henri Carnal Hall in den historisch und architektonisch einheitlichen Campuskomplex des
Institut Le Rosey ist mit dem futuristischen,
aparten und gewölbten Kuppelbau gut gelungen. Die aussergewöhnliche Gebäudeform
setzt gekonnt neue Akzente und unterstreicht
auf besondere Weise Kreativität und Inszenierung, die auch in Musik und Theater eine
grosse Rolle spielen. Die flache Kuppel mit
80 m Durchmesser überspannt alle Räume des
Neubaus.
Das Gebäude ist in drei wesentliche Teile gegliedert: erstens die runde Kuppel, zweitens die zwei
Ebenen des Betonsockels mit Räumen für Workshops, Proben und Ausbildung. Drittens der Holzkern mit dem grossen rechteckigen Raum, dessen
zentrales Element der grosse Konzertsaal ist, der
von verschiedenen Probe- und Schulungsräu-
men, Bibliothek und Restaurant sowie offenen,
hellen Begegnungszonen ergänzt wird.
Ein besonderes Augenmerk hat der berühmte
schweizerische Architekt Bernard Tschumi auf
die Materialisierung des Gebäudes gelegt. Im
Innenbereich dominieren Stahl, Glas sowie Holz
und aussen überzieht eine schimmernde Edelstahlhülle die gesamte Dachkonstruktion und
hebt sich gekonnt von den grossflächigen Glasfronten ab.
Statik und Planung
Die anspruchsvolle Geometrie des Kuppelbaus
mit den Wölbungen und dem von unten nach
oben zueinander laufenden Achssystem stellte
nicht nur hohe Ansprüche an die statischen Berechnungen des Gesamtgebäudes, für welche
das am Bau beteiligte Ingenieurbüro zuständig
zeichnete, sondern forderte auch vom Stahlbauspezialisten Tuchschmid in der Detailstatik bis
zum letzten Anschluss eine hohe Kompetenz. So
gelang dank der guten Zusammenarbeit der Ingenieure mit dem Stahlbauunternehmer die eine
oder andere Optimierung in den Bereichen Materialstärke und Anschlüsse.
Bereits in der Planungsphase mussten Überlegungen zum Montagekonzept und zur Mate­
riallogistik wie Bauteil- und Transportgrösse
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FAÇADE
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REPORT
1 Die Paul & Henri Carnal
Hall im Abendlicht
2 Der Kuppelbau aus Stahl
3 Stahlkonstruktion im
oberen Kuppelbereich
4 Vordachkonstruktion
5 Ansicht Isometrie /
­Vertikalschnitt
6 Innenansicht Eingangs­
bereich
7 Schimmernder
­Kuppelbau
8 Sichtbare Stahl­
konstruktion im Innen­
bereich
9 Parallel laufende Edel­
stahldachelemente
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sowie Krankapazität und Bauablauf berücksichtigt werden. Als besonders anspruchsvoll erwiesen sich die Planungsarbeiten für die radialen,
gewölbten und runden Knotenpunkte und Anschlüsse.
Auch die Planung der Edelstahlabdeckung stellte
hohe Ansprüche, da die Linien der Stösse in regelmässigen, parallelen Abständen diagonal
über die Dachstruktur verlaufen und ausgenommen die Randbleche alle Edelstahlteile die gleiche Dimension aufweisen.
Stahlbau
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Bildnachweis:
Fotos 1,6-9: Tuchschmid
AG /Hans Ege
www.artege.ch
Fotos 2 und 3: Fehlmann
Architectes, Morges
Fotos 4 und 5: Tuchschmid
AG, Frauenfeld
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Ausgehend von den geometrischen Angaben
des Architekten erstellte die Planungsabteilung
der Firma Tuchschmid ein 3D-Modell der Stahlkonstruktion. Der Kuppelbau setzt sich aus einem regelmässig angeordneten Achssystem mit
24 Hauptachsen zusammen. Die Pfetten be­
stehen aus geschweissten 4-Kant-Hohlprofilen
(700×300 mm) und werden von insgesamt
26 Stahlstützen �300 mm, die auf dem Betonfundament stehen, getragen. Als Sparren wurden
Stahl-Rundrohre �406 mm verwendet, welche
an die Pfetten gesteckt und geschraubt wurden.
Im oberen Kuppelbereich wurde eine Stahlkonstruktion aus massiven Doppel-T-Trägern erstellt,
die mit HEB-Trägern ausgespart ist. Unterbrochen wird die umlaufende Achskonstruktion von
drei der Geometrie folgenden Oberlichtbändern
im oberen Teil des Gebäudes.
REPORT
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Isometrie Stahlbau
①
②
③
④
⑤
⑥
Vertikalschnitt Dach
⑦
③
④
① Dach-Hauptträger 1400×340
⑧
② Dach-Nebenträger IPE 360
③ Caisson 300×700
④ Stahlquerprofile Durchmesser 406,4×12,5
⑤ Stahlstütze Durchmesser 298,5×10
⑥ Alu-Stehfalzdach mit Topprofilen
⑦ 2 mm Chromstahlblech Eindeckung
⑧ 2 mm Chromstahlblech Untersicht
⑨ Panel mit Akustik-Untersicht
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Herausfordernd waren die im Süd- und Nordbereich des Gebäudes liegenden Einschnitte für
die jeweiligen Dachterrassen und Balkonreihen,
welche die vorgegebene Geometrie in aussergewöhnlicher Weise durchbrechen. Diese Vorgaben
hatten grosse Auswirkungen auf Statik und Anordnung der Stahlkonstruktion.
Im zentralen, oberen Dachbereich wurde eine
spezielle, gewölbte Stahlkonstruktion aus geschweissten Doppel-T-Blechträgern und HEBTrägern erstellt. Diese Stahlkonstruktion wurde
mit 150 mm dicken Trapezblechen abgedeckt
und bildet so den Unterbau der daraufliegenden
Betondecke, die als Schallschutz des Konzertsaals
dient.
Ein weiteres Element mit besonderem Augenmerk auf Statik und Planung war die umlaufende
Vordachkonstruktion aus Stahl, welche an die
Hauptkonstruktion anschliesst.
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Dachkonstruktion
Nebst der Stahlunterkonstruktion gehörte auch
der gesamte komplexe Dachaufbau zum Auftrag
der Tuchschmid AG. So entwickelte man zusammen mit e­inem externen Partner eine für das
Bauwerk zugeschnittene Lösung. Die einzelnen
Dachaufbauelemente wurden entsprechend der
Feldgrösse produziert und millimetergenau auf
die umlaufende Feldkonstruktion gesetzt.
Der Dachaufbau setzt sich aus einem zentralen
Holzsandwichelement mit integrierter Dämmung
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und einem abgehängten, gelochten Akustikblech
sowie einem Aufbau von Isolation, Dachbahn
und Stehfalzblech zusammen. Die Noppen des
Stehfalzbleches wurden mit speziellen Aluprofilen versehen und dienen zur Aufnahme der
Edelstahlbleche. Die rechteckigen, abgekanteten
Edelstahldachelemente (500×2000 mm) wurden
diagonal verlegt, punktuell geklemmt und an die
Profile geschraubt. Sie bilden den äusseren Abschluss des Dachs.
Die Materialisierung mit Edelstahlblechen wurde
bei sämtlichen Dach- und Terrassenuntersichten
sowie bei den Balkonbrüstungen beibehalten.
Integriert und in der Geometrie des Dachs verlaufend wurden drei Oberlichtbänder in die
Dachkonstruktion eingebaut. Eine Rahmenkonstruktion aus Stahl bildet den Anschluss an die
Dachkonstruktion. Der Einbau der trapezförmigen Isoliergläser mit Sonnenschutzbeschichtung
erfolgte erst in einem späteren Arbeitsgang. Die
Glaselemente sind flach gehalten und haben
eine Scheibenabmessung von bis zu 2 m.
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Produktion und Montage
Auch während der Produktion standen die Fachleute aufgrund der gewölbten Gebäudeform immer wieder vor kniffligen Aufgaben. Die vielen
Schweissungen an der Stahltragstruktur sowie
die Tuchschmid-eigene Oberflächenbearbeitung
mit Sandstrahlarbeiten, Grundierung und Mehrfachdeckanstrich (RAL 9016) sowie externe
Verzinkungsarbeiten für Stahlteile im Aussenbereich mussten genauestens terminiert und dem
Bauablauf entsprechend hergestellt und zur Baustelle transportiert werden.
Als erste Montagearbeit wurden die beiden
1,3 m hohen Doppel-T-Träger auf die im Zentrum des Baus hochgezogenen Betonwände gestellt. Danach erfolgte der Einbau der neun 1 m
hohen Doppel-T-Träger zwischen den beiden
Randträgern. Als Sparren wurden HEB-Träger
eingebaut. Nun konnte mit der Montage der
Stahlstützen begonnen werden, auf welche die
24 Achsstützen gestellt und die mit der oberen
Stahlkonstruktion und weiteren Anschlussträgern verschraubt wurden. Parallel dazu erfolgte
die Montage der Trapezbleche auf dem oberen
Kuppelbau. Danach wurde die horizontale Sparrenkonstruktion aus Rohren in das Achssystem
eingesteckt und verschraubt. Den Abschluss der
Stahlbaumontage bildeten die verschiedensten
Spezialteile als Abschlusselemente von Terrassen,
Balkonelementen und Oberlichtern sowie die
Konstruktion für den Dachrandabschluss.
Mit dem Einsetzen der Sandwichelemente und
dem weiteren Dachaufbau inklusive Versetzen
der Aluminiumteile auf die Stehfalzbleche begannen die Monteure mit der Edelstahlabdeckung.
Die Arbeiten erfolgten von unten nach oben
laufend und im Uhrzeigersinn um das Gebäude
herum. Später folgten die Montagearbeiten
bei den Dachuntersichten, die Terrassen- und
Balkonbrüstungen sowie die Fertigstellung der
Oberlichtbänder.
Für die Montage der Stahlkonstruktion standen
zwei mobile Krane mit Hublasten von 350 Tonnen und 100 Tonnen zur Verfügung. Das längste
Stahlteil wies eine Länge von 27 m auf. Zusätzlich standen zwei Baukrane für die Dacheindeckung und die Abschlussarbeiten zur Verfügung.
Fassadenverglasungen
Die vollständig verglasten Fassaden sind Pfosten-Riegel-Konstruktionen oder grosse Fensterelemente. Die Gläser sind grau getönt und
Zweifachisolierverglasungen mit einem U-Wert
von 1,0W/m2K. Der Sonnenschutz besteht aus
externen Jalousien.
Alle Türen sowie Lüftungsöffnungen sind dunkel
lackiert.
Eine Präsentation dieses spektakulären Neubaus
in französischer Sprache mit vertiefter Beschreibung der technisch interessanten Glasfassaden
werden wir in der nächsten Ausgabe der FASSADE publizieren.
Nous publierons dans le prochain numéro de FAÇADE une présentation de ce nouveau bâtiment
spectaculaire, en français avec description approfondie des façades en verre intéressantes du
point de vue technique.
Bautafel
Bauherr: Institut Le Rosey,
CH-1180 Rolle
Architekt:
Bernard Tschumi Architects, 227 West
17th Street, New York City 10011
Bauleitung: Fehlmann Architectes SA,
CH-1110 Morges
Ingenieur:
ARUP, 77 Water Street, New York
New York 10005 USA
Ingenieur Ausführung: Alberti Ingénieurs SA,
CH-1005 Lausanne
Fassadeningenieur: Biff SA,
CH-1006 Lausanne
Stahlkonstruktion und Edelstahldach:
Tuchschmid AG,CH-8501 Frauenfeld
Metallfassaden: Félix Constructions SA
CH-1026 Denges
Sonnenschutz: Griesser AG,
CH-8355 Aadorf
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FAÇADE
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INSERAT
 Schnelle Montage durch Einsatz der
Bohrschraubentechnik
 Passende Befestiger für
verschiedene Unterkonstruktionen
 Komplettsystem mit abgestimmtem
Setzgerät CF55
 Hohe Korrosionsbeständigkeit dank
austenitischem Stahl A2 oder A4
 Keine Dellenbildung im Aussenblech
 Gewindefreie Zone und Stützgewinde machen Kalotten überflüssig
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Blech-Blech-Verbindungen
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von Sandwichelementen auf StahlUnterkonstruktionen
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