MFH Kirchrainweg
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MINERGIE-A-ECO LU-001-A-ECO 2000-Watt-Gesellschaft MFH Kirchrainweg für eine nachhaltig gebaute und kulturell wertvolle Umwelt Damit wir unseren Lebensraum langfristig erhalten können, müssen wir in Zukunft unseren Primärenergieverbrauch soweit reduzieren, dass er einer Dauerleistung entspricht die nicht höher als 2000 Watt pro Person ist. Um dieses Ziel erreichen zu können, muss der Energieverbrauch durch Bauten - inklusive der durch diese Bauten verursachten Mobilität - in Zukunft massiv reduziert werden. Der schweizerische Ingenieurund Architektenverein (SIA) hat die dazu erforderlichen Zielwerte im Merkblatt „SIA Effizienzpfad Energie 2040“ definiert. Das Mehrfamilienhaus Kirchrainweg erfüllt als erstes Mehrfamilienhaus in der Zentralschweiz die Minergie-A-ECO- Anforderungen und unterschreitet die Anforderungen des SIA Effizienzpfades. Das Mehrfamilienhaus entspricht damit den Anforderungen der 2000-Watt-Gesellschaft. Das Objekt befindet sich mitten im Zentrum von Kriens, am Fusse des Pilatus. Es schliesst auf der einen Seite direkt ans Dorfzentrum an und grenzt auf der anderen Seite an eine Grünzone. Das Mehrfamilienhaus fügt sich in Struktur und Körnung subtil in die Umgebung ein. Die engen Platzverhältnisse auf dem Areal, die Hanglage und die ungünstige Ausrichtung (keine hohen passiven solaren Gewinne aufgrund der Nordlage möglich) des Objektes stellten eine grosse Herausforderung dar. Mit dem massgeschneiderten Baukörper des Mehrfamilienhauses konnte eine optimale Lösung für diese Problematiken gefunden werden. Das Eingangs- und Loftgeschoss sowie der Treppenkern werden als Massivbau ausgeführt. Die Wohngeschosse werden als Holzbau aus Luzerner Weisstanne erstellt. Bild 1: MINERGIE-A-ECO Mehrfamilienhaus (2000-Watt-kompatibel). Blick vom Dorfzentrum. 1 MFH Kirchrainweg Kriens MINERGIE-A-ECO LU-001 2000-Watt-Gesellschaft Die Grundrisse der Wohnungen mit den Loggien erinnern in ihrer Ausbildung an gehobene Wohnungsgrundrisse mit stattlichen Entrées. Die Wohnungen selbst sind so angeordnet, dass der Blick vom Wohnbereich aus trotz der urbanen Umgebung in die Ferne schweifen kann. Die Fassaden sind sorgfältig und ruhig gestaltet und nehmen in ihrer Öffnungsart die Gestaltung der umliegenden Gebäude auf. Das Projekt Kirchrainweg 4a berücksichtigt die Aspekte der Nachhaltigkeit in seiner ganzen Breite. Neben der Thematik Umwelt bezieht das Projekt auch die Nachhaltigkeit hinsichtlich Gesellschaft und Wirtschaft mit ein. Im Bereich der Umwelt wurde ein möglichst geringer Primärenergiebedarf und eine geringe Treibhausgasemission für die Erstellung (Graue Energie), Betrieb und Mobilität angestrebt. Beide Werte unterschreiten die Anforderungen des SIA Effizienzpfades Energie und erfüllen damit deutlich die Anforderungen der 2000Watt-Gesellschaft. 160.0 20.0 140.0 18.2 kg/m 2a 18.0 Zielwert SIA MB 2040 16.5 kg/m2a 2.8 46.2 120.0 16.0 31.9 Zielwert SIA MB 2040 122 kWh/m2a 100.0 1.9 Projektwert 89.3 kWh/m2a Alltagsmobilität (Flotte 2050) 7.7 60.0 6.8 16.5 40.0 6.4 Hilfsbetriebe Lift Betriebseinrichtungen Wohnen Beleuchtung Wohnen 12.0 0.0 10.0 0.1 1.8 0.5 0.4 0.2 0.4 0.5 Hilfsenergie H+WW Wohnen Lüftung / Klimatisierung Wohnen 6.0 Warmwasser Wohnen Primärenergie nicht erneuerbar Strom auf Parzelle Hilfsbetriebe Lift Beleuchtung Wohnen 4.0 Hilfsenergie H+WW Wohnen 8.7 Warmwasser Wohnen Heizwärme Wohnen Graue Energie 34.2 Alltagsmobilität (Flotte 2050) Betriebseinrichtungen Wohnen 8.0 Lüftung / Klimatisierung Wohnen Heizwärme Wohnen 20.0 15.4 kg/m 2a Projektwert 14.0 29.5 80.0 5.8 Graue Energie 2.0 0.0 Stom auf Parzelle 1 Treibhausgase Bild 2: Primärenergiebedarf nicht erneuerbar und Treibhausgasemissionen für Erstellung, Betrieb und Mobilität. Beide Werte unterschreiten die Anforderungen der 2000-Watt-Gesellschaft. 2 MFH Kirchrainweg Kriens MINERGIE-A-ECO LU-001 2000-Watt-Gesellschaft Bereich Gesellschaft Gemeinschaft: Ein Areal für alle Das ehemalige Areal der Werkzeugfabrik Bollmann im Zentrum von Kriens wird im Sinne einer innerstädtischen Verdichtung zu einem Wohngebiet für alle weiterentwickelt. Zusammen mit der vorgesehenen Bebauung der Nachbarschaft entsteht ein Quartier für unterschiedliche Generationen, welches das Zusammenleben von jungen und älteren Menschen fördert. Herzstück des Areals wird der Siedlungsplatz, der als kommunikationsfördernder Begegnungsort die Pflege von sozialen Kontakten unterstützt. Alle Bauten des Areals werden direkt durch den Siedlungsplatz erschlossen. QUELLEN STRASSE REFERENZBILDER 1 T. ERG ÄN DER SEN CONT BEI ABFAINERSTAN DORT UHR TERRA GELÄN 1976 SICKER ASPHA EIN EU UC HTE N ORT AU SSIE RU N TREP PE BETO E RAMP BETON ER AU NM G BETOSTUN ORT BRÜ N MIT Z BETO PLAT . EPPE SITZS BEST TR KIE BETO NM AU ER TREPPE PFLA EN NN BRU MAUER IN TERKLETN D WA ER AU NM G BETOSTUN ORT BRÜ IT M N 2 NZB EET S 3 BEERENSTRÄUCHER BEST. RETENTION FLÄCHE 35M2 TIEFE 0.70 M KIE NATURSTEINMAUER BEST. WEIGELIE BEST. AUS KORNELKIRSCHE - CORNUS MAS EL SEG BETON ER- UNG MAU RÜN BEG KIES BEGRÜNT MIT ANSAAT WIESE PFLASTERSTEINE PLATTENBELAG EN NN SO . BE ST KIES BAUERNHOF MAUER BESTEHEND ÄTEGER SCHEN HÄU HAUS 4 BESTEHEND KIES ICH ALTSBERE AUFENTH TTEN IN KIES BETONPLA ER PFRUNDH ORT HAUS 4b GEBÄUDE GEPLANT ARCHITEKTURBÜRO IWAN BÜHLER GMBH AU OBSTBÄUME BEST. BETO N ATTE NG NPL SSIERU . BEST BETO HAU PP C IN KIES BEGRÜNT MIT ANSAAT WIESE NM NG N BETO BETO WIESE 2A GRÜNFLÄCHEN KRAUTSÄUME LE BAU CH TEN 4954 LE 508 ZEL PAR ZELLE PAR KIES / WIESE ES MAUERN UND TREPPEN CH BETON FRI G AN NG N AG R EI HTE EPLA AC AARD RD ÜBE LANT GEP PLÄTZE EU BAUL ER GEBÄUDE BESTAND KLEINBÄUME EIN NMAU HAUS 4a GEBÄUDE GEPLANT ARCHITEKTURBÜRO IWAN BÜHLER GMBH EIN KIES LT ORTBE TO EN WILDHECKE: AHORN HARTRIEGEL HASEL GEISSBLATT SCHLEHE SCHNEEBALL WEIDE WIESE BERGAHORN BEST. WILDSTRÄUCHER Z N PLAT ATTE SITZ NPL BETO ASTHAUFEN KLEINBÄUME KRAUTSAUM KLEINSTRUKTUREN Z RT LAT DO P AN OST ST MP KO UL BA T CH RINNE GRÜNFLÄCHEN WIESE N IO M2 NT 40 M TE E RE ÄCH 0.90 FL FE TIE ZONEN MAUER BES ZT MIT SCHOT FLÄCHEN STÜTZ SCHACHT BESTEHEND LAGE GESCHÄTZT EVTL. VERSETZEN KLEINBÄUME FELSENBIRNE - AMELANCHIER LAMARCKII SSEN OBLICHT GESCHLO WILDHECKEN ! OF HT HA CH LIC OB SC HAUS 4c GEBÄUDE GEPLANT ARCHITEKTURBÜRO AARDEPLAN AG ! OFFEN RETENTIONSMULD LICHTSCHACHT KIES KRAUTSAUM WILDSTRÄUCHER AHORN BEST. HARTRIEGEL 2 STK. BEST. 10 0 ASTHAUFEN 12 14 16 18 20m KLEINBÄUME HARTRIEGEL BEST. 6 54 4 LIC OBLICHT HT WIESE WILDSTRÄUCHER T FEN KIE S RWA 1:200 NATURNAHE STAUDENPFLANZUNG IN DEN PFLANZBEETEN Bild 3: Areal Kirchrainweg mit Siedlungsplatz. EG W AIN HR KIRC Hindernisfrei: Ein Haus für alle Das ganze Haus inklusive den privaten Aussenräumen und die gesamte Umgebung sind so gestaltet, dass sie von allen ohne Einschränkung genutzt werden können. Das Eingangsgeschoss mit seinen Nebenräumen ist ebenerdig erreichbar. Ein Lift erschliesst alle Geschosse und die grosszügigen Eingangsloggien schaffen Bewegungs- und Stauraum. Kinderwagen und Veloanhänger können problemlos mit in die privaten Eingangsbereiche der Wohnungen genommen werden. Auch Rollstuhlfahrer und Menschen mit einer Gehbehinderung schätzen die einfache und schwellenlose Erschliessung. Jede Wohneinheit hat zudem ein WC, welches auch von Rollstuhlfahrern genutzt werden kann. Dies ist eine Lösung, die nicht nur die Bewohner schätzen werden, sondern auch Besucher, welche auf einen Rollstuhl angewiesen sind. Eine gute Ausleuchtung des Treppenhauses und ansprechende Farbkontraste im Erschliessungsbereich erleichtern Menschen mit einer Seheinschränkung die Orientierung. Die sehr zentrale Lage in nächster Umgebung von Einkaufsmöglichkeiten, Schulen und einem guten Angebot an öffentlichem Verkehr, unterstützen die Absicht mit dem Haus ein Wohnungsangebot für alle Generationen und Lebenslagen anzubieten. 3 BELEUCHTUNG MFH Kirchrainweg Kriens MINERGIE-A-ECO LU-001 2000-Watt-Gesellschaft Anpassbarkeit: Sich ändernde soziale und gesellschaftliche Bedürfnisse – das Haus passt sich an Das Konzept der Raum- und Tragstruktur ist so angelegt, dass eine Anpassung an sich ändernde Familienverhältnisse, wie auch an sich ändernde Nutzerbedürfnisse ohne grössere Aufwände möglich ist. Jede Wohnung wird über eine Loggia erschlossen, die zwei separat nutzbare Wohnteile erschliesst. Von der Loggia betritt man entweder ein Zimmer mit angegliedertem Baderaum oder die eigentliche Wohnung mit Wohn- und Schlafzimmer, sowie der Küche und den angrenzenden Nassräumen. Das separat erschlossene Zimmer mit Baderaum kann sehr unterschiedlich genutzt werden. Zum Beispiel als Wohnraum für die zugezogene Grossmutter, als Zimmer welches an einen Studenten untervermietet wird oder als Raum für die eigene kleine Praxis. Bild 4: Wohnungen mit separat von der Loggia erschlossenen Zimmern. Wohlbefinden: Ein gesundes Innenraumklima fördert das Wohlbefinden Ein grosses Augenmerk wurde auf eine optimale Nutzung des Tageslichts gelegt. Präzis gesetzte Fensteröffnungen sorgen für eine hohe Tageslichtnutzung. Die Lage und Grösse der Fenster in den einzelnen Räumen unterstützen die Innenarchitektur und sorgen für angenehme Tageslichtverhältnisse. Die Lichtverhältnisse in den Räumen sind gleichmässig und vermeiden harte Kontraste. Die Kombination von Materialien mit einer hohen Wärmespeicherkapazität für die Innenräume und ein guter Sonnenschutz ermöglichen auch im Sommer eine hohe Behaglichkeit. Bild 5: Tageslichtsituation. Die Materialien in den Innenräumen werden möglichst natürlich belassen. Auf lösemittelhaltige Werkstoffe, Klebstoffe und Anstriche wird in den Innenräumen konsequent verzichtet. Nichtionisierende Strahlungen konnten zum Beispiel durch den Verzicht auf raumquerende Elektroleitungen stark reduziert werden. Im Bereich des Schallschutzes wurde alles daran gesetzt, auch in den tiefen Frequenzbereichen einen guten Schallschutz zu erreichen. 4 MFH Kirchrainweg Kriens MINERGIE-A-ECO LU-001 2000-Watt-Gesellschaft Bereich Umwelt Baustoffe: Konstruktiv bewusst eingesetzte lokale Materialien sorgen für ein ressourcenschonendes Bauwerk Entwurf und Konstruktion unterstützen die Absicht der Reduktion des Aufwandes an Primärenergie und der Treibhausgasemissionen für die Erstellung (Graue Energie). Die Unterterrainräume wurden so angeordnet, dass der Aushub minimiert werden konnte. Die Tragstruktur aus Holz hilft die Lasten auf die Fundamente um ca. 30% zu reduzieren, was wieder weniger Aufwand an grauer Energie für die Fundation bedeutet. Die gesamte Tragstruktur der Wohngeschosse ist aus lokaler Luzerner Weisstanne gebaut. Das Holz der Tragkonstruktion wird in einer Sichtqualität geliefert und muss nicht mehr verkleidet werden. Die Qualität des Holzes als feuchte- und wärmeausgleichendes Material kann voll genutzt werden. Zusätzlich kann der Aufwand an grauer Energie für den Ausbau deutlich gesenkt werden. Für das Eingangs- und Loftgeschoss wie auch das Treppenhaus wird Recyclingbeton verwendet. Dies schont die Kiesvorräte und hilft die Deponieproblematik von Bauabfällen zu entschärfen. 40 34.2 kWh/m 2a 35 3.0 Fenster und Türen (E3 / F2) Haustechnik (D) Dach inkl. Aufbau (C4.4 / F1) 30 7.8 25 Balkone (C4.3) Decke inkl. Belag (C4.1 / G2 / G4) Innenwände (C2.2 / C3 / G3) Aussenwand über Terrain (C2.1B / E2 / G3) 20 15 10 3.8 Aussenwand unter Terrain (C2.1A / E1) 0.7 Aushub und Fundament (B6 / C1) 6.1 5.4 2.4 5 1.3 3.8 0 kWh / m2 EBF Graue Energie Bild 6: Innenraum mit sichtbaren Oberflächen aus Luzerner Weisstannenholz. Bild 7: Bauteile und ihr Anteil an grauer Energie. Wärmebedarf: Eine sehr gute Gebäudehülle und eine annähernd wärmebrückenfreie Konstruktion ermöglichen spannende Lösungen zur Wärmeerzeugung Trotz der herausfordernden Ausgangslage ist es gelungen den Bedarf an Wärme zur Beheizung auf ein Minimum zu reduzieren. Dank der sehr guten Gebäudehülle ist der Wärmebedarf für das Warmwasser bei diesem Objekt deutlich höher als der Wärmebedarf zur Beheizung. Daraus ergeben sich neue technologische Ansätze zur Deckung des Wärmebedarfs mit einer Wärmepumpe. Die Photovoltaikanlage auf dem Dach liefert mehr Strom als für den Betrieb der Wärmepumpe, der Komfortlüftung und der Hilfsbetriebe notwendig ist. Kurze Warmwasserleitungen und wassersparende Armaturen sorgen für eine Reduktion des Wärmebedarfs für das Warmwasser. Diese Massnahmen sorgen für einen schonungsvollen Umgang mit der Ressource Trinkwasser und entlasten zudem das Abwassersystem. 5 MFH Kirchrainweg Kriens MINERGIE-A-ECO LU-001 2000-Watt-Gesellschaft Apparate und Beleuchtung: Bestgeräte sorgen beim Haushaltsstromverbrauch für Bestwerte Für die fest eingebauten Haushaltsgeräte und Beleuchtung kommen Apparate zum Einsatz, die bezüglich ihres Verbrauchs deutlich unter den heutigen gesetzlichen Anforderungen liegen. Intelligente Geräte lassen es zu, dass sie mit einem optionalen Lastmanagement angesteuert werden können. Dadurch kann die Elektrizitätslast der Stromproduktion durch die PV- Anlage angeglichen werden. Ziel ist es, dass der lokal produzierte Strom möglichst lokal genutzt werden kann und dass das Stromnetz entlastet wird. Mobilität: Standort und Mobilitätskonzept reduzieren den Mobilitätsbedarf Die Förderung des Langsamverkehrs steht an oberster Stelle. Direkt neben dem Eingang befindet sich die Veloeinstellhalle. Mit dem Veloanhänger für die Kinder oder dem täglichen Einkauf kann direkt in die Wohnungen gefahren werden. Die Loggien als Eingangsbereiche der Wohnungen bieten genügend Platz um den Veloanhänger innerhalb der Wohnung abzustellen. Bei Bedarf nach einem Privatfahrzeug steht auf dem Areal ein Mobilityfahrzeug zur Verfügung. Die Haltestellen des öffentlichen Verkehrs sind nur rund 200 Meter entfernt und verbinden Kriens in kurzen Taktfrequenzen direkt mit dem Bahnhof Luzern. Bereich Wirtschaft Gebäudesubstanz: Eine Substanz die Anpassungen zulässt Die Tragstruktur des Gebäudes wurde so angelegt, dass bauliche Anpassungen an sich ändernde Anforderungen möglich sind. Die Grundstruktur wird geprägt durch eine konsequente Unterscheidung von tragenden und nichtragenden Bauteilen und durch eine vertikale Haustechnikerschliessung, die eine hohe Flexibilität erlaubt. Ob ein Objekt langfristig eine rentable Investition darstellt, hängt auch von den Aus- und Umbaumöglichkeiten ab. Bild 8: Mögliche Grundrissvariationen. Anpassung Zimmerzahl und Variation Situierung Esszimmer-Küche. Bild 9: Grundstruktur Statik und vertikale Haustechnikerschliessung. Grundlage der hohen Anpassungsfähigkeit. 6 MFH Kirchrainweg Kriens MINERGIE-A-ECO LU-001 2000-Watt-Gesellschaft Die Haustechnikleitungen werden komplett von der Tragstruktur getrennt ausgeführt. Weder Sanitär- noch Lüftungsleitungen sind in der Konstruktion eingelegt. Diese Massnahmen berücksichtigen die unterschiedlichen Lebenszyklen von Haustechnikinstallationen und Tragstruktur. Erneuerungs- und Anpassungsmassnahmen der Haustechnik sind ohne Eingriffe in die Tragstruktur möglich. Bild 10: Die horizontale Verteilung der Lüftungs- und Warmwasserleitungen erfolgt in kurzen Wegen in der abgehängten Decke im Bereich des Korridors. Lebenszykluskosten: Die richtigen konstruktiven Entscheide zu Beginn um die Lebenszykluskosten tief zu halten Die Lebenszykluskosten eines Bauwerkes übersteigen die Erstellungskosten um ein Mehrfaches. Richtig getroffene Entscheide zu Beginn führen zu deutlich tieferen Betriebs- und Unterhaltskosten. Die zahlreichen Bauteile haben jeweils unterschiedliche Lebenszyklen und sollten nach Ablauf ihrer Lebensdauer einfach voneinander getrennt und erneuert werden können. Wo immer möglich werden mechanischen Verbindungen Klebeverbindungen vorgezogen. Die Fenster zum Beispiel lassen sich nach Ablauf der Lebensdauer problemlos komplett ausbauen und durch Neue ersetzen. Anstatt wie heute üblich mit Montage- und Füllschaum werden die Fenster mit Seidenzopf abgedichtet. Die demontablen Leibungsbretter im Innern erleichtern zusätzlich den Ausbau. Gute Architektur ist mehr als gute Ästhetik. Gute Gestaltung bedeutet neben den formalen Aspekten auch die Aspekte der Nachhaltigkeit zu berücksichtigen. Das Projekt Kirchrainweg zeigt, dass nachhaltige Lösungen auch ästhetische und wirtschaftlich gute Lösungen sein können. Die Bedürfnisse der heutigen und kommenden Generationen werden dabei vollumfänglich berücksichtigt. Heute für das Jetzt, mit Blick in die Zukunft bauen! 7 MFH Kirchrainweg Kriens MINERGIE-A-ECO LU-001 2000-Watt-Gesellschaft Bild 11: MINERGIE-A-ECO Mehrfamilienhaus (2000-Watt-kompatibel). Ansicht Süd-Ost. Bauherrschaft Kirchrainweg AG Markus und Marie-Theres Portmann Kirchrainweg 4 6010 Kriens www.kirchrainweg.ch Architektur und Nachhaltigkeit aardeplan ag Architekten ETH SIA Mühlegasse 18e 6340 Baar www.aardeplan.ch Strategie und Gesamtkonzeption e4plus AG Kirchrainweg 4 6010 Kriens www.e4plus.ch Haustechnikplanung Zurfluh Lottenbach GmbH Hertensteinstrasse 44 6004 Luzern www.zurfluhlottenbach.ch Elektroplanung NET-DESIGN AG Weggismattstrasse 23 6004 Luzern www.net-design.ch Holzbauplanung AG für Holzbauplanung Kronenstrasse 12 6418 Rothenthurm www.holzbau-planung.ch Massivbauingenieur FMB Engineering AG Mühlegasse 18m 6340 Baar www.fmb-engineering.ch Landschaftsarchitektur Freiraumarchitektur GmbH Neustadtstrasse 7 6003 Luzern www.freiraumarchitektur.ch 8
