Wettbewerb HTL-BULME Graz-Gösting 16 07 13 Blatt 1
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Wettbewerb HTL-BULME Graz-Gösting Blatt 1 16 07 13 Nutzungsverteilung Schule Umkleiden / WC / Sonstige Allgemeine Räume Maschinenbau Werkstätten Maschinenbau Labore 42 S tpl. Hausverwaltung Werkstätten Elektronik und Technische Informatik Elektrotechnik Technik 9 St pl. Parken BA 2 Abbruch 12 Stpl. 114 Stpl. BA 3 mögliche zukünftige Entwicklung IV BA 1 Neubau Lüftungsgeräte auf Gitterrost Lageplan M 1:500 26 Stpl. I Feuerwehr Flachdachbereich PV begehbar Fahrräder Hauptzugang Anlieferung II Bauabschnitt 1 - Neubau / Aufstockung Bauabschnitt 2 - Abbruch Bauabschnitt 3 - Mögliche zukünftige Erweiterung Piktogramm Bauabschnittsplan M 1:000 Entwurfsidee / Aufgabe Erläuterung Tragwerkskonzept Die höhere technische Bundeslehr- und Versuchsanstalt Graz-Gösting benötigt Flächen für eine Erweiterung des Schulgebäudes und eine Vergrösserung der Werkstätten für den Praxisunterricht. 1 Tragwerkskonzept 1.1 Tragwerk Allgemein Das Projekt, HTL Bulme Graz-Gösting, besteht aus einer Aufstockung und einem Neubau. Im nördlichen Bereich des Schulgebäudes wird das Gebäude mit zwei Geschossen aufgestockt. Im südlichen Bereich des Grundstückes werden die Werkstätten als Kammstruktur geplant. Die Aufstockung wird mit einer Stahlbetonkonstruktion auf die bestehende Gebäudestruktur durchgeführt. Das bestehende Raster ist ca. 7,40 m. Um an die bestehenden Geschosshöhen eben anschließen zu können, wird die Aufstockung mit einer Geschoßhöhe von 4,20m geplant. Um die Last auf den Bestand zu minimieren, werden die Betondecken als Cobiaxdecken ausgeführt. Das neue Werkstättengebäude ist ebenfalls als Stahlbetonskelettbauweise angedacht. Da beide Geschosse für schwere Lasten ausgelegt werden sollen, sind hier Fertigteil-TT-Platten gedacht. Diese Bauweise wurde auch hinsichtlich der Bauzeitverkürzung und des geforderten Baus im Vollbetrieb der HTL gewählt. Der Achsraster des Neubaus beträgt 10m x 5m. Aussteifung Die horizontale Aussteifung des Gebäudes wird über steife Stiegenhauskerne und Stahlbetonwandscheiben bewerkstelligt. 1.2 Bodengutachten Ein Bodengutachten liegt nicht vor, jedoch wird von einer Flachgründung für den Neubau ausgegangen. 1.3 Fundamentierung Die Fundamentierungen der Gebäude werden entsprechend der bodenmechanischen Untersuchungen ausgeführt werden. Aufgrund des Wissenstandes kann aber davon ausgegangen werden, dass die neuen Objekte flach mittels einer Stahlbetonfundamentplatte gegründet werden können. Die Stahlbetonplatte erlaubt eine gleichmäßige Spannungsverteilung in den Untergrund und somit eine nahezu gleichmäßige Setzung der einzelnen Bereiche. Im Bereich der Einzellasteinleitungen sind partielle Verstärkungen der Fundamentplatte anzudenken, um eine wirtschaftliche Ausführung gewährleisten zu können. 2 Abschließende Bemerkungen Es ist angedacht das Tragsystem des Neubaus mittels Fertigteilen zu realisieren um die Bauzeit auf ein Minimum zu reduzieren. Die Aufstockung wird ebenfalls als Betonbau realisiert. Hier werden zur Gewichtsreduktion Cobiaxelemente in den Deckenfeldern angedacht. Die Fundamentierung ist, wie bereits angesprochen, in Übereinstimmung mit dem bodenmechanischen Gutachten auszuführen. Die Erweiterung des Schulgebäudes wird als Aufstockung, an der vom Auslober vorgesehenen und funktional optimierten Stelle, geplant. Die Praxis- Werkstätten werden aufgrund eines Kosten- und Bauzeitvergleichs gegenüber der Sanierung und Ergänzung des Bestandsgebäudes, als Neubau erstellt. Der Neubau wird bei laufendem Schulbetrieb westlich neben den derzeitigen Werkstätten errichtet, und nach dem Bezug bzw. Umzug (idealerweise in der Ferienzeit) wird der Bestand abgetragen. Dies erlaubt eine kurze Bauzeit und ermöglicht den parallel dazu verlaufenden, somit ungestörten Schulbetrieb. Die Historie der HTL ist bereits an vorhandenen unterschiedlichen Gebäuden zu sehen und zeigt auf diese Art die Entwicklung der Schule. Architektonisch sollen sich die neuen Bauteile von den Bestandsgebäuden unterscheiden, um eine weitere Erweiterungsphase der HTL sichtbar zu machen. Das Verorten des neuen Werkstättengebäudes auf den Grundstücksteil neben den Bestandswerkstätten führt zudem aus der rückwärtigen Lage des Grundstücks hin zu einer stärkeren Präsenz und Wahrnehmung der ankommenden Besucher und Nutzer. Mit einem einladenden Eingangsbereich definiert sich der Neubau als gleichwertiges Element des Gebäudensembles auf dem Schulcampus. Die durch den Abbruch der nicht mehr genutzten Werkstätten entstehende Freifläche wird neu geordnet und zum grossen Teil für die benötigten Stellplätze zur Verfügung gestellt. Insgesamt wird der geamte Aussenbereich als Grünfläche gestaltet, in der die parkenden Autos als temporäre Elemente auf Rasengittersteinen (Rasenmulde) stehen sollen. Somit wird eine Versieglung minimiert und eine Versickerung von Niederschlag ermöglicht. Der versetzte Baumraster spannt eine vegetabile Klammer über den Parkplatz und bettet diesen in die angrenzenden Grünflächen ein. Die Stadt Graz fordert, dass bei größeren Parkplätzen (Neuanlagen) nach jedem 5. Stellplatz ein Baum zu pflanzen ist. Dieser Forderung wäre entsprochen. Weitere Baumpflanzungen (Ersatzpflanzungen) können an der östlichen Grundgrenze untergebracht werden. Piktogramm Grünraum M 1:000 Architektur / Funktionen Bauwerktechnik / Energetisches Konzept Die Aufstockung im Schulgebäude fügt sich in Länge, Breite und Höhe in das vorhandene Bauvolumen ein. Lediglich dessen Fassade aus schimmernden Industrieglaselementen kontrastieren mit vorhandener Lochfassade und soll ein Bild von einer aufgestellten leichten Glasbox vermitteln. Die Konstruktion baut auf der Bestandsstruktur auf und wird in einer Mischbauweise aus Fertigteilen und Leichtbauelementen gefertigt. Die neuen Bedarfsflächen werden in einem zweihüftigen System mit unterschiedlichen Nutztiefen untergebracht. Dadurch können grössere Flächenbedarfe von den grösseren Raumtiefen profitieren, kleinere Flächen von der Kleineren. Der Erschliessungsgang schliesst an die zwei bestehenden Treppenhäuser an. 1 Das neue Werkstättengebäude nutzt das zur Verfügung stehende freie Feld des Baugrundstücks neben den Bestandswerkstätten in seiner Länge zur Gänze aus und wird als Kammstruktur gen Osten ausgebildet. Drei mittellange und ein längerer Finger bilden drei Werkhöfe, die zum Teil begrünt, zum Teil Aussenfläche der jeweiligen Werkstätten sind und auch der Anund Ablieferung dienen. Die Gestaltung der Höfe zwischen den Fingern orientiert sich an den Funktionen und Notwendigkeiten der angrenzenden Werkstätten - Zufahrten bei den Außentüren. Aus Kostengründen wurde so viel wie möglich als Grünfläche ausgebildet. Bei Bedarf sind die Flächen entsprechend anzupassen bzw. zu befestigen. Zum Westen zeigt sich das Gebäude als langgestrecktes Element. Die schimmernde Glasfassade aus Industrieglasprofilen mit transparenter Wärmedämmung, die auch bei der Aufstockung des Schulgebäudes Anwendung gefunden hat, vermittelt einen hellen und leichten Charakter. Eine fußläufige Verbindung begleitet das Gebäude hier entlang und führt in die Nebeneingänge bzw. zur Anlieferzone im Süden. Das Gebäude wird von den Nutzern von der Nordseite über einen grosszügigen Eingang barrierefrei erschlossen. Vom Eingangsbereich kommt man auf kurzem Weg in die Umkleideräume. Die zentrale Längserschliessung des Gebäudes verbindet alle Funktionsbereiche über drei Treppenhäuser. Über Sichtbezüge zu den Werkhöfen werden die Erschliessungswege unterbrochen und es werden innen- sowie Aussenliegende Aufenthalts- und Pausenbereiche geschaffen. Die Bereiche Elektronik und Elektrotechnik sind im Westen entlang des Kammrückens untergebracht und unterscheiden sich dadurch von den Maschinenbau- Werkstätten, die in den Fingern verteilt sind. Die Fingertrakte sind als flexibles Zweibund- System angedacht, die auf verschiedene Anforderungen reagieren kann. Brandschutz Bei der Umsetzung ist die OIB RL 2 hinsichtlich Schulbauten vollinhaltlich eingehalten. Piktogramm Erschließung M 1:000 Allgemeine Systembeschreibung der technischen Gebäudeausrüstung zur Raumkonditionierung: Die Wärmeversorgung erfolgt über eine bestehende Fernwärme-Übergabestation entsprechend der Richtlinien des WVU über einen Technikraum im Untergeschoß. Es sind Heizungs-Regelgruppen für die Regelkreise Radiatoren und Fußbodenheizung (wo auf Grund der Nutzung erforderlich), die dezentralen Warmwasserbereitung sowie die Lüftungsanlagen ausgeführt. 2 Beschreibung des Systems und der Funktionsweise der Heizung: Der Wärmeverbund ist mit einem Normaltemperaturnetz für die Raumheizung über die Radiatoren und die Warmwasserbereitungen sowie einem Niedertemperaturnetz für die Raumheizung über die Fußbodenheizung und die Lüftungsanlagen ausgeführt. Die Versorgung erfolgt dabei über einen Pufferspeicher und drehzahlgeregelte Hauptpumpen. Die Einbindung möglicher alternativer Energieträger (z.B. Wärmerückgewinnung aus der KompressorAnlage, Abwärme Motorenprüfstand) erfolgt in den Pufferspeicher. Die raumweise Regelung erfolgt bei den Heizkörpern über Thermostatventile und bei den Fußbodenheizflächen und den Nachheizregistern über Zonenventile. 3 Beschreibung des Systems und der Funktionsweise der Kühlung: Die Raumkühlung erfolgt bei Bedarf in Werkstätten mit hoher thermischer Belastung (Maschinenabwärme) oder Anforderungen an die Raumtemperatur, EDV-Räumen oder sonstigen technischen Räumen über VRV-MultisplitKlimageräte. 4 Beschreibung des Systems und der Funktionsweise der mechanischen Belüftung: Die einzelnen Bereiche sind auf Grund der energetischen und hygienischen Anforderungen (Werkstätten, Labors) bzw. entsprechend ihrer Nutzung und Anforderung (Mehrzweckraum, Garderoben, Waschräume, Räume im UG) mit zentralen, mechanischen Lüftungsanlagen mit hocheffizienter Wärmerückgewinnung und den erforderlichen Heizregistern für die einzelnen Zonen ausgestattet. Die Anlagen dienen zur Versorgung mit dem erforderlichen hygienischen Mindestaußenluftwechsel, zur Einhaltung der zulässigen Schadstoffkonzentrationen, zum Ausgleich der Luftmengenbilanz für Absauganlagen und zur Einhaltung behördlicher Vorgaben. Die Lüftungsanlagen sind für einen Betrieb zur Sommernachtskühlung vorgesehen, mit energiesparenden Ventilatoren ausgerüstet und können wenn erforderlich für einen Betrieb mit adiabatischer Kühlung ausgerüstet werden. Die folgenden lufttechnischen Anlagen werden vorgesehen: Zentrale Zu- und Abluftanlagen für Werkstätten, Mehrzweckraum, Garderoben, und Waschräume mit Wärmerückgewinnung Abluftanlage für WC-Räume, Arbeitsplatz- bzw. Geräte-Absaugungen, Sonder-Lager und sonstige Einzelraumlüftungen Klimageräte in Werkstätten mit hoher thermischer Belastung oder Anforderungen an die Raumtemperatur, EDV-Räumen, Verteilerräumen, NSHV-Raum Die semizentralen Lüftungsanlagen sind in dezentralen Lüftungszentralen bereichsweise zusammengefasst auf den Dachflächen situiert und die einzelnen Räume werden über kurze Wege über ein Luftkanalnetz versorgt.Abzugshauben abgesaugt. 5 Beschreibung des Systems der Sanitäranlage: Die Wasserversorgung erfolgt aus dem örtlichen Wassernetz. Die Warmwasserbereitung der einzelnen Bereiche und der Waschräume dezentral über Durchfluss-Ladesysteme, versorgt aus dem Heizungs-Pufferspeicher. Die Warmwasserbereitung bei einzelnen Warmwasserausläufen erfolgt dezentral über elektrische Warmwasserspeicher. Die Versorgung der Schweiß-Arbeitsplätze mit dem erforderlichen Schweißgasen erfolgt ausgehend vom Gaselager im Erdgeschoß. Die Versorgung der Entnahmestellen für Druckluft in den Werkstätten erfolgt aus einer eigenen Druckluftzentrale im Untergeschoß. Die Druckluftversorgung erfolgt über einen Schraubenkompressor mit Wärmetauscher zur Ölkühlung (Abwärmenutzung), Kältetrockner, Filter und Druckregler. 6 Beschreibung des Systems und der Funktionsweise der Elektroversorgung und Beleuchtung: Die Energieversorgung erfolgt entsprechend der gegebenen Versorgungsverhältnisse aus einer bestehenden Trafostation mit Niederspannungshauptversorgung über ein bestehendes Ringleitungssystem. Die Elektroverteilung erfolgt ausgehend von der Niederspannungshauptversorgung im Untergeschoß des Gebäudes über bereichsweise Unterverteiler. Das Beleuchtungskonzept ist auf die unterschiedlichen Nutzungen und Anforderungen der verschiedenen Bereiche abgestimmt. Die Lichtsysteme werden vorwiegend mit Leuchtstofflampen und elektronischen Vorschaltgeräten oder mit LED-Technik ausgestattet, wodurch ein energieeffizienter Betrieb ermöglicht wird. Die Fluchtweg- und Sicherheitsbeleuchtungsanlage als Zentral- oder Gruppenbatterieanlage wird mit Leuchten in LED-Technik ausgeführt. Für die Branderkennung und Alarmierung wird eine Brandmeldeanlage im Schutzumfang Vollschutz ausgeführt. Die Brandmeldeanlage übernimmt auch die Brandfallsteuerung sowie Steuerung und Überwachung der Brand- und Rauchschutzsysteme. 7 Photovoltaikanlage: Für die Teil-Versorgung der elektrischen Verbraucher kann entsprechend der Abstimmung mit dem Auftraggeber und bei entsprechendem wirtschaftlichem Nachweis eine netzgekoppelte Photovoltaikanlage vorgesehen werden. Die Photovoltaikanlage wird aus modularen Photovoltaikmodulen aufgebaut und auf den Dachflächen montiert. Der von den Photovoltaikmodulen erzeugte Gleichstrom wird über Wechselrichter gewandelt und über einen separaten Einspeisezähler in das lokale Energieversorgungsnetz gespeist. Der eigene Strombedarf wird über den Bezugszähler vom Energieversorger bezogen. 8 Mess-, Steuer- und Regelanlage: Die haustechnischen Anlagen werden entsprechend der Vorgaben über eine Mess-, Steuer- und Regelanlage ausgeführt als freiprogrammierbare, modulare DDC-Anlage mit GLT-Funktion und Farbgrafik-Bedienstation zentral überwacht. Die Regelung der Raumtemperaturen, die erforderliche Licht- und Sonnenschutzsteuerung erfolgt bei Bedarf über ein busfähiges Einzelraum-Regelungssystem. 9 Maßnahmen zur Steigerung der energetischen Effizienz/Nachhaltigkeit: Die Maßnahmen zur Energieeinsparung und zum Einsatz von alternativen Energiesystemen sind grundsätzlich vorstehend angeführt. Verwendung finden dabei die folgenden Systeme: Sommernachtskühlung über natürliche und mechanische Lüftung Hocheffizienter Wärmerückgewinnung Energieeffiziente Beleuchtungssysteme und LED-Lichtsysteme Beleuchtung mit langer Lebensdauer und geringem Wartungsaufwand (LED) Einsatz von Ventilatoren mit Freilaufrad Gute Voraussetzungen für die Reinigung und Wartung der haustechnischen Anlagen geschaffen; leicht zugängliche Wartungseinrichtungen und Wartungsschächte Einsatz von Produkten mit leicht zu reinigender Oberfläche und Formgebung Lüftungsanlagen mit geringem Druckverlust (z.B. Dimensionierung und Ausformung der Ventilationskanäle) Bauteilweise angeordnete Lüftungsanlagen und Unterzentralen mit kurzen Verteilwegen und geringen Verlusten Einsatz eines zentralen Gebäudemanagementsystems zur automatischen Regelung und Überwachung der Gebäudeausrüstung Reduktion des Personaleinsatzes Verwendung von langlebigen Produkten mit hoher Qualität Einsatz von hocheffizienten, energiesparenden Produkten mit geringer Leistungsaufnahme Optionale Photovoltaikanlage Optionale adiabatische Kühlung der Zuluft Bauphysik, Schallschutz und Raumakustik, Nachhaltiges bauen 1 Energieeffizienz Die Energieeffizienz von Gebäuden werden beeinflusst von folgenden Parametern: Kompakte Gebäudeform Unterteilung in unterschiedliche Nutzungszonen und Klimabereichen Hochgedämmte Außenbauteile Hochspeichernde Innenbauteile Effiziente, außenliegende, bewegliche Sonnenschutzsysteme Effiziente Gebäudetechnik 2 Kompaktheit Die Kompaktheit eines Gebäudes wird definiert vom Verhältnis Oberfläche der thermischen Hülle zum beheizten Volumen; Durch die kompakte geometrische Form, wird das Verhältnis Thermische Hülle zu Beheiztes Volumen optimiert. 2.1 Behaglichkeit Fußwarme Beläge und Baustoffe wie Holz erhöhen die Behaglichkeit und das Wohlempfinden. Die verglasten Flächen sind auf die jeweilige Nutzung abgestimmt, um den Glashauseffekt und unbehagliche Strahlungen zu vermeiden. Hochwärmegedämmte Bauteile schaffen hohe Oberflächentemperaturen und Behaglichkeit im Sommer und Winter; Außengedämmte Konstruktionen erhöhen die Wärmespeicherung und die Sicherheit gegen Schimmel- und Oberflächenkondensation; Innere Verkleidung sind feuchteadaptiv und nehmen die kurzzeitigen Schwankungen des Raumklimas gut auf und geben es dann wieder gut ab. 2.2 Thermische/ökologische/ nachhaltige Qualität der Gebäudehülle Vorrangig sind einfache, bewährte, langlebige Konstruktionen und Verkleidung, wobei immer die Vorteile der unterschiedlichen Baustoffe eingesetzt werden. 2.2.1 Außenbauteile Außenwände U<0,20 W/m²K und Hohe Wärmespeicherung durch massige Bauteile Außendecken /Dächer mit 30Wärmedämmung U <0,12 W/m²K Glasfassaden und Verglasungen mit 3 Fach Verglasungen Fenster Ug=0,60 W/m²K, Uw<1,00 W/m²K g= 0,50 Kuppeln /Schrägverglasungen Ug=0,60 W/m²K, Uw<1,00 W/m²K g=0,30 Bauteile gegen Erde U<0,25 W/m²K Bauteile gegen unbeheizt U<0,25 W/m²K 2.2.2 Innenbauteile massive Geschossdecken mit Estrichkonstruktion Teils massive Innenwände aus STB oder HLZ im Nassbereich Teils Leichtwände mit Heraklith und ökologischer Beplankung und Verputz 3 Konditionierung 3.1 Aufstockung Fensterlüftung Mechanische Be-u Entlüftung mit 75% WRGW 3.2 Werkstätten Fensterlüftung Abluft für Maschinen 4 Thermische Qualität im Winter Flächen bzw. Niedertemperaturheizungen, warme, Oberflächen und zugfreie Lüftungssysteme sowie, Zonierung in Klimabereiche garantieren ein effizientes, aber behagliches und nutzungsfreundlich leben (Wohnen, lernen, arbeiten, essen, heilen) 5 Thermische Qualität im Sommer Das sommerliche Klima in einem Raum hängt von den vorhandenen Immissionsflächen (Fensterflächen), dem erreichbaren Luftwechsel (vor allem auch in den Nachtstunden), dem Speicherverhalten der opaken Bauteile und von der Klima- bzw. Lüftungsanlage ab. Effiziente Sommernachtslüftung über Lüftungsflügel soll auch trotz Sicherheitsansprüche erreicht werden. Die Steuerung des außenliegenden Sonnenschutz gewährleistet auch bei Abwesenheit, dass die sommerliche Überwärmung im Normbereich liegt. 6 Schallschutz Die Außenbauteile (Außenwände und Fenster) erfüllen den erhöhten Schallschutz. Die Anforderungen an die Innenbauteile werden in Abhängigkeit von der Raumnutzung und den Ansprüchen bestimmt und weichen daher teilweise von den Anforderungen an den Schallschutz gemäß ÖNORM B 8115 Teil 2 ab: Lt. ÖMORM B 8115 / 2 beträgt die Mindestanforderung an den Trittschallschutz bei L´n,T,w = 48 dB. Aufgrund des hohen Anspruchs sollten jedoch folgende Normtrittschallpegel eingehalten werden: Ein guter Trittschallschutz wird durch massive Decken und Schwimmenden Estrich auf TDPT erreicht. Ausreichende Schüttungshöhen minimieren das Fehlerrisiko für Schallbrücken durch Installationen. Die haustechnischen Einrichtungen werden je nach Lage eingehaust oder mit Lärmschutzwänden umzäunt und abgeschirmt. 7 Raumakustik - Akustische Behaglichkeit im Raum Zur Erreichen einer akustischen Behaglichkeit sowie das Schaffen von Voraussetzungen für ein erfolgreiches Arbeiten, lernen, lehren, entspannen und arbeiten müssen in Räumen akustische Maßnahmen vorgesehen werden: 7.1 Aufstockung Klassen Absorbierende abgehängte Decke Wandabsorber an Rück und Seitlicher Wand zB Pinnwände 7.2 Werkstätten Absorberflächen mit abgehängten Systemen wie Baffels oder Segel Wandabsorber b ei lauten Maschinen Einhausungen und Schallschleusen 8 Nachhaltigkeit - Tradition - Bewusster Umgang mit der Natur 8.1 Ökonomische Qualität - LCC Hinsichtlich einer ganzheitlichen Betrachtung über den ganzen Lebenszyklus einer Baukonstruktion, deren Verbindungsmittel Bauteilanschlüsse Herkunft der Baustoffe Herstellung Transport Wartung Abbaues, Entsorgung oder Wiederverwendbarkeit LCC = Herstellungskosten + Betriebskosten + Entsorgungskosten 8.2 Ökologische Qualität Hinsichtlich einer ganzheitlichen Betrachtung über den ganzen Lebenszyklus einer Baukonstruktion, deren Verbindungsmittel und Bauteilanschlüsse von deren Herkunft der Baustoffe, deren Herstellung, Transport sowie Wartung Instandhaltung und letztendlich deren Abbaues, Entsorgung oder Wiederverwendbarkeit wurde bei der Auswahl der Baukonstruktionen acht genommen. Über die Ökobilanz im Zuge einer Gebäudezertifizierung werden die Verwendeten Baustoffe hinsichtlich ihres Einflusses auf unsere Umwelt überprüft und aufsummiert. Ziel ist das Verwirklichen eines Gebäudes von hoher ökologischer, ökonomischer, sozialer technischer und funktioneller Qualität. Angestrebt wird auch eine Gebäudezertifizierung (Gütesiegel für Gebäude) gemäß den Richtlinien der ÖGNB (zB Klimaaktiv, TQB oder IBO)
