massiv multifunktional
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SoSe 2013 . BACHELOR massiv multifunktional. msa | münster school of architecture Sustainable Building Design Studio Prof. i.V. Hans Drexler Sustainable Building Design Studio SoSe 2013 . BACHELOR massiv multifunktional msa | münster school of architecture Sustainable Building Design Studio Prof. i.V. Hans Drexler . Layout & Gestaltung: Klaus Dömer 2 massiv multifunktional SoSe 2013 . BACHELOR 3 4 REFERATE Sandra Bolle Haus Rauch Sandra Bolle handmade school Kelly Stockbrügger & Melina Heubrock Social Housing, Mulhouse Pia Lickes & Daniel Stockhausen Tour Bios-le-Pretre Drout Pia Lickes & Daniel Stockhausen Tivoli Garden, Tucherpark München Sarah Wilinski & Fabian Baumeister Haus Presenhuber Helene Kara & Daniel Schlinge Het Oosten Pavillon Helene Kara & Daniel Schlinge Firmensitz DachTechnik Briel Alice Evrard & Daniel Heuermann Schielhaus am Hochschwab Marie Droll & Benjamin Droll Institut der Uniklinik Freiburg Marie Droll & Benjamin Drol Patchwork-Haus Müllheim Kerstin Bönning & Meike Jongebloed Wall House Kerstin Bönning & Meike Jongebloed Antivilla Bartosz Pogoda & Florian Schlering Sportinstitut BFTS in München Bartosz Pogoda & Florian Schlering Wohnanlage in Schwabing Bartosz Pogoda & Florian Schlering Büro- und Geschäftshaus Eva Ohters & Malte Böing Gemeindezentrum Ludesch Eva Ohters & Malte Böing Wohnhaus Schuller 8 - 39 40 - 55 56 - 69 70 - 75 76 - 79 80 - 89 90 - 99 100 - 107 108 - 117 118 - 125 126 - 135 136 - 145 146 - 149 150 - 153 154 - 157 158 - 161 162 - 171 172 - 179 5 6 massiv multifunktional REFERATE 7 Haus Rauch Martin Rauch und Roger Boltshauser eine Analyse von Sandra Bolle Lehm besteht aus Ton und Sand und entsteht aus der Zerstörung anderer Gesteine. Kaum ein Lehm gleicht dem anderen. Der Sand- und Tonanteil ist wie die Tonart sehr entscheidend für die Baueigenschaften des Lehms. Lehmböden weisen oft die gesamte Skala der Erdfarben auf, von Weiß, Hellbeige, Gelb über Ocker und Braun bis zu Graublau und Rot. In feuchtem Zustand ist Lehm, je nach Zusammensetzung, ein mehr oder weniger bildsamer Baustoff, der durch Lufttrocknung hart und tragfähig wird. Lehm steht fast überall auf der Welt als lokales Baumaterial zur Verfügung. Daher ist Lehm der älteste und der am weitesten verbreitete Baustoff der Welt. Mehr als ein Drittel der Weltbevölkerung lebt in Häusern, die ganz oder teilweise mit Lehm gebaut sind. Bis zu 40 verschiedene Lehmbautechniken kommen dabei zur Anwendung. So unterschiedlich wie die lokalen Lehmvorkommen, so verschieden sind auch die entsprechenden Lehmbautechniken. Er zählt zu den ökologischten und bauklimatisch geeignetsten Baustoffen: 8 - gute bauphysikalische Eigenschaften - große thermische Speichermasse, Fähigkeit zur Feuchteregulierung, hält die Innenluftfeuchtigkeit auf kons tante 45-55% - rückstandslose Wieder- und Weiterver wendbarkeit - Lehm gibt keine Schadstoffe ab - geringer Aufwand an Primärenergie Trotzdem findet der Lehmbau gerade in Regionen, wie Afrika oder Ostasien wenig Akzeptanz. Dort gilt der Lehmbau als ärmlich bäuerliche Bauform und wird meist durch den Ziegel- oder Betonbau ersetzt. Diese Bauweisen sind jedoch eigentlich gar nicht so gut für das lokale Klima geeignet. Aber auch in Mitteleuropa wird der Lehmbau mit zahlreichen negativen Bildern und Vorurteilen assoziert. Größtes Hindernis für das Bauen mit Lehm ist ein mangelndes Vertrauen in die Fähigkeiten als Baumaterial und fehlende kompetente Handwerker oder Firmen. Randloses, vollflächiges Rendering oder Modellfoto eures Projektes kein Text 9 Erst dem vorarlberger Lehmbaukünstler Martin Rauch und dem schweizer Architekten Roger Bolthauser gelang eine Überwindung dieses kontrakarierten Wertesystems. Die beiden wollen ein anderes Bild des Lehmbaus vermitteln. Sie fanden eine neue zukunftsweisende Interpretation der Lehmarchitektur mit dem Haus Rauch in Schlins. Das Wohn- und Atelierhaus überzeugt sowohl in technischer und bauphysikalischer Hinsicht mit präzisen Details, als auch in haptischer und ästhestischer Hinsicht mit hochwertigen, edlen Oberflächen und einer minimalistischen Material- und Formsprache. Was macht die Arbeiten von Martin Rauch so erfolgreich? Martin Rauch verfolgt seit den frühen 1980er Jahren ein konkretes Ziel: Er möchte so bauen, dass sich ein Haus nach hundert Jahren rückstandsfrei, ohne jede Kontamination in die Natur zurückverwandeln kann und sich in sein Aus10 gangsmaterial dekonstruieren kann. Es soll im Einklang mit den natürlichen Kreisläufen stehen und die aufgewendete Energie der Herstellung, des Betriebes und des Abbaues von Gebäuden absolut minimieren. Ihm ist es wichtig, dass man den naheliegendsten und kostenlosen Stoff, das Erdreich des Baugrundes, so pur wie möglich als das Material der Architektur nuzt. „Die Schale, die uns räumlich umgibt, soll so atmen, so diffundieren können, wie unsere Körper; meine Bauten sind deshalb nicht mit Kunststoffen oder hochverdichteten, energieaufwendigen Materialien abgesperrt, versiegelt, glattgemacht; sondern roh gefügt und belassen, wie Sushi- nicht gekocht!“ [Martin Rauch] Standort Das Haus steht an einem steilem Südhang in Schlins in Vorarlberg, einem Dorf an der Straße von Feldkirch bis Bludenz. Direkt oberhalb und neben dem Haus beginnen weitläufige Wiesen- und Waldflächen. Es ist vom Fundament bis zur Traufe gefügt aus dem an Ort und Stelle gewonnenen Erdaushub. Konsequent Von den Böden, den Deckengewölben, Wand- und Deckenputzen, von den Stufen, den Fließen und Waschtischen bis zu den Dachplatten ist es komplett dh. zu 85% aus Lehm gestampft, gebrannt, gepresst, gestrichen, gespachtelt und gegossen. Der größte teil der eingesetzten Materialien und Techniken wurde von Martin Rauch selbst entwickelt oder weiterentwickelt. Ausdruck Aus der Ferne ähnelt der erste Eindruck zunächst den vieler Sichtbetongebäuden. Doch wenn man sich ihm nähert stellt man fest: Seine Wände sind aus Lehm. Der Stampflehm erscheint rau, und die Erosionsspuren an der Fassade geben ihm einen lebendigen Charakter und haptischen Reiz. Das Gebäude erweckt den Anschein, dass es aus dem Boden wächst. Es wirkt wie eine überdimensionale monolithische Tonskulptur. „Etwas tun und es im nächsten Schritt wieder ein wenig zurücknehmen- das ist eine Haltung, die auf harmonische Verhältnisse aus ist.“ [Axel Simon] 11 Gebäudestruktur Das Gebäude unterteilt sich in drei Geschosse. Die Intimität der Räume der einzelnen Geschosse nimmt von Etage zu Etage zu. 12 13 Erdgeschoss Im Erdgeschoss, das zu einem Großteil im Hang sitzt, befinden sich Eingangs- und Stauräume sowie ein Gästezimmer mit eigenem Bad. Der sich im Erdgeschoss befindende Eingangsbereich, der gleichzeitig als Garage genutzt wird, öffnet sich dem vorliegenden Kiesplatz. Die Wände zeigen hier wie überall im Erdgeschoss, die charakteristische Schichtung des rohen Stampflehms. Der Garagenraum besitzt eine Decke aus gebrannten Lehmziegeln und einen Trasstonboden. Im Erdgeschoss befindet sich zusätzlich eine separate Kleinwohnung und der Vorratsraum. Sie öffnen sich direkt den rohen, schroffen Felsformationen des Grundstücks. In den als Weinkeller verwendeten Katakomben begegnet man dem Ursprung des Hauses, genauer gesagt, dem Boden, der zu Baumaterial wurde. Über eine Schwelle betritt man das zu den oberen Geschossen führende Treppenhaus. Es hat einen korbbogenförmigen Grundriss. Der besondere Reiz des Treppenhauses entsteht durch die von runden Glasbausteinen durchsetzen Kuppel und Stufen. Mildes Licht sickert somit nach unten. Es wird eine beinahe fast sakrale Atmosphäre geschaffen. Die in einem Stück gefertigte Brüstung des Treppengeländers aus schwarzen Stahlblech führt elegant nach oben und nimmt somit das folgende Aufsteigen als Geste vorweg. 14 15 1. Obergeschoss im ersten Obergeschoss liegen die Wohnräume, die Wohnküche und ein zweigeschossiger Atelierraum. Vom rohen Erdgeschoss kommend erscheinen die Etagen darüber, wie dessen verfeinerte Form. Im Wohnund Ateliergeschoss verwendet der Lehmbaukünstler einen hellen, feinkörnigen Lehmputz in Kombination mit gewachsten Stampflehmboden. Die Kaseinspachtelung der Schiebetüren und Küchenfronten erzeugen eine einheitliche, helle und sinnliche Atmosphäre. Im Zentrum des Geschosses befindet sich der Essbereich mit der offenen Küche. Über zwei Stufen gelangt man den tiefer liegenden Wohnraum, der über ein sehr großes quadratisches Fenster verfügt. Auf der Seite des Hanges ist das doppelgeschossige Atelier angeordnet. Es verfügt über ein schmales Fensterband unterhalb der Decke und wird lediglich von Norden belichtet. Zwei Terrassen öffnen sich der umliegenden Landschaft. Sie sind nach Nordost und Südwest ausgerichtet und schneiden tief in den Baukörper hinein. Inmitten der schraffierten Lehmfläche sitzen bündig die großen Eichenfenster. Mal eine mal zwei seitliche , schmale Lüftungsflügel fassen die Fenster. Wandinnenseitig sind diese mit Kasein verspachtelt. Die Nischen dieser Lüftungsflügel liegen somit in der Tiefe der Mauern und sind darum auch die meiste Zeit im Schatten. Die ebenfalls mit Kasein verspachtelten, vertieften Fensterrahmen bieten dem Bewohner gemütliche Sitzflächen. Von hier aus hat man den direkten Bezug zum Außenraum: Sitzt man im Fensterrahmen, so sitzt man ,gefühlt‘ draußen. 16 17 2. Obergeschoss Im obersten Geschoss gibt es zwei Schlafzimmer und das Badezimmer mit kleinem Waschraum. Das zweite Obergeschoss ist ein großer Raum, der sich durch Schiebelemente teilen lässt .Man betritt die Etage in einem Gang, der durch die Wand des Badezimmers gebildet wird. Durch die runden Glasbausteine in den keramischen Steinen der Wand fällt Licht in den Gang. Beide Enden führen jeweils in einen Schlafraum. Einer der beiden Schlafräume liegt sehr abgeschieden, lässt sich aber problemlos zu einem lichten Tagesraum machen: Wenn man die verschiebbare, schalldichte Wand zum Luftraum des Ateliers öffnet, blickt man durch den hohen Raum hindurch auf den Hang. Die schwarzweiß gemusterten Boden- und Wandfließen im Bad wurden von MArtin Rauchs Frau Marta im traditionellen japanischen Raku- Verfahren entworfen und hergestellt. Hierbei stellt jedes handgeformte Stück ein Unikat dar. Waschbecken und Dusche bestehen aus schwarzen gebrannten Lehm. Ein Panoramafenster erlaubt weite Blicke auf die umliegenden Wiesenflächen. Beim Rakubrand werden die Objekte in einem Ofen bei 1000°C erhitzt und dann in glühendem Zustand herausgenommen. Danach werden sie mit Sägemehl, dass auf der heißen Oberfläche verbrennt, bedeckt. Der entstehende Rauch (Kohlenstoff), der Sauerstoffentzug sowie die im Sägemehl enthaltenen Mineralien wirken stark auf die Keramikoberfläche und die Glasurfarbe ein. Unglasierte Oberflächen färben sich schwarz ein, bei glasierten setzt sich der Rauch in den Glasurrissen ab. Die Risse, dass sogenannte Craquelé, werden sichtbar. Mit einer Stahlbürste wird die Rußschicht anschließend von der Glasur entfernt. 18 19 20 21 22 Außenwände Herstellung von Stampflehmwänden Da kein Stabilisator verwendet wurde musste eine Alternative gefunden werden. Rauch entschied sich dabei für einen konstruktiven Wetterschutz um einen freibewitterten Stampflehmbau möglich zu machen. In den Stampflehm wurden Schichten von Ziegelplatten eingearbeitet, die aus der Fassadenoberfläche herausragen. Diese brechen den Schlagregen. Die Lehmziegelleisten funktionieren also als Tropfnase. Folglich bezwecken sie einen langsamen Wasserfluss an der Fassade und folglich wird somit eine Erosion stark vermindert. „Der Feinlehmanteil wird dabei anfangs in großer Menge abgespült, wobei das im Stampflehm enthaltene Steingranulat stabilisierend auf die Lehmoberfläche wirkt, das heißt die Erosion wird in der Folge langsamer“, fügt Martin Rauch hinzu. Ohne Stabilisatoren im Lehm wird die Festigkeit der Stampflehmwände ausschließlich über die Verdichtung und Verzahnung des im Aushub vorhandenen Steinma- terials erreicht. Damit kommt sowohl der Ausführung der Stampflehmarbeiten als auch der Auswahl des richtigen Korndurchmessers besondere Bedeutung zu. In Schlins wurde Steinmaterial mit einer Korngröße bis 30 mm Durchmesser verwendet. „Dieses gesiebte Aushubmaterial verfügt über eine ausgezeichnete Qualität in der Sieblinie, um tragende Wände zu erstellen“, sagt Martin Rauch. Die Dicke aller Wände wurde auf 45 cm festgelegt . „Diese Wanddicke hat sich im Hinblick auf ihre konstruktiven, bauphysikalischen, formalen und ausführungstechnischen Eigenschaften bewährt“, so Rauch. Gearbeitet wurde nach der „Pisee“ Stampflehmtechnik. Der Lehm wurde in horizontalen Schichten von rund 12cm Stärke in die Schalungen kontinuierlich eingebracht. Die krümelige, erdfeuchte Masse wird in Lagen von15 cm eingeschüttet und mit Pressluftstampfern und Vibrationswalzen verdichtet. Nach jeder dritten Lage wurden die Ziegelplatten an der Schalungsaußenkante eingelegt und mitgestampft. 23 24 Wärmeschutz Ringbalken l Lastabtragung Innen erhielten die Wände eine Schilfrohrdämmung, die anschließend mit Lehm verputzt und zusätzlich mit Schrauben gesichert wurden. Die Wanddicke stieg somit auf insgesamt 65 cm. „Schilf ist einer der wenigen nachwachsenden Rohstoffe, der durch seinen hohen Alkalianteil ohne Konservierungsmittel verwendet werden kann“, erläutert Martin Rauch. Der 3cm starke Lehminnenputz wurde zusammen mit lokalem Sand und aufbereiteten Lehm auf der Baustelle angerührt. Vor Ort wurde er mithilfe einer Lehmputzpumpe auf die Wände aufgetragen und vollflächig mit einem Flachsgewebe armiert. Über der ersten Lage Schilfrohrmatten befindet sich eine zweite wiederum mit Lehm verklebte Schicht Schilfrohrdämmung. Da das Haus ständig bewohnt wird, kommt es trotz Dämmung nicht ohne eine Heizung aus. Daher verlegten die Handwerker auf den innen gedämmten Außenwänden im Lehmputz eine Wandheizung aus 8 mm dicken flexiblen Kunststoffrohren. Um im dreigeschossigen Gebäude die Lasten aus den Dippelbaumdecken in die Stampflehmaußenwände sicher übertragen zu können, bedurfte es jeweils knapp unter der Deckenkonstruktion mehrerer Ringbalken. Sie umspannen in allen drei Geschossen das gesamte Haus. In diese aus einer Lehmtrasskalk Mischung ausgeführte Ringbalken ist eine Stahlarmierung eingelegt und ihnen befindet sich eine 15 cm dicke Stampflehmüberdeckung. Der Lehmbaukünstler erzählt: „Trasskalkmörtel eignet sich sehr gut für den Lehmbau. Das Trassmehl verbessert die Plastizität und das Wasserhaltevermögen, zudem wird durch das sehr langsame Abbinden eine gute Verbindung mit dem Stampflehm erzielt. Die dämmenden Eigenschaften des Trasskalkringbalken können mit Leichtzuschlägen wie beispielsweise Lava- Blähglasschotter oder auch Blähton thermisch verbessert werden. Um dabei eine feuchtigkeitsregulierende Wirkung zu gewährleisten, sind alle Holzbauteile in der Außenwand mit fettem Lehmmörtel ummantelt, damit wird Tauwasserbildung vermieden.“ Die Decken wurden als Dippelbaumdecke, Ziegelfaltdecke und auch als Glasbausteinkuppel ausgebildet. 25 Dippelbaumdecke Beim Haus Rauch wendet Martin Rauch die traditionelle, historische aus der aus österreich bekannte Deckenkonstruktion mit Dippelbaumbalken ein. Hierbei wurden Dreiseitig behauene, also halbrunde und an den Passstellen wenig zugehauene Dippelbäume unmittelbar mit der Längsseite auf den Ringbalken aneinandergereiht und gleich danach mit Löhmmörtel eingebettet. Ein großer Vorteil ist hierbei der Feuchtigkeitstransport zwischen den Materialien. Lehm ist trockener als Holz und entzieht somit dem Holz die Feuchtigkeit. Die Dippelbaumdecke ragt die Stampflehmwand hinein und wird dadurch eingespannt. Da die Massive Holzkonstruktion nicht sichtbar sein sollte, überdeckte man sie mit Lehmbauplatten und Feinputz. Darauf befinden sich dann noch die Leitungen, welche in einer Mischung aus Korkschrot, Sägemehl, Lehm und Trasskalk eingebettet wurden. Martin Rauch will damit eine hohe Tragfähigkeit und eine gute Trittschalldämmung gewährleisten. Dach Wie auch in den Zwischengeschossdecken, bilden auch in der Dachkonstruktion die Dippelbalken das tragende Element. Als Gefällschicht dient ein Gemisch aus Lehm, Trass und Korkschrot, das mit einer Bitumenbahn abgedichtet wurde. Auch beim Dach wurden wiederum Schilfmatten als Wärmedämmung verwendet. Den oberen Abschluss bilden handgefertigte gebrannte Lehmziegel, welche auf einer Lavaschotterschüttung aufliegen. 26 27 Ziegelfaltdecke Für die Ziegelfaltdecke (Hourdisdecke) stellten die Handwerker hingegen die gleichen Ziegelplatten, wie sie sie bereits in die Stampflehmaußenwände gelegt hatten, als verlorene Schalung auf die umgekehrt eingebauten T-Stahlträger. Zunächst legten sie die Ziegelplatten auf eine Hilfsschalung aus Holzlatten, anschließend wurden die Fugen mit Lehmmörtel verstrichen. „Dadurch ist die Konstruktion stabil. Sie dient gleichzeitig als Schalung für den Trasskalkmörtel, der später beim Vergießen der Deckenplatte abgedichtet wird“, berichtet Martin Rauch. 28 Fundament l Feuchteschutz Grundlage für einen standsicheren Stampflehmbau ein vor allem vor Wasser geschütztes Fundament. Die Handwerker stellten daher die Streifenfundamente aus Beton (C15) mit geringem Anteil an Zement und unter Beimischung von Trasskalk bis in eine Tiefe von 60 cm unter dem Keller ohne Stahlbewehrungen her. Nachdem sie die Betonschalung abgenommen hatten, verlegten sie an den Außenseiten der Fundamente und auf deren Mauerkronen Bitumenbahnen. So ist die Gründung selbst und die direkt darauf aufgesetzten Kelleraußenwände vor Feuchtigkeit von unten geschützt. Da auch die Kellerwände aus Stampflehm hergestellt wurden, erhielten diese nach Austrocknung außen ebenfalls eine Lage Bitumenpappe sowie eine Glasschaumdämmung. „Damit kein Hangwasser unter dem Haus durchrinnen kann, haben wir die Fundamentbasis außen mit fettem Lehmschlag abgedichtet“, sagt Rauch. Als man beim Aushub alte Tonrohre fand, kam der Bauherr auf die Idee, diese zur Fundamententwässerung zu nutzen. „Die Funktionsfähigkeit solcher Tonrohre ist nachhaltig: Durch die kapillare Materialstruktur funktionieren sie auch dann noch, wenn sie komplett verschlammt sind“, kommentiert Martin. Diese Drainage funktioniert in Verbindung mit dem Lehmschlag so gut, dass die aus Stampflehm hergestellten Kellerböden keiner Abdichtung bedurften. Letztendlich wurde erreicht, dass der trockene Felsboden unter der Gründung in Verbindung mit dem diffusionsoffenen Bodenaufbau als natürlicher, massiver Klima- und Wärmepuffer funktioniert. 29 30 Stampflehmboden Trasstonboden Das gesiebte Aushubmaterial wurde wie bei den Stampflemwänden in die Schalung eingefüllt, in den Räumen ca. 15 cm stark plan ausgezogen und verdichtet. Bei dem Verdichtungsvorgang benutzt man als erstes Glättschuhe und danach noch eine schwere Vibrationsplatte. Da viele Unebenheiten, Öffnungen und Fugen auftreten muss der Boden noch mithilfe von Quarzsand und einer Einscheibenmaschine aberodiert und mit Lehmschlicker abgespachtelt werden. Danach folgt erst mal der Trocknungsprozess. Durch das Schwinden des Lehms entstehen feine Risse im Boden. Diese sind aber nicht als negativ anzusehen, sondern im Gegenteil: Sie sorgen dafür, dass der Boden elastisch bleibt und keine Spannungen aufgebaut werden können. Abschließend wurde nur noch zur Imprägnierung ein wenig Kasein und Wachs aufgetragen. Folglich ist der Boden pflegeleicht. Trasstonböden werden im Grunde ähnlich hergestellt wie Stampflehmböden, nur dass zusätzlich zum Lehm Trasston hinzugemischt wird. Auch hierbei kommen verschiedene Oberflächenbehandlungstechniken, wie das Abschleifen, Imprägnieren oder eine Wasserstrahlbehandlung, zum Einsatz. 1 Schlammziegel gebrannt 40 mm Schüttung Lavaschotter Abdichtung Bitumenbahn 3x 4 mm Dreischichtplatte 27 mm Dämmung Schilfrohrmatte 4x 50 mm Abdichtung Bitumenbahn 4 mm Kork- Trass- Lehm Mischung im Gefälle 2 Balkendecke in Dippelbaum- Bauweise 180 mm Ausgleichsholz Lehmbauplatte 25 mm Lehmputz 5 mm 3 Stampflehm 450 mm Dämmung Schilfrohrmatte 2x 50 mm Lehmputz mit Wandheizung ( Grundputz, Feinputz mit Marmormehl) 4 Fenster Eiche außen unbehandelt raumseitig geölt Isolierverglasung 5 Dreischichtplatte Fichte 27 mm mehrschichtige Kaseinspachtelung geschliffen und gewachst 6 Stampflehmboden 100 mm mit pflanzlichem Heißwachs gewachst Ausgleichsschicht Kork- Trass- Lehm- Mischung 7 Erosionsschutz Schlammziegel, gebrannt 280/ 120/ 30 mm 8 Ringanker Trasskalk mit Armierung 300/ 150 mm 9 Spritzwasserschutz Schlammziegel, gebrannt 400-600/ 300/ 40 mm 10 Abdichtung Bitumenbahn 2x 4mm Schaumglas 100 mm Abdichtung Bitumenbahn 4 mm 11 Schilfrohrmatte 50 mm Verbunddecke aus Trasskalkmörtel Stahlprofil T 60/ 60 mm Schlammziegel gebrannt 30 mm 12 Trasstonboden geschliffen 100 mm Holz- Trass- Lehm- Mischung kapillarbrechende Schotterschüttung 31 Kaseinspachtelung Fenster und Türen Die eingesetzten Holzwerkstoffe für Schiebetüren und Fensterrahmen sowie die Küchen- und Badmöbel wurden mit einer dünnen Lehmkaseinmasse überspachtelt. Lehm besitzt die Eigenschaft Holz Feuchtigkeit zu entziehen. Dies ermöglicht eine fugenlose Verbindung zwischen Holzbauteilen der Fenster und dem Lehm. Es wurde bewusst auf künstliche Klebemittel oder Schäume verzichtet. Im Gegenzug kam Flachsfaser zum Einsatz. Dieser wurde erst in Lehmschlicker getaucht und anschließend zwischen Fensterrahmen und Lehmwand eingebracht. Kasein ist ein Milcheiweiß, das zusammen mit Kalk ein dauerhaftes, starkes und natürliches Klebemittel bildet. Die Kaseinoberflächen sind jeweils angeschliffen, mit Leinöl imprägniert, anschließend gewachst und poliert. Aufgrund dessen sind die Oberflächen auch ziemlich wasserfest, hart und pflegeleicht. Öffnungen l Tür- und Fensterstürze Die Öffnungen des Gebäudes stellten eine große Herausforderung dar. Im Lehmbau sind normalerweise sehr schmale hohe Öffnungen üblich. Martin Rauch strebte jedoch große Fensteröffnungen an. Zudem sollten die Fensterstürze nicht sichtbar sein. Um dies konstruktiv und statisch zu ermöglichen, musste ein neues Verfahren entwickelt werden: Ein Sturz aus Trasskalk und Stahlarmierung wurde vor Ort hergestellt und danach mit einer 15 cm dicken Stampflehmschicht verkleidet. Martin Rauch erklärt: „ Dazu wurde in der Schalung zuerst die 15 cm starke Lehmfassade gestampft, danach die Innenschalung entfernt und dieser Lehmwandteil mit um 3 cm hervorstehenden Schrauben versehen, die ihn am Sturz fixieren. Anschließend wurde die Stahlarmierung positioniert und mit Trasskalk vergossen.“ Insgesamt arbeitete man verschiedene Sturzvarianten heraus. Es gibt sowohl Versionen bei denen man zusätzlich Stahlträger in die Stampflehmwand mit Trasskalk eingießen musste. Andererseits verzichtete man bei den Türen sogar ganz auf einen Sturz und stampfte eine Stahlarmierung direkt in die Lehmschichten ein. Ein Sonderfall stellten die Fensterstürze der großen Fensterbänder des Ateliers dar. Hierbei musste ein sieben Meter langer Sturz aus Trasszement und Kalk hergestellt werden. Dieser Sturz wurde zusätzlich von innen mit einer 10 cm starken Dämmung versehen. 32 Treppenstufen Im Gegensatz zu allen anderen Räumen im Haus sind die Stampflehmwände im Treppenhaus innen abgerundet. Dies hat gleich mehrere Gründe: sowohl statische als auch thermische; zudem lassen sich die drei Geschosse hohen Stampflehmwände in der runden Form einfacher ausführen. Eine handwerkliche Herausforderung war der Einbau der Stufen in die Treppenhauswände. Hierzu belegten die Handwerker die abgerundete, geschosshohe Innenschalung für die Treppenhauswände mit einer glatten, 4 mm dicken Paneelplatte, auf der sie den Treppenverlauf 1:1 aufzeichneten. Die für die Aussparung der einzelnen Stufen aus Holz vorbereiteten Schalungskörper stampften die Handwerker nach und nach mit in die Wand ein. Auch die 8 cm dicken Treppenstufen selbst sind handwerklich eine ausgesprochene Besonderheit: die Mitarbeiter von Lehm Ton Erde Baukunst fertigten sie mit einer Stahlarmierung auf der Baustelle im Gießverfahren aus gewaschenem Aushublehm unter Zugabe von grünlichem Gesteinssplitt und Trasszement. Nach dem Aushärten wurden sie in einem Steinmetzbetrieb geschliffen und poliert. Wieder auf der Baustelle angekommen, schoben die Handwerker die Stufen einfach in die Schalungskörper ein. Die Fuge zwischen den Treppenstufen und den Schalungskörpern wurde anschließend mit Gips vergossen. Glassteinkuppel Für letztere verwendeten die Handwerker eine Leichtbetonmischung, die sie über eine Negativform der Kuppel zwischen die darauf verteilten runden Glasbausteine gossen. Von innen erhielt der Leichtbeton der Glasbausteinkuppel einen bis zu 5 cm dicken Überzug aus farblich dem Stampflehm angepassten Lehmputz. Er absorbiert Tauwasser und übernimmt somit die Feuchtigkeitsregulierung. 33 U-Wertberechnung Außenwand gegen Erdreich: U- Wert: 0,17 W/ m2K ________________________________________________________________________________________________ 3 cm Lehmputz 5 cm Schilfplatte 1 cm Lehmputz 5 cm Schilfplatte 1 cm Lehmputz 45 cm Stampflehm 10 cm Schaumglas Außenwand: U- Wert: 0,52 W/ m2K ________________________________________________________________________________________________ 3 cm Lehmputz 2 cm Schilfplatte 1 cm Lehmputz 5 cm Schilfplatte 1 cm Lehmputz 45 cm Stampflehm Dach: U- Wert: 0,19 W/ m2K ________________________________________________________________________________________________ 1 cm Bitumen 15 cm Schilfplatte 1 cm Bitumen 3 cm Leichtlehm 22 cm Holzbalken 2 cm Luftschicht 2,5 cm Lehmbauplatte 0,5 cm Lehmputz Boden gegen Erdreich: U- Wert: 0,24 W/ m2K ________________________________________________________________________________________________ 12 cm Trasston geschliffen 20 cm Leichtlehm Erdreich Fenster: Ug- Wert: 1 W/ m2K ; Uf- Wert: 2 W/ m2K ________________________________________________________________________________________________ 2- fach Isolierverglasung mit Holzrahmen 34 Energiekonzept Heizung Das Recourcenkonzept ist auf der Erzeugung möglichst geschlossener und ausschließlich natürlicher Energie- und Materialkreislaufe ausgelegt. Fast alle Materialien konnten vor Ort selbst gewonnen werden oder aus dem Umkreis angeliefert werden. 90% der Materialien könnten problemlos wiederverwendet werden oder vor Ort verrotten. Die zum Heizen und Aufbereiten des Warmwassers benötigte Energie wird zu 100 % aus erneuerbaren Energien geschöpft. Allgemein legten die Planer großen Wert auf Nachhaltigkeit, sowohl in ökologischer und ökonomischer als auch in sozialer Hinsicht. Zusätzlich wollten sie den Anteil an grauer Energie soweit wie möglich gering halten. Es gibt einen Pufferspeicher mit integriertem Boiler für das Warmwasser, der sich im Obergeschoss befindet. Über eine 14m2 große Kollektorfläche auf dem DAch sowie über einen Speicherofen mit Kochstelle in der Küche, welcher mit Stückholz betrieben wird, wird Wärme erzeugt und somit der Pufferspeicher gespeist. Dazu muss gesagt werden, dass in Schlins jedem Bürger 3m2 Holz aus dem Gemeindewald frei zur verfügung steht und es dadurch erst sinnvoll wird. Zudem steht im Erdgeschoss eine Pelletheizung, welche den Pufferspeicher aufheizt, wenn die zuvor genannten Wärmeerzeuger zu wenig Energie liefern. Zur Wärmeverteilung verwendet Rauch eine Wandheizung. Mithilfe des Pufferspeichers kann diese mit Wärme versorgt werden. 35 Vorteile ________________________________________________________________________________________________ - Verwendung von natürlichen Materialien aus der Umgebung --> 85% des Baumaterial wurden direkt aus der Baugrube gewonnen --> keine Raumluftbelastung durch Schadstoffe --> kurze Transportwege --> Wertschöpfung bleibt in Region --> geringer Grauenergieanteil - 40% weniger als bei konventionellen Bauweisen -Verantwortungsvoller Umgang mit Resourcen - Rückbau ohne Belastung der Umwelt - enge Zusammenarbeit mit Fachplanern vor Ort --> wirkt sich stark auf die Identifikation der Menschen mit der gebauten Umwelt aus - Jeder Raum ist seiner Nutzung entsprechend orientiert --> natürliche Belichtung wird optimal genutzt --> solare Direktgewinne über Stampflehmboden - hoher thermischer Komfort --> gute hygroskopische Eigenschaften von Lehm --> wände wirken wie Puffer --> gerade in Wintermonaten ist die relative Raumluftfeuchte höher als bei konventionellen Bauweisen, bei denen meist die Räume im Winter zu trocken sind --> ganzjährlich herrscht ein behagliches Klima - kein Schimmel- und Pilzbefall - eine Wartung oder Sanierung sollten über Jahrzehnte nicht notwendig sein Reperaturen fordern geringen Aufwand und sind danach nicht sichtbar - Energie wird aus erneuerbaren Energieträgern gewonnen --> Reduktion vo CO2 Emissionen - die Oberflächenstrukturen von Lehm und die Lichtstimmung verleihen vielfältige haptische Qualitäten und eine sehr sinnliche Atmosphäre 36 Nachteile ________________________________________________________________________________________________ - große Schichtdicken - schlechte U- Werte und schlechtes A/ V verhältnis --> Heizwärmebedarf deutlich höher als bei vergleichbaren konventionellen Holzbauten - vermehrter handwerklicher Aufwand - kein Sonnenschutz vorhanden --> Raumlufttemperatur in den Obergeschossen steigt im Sommer oft über 26°C an - mit der Wandheizung geht eine eingeschränkte Stellfläche für Möbel und eine erschwerte Aufhängung von Bildern einher - erhöhter Mobilitätsbedarf aufgrund der Lage - es gibt für lastabtragende und aussteifende Stampflehmwände derzeit noch in den wenigsten Fällen klare bau rechtliche Rahmenbedingungen und verbindliche Normwerte Fazit Abschließend ist zu sagen dass es Martin Rauch zusammen mit Roger Boltshauser die moderne Lehmarchitektur in eine neue Dimension führen. Das Wohnund Atelierhaus überzeugt sowohl in technischer und bauphysikalischer Hinsicht mit präzisen Details, als auch in haptischer und ästhetischer Hinsicht mit hochwertigen,edlen Oberflächen und einer minimalistischen Material- und Formensprache. An dem Projekt von Martin Rauch wird aber auch deutlich, dass großes Entwicklungspotential im Lehmbau in der Verbesserung der lokalen Materialaufbereitung und Verfahrenstechnik sowie in der Vorfertigung von Lehmbauteilen liegt. Aber auch das Speicherverhalten von Lehm muss weiter untersucht werden. Es besteht also noch Forschungsbedarf. Martin Rauch ist längst ein international gefragter Referent und Produzent. Die aus seiner Sicht wichtigste Folgerung aus dem in Jahrzehnten erworbenen Know- How sind nicht so sehr weitere schöne Einfamilienhäuser im ohnehin schon architekturgesegneten Vorarlberg oder anderswo in Europa, sondern seine Beraterolle für viele Studien- und Modellbauten in Südafrika, in den Townships von Johannesburg, oder in Nordindien. In diesen Schwellen- und Entwicklungsländern hilft seine Erfahrung wirklich Armen. Er vermittelt Ihnen wirksame Techniken des einfachen, billigen, klimatisch angenehmen Bauens und zeigt ihnen wie sie selbstständig mit viel Handarbeit diese Techniken realisieren können. Es ist wichtig, gerade solchen Ländern zu zeigen, dass Lehm als Baumaterial auch bei uns erfolgreich eingesetzt wird, um ihnen klar zu machen, dass Häuser aus Lehm nicht als ärmlich oder bäuerlich angesehen werden sollten, sondern diese im Gegenteil hohe ökologische europäische Standards erreichen könnnen. So stand der Lehmbauexperte Martin Rauch auch Anna Heringer, bei ihrem „handmade school“ Projekt in Bangladesch stets mit Rat und Tat zur Seite. 37 Projektübersicht Beteiligte Bauherr Lehm Ton Erde Baukunst GmbH Architekten Martin Rauch, Schlins und Roger Boltshauser, Zürich Projektsteuerung , Bauleitung Lehm Ton Erde Baukunst GmbH wissenschaftliche Begleitung HTA Luzern Kennwerte LageSchlins, Österreich Planungszeitraum 2004- 2008 Bauzeit2006- 2008 Nutzung Wohnhaus mit Atelier und Werkstatt Nutzer4 Bewohner Grundstücksfläche 631 m2 Grundfläche147 m2 BGF290 m2 HNF200 m2 WF120 m2 Energiebezugsfläche 271 m2 HNF/ BGF0,69 GRZ0,23 GFZ0,5 BRI1080 m3 Baukosten 30% der Baukosten unterliegen dem Entwicklungsaufwand 55% Lohnkosten (davon fällt allein 35% unter Schalungs und Stampfprozess , hoher handwerklicher Aufwand) Energiekonzept niedriger grauer Energiegehalt; Wandstrahlungsheizung; Kachelofen; Biomasse- Heizanlage (Holzpellets); Sonnenkollektoren 38 Heizenergiebedarf 72.05 kWh/ m2a konstruktives System Stampflehmbauweise Quellenverzeichnis und Bildnachweis - Haus Rauch, Ein Modell moderner Lehmarchitektur, Roger Boltshauser und Martin Rauch, 2011, Birkhäuser - Nachhaltige Architektur in Vorarlberg, Energiekonzepte und Konstruktionen, Ulrich Dangel, 2010, Birkhäuser - Nachhaltige Wohnkonzepte, Entwurfsmethoden und Prozesse, Hans Drexler und Sebastian el Khouli, 2012, Edition DETAIL -http://www.lehmtonerde.at/de/ - db – Deutsche Bauzeitung, Material wirkt, 02/2010, S.32-39, Veredelte Erde - Detail, Einfach Bauen, Januar 2011, S.752-761, Moderner Lehmbau - eine Bauweise mit Entwicklungspotential - http://www.beatbuehler.ch/ ; Fotos: Beat Bühler - www.myslidestyle.ch ; Fotos: Albrecht Schnabel 39 handmade school Anna Heringer und Eike Roswag eine Analyse von Sandra Bolle 40 41 Anna Heringer Eike Roswag geb. 1977 in Rosenheim wohnhaft in Salzburg und Linz geb. 1969 in Gießen wohnhaft in Berlin seit 03/05 Projektmanager bei BASE habitat, ar chitektur konzepte, Kunstuniversität Linz 10/04-02/05 Mitbetreuung, -organisation und Durchführung des Südafrikaprojektes der Kunstuni versität Linz 10/04-03/05 Lehrauftrag an der Kunstuniversität Linz für Architektur - Forschung und Praxis 10/04 Diplom (Studienrichtung Architektur) an der Kunstuniversität Linz 99-04 Architekturstudium an der Kunstuni versität Linz 09/97-05/98 freiwilliges soziales Jahr in Bangladesh, seither 9 Reisen nach Bangladesch Leistungsstipendium der Kunstuniv. Linz, Arbeitsstipendium der Kunstuniv. Linz, Sonderförderung des Landes OÖ Auszeichnungen für School handmade in Bangladesch: Margarethe Schütte – Lyhotzky Stipendium 2005 Architekturpreis der Diözese Oberösterreich 2005 Auszeichnung der Bayrischen Akademie für den ländlichen Raum 2006 GEA- Preis für Archiktektur und Gesellschaft BIOGRAFIE 42 2007 Stampflehmhaus in Ihlow, Anerken nung Architekturpreis 2007 - Architektur neues Brandenburg seit 2006 Wissenschaftlicher Mitarbeiter TUBer lin Fachgebiet Gebäudetechnik und Entwerfen seit 2006 Roswag & Jankowski Architekten Part nerschaft, Planung und Umsetzung verschiedener nachhaltiger Gebäudekonzepte seit 2003 ZRS Architekten Ingenieure Büroge meinschaft, Planung/Realisierung verschiedener Projekte in Lehmbauweise seit 2005 Energieberatungen (BAFA-geschult), regenerative Energiekonzepte seit 1994 Freie Mitarbeit als Architekt bei eins bis neun unter anderem Museum der Bildenden Künste, Leipzig Berlin Brandenburgische Akademie der Wissenschaften 1992-2000 Studium an der Technischen Universi tät Berlin Abschluss Diplom-Ingenieur (Studien gang Architektur) 1998 TU Berlin, Seminar Bauen in Mexiko, Prof. Dipl. Ing. Ingrid Goetz, Koordinati on von 5 Baustellen mit Studenten der TU Berlin und der Universidat Nacional de Mexico in Oaxaca Mexico Bangladesch Bangladesch liegt am Golf von Bengalen, dort, wo die großen Flüsse Ganges und Jamona sich in einem riesigen Delta in den Indischen Ozean ergießen. Es ist von einem dynamischen Netz aus zahlreichen Flüssen durchzogen. Die enge Verbundenheit von Land, Menschen und Wasser ist kaum woanders so stark erlebbar wie hier. Das Klima ist subtropisch bis tropisch und Bangladesch liegt im Einflussbereich des Südwest-Monsuns, so dass durchschnittlich 1.500 bis 2.250 mm Jahresniederschlagssumme erreicht werden. Hier kann an drei Tagen so viel Niederschlag fallen, wie in Berlin in einem ganzen Jahr. Katastrophen wie Überschwemmungen und Zyklonen sind aus den Medien daher bekannt. Bangladesch ist nicht nur einer der wasserreichsten Länder sondern zählt auch zu den ärmsten und am dichtesten besiedelsten Entwicklungsländern der Welt. Nach Schätzungen der Weltbank lebt mehr als die Hälfte der Einwohner unter der Armutsschwelle, der Großteil davon auf dem Land. Tausend Menschen leben im Durchschnitt auf einem Quadratkilometer. Familien haben meist viele Kinder und wenig Grundbesitz, wobei dessen Bewirtschaftung kaum das Nötigste zum Überleben liefert. Wie rund 70 % des Landes ist auch das Dorf Rudrapur, welches im Norden von Bangladesch liegt, zu Regenzeit nahezu vollständig überschwemmt und weist einen hohen Grundwasserspiegel auf. Siedlungen und Wege liegen deshalb oft erhöht auf Dämmen und Hügeln. Trotzdem steigt stets Feuchtigkeit in den Lehmhütten auf, der Lehm wird porös und die Tragfähigkeit der Lehmwände lässt nach, was letztendlich zum Einsturz der Häuser führt. Diese Baumängel beruhen darauf, dass die Baumaterialien für dauerhafte Fundamente wie etwa gebrannte Ziegel oder Beton, zu teuer sind und keiner wirklich weiß, wie das eigentliche Problem technisch, wirtschaftlich und kulturell in den Griff zu bekommen ist. Erst Anna Heringer und Eike Roswag trugen mit dem „handmade school“ Projekt zu einer enormen Entwicklung der Region bei. Das Projekt zeigt ein zukunftsfähiges Leitbild für das Bauen in ländlichen Regionen von Bangladesch. 43 Was Hat Anna Heringer schon erreicht? Während des Sommers 2002 hatten vier Studenten der Kunstuniverität Linz, darunter auch Anna Heringer, ihren Studienplatz verlegt. Ziel war die Analyse von Rudrapur. Mit einer Fülle von Dorf- und Häuseranalysen, Skizzen Bildern und Texten kehrten sie an die Universität zurück. Zwei von ihnen hatten sich zusätzlich danach zu einem Seminar bei Martin Rauch angemeldet. Wie schon im oberen Teil bewiesen, ist dieser wichtigster europäischer Lehmbauer. Rauch gab Anna Heringer unter anderem den wesentlichen Impuls für das Thema ihrer Diplomarbeit. So entstand schließlich der Entwurf und die Konzeption des zweigeschossigen Schulgebäudes im Jahr 2004 unter dem Titel „ School - handmade in bangladesh.“ Schon 2007 wurde die gebürtige Rosenheimerin mit dem höchstdotierten Architekturpreis der Welt ausgezeichnet. Inzwischen gehört sie zu den weltweit wichtigsten Vertretern „nachhaltiger Architektur“. 44 Heute unterrichtet sie als Gastprofessorin an ihrer Heimatuniversität in Linz und leitet dort das von ihr ins Leben gerufene Projektstudio „BASEHabitat – building in developing countries“. 2010 wurde sie zur Honorarprofessorin am UNESCO-Lehrstuhl „Earthern Architecture“ ernannt. Was sind Anna Heringers Projektziele? Ziel ist die Vermittlung von Wissen und Informationen, um die lokal verfügbaren Ressourcen bestmöglich zu nutzen. Die Bauweise in Lehm und Bambus ist aus der lokalen Bautradition abgeleitet, soll die zeitgemäßen Möglichkeiten der historischen Bautechniken aufzeigen und ihr Image aufbessern. Daher ist es entscheidend, die Zielgruppe – lokale Arbeiter, SchülerInnen, Eltern und LehrerInnen – in den Bauprozess mit einzubeziehen und auszubilden. Dies schafft Arbeitsplätze, fördert die Entwicklung von Fachwissen und dient der „Hilfe zur Selbsthilfe“. Anna Heringer erklärt: „Aus meiner Erfahrung und vor allem in Bangladesch habe ich gelernt, dass jede Region, jede Bevölkerung Fähigkeiten und Techniken entwickelt hat. Es ist erstmal wichtig mit dem zu arbeiten, was vorhanden ist. Es ist aber auch deutlich erkennbar, dass vor allem in den Bereichen Lüftung, Dämmung und Belichtung und im zweigeschossigen Bauen ein großer Bedarf an Wissenstransfer besteht.“ Sie ergänzt:„Ich sehe es nicht als meine Aufgabe, ein möglichst billiges Gebäude zu errichten, sondern eines, das ökologisch, sozial und ökonomisch angemessen ist, in dem man sich wohl fühlt und auf das man stolz ist. Projekte wie die Schule für Rudrapur haben nicht nur Einfluss auf das Zusammenleben oder die Wirtschaft einer Region. Durch die Gestaltung und ihre Ästhetik haben sie auch Einfluss auf die Stärkung kultureller Identität. Gerade Letzteres halte ich für lebensnotwendig - da geht es um Selbstwert und Selbstvertrauen. Beides Themen, die aus meiner Erfahrung die Basis für Entwicklung sind.“ „Wenn du ein Schiff bauen willst, so trommle nicht Männer zusammen, um Holz zu beschaffen, Werkzeuge vorzubereiten, Aufgaben zu vergeben und die Arbeit einzuteilen, sondern lehre die Männer die Sehnsucht nach dem weiten endlosen Meer.“ [Antoine de Saint Exupéry] „Das ist mir zum Leitmotiv geworden. Entwicklung 45 Gebäudestruktur und Ausdruck Das Gebäude besteht aus zwei schlichten, orthogonalen, zweigeschossigen Baukörpern, die über ein offenes Treppenhaus verbunden sind. 46 Erdgeschoss Obergeschoss Im Erdgeschoss befinden sich drei Klassenräume. Jeder Klassenraum ist durch zwei runde Schlupflöcher zu einem dynamisch geformten Höhlenraum verbunden. Die Klassenräume wirken in ihrer lehmigen Massivität erdverbunden und schwer. Die weichen Lehmformen der Höhlen laden , zum Begreifen, Anschmiegen, Zurückziehen ein. Es wird eine angenehme geborgene Atmosphäre geschaffen Das Obergeschoss ist dem gegenüber von der Leichtigkeit einer aufgesetzten Bambuskonstruktion geprägt.Es bietet Weitblick und großzügigen Raum für Bewegung. Der Blick öffnet sich, weitet sich in die Baumwipfel, über den Dorfteich, der Wind verstreicht die Grenzen zwischen Innen und Außen. Schattenspiele durch Bambusritzen zeichnen grafische Muster auf den Lehmboden als Kontrast zu den farbigen SariStoffen der Decke. Der Rückfassade ist ein Bambusgerüst für Kletterpflanzen vorgestellt. Ein Freisitz, der in die Baumreihen hinausragt erobert die Vertikale in einem Umfeld von kleinen, geduckten Lehmhäusern. Zusammenfassend entfaltet das Schulgebäude eine sehr individuelle Präsenz. 47 Fundament Bambustragwerk Die wichtigste technische Veränderung gegenüber dem traditionellen Haus im Lehmbau, ist die Einführung einer horizontalen Sperre, in Form einer zweilagigen PE Folie, gegen aufsteigende Feuchtigkeit aus dem nassen Baugrund und ein sich darunter befindendes 50 cm starkes Fundament aus gebranntem Ziegelmauerwerk. Die Primärkonstruktion des Obergeschosses besteht aus einem in Gebäudequerrichtung aufgestellten Rahmentragwerk. Vierlagig geschichtete Bambusrohrträger liegen jeweils auf einem diagonalem sowie vertikalen Stützenpaar unmittelbar vor der Fassadenebene auf. Sämtliche Knotenverbindungen folgen einem denkbar einfachen konstruktiven Prinzip: Kreuzen sich mehrere Lagen von Bambusrohren, so werden diese zunächst mit einem im Kreuzungsmittelpunkt eingelegten Stahldübelstab fixiert und anschließend mit Nylonseil zusammengeschnürt. Ein umlaufender Lehmsockel in Sitzhöhe begrenzt den Raum und hindert die mit der Geschossdecke verbundene Rahmenkonstruktion samt Wellblechdach zugleich daran, vom Winddruck abgehoben zu werden. Lehmwände Die lokale Lehmbautechnik, bei der sehr nasser Lehm verwendet wird, ersetzten Eike und Anna durch die ihr verwandte Wellertechnik. Die Wellerbautechnik ist eine historische Lehmbautechnik. Der Lehm wurde somit nass mit Stroh vermengt und lagenweise zu einem Wandabschnitt aufgeschichtet. Ein so genannter Satz, eine ca. 60 cm hohe Lage, trocknet mehrere Tage, um dann mit einem Spaten abgestochen zu werden, d.h. die glatte Wandfläche und die gewünschte Wandstärke von 50 cm wurde dabei mit dem Spaten herausgearbeitet. Nach einer weiteren Trockenphase konnte ein neuer Satz aufgebracht werden. Vier solcher Arbeitsetappen waren nötig, um die Wände auf dem Fundament bis auf die Höhe der Geschossdecke zu bringen. Decke Für die Decke wurde zunächst in Haupt- Tragrichtung eine Lage von Bambusrohren aufgelegt. Der Einbau der zweiten Lage erfolgte um 90° gedreht, um die Querverbindung zwischen den einzelnen Trägern zu gewährleisten. Als dritte Lage schließlich dienten parallel zur ersten Lage verlegte, aufgespaltene Bambusrohre, welche- gleich einer verlorenen Schalung- eine flächige Lehmschicht aufnahmen. So entstand der Boden des Obergeschosses. 48 Fenster Es wurde weitgehend auf Gebäudeabschlüsse, etwa in Form von verglasten Fenstern verzichtet. Einzige Ausnahme bilden die Holztüren der Klassenräume im Erdgeschoss. Öffnungen Im Obergeschoss gibt es feingliedrige Öffnungsflügel und Wandverkleidungen aus Bambusmatten sowie horizontal gespannte Textilbahnen aus Sari -Stoffen . 49 Energiekonzept Lüftung Die technische Gebäudeausstattung beschränkt sich auf wenige Stromleitungen. Ansonsten wurde auf sonstige Technik vollständig verzichtet. Querlüftung und Sonneneinfall lassen sich durch Fensterläden aus verschieden Materialien regulieren. Fotodokumentation sommerlicher Wärmeschutz Dicke Wellerlehmwände schützen im EG vor Wärme. Witterungsschutz Die Grünfassade, bzw Ranggerüst schützt die Lehmwände vor Witterung und ist Impuls für die Umgebung, die Ernährung durch Gemüseanbau auf kleinstem Raum anzureichern... 50 Präzise Ausführungs- und Detailpläne wurden zwar in Deutschland gefertigt, waren jedoch angesichts der bengalischen Analphabetenraten von rund 50% kaum von Bedeutung. Daher soll in diesem Sinne eine Fotodokumentation den Bauprozess und die Baukonstruktion besser veranschaulichen und erklären. 1. Vorbereitung der Lehmwände Zur Untersuchung der Arbeitstechniken, Abläufe und der Arbeitszeiten wurde in drei Schritten ein Musterbauteil der Wellerwand erstellt. 1. Herstellen der Strohlehmmischung, lagenweise Auf schichten zu einem ca. 60 cm hohen „Satz“ viel Handarbeit und Unterstützung von Kühen und Wasserbüffeln erste Wellermischungen (Stohlehmgemisch) erstellt und mit der Errichtung der Wände im Erdgeschoss begonnen. Auch der „heavy rain“ wie die Bengalen sagen an zwei Tagen hat nur leichte Verzögerungen mit sich gebracht. 4.Lehmbau und Bambusvorbereitung 2. nach einer Trocknungszeit von ca. einer Woche, abste chen der endgültigen Wandform (Wanddicke) mit dem Spaten, aufschichten des nächs ten Satzes 3. Abstechen des zweiten Satzes 2. Vorbereitung des Bambustragwerks Zur Untersuchung der Ausführung und Haltbarkeit der gewählten Bambuskonstruktionen und Verbindungen wurden ein 3,0 m langes Deckenfeld als 1:1 Muster und ein Modell eines alternativen Trägers der Dachkonstruktion erstellt. Die Bauteile wurden im Anschluss im Labor mit verschiedenen Techniken auf Standfestigkeit untersucht. Die Untersuchungsergebnisse haben zu Änderungen an der Konstruktion geführt, die in die Planung und Ausführung einfließen. Nun sind die Lehmwände im EG mit dem zweiten Satz bis auf eine Höhe von ca. 1,40 m angewachsen. Der erste Satz wurde nach einer kurzen Trocknungszeit mit flachen Wellerspaten beschnitten und somit in seine endgültige geplante Wandstärke von 50cm gebracht. Somit entstanden glatte Wandoberflächen. Vier solcher Arbeitsetappen waren nötig, um die Wände bis auf Höhe der Geschossdecke zu bringen. Die örtlichen Bambusstäbe sind dünner und stärker gekrümmt als angenommen, weshalb die Decken- und Dachkonstruktion geändert wurden. Mit den lokalen Handwerkern wurde ein Musterfeld erstellt um die Fertigung zu erproben und das Muster mit der Maximallast zu testen... 3. Baubeginn Fundament Mit einem ersten Spatenstich wurden die Baustelle begonnen die Fundamente aus Ziegelsteinen errichtet und verputzt. Die Schüler, Lehrer und alle am Bau Beteiligten haben ein Dokument mit Ihren Namen in das erste Wandstück eingewellert und den Baubeginn des Lehmbaus besiegelt.. Das „Matti-Department“ (Matti = Erde/Lehm) hat mit 51 5. Lehmbau Schülerbeteiligung Der Lehmbau stellt den mit diversen Fensterdetails sehr aufwendigen 3. Layer fertig und wächst auf eine Höhe von 1,90 m an. Eine dritte schwere Regenphase verzögert die Bauerarbeiten um eine Woche. Mit ausgefeilten Hilfskonstruktionen werden die Träger und Rahmen des Obergeschosses vorgefertigt um die Montagen nach Fertigstellung des Lehmbaus zu beschleunigen. Die Bambushandwerker und Helfern wurden für die Ausführung der ca. 3.000 Knoten und Verbindungen trainiert. Die Schüler der METI-School erstellen unter Anleitung der mitgereisten Lehrer Strohwickel auf Bambusstäben, die als Fensterstürze in das Schulgebäude eingebaut werden. Im Baustellenprogramm der Schulkinder wurde ein Modell des Lehmofens errichtet, und eingeheizt, alle freuen sich auf das Brot aus der Heimat der „bideshis“ (Ausländer). Den Feierabendtee genießen alle gemeinsam im „teastall“ am Dorfteich. 6. Decke Die Lehmwände im EG wurden mit Fenster- und Türstürzen bzw. dem abschließenden Ringbalken aus Bambus fertig gestellt. Zur Montage der Decken wurden Hilfskonstruktionen errichtet um die Bambusstäbe mit einer definierten Überhöhung einzubauen. Diese wurden lagenweise in drei Ebenen ausgerichtet, vormontiert, mit Spanngurten in die richtige Lage gebracht, dann an den Knoten mit Stahlstäben verdübelt und mit Nylon verbunden. Nach dem Rückbau der Hilfsböcke wurde auf der 2. Lage eine Schalung aus Baumbus aufgebracht und die Decke ausgewellert. 7. Dach Die am Boden vorgefertigten Rahmenkonstruktionen aus einem Bambusträger und vertikalen bzw. diagonalen Stützenpaaren wurden auf die dafür vorgesehenen 52 in Gebäudequerrichtung überstehenden Deckenträger aufgesteckt, ausgerichtet und mit der Decke verbunden. Die Aussteifung in Gebäudelängsrichtung erfolgt über durchlaufende Bambusstäbe als Dachlatten und damit verbundenen Rahmenecken an den Querseiten des Gebäudes. Als Dachdeckung wurde Wellblech aufgebracht. 8. Ausbau Die Klassenräume im Erdeschoss wurden mit Lehmputz und Stampflehmböden ausgestattet. Die Böden der Höhlen wurden aus Sand und eine Ziegelsteinlage, welche sich über eine Unterkonstruktion aus Bambus befindet,vormodelliert und mit Weller in die endgültige Form gebracht. Die Türen und Fenster der Ostfassade sind als glatte Holztüren mit Zapfenbändern ausgeführt und drehen sich 40 cm aus der Wandebene heraus, die Anschläge sind in den Wellerlehm eingearbeitet. 9. Fertiges Gebäude Die Oberfläche der Wellerwände bleibt im Außenbereich sichtbar. Die Fensterleibungen sind mit einem Kalkputz und -anstrich als Wetterschutz versehen. Die Rankkonstruktion der rückseitigen Grünfassade ist aus Bambusstäben mit Stützenfüßen aus alten Brunnenrohren und gespaltenen, horizontalen Leisten ausgebildet. Innenseitig sind die Wände mit einem Lehmputz versehen und mit Kalkfarbe gestrichen. Die Höhlen wurden mit Strohlehmwickel auf einer Unterkonstruktion aus Bambus geformt und mit einem Putz aus roter Erde versehen. In allen Klassenräumen im Erdegeschoß und Obergeschoß werden die Lehmböden überarbeitet, die Risse ausgebessert und mit einer Mischung aus Seifenlauge und Palmöl eingelassen. Unter der Dachkonstruktion ist eine am Abend hinterleuchtete Textildecke abgehängt, die einen Luftkanal zur Belüftung des Dachraumes bildet. 53 Bewertung Vorteile ________________________________________________________________________________________________ - die Baukosten liegen mindestens 50% niedriger als bei einem vergleichbarem Ziegelbau --> schon allein durch den Eigenbau wird ein Teil der Kosten gesenkt - Verwendung ortseigener Materialien und Baustoffe --> Geld fließt nicht in externe Märkte --> Kleinbauern vor Ort verdienen, kleinteilige Wirtschaft wird gefördert --> Energieaufwand im Herstellungsprozess und für den Transport entfällt --> ökonomische Nachhaltigkeit -Einbindung und Ausbildung von lokalen Tagelöhnern, Schülern und Lehrern in den Bauprozess --> Arbeitsplätze vor Ort werden geschaffen --> regionale Identität wird gestärkt --> Selbstwert und Selbstvertrauen der Region werden gestärkt - durch den Besuch einer Schule wird bengalischen Kindern eine ganzheitliche Bildung ermöglicht - Bauen mit natürlichen Materialien wie Bambus und Lehm --> Materialien sind besonders für das tropische Klima in Bangladesch geeignet --> Materialien können wieder in den natürlichen Kreislauf rückgeführt werden --> ökologische Nachhaltigkeit --> Bambus ist ein schnell nachwachsender Rohstoff in der Region --> Die Wellertechnik beim Lehmbau ist ideal für den Selbstbau geeignet ist die Bauweise in Lehm und Bambus ist aus der lokalen Bautradition --> Image der traditionellen Bauweise wird verbessert 54 Fazit Das Projekt zeigt ein zukunftsfähiges Leitbild für das Bauen in ländlichen Regionen von Bangladesch. Vorhandenes Potential wurde genutzt und verfeinert, die regionale Identität gestärkt und die Bevölkerung somit zu einer nachhaltigen Weiterentwicklung motiviert. Zudem ermöglicht das Projekt, bengalischen Kindern eine Schule besuchen zu können. Dieses ist in dieser Region nämlich nur selten der Fall. Nach dem Prinzip der Meti Schule sollen Kinder und Jugendliche, vergleichbar zur Montessori Pädagogik, Zugang zu ganzheitlich orientierter Bildung erhalten. Quellenverzeichnis und Bildnachweis - Haack Weltatlas, Klett Perthes GmbH, Gotha, 2007 - Bauwelt, Rudrapur (Bangladesch) Meti- Schule, S.2, 2006 - Detail, Kostengünstig Bauen, April 2007, S.304- 309, Analoges Bauen mit lokalen Ressourcen -METI Schule in Rudrapur, Bangladesch - www.hoerbst,com ; Fotos: Kurt Hoerbst - http://www.goethe.de/ges/umw/dos/nac/buw/de7216294.htm - www.meti-school.de - FORUM 16/08, 15. September 2008, Seite 4-5 55 Social housing, Mulhouse Lacaton Vassal Architects eine Analyse von Kelly Stockbrügger & Melina Heubrock 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 Social housing, Mulhouse lieu / location: Mulhouse, France année / year: 2005 catégorie / type: housing état / status: built / réalisé surface / size: 2 262 m2- 14 dwellings client: SOMCO, Mulhouse coût / cost: 1,05 M€ net (75 000 € net per house) (val. 2004) This project for 14 single-family houses is part of an operation for 61 dwellings created by five teams of architects* in the extended space of a housing estate in Mulhouse. Our aim is to produce quality houses that are, for the same price, considerably larger than the standardized housing usually met with. To begin with, the creating of a structure and a cheap and effective simple enveloppe enables us to define, on the loft principle, a maximum surface area and volume with contrasting, complementary and surprising spatial qualities. On the ground floor a post/beam structure in concrete supports a platform at a height of 3 m, upon which horticultural greenhouses are fixed. The frame is in galvanized steel, the walls in transparent polycarbonate. Part of the greenhouse is isolated and heated. The other part constitutes a winter gardne, largely ventilated via the roof and facade. A horizontal sunshade unfurls inside the greenhouse. The greenhouse principle, with its automated climate-control devices, has enabled solutions to the bioclimate to be developped. Later on, we divide the volume into 14 dwellings**, set crosswise in duplex form, which profit from all the different qualities offered by the diversity of the spaces. Anne Lacaton & Jean Philippe Vassal, architects with David Duchein, David Pradel, architects collaborators with Loeb Ingénierie SA, Cesma, Inotec, Cardonnel, E2I, engineers * Jean Nouvel, Poitevin &Raynaud, Lewis+Block, Lacaton & Vassal, Shigeru Ban & De Gastines ** 14 council houses for rent / 2 T5, 6 T4, 4 T3, 2 T2 Area : 2 262 m2 (including garages and winter gardens) - average surface area by type : T5 (175 m2), T4 (175 m2), T3 (128 m2), T2 (102 m2) Cost : 1,05 M€ net (75 000 € net per house) www.lacatonvassal.com http://www.lacatonvassal.com/data/documents/20120110-2225240509Tectonica19.pdf 69 Bois-le-Prètre Druot, Drout Tour Bois-le-Prêtre Lacaton & Vassal Lacaton Vassal Architects Pia Lickes eine Analyse von Frederik Stockhausen Pia Lickes & Frederik Stockhausen Ausgangssituation Auftraggeber: Paris Habitat Investitionsvolumen: 11,4 Mio. € . „Agence National pour la Rénovation Urbain“ stellt in 10 Jahren 25 Mrd. € zur Aufwertung der Grands Ensembles zur Verfügung . nationaler Plan zum Teilabriss der Grands Ensembles . „Stadtkosmetik“ . 15 000 € für den Abriss und 152 000 € für den Neubau einer Wohnung Studie „PLUS - Les grands Ensembles de logement Territoires d‘exception“ 2004 von Druot, Lacaton und Vassal für das französische Kulturministerium: . gegen den schnellen Abriss der Großbausiedlungen . Grands Ensembles bringen große Potenziale mit sich . mit den 167 000 € aus der Agence lassen sich wenigstens zwei Wohnungen aufwerten. Bewertung der Grands Ensembles: . Zustand: „gesichtslos, ungepflegt, ein Abrisskandidat“ 70 . „Alles ist besser als Tabula rasa!“ . Einsicht: städtebauliche Fehler, schlechter Zustand der Großwohnsiedlung .Potenzial: freier Blick, umgebendes Grün, Offenheit, Höhe, Verfügbarkeit von Grund und Boden -> in Paris Seltenheit bzw. sehr teuer .Forderung: respektvoller Umgang mit Bewohnern, Konzentration auf Verbesserung der einzel nen Wohnung (nicht Städtebau), ökologischer Umgang mit Ressourcen .Gründe gegen Abriss: Wohnungsnot, Kosten, verpasste Möglichkeit .Ziel: größere Wohnungen, neue Typologien, Serviceeinrichtungen in den überdimensionierten Erschlie. ßungszonen -> Nutzen der Grand Ensembles al Experimentierfeld für neue Wohnformen kein Rückbau auf Originalzustand! Lage . liegt an der Porte Pouchet . der Tour Bois - le - Pêtre ist Anfangspunkt eines Grand Ensembles aus Wohnscheiben, großen Freiflächen und Punkthochhäusern . das Grand Ensembles reiht sich 2,3 km entlang des Stadtautobahnring Peripherique, von der Porte Pouchet bis zur Porte des Poissoniers Geschichte . 1958-61 Bauzeit des Tour Bois-le-Prêtre von Raymond Lopez . Entstehungszeit: Vorzeigebau der Moderne dünne, industriell gefertigte Vorhangfassade gebäudehohe Schotten . 1990 haustechnische Sanierung dünne Stahlprofile ersetzt durch PVC Fens ter, die 16cm Fassade wird mit 16cm Wärme dämmung eingehüllt außen: Eternit-Platten in Rot- Rosa Tönen . Wiederaufbereitung der Nachkriegsmoderne www.lacatonvassal.com „ Es scheint als sei das Gebäude stellvertretend für alle Fehler der Moderne bestraft worden.“ . 2005 Lacaton & Vassal gewinnen den Wettbewerb für die Aufwertung des Tour Bois-le-Prêtre . 2011 Durchführung der Umbauarbeiten Zwillingsgebäude . schmalerer Zwillingsturm von Raymond Lopez & Eugène Beaudouin . befindet sich im Hansaviertel Berlin . 2 Jahre alter als sein Vorreiter, 1956 fast baugleich im Rahmen der IBA errichtet, wesentlich schlanker, Sechsspänner (Vgl. Paris Achtspänner) . Sanierung der schmalen Fensterrahmen in Taubenblau, Hohlprofile in denen die Balkonentwässerung & Heizungsrohre liegen Arch+ Nr. 203, 2011, S.110 71 www.lacatonvassal.com www.lacatonvassal.com Sanierung . wurde verglast > Durchblick zum Garten . Eingangsbereich: Bodenniveau um 1m angehoben (vorher Treppe) > barrierefrei . Räume für neue Nutzung Kindergarten Mieterversammlungen Sprachkurse Nachhilfe . bauphysikalische und räumliche Sanierung . Wohnungen werden von innen heraus weiter gebaut . völlig neue Fassade, veränderte Proportionen . Umbaustrategie: wenige Maßnahmen zwei zusätzliche Aufzüge an den Schmalseiten zur Erschließung aller Split-Level Öffnung des Erdgeschosses bescheidene Veränderung der Grundrisse neue Hülle, mit erweitertem Raumangebot für die kleinen Wohnungen .die vorgesetzten Wintergärten erweitern den Wohn raum (z.B. eine 44 qm Zweizimmerwohnung um 26 qm) sorgen im Sommer für die Verschattung der Fenster bilden im Winter eine zusätzliche Dämmhülle Eingangshalle im Erdgeschoss 72 Tectonica No 38, 2012, S.32 www.lacatonvassal.com 73 Konstruktion vorhandene Fassade -> gestaffeltes System von Verglasung und Verschattung vorhandene Fassade thermische Vorhänge > Schicht Alufolie 1,5 cm Schafwolle Schicht Stoff www.lacatonvassal.com 74 Glasfassade 2m breiter Wintergarten bewegliches Sonnenschutzpaneel Balkon > „Klimahülle“ > Polycarbonat > Massenware, im Handel erhältliches Modulsystem Tectonica No 38, 2012, S.34 Konstruktion Tectonica No 38, 2012, S. 27 Tectonica No 38, 2012, S.28 Tectonica No 38, 2012, S. 29 Tectonica No 38, 2012, S. 26 75 TivoliTivoli Garden, Tucherpark München Garden, Tivoli Garden, Tucherpark München Hild Tucherpark und K Hild und K München HildStockhausen &K Frederik Frederik Stockhausen Pia Lickes Pia Lickes eine Analyse von Pia Lickes & Frederik Stockhausen www.hildundk.de www.hildundk.de www.hildundk.de www.hildundk.de 76 Geschichte 1965 Entstehung Münchener Tucherpark Hypovereinsbank, damals Bayerische Vereinsbank, Erweiterung für zu klein gewordenes Bürogebäude in der Innenstadt Gesamtanlage geplant durch Sep Ruf weitere Architekten: Egon Eiermann und Arne Jacobsen 1971 - 74 ensteht ein zusätliches EDV-Zentrum der Landeszentralbank am Sederanger 3 Sechsgeschossiger Terrassenbau Gebäude im Tucherpark stehen unter Denkmalschutz 2008 Realisierungswettbewerb Umbau und Sanierung des ehemaligen Rechenzentrums zu einem Wohn- und Bürogebäude Lage am Sederanger 3 im Münchener Stadtteil Lehel, nahe den Stadtvierteln Schwabing und Bogenhausen Grundstück liegt im südöstlichen Teil des Englischen Gartens, der sich über 4 qkm erstreckt Tivoli Gärten gehen fast nahtlos in den Englischen Garten über im Südosten des Grundstücks fließt der Eisbach > Zentralität, urbane Nachbarviertel, liegt im Grünen www.maps.google.de www.freizeitmagazin.de 77 SCHLAFEN M-BAD A.03 TR WM HW / WC GARD. ABST. KOCHEN / ESSEN WOHNEN TERRASSE 78 www.hildundk.de www.immowelt.de Gebäude Wohnungen zwei Gebäudeteile: Büro- und Wohngebäude, NO-SW-ausgerichtet 1. OBERGESCHOSS Wohngebäude, NW-SO-ausgerichtet 90° Winkel zueinander, durch zwei Dachgärten verbunden basierend auf regelmäßigem Raster von 11,2 m x 8,4 m Geschossabstufungen, großzügige Terrassierung, umlaufende Balkone zweigeschossige Tiefgarage Vor- und Rücksprünge auf OW-Seite vergrößern natürlich belichtete Fläche, Innenecken belichten die tiefen Raumvolumen natürliche Belüftung, keine mechanischen Anlagen befinden sich auf einer Ebene zwischen 92 qm und 399 qm Deckenhöhe 2,8 m Unterteilung der Wohnbereiche: offene, helle Wohnzonen, privatere Bereiche Terrassenbau möglichst fließender Übergang zwischen Innen- und Außenraum Terrasse als persönlicher Freiraum www.hildundk.de www.immobilienmarkt.süddeutsche.de Materialität Boden: Eichendielen, Fußbodenheizung Terrasse: heller Betonwerkstein Bäder: Naturstein, Boden: Muschelkalk, Wand: gelber/ grauer Jura Fassade: Natursteinverblendungen, großzügige Verglasungsflächen www.immobilienmarkt.süddeutsche.de 79 Haus Presenhuber Fuhrimann Hächler Architekten eine Analyse von Sarah Wilinski & Fabian Baumeister Das Haus Presenhuber wurde von den Architekten AFGH Architects für die Bauherrin Eva Presenhuber geplant und gebaut. Das 2006-2007 erbaute Ferienhaus befindet sich im Zentrum von Vna, einem kleinen Dorf im Unterengadin in der Schweiz. Als Ziel setzten sich die Architekten, sich der traditionellen Architektur des Engadins zwar anzunähern , jedoch das Gebäude als zeitgenössisches Objekt beizubehalten. So bedient sich der Skulpturale Baukörper an einfachen und zugleich traditionellen Materialien wie Gasbeton, welcher einen homogenen Wandaufbau ohne Schichtaufbau ermöglicht, und Sperrholzplatten, die in den Wohn,-und Schlafräumen vertäfelt worden sind um eine behaglichere Atmosphäre in den Räumen zu schaffen und zugleich an ein Berghaus erinnern. Da früher viele von den im Dorf stehenden Holzhäusern bei Bränden zerstört worden sind, wurden immer öfter Steinbauten geplant. So fügt sich das Haus Presenhuber gut in das traditionelle Bild des Stadtkerns ein. Die Fensterleibungen sind ungewöhnlich schräg in 80 den dicken betonwände eingeschnitten und folgen den innerräumlichen Kriterien, sodass das Fassadenbild ungezwungen ist. Die Zwei Erker spielen auf die Engadierhäuser an, die ebenfalls oft kuriose Erker oder Eckausbildungen mit sich tragen. Das Haus besteht aus drei Geschossen, wovon das erste Geschoss der Eingangsbereich ist und durch seine Introvertiertheit als Mehrzweckraum oder auch als Austellungsraum. Im ersten Obergeschoss befinden sich 3 Schlafzimmer und die Nasszellen, die sich an der Bergseite befinden. Im letzten Geschoss, das Dachgeschoss, gelangt man in den Wohn und Essbereich. Das Ganze Gebäude zeichnet sich vorallem durch die fließenden Raumübergänge und durch die im ganzen Gebäude durchgehenden Abschweifungen vom rechten Winkel aus. Die ganze Geometrie des Hauses ist verdreht, was wiederrum auf die Engadiner Holzhäuser anspielt, da diese auch abgeschrägte Ecken haben, um die Möbel in Bewegung zu halten. 81 Plan, Grafik, Rendering, Foto, usw... Ränder einhalten! 82 83 84 85 86 87 88 Quellen: www.afgh.ch Detail 89 Het Oosten Pavillon „Sponge Pavillon“ Stephen Holl eine Analyse von Helene Kara & Daniel Schlinge 90 91 Ziel Umbau eines historischen Lagerhauses in ein Verwaltungsgebäude Bestandserweiterung: Tiefgarage, Kantinen- und Veranstaltungsraum Ort Niederlande Amsterdam Singel Gracht Entwurf Überlagerung Formen und Farben versetzte Öffnungen und transparente Schichten Wechselspiel: Offenheit und Geschlossenheit sichtbar und verborgen Materialien Fassade perforiertes und patiniertes Kupferblech 92 Grundriss 320 qm 93 Wandaufbau (von innen nach aussen) MDF-Platte, perforiert 16 mm, mit Birkenfurnier Stahlprofil Holzprofil Kalksandstein 150 mm Wärmedämmung, Hartschaumplatte 80 mm Glasfaserplatte mit Kunstharzanstrich Flachstahl 100/6 mm patiniertes Kupferblech, perforiert, 4 mm Isolierverglasung, transluzent Beleuchtung Schnitt 94 Wandaufbau Schema (von innen nach aussen) MDF-Platte, perforiert, mit Birkenfurnier 16 mm Stahlprofil 100mm Holzprofil Kalksandstein Wärmedämmung, Hartschaumplatte Glasfaserplatte mit Kunstharzanstrich 150 mm 80 mm Flachstahl patiniertes Kupferblech, perforiert 100/6 mm 4 mm Isolierverglasung, transluzent Beleuchtung 95 U-Wert Berechnung # 1 2 3 4 5 Material Wärmeübergangswiderstand 1,6 cm MDF (500kg/m³) 15 cm Kalksandstein (Rohdichteklasse 1,2) 8 cm Hartschaum, EPS 035 Wärmeübergangswiderstand 100cm Hinterlüftung (Außenluft) 2,1 cm Vorhangfassade 121,1 cm Gesamtes Bauteil Oberflächentemperatur auf der Innenseite: 18,7 °C Oberflächentemperatur auf der Außenseite: -8,7 °C Außenwand, U = 0,33 W/m2K 96 R Temp. [°C] [W/mK] [m²K/W] min max 0,130 18,8 20,0 0,090 0,178 17,1 18,8 0,560 0,268 14,6 17,1 0,035 2,286 -7,0 14,6 0,130 -10,0 -8,8 -10,0 0,0 -10,0 9,5 2,,991 Gewicht Tauwasser kg/m² % 8,0 180,0 2,4 199,9 0,0 0,0 13 Ausdruck des Gebäudes / Identifikation Hülle nach dem Prinzip „Menger Sponge“ grüner perforiertes Kupferblech (innen und außen) im Kontrast zum Backstein des Bestands Permeabilität in differenzierten Abstufungen durch Überlagerung dreier Schichten mit Aussparungen großer Tag-/Nachtkontrast partieller Einsatz von floureszierender Farbe auf der Wandinnenseite mit indirekter Lichtführung Blickbeziehung nach Außen verschiedene Blickwinkel verschiedene Größen der Öfnnungen transparent und semitransparent Wärmedämmung 80 mm Hartschaumplatte Eigenschaften: strapazierfähig, im Außenbereich als Perimeterdämmung Sichtschutz, sommerlicher Wärmeschutz Verschattung durch die Tiefe der Fassade Rollos 97 Quellen „im Detail Gebäudehüllen“, Christian Schittich, 2. erweiterte Auflage, Edition Detail, S.98-100 „Fassaden Atlas“ (Konstruktionsatlanten), Thomas Herzog, S. 176 http://farm9.staticflickr.com/8294/7554053382_beba36c209_b.jpg the ohio state university, https:://ksamedia.osu.edu/media/21621 http://www.u-wert.net/berechnung/u-wert-rechner/ http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a6/Mengerova_houba.jpg http://www.stevenholl.com/project-detail.php?id=41&recentpress=53 http://www.bauartikel24.de/Waermedaemmung 98 99 Metall und DachTechnik Hülle Firmensitz Briel msah Architekten eine Analyse von Helene Kara & Daniel Schlinge 100 Firmensitz DachTechnik Briel Die Firma DachTechnik Briel entwirft innovative Entwicklungen für den Dachmarkt. Ort Bad Laasphe Jahr 2010 Den Architekten war es u.a. wichtig authentische Materialien zu verwenden, die Details nicht sichtbar zu machen und eine ökologische Verwertung der Materialien zu gewährleisten. Architekten Dipl.-Ing. Martin Schneider Prof. Dipl.-Ing. Annette Hillebrandt (ms ah architektur) Baukosten ca. 800.000 € Preise u.a. Deutscher Fassadenpreis 2011 Die Stahlfassade ist in der Herstellung zwar energieaufwendig, dafür verfügt Stahl aber über einen langen Lebenszyklus, muss nicht gepflegt werden und kann nach Gebrauch in den Werkstoffkreislauf zurückgeführt werden. Die Architekten bezeichnen die Stahlfassade als Werkstofflager. Ausdruck des Gebäudes / Identifikation Das Gebäude ist individuell auf die werteorientierten Bauherren abgestimmt und stellt einen klaren, zurückhaltenden Baukörper dar. Durch die Verwendung von Cortenstahl als Fassadenmaterial und die Funktionalität soll die Firmenphilosophie wiedergespiegelt werden. Das Material dient nicht nur als Wetterschutz, sondern soll auch als Aushängeschild für das metallverarbeitende Unternehmen dienen und assoziativ die Corporate Identity stützen. Alles in allem entsteht so eine individuell abgestimmte Architekturidentität. „Die klare Konzeption der Gebäudehülle und die präzise Durcharbeitung bis hin zur Innengestaltung mit walzblankem Stahl und Sichtbetonwänden sowie zur Planung von Möbeln und Lichtobjekten machen aus dem LowBudget-Projekt einen hochwertig anmutenden Firmensitz mit wirkungsvollem Marketingeffekt.“ (fvhf) „Die Architekten errichteten hier eine Architektur mit einer poetischen Wirkung, die durch das Fassadenmaterial Cortenstahl hervorgerufen wird. Der Entwurf setzt hier mit einem „würdevollen Alterungsprozess“ von Materialien an. Der Stahl verweist gleichzeitig – optisch wie haptisch – auf die metallischen Baustoffe, mit denen die Firma täglich umgeht und innerhalb der ‚Ideenschmiede‘ ihres Gebäudes experimentiert.“ (german-architects) 101 Blickbeziehung nach Aussen Die Außenfassade weist nur wenige Öffnungen auf. Eine Ausnahme ist der großformatig verglaste Bereich im Erdgeschoss, welcher zeigt wo sich der Eingang befindet und in das Foyer einblicken lässt. Dieser unterstreicht einen zurückhaltenden und skulpturalen Charakter des Gebäudes. „Die Architekten gaben die Horizontale als Ordnungslinie vor, in der scheinbar freien Vertikalteilung ordneten sie die Öffnungen entsprechend innerer Raumqualitäten an.“ (fvhf) „Das Gebäude überzeugt darüber hinaus durch stimmige Proportionen und im Detail gut gelöste Übergänge von offenen und geschlossenen Fassadenteilen.“ (fvhf) Sichtschutz Vor den Verglasungen des Nebenraums wiederholen sich vertikale Metallbänder als offener Zaun welche als Sichtschutz dienen. Ebenfalls sind vor manchen Fenstern Metallbänder als Sichtschutz eingespannt. 102 Sommerlicher Wärmeschutz / Lüftung Alle Räume des Gebäudes sind individuell, natürlich zu belüften. Die nach außen öffnenden Fenster sind entweder bündig mit der Fassade oder springen dort zurück wo ein Sonnenschutz in Form eines Rollos erforderlich ist. Jeder Raum ist mit einer raumweise gesteuerten Fußbodenheizung ausgestattet. Durch den Einsatz einer Wärmepumpe die auch zur Kühlung über die Fußbodenheizung dient, lässt sich eine Rückgabe der entnommenen Energie an die Erde zurückführen. Wärmedämmung Zur Senkung des Heizbedarfs sind 3-fach Verglasungen installiert. Witterungsschutz, insb. Feuchteschutz Die wasserführenden Systeme (u.a. die verdeckt liegende Rinne der Fensterbank) und der Dachabschluss (die oberste Platte wurde in die Horizontale umgekantet und verdeckt den Dachabschluss – kein Attikablech) sind in die Konstruktionsebene der vorgehängten hinterlüfteten Fassade integriert. Die umliegende Splittfläche nimmt Versickerungen vom gesamten Oberflächenwasser auf, welches anschließend von einer Erdwärmepumpe weiterverwendet wird. U-Wert: 0,132 W/m²K (Heizwärmebedarf 19 kWh/m²a) KfW-40-Standard 103 4mm starke Stahltafeln (verdeckt an der Stahlunterkonstruktion eingehängt) Folienabdichtung (keine Bitumen) Wandaufbau 104 Grundrisse Das Gebäude ist aufgeteilt in eine Ideenschmiede, dem Werkhof und einem Lager. (628 m²) 105 Schnitt 106 Literatur Quellenangaben: http://www.german-architects.com/projects/projects_detail/24691 http://www.baunetzwissen.de/objektartikel/Fassade-Firmensitz-in-Bad-Laasphe_1541633.html http://www.bauforumstahl.de/metallwerkstueck http://www.fvhf.de/Fassade/Referenzen/VHF-Metallfassade-Firmensitz-Bad-Laasphe.php Fotos: Pläne: Christian Richters + msah, Cornelis Gollhardt ms ah architektur 107 Schiestlhaus Hochschwab Schielhaus amam Hochschwab Daniel Heuermann POS Archtitekten Alice Evrard eine Analyse von Daniel Heuermann & Alice Evrard Planung ARGE solar4.alpin Marie Rezac POS Architekten Trebersprung + Partner Anforderungen Studien | Forschungsprojekt TU Wien Ersatzbau für 120 Jahre alten Bestandsbau an der gleichen Stelle. Öffentliche Förderung | Forschung „Nachhaltig Wirtschaften“ „Haus der Zukunft“ Ausdehnung der Nutzbarkeit von Ursprüglich Mai Oktober. Bauherr ÖTK [Österreichischer Touristenklub] Forschungs- | Planungs- | Bauzeit 1999-2005 108 Schutzhütte mit Gastbetrieb und 70 Betten am Kreuzugspunkt zweier europäischer Fernwanderwege 2154 m über NN unterhalb des Gipfels des Hochschwab Pilotprojekt mit „integrierte[m] Gesamtkonzept für Energieautarken alpinen Stützpunkt“ im Passivhausstandard. 109 Lage | Klima | Wetter Es ist keine Anbindung an jegliche Infrastruktur vorhanden. 4 Stunden Fußweg zur nächsten Anfahrt -> Besondere Anforderung für Transport von Baumaterialien sowie spätere Versorgung Kein Anschluss an Energieversorgung -> Energieversorgung muss autark gestaltet werden Keine Quelle in sinnvoller Nähe -> alternative Frischwasserversorgung mit besonderer Anforderung für Gastbtrieb muss gewährleistet sein Oberhalb der Wasserversorgung Wiens -> Abwässer müssen besonders gereinigt werden extreme Temperaturen -> besondere Anforderungen an die Dämmung -> Überhitzung kann ausgeschlossen werden Wind & Schnee -> Verwehungen und dadurch Unzugänglichkeit sollten ausgeschlossen werden -> Einfluss auf Innenraum kann aufgrund der Passivbauweise vernachlässigt werden solare Strahlung -> Strahlungsintensität macht passive und aktive Nutzung sinnvoll Sonstige Einflüsse, wie Luftfeuchtigkeit, Luftdruck etc. können im Vergleich zu den Genannten vernachlässigt werden. 110 Wien Schiestlhaus Helikoptertransport Wasseraufbereitung Gewichtsgrenzen und Kostenintesivität muss beachtet werden Regenwasser wird gesammelt, gereinigt und in einer Zisterne gespeichert -> Teilvorgefertigte Holzrahmenkonstruktion -> Lebensmittelechte Dach deckung [Edelstahl] -> Besondere Genauigkeit bei Detailierung und Herstellung -> Reinigung durch Filter und UV-Lampen -> -> Einfacher Baukörper Speicherung in 34m³ Zisterne -> Einschränkungen in der Bauzeit Entsorgung Sockelgeschoss ist massiv mit Ortbeton ausgebildet. -> -> -> Ökologische Reinigung Versickerung/Verrottung Abtransport 111 Konzept zur Energiegewinnung besteht aus drei Säulen, die in folgender Reihenfolge zum tragen kommen. 1. Verlustminimierung 2. solare Energie 3. sonst. erneuerbare Energien Verlustminimierung Fassade mit hohen Dämmwerten in luftdichte Passivbauweise vermeidet unnötige Wärmeverluste Heizen über Lüftung mit Wärmerückgewinnung [85%] Nutzen der Abwärme in der Küche. 112 passive, solare Energie Südausrichtung des Baukörpers Weite Öffnungen in der Südfassade Geschlossenheit der anderen Seiten Zonierung des Grundrisses nach Nutzung und entsprechendem Heizbedarf erreicht einen Wert von +10 °C in der Stube im Winter ohne Nutzung der Heizung aktive, solare Energie Integration von 48,8 m² Solarkollektoren in die Fassade erzeugt Warmwasser solare Deckung für Raumwärme/Warmwasser: 85% Speicherung im Pufferspeicher 70 m² Photovoltaikanlage vorgelagert und in Fassade erzeugt ca. 65% des Stroms Speicherung in Batterie mit 5 Tagen Autonomie Restliche Energie wird durch ein BHKW mit Pflanzenöl erzeugt 113 Wandaufbau [UWand = 0,10 W/m²K] Schalung Lärche 19 mm Hinterlüftung/Lattung 30 mm Winddichtung Holzfaserplatte diffusionsoffen hydrophobiert 16 mm Winddichtung Wärmedämmung Steinwolle 346/240 mm (Stube/Regel) zwischen Holzständern OSB Platte 18 mm Dampfbremse PE-Folie luftdicht Wärmedämmung/Lattung 80 mm Dreischichtplatte Fichte geölt/gewachst 15 mm Dachaufbau [UDach = 0,10 W/m²K] Stehfalzdeckung Edelstahl Trennlage diffusionsoffen Rohschalung Bauholz 30 mm Hinterlüftung/Lattung 100 mm Winddichtung Holzfaserplatte diffusionsoffen hydrophobiert 16 mm Winddichtung Wärmedämmung Steinwolle 300 mm zwischenHolzträgern OSB-Platte 18 mm Dampfbremse PE-Folie luftdicht Wärmedämmung Steinwolle/Lattung 60 mm Rieselschutzvlies Dreischichtplatte Fichte geölt/gewachst 15 mm Fenster [UFenster = 0,8 W/m²K] Dreifach-Isolierverglasung 52 mm beschichtet, argongefüllt Holz-Alu-Rahmen U=0,6 W/m²K 1 : 25 114 1 : 250 115 Bewertung Genaue Machbarkeitsstudie mit Analysen zum Energiebedarf, -erzeugung etc. ist als sehr positiv zu Bewerten frühe Einbeziehung der Fachplaner vom Beginn an -> gut für Planbarkeit auf allen Seiten: Planer, Investor, Gewerke -> siehe Kostenbilanz (bleibt unterhalb der Vergabeschätzung) besonders wichtig da Pilotprojekt -> Wirkung auf gesamten Bereich/Multiplikator Konsequenter Funktionalismus der Formgebung/des Entwurfs -> Gute, klare Architektur als Ergebnis der energetischen Optimierung Betriebssicherheit durch Fernwartung bei solchem Projekt sinnvoll Hoher Einsatz von Technik kann fehleranfällig sein. Wie kann das noch optimiert werden? (Probleme bei Wasserversorgung) 116 Quellen Informationen & Bilder Energie Atlas | Egger, Fuchs, Stark, Zeumer www.pos-architecture.com www.trebersprung.com www.schiestlhaus.at www.detail.de http://www.nachhaltigwirtschaften.at/nw_pdf/0655_schiestlhaus.pdf http://www.nachhaltigwirtschaften.at/hdz_pdf/endbericht_1138_schiestlhaus.pdf http://www.martin-rieder.at/Gallery_New/var/albums/Sport/P1030123.JPG?m=1346253698 http://alpinum.at/mod-bilder/tom/schiestlhaus.jpg http://www.detail.de/inspiration/schutzhuette-in-der-steiermark-100122.html http://www.nextroom.at/building.php?id=19351 Alle Internetseiten wurden am 02.04.2013 abgerufen 117 Institut der Uniklinik Freiburg Pfeifer Roser Kuhn Architekten eine Analyse von Marie Droll & Benjamin Droll Das von den Architektengemeinschaft Pfeifer, Roser, Kuhn realisierte Institut ist eins von sechs Neubauten auf dem Universitätsgelände in Freiburg, wurde 2006 fertiggestellt und gilt als ökologisch und energiesparend. 118 [ Institutsgebäude Freiburg | Südansicht *1 ] [ Institutsgebäude Freiburg | Nordansicht *1 ] 119 [ Institutsgebäude Freiburg | Grundriss *2 ] Gebäudeaufbau Gebäudeaufbau Das 2000 m2 große Institutsgebäude ist in einen Nord und Süd Bereich zu unterteilen. Im Süden ist das Das 2000 m2 große Institutsgebäude ist in einen Nord Gebäude mit einer Glasfassade ausgestattet. Hinter und Süd Bereich zu unterteilen. diese, jedoch nicht über die gesamte Höhe und Breite, ist Im Süden ist das Gebäude mit einer Glasfassade ausgeeine Brettschichtholzwand als innere Hülle ausgebildet. stattet. Hinter diese, jedoch nicht über die gesamte Höhe Diese bildet die Außenwand der Büroräume. Zwischen und Breite, ist eine Brettschichtholzwand als innere Hülle den Büroräumen gibt es Energiegärten. Diese sorgen ausgebildet. Diese bildet die Außenwand der Büroräudurch eine Begrünung für ein angenehmes Raumklima. me. Zwischen den Büroräumen gibt es Energiegärten. Im Nordosten sind die Laborräume, die Fassade wird Diese sorgen durch eine Begrünung für ein angenehmes hier durch die aussenliegenden Versorgungsschächte Raumklima. dominiert. Im Nordosten sind die Laborräume, die Fassade wird hier durch die aussenliegenden Versorgungsschächte dominiert. [ Institutsgebäude Freiburg | Schnitt a|a *2 ] 120 [ Institutsgebäude Freiburg | Schnitt c|c *2 | M 1:25 ] 1 Dachaufbau: Vegetationsschicht 100 mm Filtervlies, Drainschicht Speichermatte, Wurzelschicht Abdichtung Polymerbitumenbahn, zweilagig Wärmedämmung Schaumglas 200 mm Bitumenvoranstrich Stahlbetondecke 300 mm 2 Lüftungsklappe 3 Wandaufbau: Pfosten-Riegel-Konstruktion mit ESG 8 mm Zwischenraum für Luftströmung 260 mm Brettstapelwand 180 mm OSB-Platte 12 mm Zwischenraum für Luftströmung 210 mm Metallständerkonstruktion 50 mm Aufhängung 25 mm Dreischichtplatte 20 mm 4 Deckenaufbau: Beschichtung PU-Harz 2 mm Verbundstrich 50 mm Stahlbeton 350 mm mit Betonkernaktivierung 5 Bodenaufbau: Beschichtung PU-Harz 2 mm Estrich auf Trennlage 50 mm Bodenplatte Stahlbeton 250 mm Dämmung 100 mm Filterkies 4/8 ø 100 mm 6 Lüftungsgitter (Insektenschutz) 7 Blende Dreischichtplatte 15 mm 8 Lüftungklappe (mit Stellmotor) 9 Lüftungsklappe 10 Konvektor 11 Filter 12 Holz-Aluminium-Fenster Isolierverglasung 2x ESG 4 mm 13 Dreischichtplatte geschlitzt [ Institutsgebäude Freiburg | Schnitt b|b*2 | M 1:25 ] 121 Innen Raumluft: 20°C / 50% [cm] www.u-wert.net Außen Tauwasser: 0.11 kg/m² Gewicht: 941 kg/m² -10°C / 80% 10007.6 Der m Taupunkt kennzeichnet Dicke: cm VerlaufAußenluft: von Temperatur und Taupunkt innerhalbsd-Wert: des Bauteils. die 71.4 Temperatur, bei der 3 Tauwasser entstehen würde. Solange die Temperatur der Konstruktion an jeder Stelle über Wasserdampf kondensieren und Berechnung der U-Werte * der Taupunkttemperatur liegt, entsteht kein Tauwasser. Falls sich die beiden Kurven berühren, fällt an den Berührungspunkten Tauwasser aus. Temperaturverlauf / Tauwasserzone Dachaufbau: Temperaturverlauf 20 Temperatur Taupunkt Tauwasser Schichten (von innen nach außen) 65 # 1 2 3 4 5 6 7 Material 30 cm 0,3 cm 20 cm 0,5 cm 1 cm 1 cm 10 cm 62,8 cm Temperatur [°C] 5 1 15 2 Schichten 3 4der 5Konstruktion: 6 Folgende Tabelle enthält die wichtigsten Daten aller 10 5 Wärmeübergangswiderstand Stahlbeton 0 Bitumenanstrich (Schwarzanstrich) Schaumglas -5 Dachbahn, Bitumen Kunststoffvlies -10 71,4 Filtervlies Erdreich 0 Wärmeübergangswiderstand Innen Gesamtes Bauteil 7 1 Dreischichtplatten (19 mm) R Temperatur [°C] (25Gewicht Tauwasser 2 Luftschicht mm) [m²K/W] min3 Luftschicht max (210 [kg/m²] [Gew%] mm) 0,100 19,4 20,0 4 OSB-Platte (12 mm) 1,800 0,167 18,5 19,4 750,0 0,0 (180 0,170 0,018 18,45 Brettsperrholz 18,5 3,6mm) 0,0 mm) 0,040 5,000 -9,26 Luftschicht 18,4 (26020,0 0,0 (8 mm) 0,170 0,029 -9,47 Glas-9,2 5,2 0,0 1,000 0,010 -9,4 -9,4 0,0 0,0 1,000 0,010 -9,5 -9,4 0,0 0,0 1,750 0,057 -9,8 -9,5 170,0 0,0 20 30 40 500,040 60 70 -10,0 -9,8 [cm] www.u-wert.net 5,432 Außen 948,9 λ [W/mK] 10 Links: Maßstäbliche Zeichnung des Bauteils. Rechts: Verlauf von Temperatur und Taupunkt an der in der linken Abbildung U-Wert Dach: W/m2Kkennzeichnet die Temperatur, bei der Wasserdampf kondensieren und Tauwasser entstehen markierten Stelle.0,184 Der Taupunkt würde. Solange die Temperatur der Konstruktion an jeder Stelle über der Taupunkttemperatur liegt, entsteht kein Tauwasser. Falls sich die beiden Kurven berühren, fällt an den Berührungspunkten Tauwasser aus. Wandaufbau: Schichten (von innen nach außen) *Höchstwert gemäß EnEV für erstmaligen Einbau, Ersatz oder Erneuerung von Decken, Dächer und Dachschrägen (Anlage 3, Tabelle Zeile 4a). Folgende Tabelle1,enthält die wichtigsten Daten aller Schichten der Konstruktion: # 1 2 3 4 5 6 7 Material Wärmeübergangswiderstand Dreischichtplatten Luftschicht (ruhend) (65 cm) Aluminium-Blech (5 cm) Luftschicht (ruhend) OSB-Platte Brettsperrholz Luftschicht (ruhend) Glas Wärmeübergangswiderstand 71,4 cm Gesamtes Bauteil 1,9 cm 2,5 cm 2,5 cm 21 cm 1,2 cm 18 cm 26 cm 0,8 cm U-Wert Fassade: 0,45 W/m2K 122 Hier klicken, um das Bauteil auf www.u-wert.net zu bearbeiten. λ [W/mK] 0,120 0,147 200,000 1,167 0,130 0,140 1,444 0,760 R [m²K/W] 0,130 0,158 0,170 0,000 0,180 0,092 1,286 0,180 0,011 0,040 2,218 Temperatur [°C] min max 17,6 20,0 14,5 18,3 14,1 16,3 14,5 14,5 11,7 14,5 10,5 11,8 -6,9 10,5 -9,3 -6,9 -9,5 -9,3 -10,0 -9,4 Seite 1/4 Gewicht Tauwasser [kg/m²] [Gew%] 9,1 0,0 4,8 0,0 7,8 900,0 0,0 20,0 941,7 0,0 0,0 0,0 0,0 0,6 [ Institutsgebäude Freiburg | Temperaturregulierung Sommer ] Temperatur und Luftqualität [ Institutsgebäude Freiburg | Temperaturregulierung Winter ] Kybernetisches Prinzip Temperatur und Luftqualität Kybernetisches Prinzip Der Energiehaushalt des Gebäudes wird über die, hinter Der Energiehaushalt des Gebäudes wird über die, der Glasfassade gebauten Brettschichtwand, sowie über hinterder Glasfassade gebauten Brettschichtwand, eine Betonkernaktivierung geregelt. sowie über eine Betonkernaktivierung geregelt. Im Im Sommer hilft die aufsteigende warme Luft die kalte Sommer hilft die aufsteigende warme Luft die kalte Luft durch das Gebäude zu bewegen, im Winter wird sie Luft durch das Gebäude zu bewegen, im Winter zu einem Wärmetauscher geführt. wird sie zu einem Wärmetauscher geführt. Die Die Betonkernaktivierung kühlt im Sommer die Bauteile Betonkernaktivierung kühlt im Sommer die Bauteile und im Winter erwärmt sie diese. und im Winter erwärmt sie diese. Um im Gebäude die Um im Gebäude die Luftqualität zu steigern, gibt es in Luftqualität zu steigern, gibt es in den Atrien Pflanzen. den Atrien Pflanzen. „Also das kybernetische Prinzip, so wie wir das verstehen, „Also das kybernetische Prinzip, so wie wir das ist eigentlich ein Prinzip was sich aus der Natur sozusaverstehen, ist eigentlich ein Prinzip was sich aus der gen a priori ergibt. Natur sozusagen a priori ergibt. Das heisst das kybernetische Prinzip ist ein Prinzip der Das heisst das kybernetische Prinzip ist ein Prinzip der Natur schlechthin, weil ein Teil immer ein Teil des andeNatur schlechthin, weil ein Teil immer ein Teil des ren ist. anderen ist. Also alles baut aufeinander auf und ist Also alles baut aufeinander auf und ist voneinander abvoneinander abhängig. Das ist der entscheidende hängig. Das ist der entscheidende Punkt.“*4 Punkt.“*4 123 [ Betonkernaktivierung *7 ] Thermische Betonkernaktivierung Thermische Betonkernaktivierung „Die thermische Betonkernaktivierung, (thermische Bau„Die thermischebezeichnet Betonkernaktivierung, (thermische teilaktivierung), Systeme, die GebäudemasBauteilaktivierung), bezeichnet die sen zur Temperaturregulierung nutzen.Systeme, Diese Systeme Gebäudemassen zur und Temperaturregulierung werden zur Heizung Kühlung verwendet,nutzen. indem Diese Systeme(Kunststoffrohre) werden zur Heizung und Kühlung Rohrleitungen in Massivdecken oder verwendet, indem Rohrleitungen auch in Massivwänden verlegt werden,(Kunststoffrohre) durch die Wasser in oder auch in Massivwänden verlegt alsMassivdecken Heiz- bzw. Kühlmedium fließt. Die gesamte durchfloswerden, durch die bzw. Wasser als Heizbzw. Kühlmedium sene Massivdecke -wand wird dabei als Übertrafließt. Die Speichermasse gesamte durchflossene Massivdecke gungs- und thermisch aktiviert. Das Sysbzw. -wand wird dabei Übertragungstem kann als Grundlast oder als zur vollen Beheizung und und 5 Speichermasse thermisch Das System kann Külung eingesetzt werden.“*aktiviert. als Grundlast oder zur vollen Beheizung und Külung eingesetzt werden.“*5 124 [ Wärmetauscher *8 ] Wärmetauscher Wärmetauscher „Die zwei Luftströme bewegen sich (in entgegengesetz„Die zwei parallel Luftströme bewegen (in ter Richtung) zueinander entlang dersich – im Prinentgegengesetzter parallel zueinander zip unendlich großen Richtung) – Zwischenwand. Hierdurch kann entlang der – im Prinzip unendlich großen – der kalte Luftstrom auf die Temperatur des austretenden Zwischenwand. Hierdurch kann der kalteund Luftstrom auf warmen Luftstroms aufgewärmt werden umgekehrt die Temperatur austretenden Luftstroms kann der warmedes Luftstrom bis aufwarmen die Temperatur des 6 aufgewärmt und umgekehrt kannwerden.“* der warme austretendenwerden kalten Luftstroms abgekühlt Luftstrom bis auf die Temperatur des austretenden kalten Luftstroms abgekühlt werden.“*6 Quellen [ 1 ] Prof. Pfeifer: Seminar IPS _Teil 3_2012-04.pdf [ 2 ] Energieatlas 2008 S.237 - 239 [ 3 ] http://www.u-wert.net/berechnung/u-wert-rechner/ ( 06.04.2013 ) [ 4 ] Prof. Pfeifer Filmzitat: http://www.architekturclips.de/kybernetisches-prinzip [ 5 ] http://www.bosy-online.de/Bauteilaktivierung.htm ( 5.4.2013 ) [ 6 ] http://www.recair-waerme-rueckgewinnung.com/de/tags/funktionsweise-waumlrmetauscher/ ( 05.04.2013 ) [ 7 ] http://www.branchendienst.de/wp-content/uploads/2010/12/Uponor2.jpg ( 07.04.2013 ) [ 8 ] http://mag.ebmpapst.com/de/files/2010/03/20_lueftung.jpg ( 07.04.2013 ) 125 Patchwork-Haus Müllheim Patchwork- Haus Müllheim Marie Droll Pfeifer Kuhn Architekten Benjamin Droll eine Analyse von Marie Droll & Benjamin Droll *3 Das Patchworkhaus Müllheim, Rheintal, wurde Das Patchworkhaus in in Müllheim, im im Rheintal, wurde von vondem Architekturbüro Pfeifer, Kuhn, Freiburg dem Architekturbüro Pfeifer, Kuhn, RosaRosa Freiburg gegeplant und in den Jahren 2003realisiert. plant und in den Jahren 200320052005 realisiert. „Das „Das Gemeinsame und das das Individuelle, Individuelle,nicht nichtnebeneinnebeneiander nanderwie wieim imklassischen klassischenDoppelhaus, Doppelhaus, sondern sondern mitein1 ander verzahnt verzahntund undverwoben.“ verwoben.“**1 „Die innere innere Zonierung Zonierungdes desHauses Hauses vermeidet Bevermeidet diedie BelichlichtungsOrientierungsnachteile üblichen tungs- und und Orientierungsnachteile eines eines üblichen DopDoppelhauses.“*2 pelhauses.“ *2 „Beide Parteien Parteienpartizipieren partizipieren von allen Besonnungsvon allen Besonnungsrichrichtungen gleich.“ Es gibt eine gemeinsame Halle tungen gleich.“ beider die im Erdgeschoss beide Bereiche Es gibt Parteien,“ eine gemeinsame Halle beider Parteien,“ die im trennt und als gemeinsame Aufenthaltszone genutzt Erdgeschoss beide Bereiche trennt und als gemeinsame wird.“ Diese wirdgenutzt als Energiegarten Aufenthaltszone wird.“ Diesegenutzt. wird als EnergieAußerdem hat jede Partei ihre eingene Treppe, „ die garten genutzt. jeweils in gegenläufiger Anordnung ein piranesisches Außerdem hat jede Partei ihre eingene Treppe, „ die jeRaumgefüge transformiert.“ weils in gegenläufiger Anordnung ein piranesisches Die Nutzfläche des Doppelhaus beträgt 294 qm. Raumgefüge transformiert.“ Die Nutzfläche Baukosten des betrugen 0,48 Mio. Euro.*1 Doppelhaus beträgt 294 qm. Die Baukosten betrugen 0,48 Mio. Euro.*1 126 *3 *3 127 Solare Grundrisszonierung *8 128 *8 *4 Aufbau In dem ganzen Gebäude wurde auf einen künstlichen Aufbau Dämmstoff verzichtet. „Die Giebelwände sind in einschaligem Mauerwerk ausgeführt, traufständigen In dem ganzen Gebäude wurde aufdie einen künstlichen Wände und die Dachflächen in Massivholz in BrettstaDämmstoff verzichtet. pelbauweise.“ *1 „Die und Wandflächen der Süd„Die Giebelwände sindDachin einschaligem Mauerwerk ausund Nordseiten sind mit transluzenten Luftkollektoren geführt, die traufständigen Wände und die Dachflächen ausgestattet.“ in Massivholz in*2 Brettstapelbauweise.“ *1 „Die Dach- und Wandflächen der Süd- und Nordseiten sind mit transluzenten Luftkollektoren ausgestattet.“ *2 *4 129 [ Vertikalschnitt Ortgang | M 1:20 ] Putzfassade Aussenputz 15mm Planbeck Porenbeton 300mm Gipsputz 15mm 130 [ Vertikalschnitt Wohnen* Atrium | M 1:20 ] Außenwandaufbau Luftstromkollektor Fünfachstegplatte Polycarbonat 40mm Flachsoganker Lattung 2* 60/ 80 mm Brettstapeldachelement 140 mm Dampfsperre Lattung 2*30/ 50 mm Gipskartonplatte 12,5 mm *4 131 Energieeffizientes Bauen Energieeffizientes Bauen „Massive einschalige Giebelwände aus „Massive einschalige Giebelwände aus LeichtbetonstLeichtbetonsteinen sorgen für Speichermassen und einen sorgen für Speichermassen und gute Dämmung gute Dämmung 5gleichermaßen.“*5 „Die Dachflächen gleichermaßen.“* und Seitenwände bilden einen komplexen „Die Dachflächen und Seitenwände bildenLuftkollektor einen kommit transparenten Polycarbonatplatten, die eine plexen Luftkollektor mit transparenten Polycarbonatkontrollierte Luftschicht bilden und zusammen mit und den platten, die eine kontrollierte Luftschicht bilden Speichermassen der Holzwände die Grundversorgung zusammen mit den Speichermassen der Holzwände die des Hauses mit des passiver, Energie sichern. Grundversorgung Hausessolarer mit passiver, solarer EnerZusammen mit dem Energiegarten der großen gie sichern. Zusammen mit dem Energiegarten der groHalle im Innenraum, diedie lichtdurchflutet ganze ßen Halle im Innenraum, lichtdurchflutetdas das ganze Haus durchdringtund und einfach manuell steuerbaren Haus durchdringt einfach manuell steuerbaren ÖffÖffnungen in der Dachfläche, ergibt dies ein komplexes nungen in der Dachfläche, ergibt dies ein komplexes und und einfaches eines energieeffizienten einfaches Gefüge Gefüge eines energieeffizienten Gebäudes, Gebäudes, das ausschließlich auf passive Nutzung das ausschließlich auf passive Nutzung solarer Energien 1 solarer Energien beruht.“*1 beruht.“* „Die im First eingesammelte Warmluft wird über einen nach unten gedrückt „Die imKaminzug First eingesammelte Warmluft wird und verteilt die erwärmte Luft im offenen Energiegarten. Dieser über einen Kaminzug nach unten gedrückt und verteilt wiederum ergibt mit der Betonkonstruktion einen die erwärmte Luft im offenen Energiegarten. ebenfalls guten passiven Solarspeicher, der im Sommer Dieser wiederum ergibt mit der Betonkonstruktion einen allerdings gut durchlüftet werden muss.“*2 „Durch ebenfalls guten passiven Solarspeicher, der im Sommer 2 -Dachflächen die Zonierung der Kollektor-Wandund allerdings gut durchlüftet werden muss.“* wird derdie Heizenergiebedarf soweit gesenkt,und dass eine „Durch Zonierung der Kollektor-Wand-DachHeizung als Bauteilaktivierung in den Betondecken flächen wird der Heizenergiebedarf soweit gesenkt, dass ausreicht.“ den beiden Dachspitzräumen sind eine Heizung„In als Bauteilaktivierung in den Betondecken Flächen und Installation für Wasserkollektoren ausreicht.“ vorgehalten.“*6 „In den beiden Dachspitzräumen sind Flächen und Ins6 Dieses kybernetische System leistet eine tallation einfache für Wasserkollektoren vorgehalten.“* Energie-kennzahl von Heizenergie 32kWh/m2a und eine von 24,3 kWh/m2a. Ein Wert, DiesesPrimär-energie einfache kybernetische System der zusammen betrachtet unterhalb der üblichen leistet eine Energie-kennzahl von Heizenergie 32kWh/ so genannten „Passiv-hauswerte“ liegt.*2 m2a und eine Primär-energie von 24,3 kWh/m2a. Der Energiekennwert liegt beibetrachtet 35 kWh/qma. Ein Wert, der zusammen unterhalb der üblichen so genannten "Passiv-hauswerte" liegt.*2 Der Energiekennwert liegt bei 35 kWh/qma. 132 [ Luftströmung im Sommer *3] [ Luftströmung im Winter ] September Messdaten *8 133 U- Wert Berechnung Patchwork- Haus Putzfassade U= 0,31 W/m2K Patchwork- Haus Außenwandaufbau Luftstromkollektor U= 0,47 W/ m2 K 134 Quellen [ 1 ] http://www.pfeifer-kuhn.de/index.php?id=25&L=de [ 2 ] http://www.guenterpfeifer.de/content/patchwork.html [ 3 ] Uffelen, v.C.(2008).Pure Plastic: New Materials for Today`s Architecture. Braun [ 4 ] Schittich,C. (2006).im Detail: Reihen- und Doppelhäuser. Berlin: Brinkhäuser [ 5 ] Burgart, R. (2008). Standarts der Zukunft. Wohnbau neu gedacht. Springer- Verlag, S. 183 [ 6 ] http://www.baunetzwissen.de/objektartikel/Geneigtes-Dach_Patchworkhaus-in-Muell heim_71296.html [ 7 ] Pfeifer, G. & Brauneck,P. (2009).Freistehende Häuser: Eine Wohnbautypologie. Springer- Verlag, S. 24 [ 8 ] http://www.balck-partner.de/common/download/Seminar%20IPS%20_Teil%202_2012-04.pdf 135 Wall House House - Frohn & Rojas Wall Meike Jongebloed Frohn Rojas Kerstin&Bönning eine Analyse von Die bewohnte Wand Meike Jongebloed & Kerstin Bönning Das „Wall „Wall House“ House“von vonFAR FAR(Frohn (Frohn&&Rojas) Rojas)ist ist2007 2007 Das fertiggestellt worden. Mit einem begrenzten Budfertiggestellt worden. Mit einem begrenzten Budget get ergab sich ein Entwurf, der es ermöglichte, ergab sich ein Entwurf, der es ermöglichte, Räume zu Räume zu die eine starke Transparenz zur schaffen, dieschaffen, eine starke Transparenz zur Umgebung Umgebung hatten und gleichzeitig eine sinnvolle hatten und gleichzeitig eine sinnvolle Strukturierung Strukturierung derDurch Räumedas boten. Durch das „Leben der Räume boten. „Leben zwischen den zwischen den Wänden“, wie FAR es darstellte, entWänden“, wie FAR es darstellte, entsteht ein Konzept, steht ein Konzept, energetisch strukturell das energetisch unddas strukturell den und Umständen in den Umständen in Chile angepasst ist. Die MateChile angepasst ist. Die Materialien wirken vom Kern, rialien wirkenaus vom Kern, der aus Beton der Nasszelle, Beton über dieNasszelle, Holzkonstruktion zur über die Holzkonstruktion zur PolycarbonatebePolycarbonatebene, bis hin zur Außenhaut der Konsne, bis hin zur abgeschwächter Außenhaut der Konstruktion immer truktion immer und leichter, sodass abgeschwächter und leichter, sodass ein weicher ein weicher Übergang von Gebäude zur Umgebung Übergangder voneine Gebäude zur Umgebung entsteht, entsteht, „zeltartigen“ Charakter aufweist. der eine „zeltartigen“ Charakter aufweist. Basierend Basierend auf 4 Ebenen, zwischen denen Wohnräume auf 4 Ebenen, denen Wohnräume eingebettet sind,zwischen bietet jede Schicht spezifische eingestrukbettet sind, bietet jede Schicht spezifische struktuturelle Funktionen und Materialien. Das Ergebnis sind relle Funktionenund und Materialien. Das Ergebnis atmosphärische klimatische Eigenschaften, diesind inatmosphärische und klimatische Eigenschaften, die telligent der Raumnutzung angepasst sind. Während intelligent derinnerste Raumnutzung sind. Wähder private und Bereichangepasst mit Beton ummantelt rend der private und innerste Bereich mit Beton eine umwird, die Nasszelle, wird der Wohnbereich durch 136 mantelt wird, die Nasszelle,die wird der Wohnbereich Holzkonstruktion geschützt, gleichzeitig als Regadurch eine Holzkonstruktion geschützt, die gleichle und Lager dienen, während der Wohnbereich durch zeitig Fensteröffnungen als Regale und Lager dienen, der große Anschluss an während die Terrasse Wohnbereich durch große Fensteröffnungen Anbietet. Erst die letzte Schicht bietet einen teilweise schluss an die Terrasse Erst die letzte Schicht transparenten Schutz, bietet. der gegen Sonneneinstrahbietet einen teilweise transparenten Schutz, der lung und Mücken wirkt, sodass ein Freiraum entsteht, gegen Sonneneinstrahlung und Mücken wirkt, soder den Umweltbedingungen in Chile gewachsen ist. dass ein Freiraum entsteht, der den UmweltbedinDurch verschiedene Transparenzgrade entsteht eine gungen in Chile gewachsen verschiedeOptik, ähnelnd einem Diamant.ist. ZurDurch Kühlung des Gene Transparenzgrade entsteht eine Optik, ähnelnd bäudes sind in der Gewebe- und Polycarbonatschicht einem Diamant. Zur Kühlung des Gebäudes sind in Öffnungen zur Belüftung. Gleichzeitig verlaufen in dem der Gewebeund Polycarbonatschicht Öffnungen Betonelementen PEX-Schläuche, die auf 15° abgekühlt zur Belüftung. in dem Betonwerden. Die ArtGleichzeitig der Kühlungverlaufen ist kostengünstiger, als elementen PEX-Schläuche, die auf 15° eine einfache Klimaanlage. Im Winter dienenabgekühlt die PEXwerden. Die der Kühlung ist kostengünstiger, Schläuche alsArt Wärmestrahler. Eine Bodenheizung als eine einfache Klimaanlage. Im Winter die sorgt für ein angenehmes Raumgefühl, auchdienen bei kalten PEX-Schläuche als Wärmestrahler. Eine BodenheiAußentemperaturen. zung sorgt für ein angenehmes Raumgefühl, auch bei kalten Außentemperaturen. Ansichten Tag und Nacht Ansichten Tag und Nacht 137 Verglasung und Fensteröffnungen Verglasung Fensteröffnungen zur Belichtungund und Lüftung zur Belichtung und Lüftung „Nasszelle“ Betonkern im oberen OG unter Polycarbonatschicht „Nasszelle“ Betonkern im oberen OG unter Polycarbonatschicht 138 Bad im Betonkern I Belichtung und Lüftung Bad im Betonkern I Belichtung und Lüftung Sicht zur Küche mit multifunkt. Raumtrenner Grundriss EG Grundriss OG Grundriss EG Sicht zur Küche mit multifunkt. Raumtrenner Grundriss OG 139 Plan, Grafik, Renderin, Foto, usw... Ränder einhalten! - Küchenregale in Wand eingefasst, gleichzeitig zur Unterstützung der Tragkonstruktion - Küchenregale in Wand eingefasst, gleichzeitig zur Unterstützung der Tragkonstruktion - sinnvolle Nutzung des Raumes - sinnvolle Nutzung des Raumes - Materialien im Stil der Außenwandfassade, schlicht und einfach aus I Regale aus Holz I Boden aus Waschbeton - Küchentresen Materialien im StilBeton der Außenwandfassade, schlicht und einfach Küchentresen aus Beton I Regale aus Holz I Boden aus Waschbeton - Wendeltreppe führt zum oberen Geschoss - Wendeltreppe führt zum oberen Geschoss - Hintergrund I Polycarbonat Paneele sichtbar - Hintergrund I Polycarbonat Paneele sichtbar 140 1. OG Bodenaufbau: 1. OG Bodenaufbau: Sperrholz Sperrholz Trittschalldämmung Gelb-Kieferholz Trittschalldämmung Gipsmörtel Gelb-Kieferholz EGGipsmörtel EG Waschbeton 10mm Betonplatte 50mm mit PEX-Schläuchen Waschbeton 10mm fürBetonplatte Strahlungswärme I Kühlung 50mm mit PEX-Schläuchen Aluminium-Folie für Strahlungswärme Dämmung 30mm 30kg/qmI Kühlung Aluminium-Folie PE-Folie Stahlbeton 150mm Dämmung 30mm 30kg/qm PE-Folie PE-Folie Sauberkeitsschicht Stahlbeton 150mm PE-Folie milky shell Sauberkeitsschicht 3 polycarbonat paneele 40mm edelstahlbefestigung milky shell verzinkte C-Channels 40I40mm 3 polycarbonat paneele 40mm soft skin edelstahlbefestigung reflektierendes Gewebe aus verzinkte C-Channels 40I40mm polymerfasern mit eingewebten skin Alu-Streifen Plan, Grafik, Rendering, Foto, usw... soft reflektierendes Gewebe aus (70% reflekt. I 25% Ränder einhalten! lichtdurchlässig) polymerfasern mit eingewebten Alu-Streifen (70% reflekt. I 25% lichtdurchlässig) 141 Schnitt OG: Arbeitsraum und Nasszelle EG: Terrasse, und Küche Schnitt OG:Wohnbereich Arbeitsraum und Nasszelle EG: Terrasse, Wohnbereich und Küche 142 bis biszuzu10° 10°Minimum Grad Minimum 30°-35° Maximum 30°-35° Grad Maximum Energiekonzept im Winter Sommer -Energiekonzept Bodenheizung im Winter Bodenheizung --Gasheizung Gasheizung -- PEX Schläuche in Betonelementen - PEX Schläuche erhitztes Wasser in Betonelementen erhitztes Wasser Sommer Sommer - Belüftung durch Dachluken - Belüftung durch Dachluken - UV Reflexion durch Außenhaut - UV Reflexion durch Außenhaut - PEX Schläuche in Betonelementen Schläuche Wasser auf- PEX 15° grad gekühltin Betonelementen Wasser auf 15° grad gekühlt Layer 1 Layer 1 Betonkern Betonkern Nasszelle des Gebäudes Nasszelle des Tragwerks Gebäudes Element des Element des Tragwerks Layer 2 Layer 2 Holzkonstruktion Holzkonstruktion bis zu 5,2 m überrstehend bis zu 5,2 m überrstehend Layer 3 Layer 3 Polycarbonat-Paneele Polycarbonat-Paneele tranzsluzent hochklappbar tranzsluzent isolierend hochklappbar isolierend schafft 2 doppelt so hohe schafft Räume2 doppelt so hohe Räume Layer 4 Layer 4 Gewebe weiches weiches Gewebe Sonnenreflektion Sonnenreflektion Mückenschutz Mückenschutz zeltartiges Material zeltartiges Material schafft eine Veranda schafft einezwischen Veranda außen Übergang Übergang und innenzwischen außen und inneneines Diamanten ähnelnd ähnelnd eines Diamanten unterschiedlich transparent unterschiedlich transparent 143 Aufbau derder Ebenen Aufbau im Modell Ebenen im Modell Im ImBau Bau Fertigteile HolzHolz Fertigteile Betonkern Betonkern 144 Quellen - http://www.archdaily.com/71/wall-house-far-frohnrojas/ - http://www.f-a-r.net/projects2.htm - Nachhaltige Wohnkonzepte - http://vimeo.com/52503159 145 AntivillaBrandlhuber+ Emde, Schneider Antivilla Brandlhuber+ Emde, Schneider Bauherr Privat eine Analyse von Ort Krampnitz Meike Jongebloed Baujahr 2012/13 & Kerstin Bönning 146 DieDie Antivilla vonvon Brandlhuber+ ist eine Antwort auf Antivilla Brandlhuber+ ist eine Antwort dieauf Frage, wie sich Komfort in Zukunft definieren lässt, die Frage, wie sich Komfort in Zukunft defiwenn wir lässt, das Leben in Leben der Umwelt wieder als nieren wennmit wirund das mit und in der Qualität entdecken. Hierzu wurde das ehemalige LaUmwelt wieder als Qualität entdecken. Hierzu gergebäude desehemalige „VEB Obertrikotagen Ernstdes Lück“ als wurde das Lagergebäude „VEB Atelier und Wohnhaus umgestaltet. Das BestandsgeObertrikotagen Ernst Lück“ als Atelier und Wohnbäude 20 Jahre Das lang leer und sollte nur mit wehausstand umgestaltet. Bestandsgebäude stand nigen Eingriffen zur Nachnutzung ertüchtigt werden. 20 Jahre lang leer und sollte nur mit wenigen Das Gebäudezur wurde vollständigertüchtigt entkernt, werden. alle nichtEingriffen Nachnutzung tragenden Elemente sowie das Dach, bestehend aus Das Gebäude wurde vollständig entkernt, alle Asbest-Wellplatten,wurden entfernt. Die bestehenden nichttragenden Elemente sowie das Dach, besteFenster mit Isolierglas aufgerüstet,entfernt. darüber hend werden aus Asbest-Wellplatten,wurden hinaus werden einige Fenster durch Durchbrüche verDie bestehenden werden mit Isolierglas größert. Ansonsten bleibt die Außenwand erhalten. aufgerüstet, darüber hinaus werden einige FensZielterderdurch Umbaumaßnahme die räumliche Qualität Durchbrüchewar vergrößert. Ansonsten in den Vordergrund zu stellen, wie die Lage am Krampbleibt die Außenwand erhalten. Ziel der Umbaunitzsee. Es sollte nicht mit bautechnischen Standards maßnahme war die räumliche Qualität in den hochgerüstet werden, sondern einen neuen der Vordergrund zu stellen, wie die Lage am Weg Krampenergetischen Sanierung zeigen. nitzsee. Es sollte nicht mit bautechnischen Standards hochgerüstet werden, sondern einen neuen Weg der energetischen Sanierung zeigen. Bestandsgebäude Modell Bestandsgebäude Modell Umbau Modell Umbau Modell 147 Das Konzept der Antivilla versucht die verschiedenen Das Konzept der Antivilla versucht die Arten von Raumbildung, die konstruktive und die verschiedenen Arten von Raumbildung , energiegestüstzte Raumbildung, zu verbinden, die konstruktive und die energiegestüstindem innerhalb der konstruktiven Hülle eine zte Raumbildung, zu verbinden, indem energiegesteuerte Raumbildung entsteht. Der innerhalb der konstruktiven Hülle eine entstehende Raum ist nach Temperatur- und energiegesteuerte Raumbildung entsteht. Helligkeitszonen, als auch nach funktionalen Der entstehende Raum ist nach TemperaBedürfnissen differenziert. tur- und Helligkeitszonen, als auch nach funktionalen Bedürfnissen differenziert. Klima 4 frostfrei 5°C Im Erdgeschoss befinden sich die Atelierräume und die Imdie Erdgeschoss die AteliGarage, durch eine befinden Längswandsich gegliedert sind. erräume und die Garage, die durch eine Längswand gegliedert sind. 148 In dem Obergeschoss ist der Wohnbereich mit In dem Obergeschoss ist derinWohnbereich einem zentralen Funktionskern, dem eine Sauna, mit einem zentralen Funktionskern, in Badezimmer und eine Küchenzeile integriert sind. dem eine Sauna, Badezimmer und eine Dieser Kern fungiert zu gleich als Auflager für das neue Küchenzeile integriert sind. Dieser Kern Flachdach. fungiert zu gleich als Auflager für das neue Flachdach. Obergeschoss Obergeschoss In dem Obergeschoss gliedern zwei unscheinbare In dem Obergeschoss gliedern zwei und im Vorhangschichten aus dünnem Gaze unscheinbare Vorhangschichten Winter aus transparentem Weich-PVC aus den großen dünnem Gaze undTemperaturzonen, im Winter aus transWohnraum in einzelne die von parentem den großen Wohn-Ofen innen nach außenWeich-PVC kälter werden. Der zentrale in einzelne Temperaturzonen, die beheiztraum zunächst die Sauna und das Bad(wärmster von innen nach außen kälter werden. Kernbereich). Diese Wärme strahlt in den inneren Der zentrale Ofen beheizt zunächst die Wohnbereich Klimazone 2, in dem die Temperatur Sauna und das Bad(wärmster Kernbedann ca. 18° beträgt. Der Vorhang minimiert den reich). Diese strahlt in den inne- so Wärmeverlust durchWärme Luftzirkulation und temperiert ren Wohnbereich Klimazone 2, in dem die dahinterliegenden Luftschichten. Der Schlafbereich die Temperatur dann ca. 18° befindet sich in der 3. Klimazone undbeträgt. ist daherDer kühler. Vorhang minimiert den Wärmeverlust Die Atelierräume und Treppe befinden sichinnerhalb durch Luftzirkulation und temperiert sosomit der bestehenden Gebäudehülle Klimazone 4, die die dahinterliegenden Luftschichten. nur frostfrei ist. Infolge dessen beschränkt sich im befindet sichauf in der WinterDer derSchlafbereich wohltemperierte Bereich 50 qm. So 3. Klimazone und ist daher kühler. Die jedoch ist der Nutzraum im Winter starkt begrenzt, Atelierräume und Treppe befinden sich bleibt sie visuell erfahrbar durch die transparenten innerhalb der bestehenden GebäudeVorhangschichten. Hingegen im Sommer ist die hülle Klimazone gesamte Fläche nutzbar.4, die somit nur frostfrei ist. Infolge dessen beschränkt sich im Winter der wohltemperierte Bereich auf 50 qm. So ist der Nutzraum im Winter starkt begrenzt, jedoch bleibt sie visuell erfahrbar durch die transparenten Vorhangschichten. Hingegen im Sommer ist die gesamte Fläche nutzbar. Schnitt Schnitt Quellen - http://www.facebook.com/media/set/?set=a.367469700014480.85027.319406688154115&type=3 - (Brandlhuber,Emde+ Schneider Antivilla) - Archplus - Designlines.de 149 Sportinstitut BFTS in München Hild und K eine Analyse von Florian Schlering & Bartosz Pogoda Standort: München, Olympiagelände Baujahr: 2004 Das Gebäude ist in 3 Teile gegliedert, zwei Kopfbauten und einen Mitteltrakt. Die beiden Kopfbauten sind aus Ortbeton und der Mitteltrakt aus Betonfertigteilen gefertigt. Die einzelnen Geschosse haben unterschiedliche höhen, da diese sich den verschiedenen Nutzungsbedingungen anpassen. Die Konstruktion des 50m langen Mittertrakts besteht aus unterzugslosen Flachdecken, die auf den Versorgungsschächten und den Außenwänden aufliegen, so dass eine freie Grundrissgestalltung ermöglicht wird. Die Außenhaut des Gebäudes bildet ein WDVS, dessen in Lasurtechnik erstellte Bemalung das Raster der Fenster verstärkt. Die rythmische Lochfassade und Farbige Fassadegestalltung heben sich bewust von den Stahlfassaden der umliegenden Altbauten ab. Die Fassade soll wie ein modernes „Trikot“ sein, das man beliebig wechseln kann. 150 151 152 153 Wohnanlage in Schwabing Hild und K eine Analyse von Florian Schlering & Bartosz Pogoda Bei der Sanierung handelt es sich um eine typische Wonhanlage aus den 50er Jahren. Ein Teil des Wohnraums wurde zu Balkonen umfunktioniert. In den Bereichen der neuen Balkone wurde die alte Fassade beibehalten, wohin gegegn der Rest des Gebäudes mit weißem WDVS bekleidet wurde. 154 155 156 157 Büro- und Geschäftshaus Welfenstraße Frohn & Rojas eine Analyse von Florian Schlering & Bartosz Pogoda Standort: München, Au-Heidhausen Baujahr: 2010 - 2012 Das Büro- und Geschäftshaus in Welfenstraße in München ist ein Teil des Projektes mit dem Namen „Wohnen, Arbeiten und Leben“. Der gesamte Komplex ist eine Blockrandbebauung mit großen Grünflächen in den Innenhöfen. Die Bürofläche erstreckt sich auf 5 bis 7 Etagen und kann beliebig von 200m² bis 9000m² angemietet werden. Die Grundrissgestaltung ist sehr flexibel und so können Einzel-, Kombi- oder Großraumbüro eingerichtet werden. In der direkten Umgebung befinden sich viele Häuser der Gründerzeitarchitektur. Das neue Gebäude nimmt Bezug zu Nachbargebäuden. Für die Fassade wurde ein WDVS mit Polystyroldämmung und ein organisches Armierungs- und Putzsystem verwendet. Sie ist gestaffelt und nach einem bestimmten, sich immer wieder wiederholendem Muster gegliedert. Hier für mussten 400 speziell angefertigte Formteile 158 eingesetzt werden. Pro Geschoss nimmt die Stärke der Dämmplatten 2cm zu, so dass das Gebäude von unten nach oben immer breiter wird. Sie ist mit einem vierfachen, stark wasserabweisenden Anstrich mit Metalliceffekt versehen. Die gesamte Fassade erstreckt sich auf über 6000m² Fläche.Das Gebäude ist gemäß der Energieeinsparverordnung (EnEV) 2009, der DIN 4108 und dem Standard KfW-Energieeffizienzhaus 70 errichtet 159 Materialien: Sto WDV-System StoTherm Classic Polystyrolhartschaumdämmplatten 110 mm – 260 mm WLG 032 Putz StoSilco 3 mm Grundbeschichtung Stocolor Jumbosil, Schlussbeschichtung StoColor Metallic Natur 160 WDVS Vorteile: • • • Günstige Anschaffungskosten Brandschutz: schwerentflammbar Kann leicht verschiedene Farben und Oberflächenstrukturen aufnehmen Nachteile: • Tauwasserkondensation auf der Außenhaut führen zur Algen und Moosbildung • Wasser kann aus der Dämmung schlecht entweichen • Verarbeitungsfehler an Dachanschlüssen führen dazu, dass Wasser in die Dämmung kommt • Feuchtigkeit in der Dämmebene vermindert drastisch die Dämmwirkung, da Wasser guter Energieleiter ist • Haptik • ist nicht speicherfähig • Recyclingproblem Fazit Man kann anhand der Beispiele sehen, dass man mit WDVS eine gewisse Ästhetik erzeugen kann, wie z.B. durch Reliefbildung. Desweiteren birgt das Material bzw. das System noch große Entwicklungsmöglichkeiten wie z.B. die bessere Wärmespeicherung oder die freie Modelierbarkeit des Systems. Quellen • • www.hildundk.de Hild, Andreas / Ottl, Dionys: Precast Concrete – The Design Options. In: Architecture & Detail 2006. • http://www.hausbau.de/gewerbe/mieten/raum-muenchen/muenchen-au-haidhausen/ regerhof.html • http://www.welfenhoefe.de/welfenhoefe/ 161 Gemeindezentrum Ludesch Hermann Kaufmann eine Analyse von Eva Others & Malte Böing Im Jahr 2000 wurde das Architekturbüro Hermann Kaufmann beauftragt, ein Gemeinde- und Kommunikationszentrum der 3000 Einwohner großen Stadt Ludesch zu planen. Ziel war die Schaffung eines Ortszentrums mit öffentlichen Nutzungen als ökologisches Musterprojekt, im Rahmen eines vertretbaren finanziellen Aufwandes und mit enger Beteiligung der Bürger am Entstehungsprozess. Anlehnend an dem Passivhauskonzept wurde das Projekt unter Berücksichtigung der Energieeffiezienz, Anwendung erneuerbarer Energieträger sowie nachwachsender und ökologischer Rohstoffe geplant. Aufgrund der diffusen Agglomeration des Ortes war eine Neuinterpretation der ortsräumlichen Situation erforderlich. Schul- und Kirchbauten sowie das Gemeindeamt standen in keiner räumlichen Beziehung zueinander, sodass kein traditioneller Dorfplatz zur Verfügung stand. Das bereitsvorhandene Grundstück des alten Gemeindezentrums, weichte somit für einen Neubau. Die Vorteile dieses Projektes lagen somit nicht nur in funktionellen und ökologischen Aspekten, 162 sondern auch in der Stärkung regionaler Wirtschaftsstrukturen. Es entstand eine sich nach Nordwesten öffnende Klammer, deren drei Baukörper einen Vorplatz umschließen. Der zweigeschossige Bau intergriert ebenerdig ein Café, einen Saal, eine Physiotherapiepraxis und eine Kinderkrippe. Im Obergeschoss liegen Archiv, EDVZentrum, Amts-, Seminar- und Büroräume. http://presse.hausderzukunft.at 163 164 Lageplan Hermann Kaufmann - WOOD WORKS Axonometrie konstruktives System Hermann Kaufmann - WOOD WORKS Grundriss www.detail.de Schnitt www.detail.de Foyer Hermann Kaufmann - WOOD WORKS Foyer Hermann Kaufmann - WOOD WORKS Innenperspektive Hermann Kaufmann - WOOD WORKS Festssaal Erdgeschoss Hermann Kaufmann - WOOD WORKS 165 Hermann Kaufmann - WOOD WORKS Fassade Zum Witterungsschutz der naturbelassenen Holzfassaden und der durchwegs großformatigen Tür- und Fensterkonstruktionen sind Vordächer in beiden Deckenebenen angefügt. Unter diesen weitauskragenden, mit Bitumen abgedeckten Platten sind zur Beschattung der Fensterflächen mobile Screens mit Seilführungen angebracht. Das leicht geneigte Gelände erlaubte im Untergeschoss an der Südostseite Oberlichter und damit auch Tageslicht für die dort situierten Vereinsräume. Die druchgängige Anwendung der Weißtanne, von Wänden bis zum Mobiliar, schafft trotz der Heterogenität der Funktionen eine homogene, optisch, akustisch und taktil angenehme Raumstimmung. Hermann Kaufmann - WOOD WORKS 166 Detailschnitt Fassade Südseite Hermann Kaufmann - WOOD WORKS Detailschnitt Fassade Ostseite Hermann Kaufmann - WOOD WORKS 167 168 Vorfertigung in der Werkhalle Hermann Kaufmann - WOOD WORKS Schafwolle als Dämmung Hermann Kaufmann - WOOD WORKS Hermann Kaufmann - WOOD WORKS Auf die Kelleretage aus Stahlbeton wurde eine zweigeschossige Holzkonstruktion aufgesetzt: Wand- und Deckenelemente wurden als Hohlkastenelemente vorgefertigt, die Außenfassaden und die inneren Wand und Deckenverkleidungen wurden in Weißtanne ausgeführt, je nach Anwendung sägerau, gebürstet oder gehobelt; im Kontrast dazu stehen die dunklen Böden aus geölter Eiche. Das Konstruktions- und Fassadenholz konnte über die örtliche Agrargemeinschaft bezogen werden, im Innenausbau kam auch Holz aus dem Schwarzwald und den Vogesen zum Einsatz. Bei den Außenwänden bildet Zellulose im Bereich der Tragelemente und Schafwolle in der Installationsschicht die Dämmung. Schafwolle als Dichtung ersetzte auch bei den Fenstern den üblichen PU-Schaum. Die Baumaterialien wurden nach folgenden Maximen ausgewählt: regionale Wertschöpfung, Nutzung von heimischem Holz, konstruktiver Holzschutz, keine Holzanstriche, Dämmung aus nachwachsenden Rohstoffen, Verzicht auf Lösungsmittel und Werkstoffe die Formaldehyde beinhalten. Außenwandaufbau www.yumpu.de Drei-Scheiben-Wärmeschutzverglasung mit Edelgasfüllung und einer Wärmefunktionsschicht, welche für die kurzwellige Wärmestrahlung der Sonne durchgängig ist, langwellige Wärmestrahlung jedoch reflektiert, wodurch Wärmeverluste verringert werden. Die hinterlüftete Außenwand erreicht einen U-Wert von 0,133 W/m2K. 169 Glasüberdachung www.dba-bund.de 170 Schnittschema Glasdach Hermann Kaufmann - WOOD WORKS Vom Beginn der Planung bestand in der Gemeinde der Wunsch, den neuen Dorfplatz zu überdachen, um ihn möglichst vielfältig nutzen zu können. Nach mehreren Vorstudien gelang es schließlich auch hier, eine innovative und umweltfreundliche Lösung zu finden. Neben der gestalterischen Wirkung und ihrer Wetterschutzfunktion, kann die 350 m2 große Fläche aus transluzenten Fotovoltaik-Elementen jährlich 16.000 kWh an elektrischer Energie erzeugen. Diese wird in das Netz der Vorarlberger Kraftwerke eingespeist und deckt den Strombedarf von fünf Haushalten. Detailansicht Glasdach Hermann Kaufmann - WOOD WORKS 171 Wohnhaus Schuller Heinz und Nikolaus Bienefeld eine Analyse von Eva Others & Malte Böing Wohnhaus Hohen Neuendorf Baujahr: 1997 172 www.nikolaus-bienefeld.de 173 www.nikolaus-bienefeld.de www.nikolaus-bienefeld.de 174 Kellergeschoss www.nikolaus-bienefeld.de Erdgeschoss www.nikolaus-bienefeld.de Obergeschoss www.nikolaus-bienefeld.de Schnitt www.nikolaus-bienefeld.de 175 Besonderheiten: Die Architekten Heinz und Nikolaus Bienefeld haben bei Ihrem Entwurf zu dem Haus Schuller eine besonderes Augenmerk auf die Fenster gelegt. Es war ihnen wichtig trotz der Holzblocktafelbauweise großflächige Fensterbänder mit schmalen Profilen verwirklichen zu können. Um diesem Ziel gerecht zu werden war es notwendig die Holzblocktafelwand in Teilbereichen durch eine hybride Stahl- Holzkonstruktion zu ersetzen. Des Weiteren hat den Architekten viel daran gelegen, die Fensterscheibe möglich bündig mit der Außenfassade zu platzieren. Um auch diesem Ziel gerecht werden zu können mussten sie unter anderem einige Wärmebrücken in kauf nehmen. Dieses kann man besonders im Fassadenschnitt an dem Fensterband (rechts) beobachten. Bei der realisierten Außenwand wurde ein von innen sowie von außen diffusionsoffenes System mit einer vorgehängten Furnierschichtplatte als Fassade gewählt. Durch die diffusionsoffene Konstruktion ist eine ausgeglichene relative Luftfeuchtigkeit im Raum zu erwarten. Zudem verhindert diese Art der Konstruktion eine Schimmelbildung, sorgt allerdings dafür, dass die Konstruktion grundsätzlich feucht ist. Eine Diffusionsoffene Konstruktion ist laut DIN nicht mehr zulässig. Die Furnierschichtplatte wurde als hinterlüftete Fassade mit sichtbaren Schrauben befestigt und weiß gestrichen. Dadurch, dass die Architekten vollständig auf notwendige Versprünge in der Fassade wie beispielsweise Fensterbänke oder eine Attika verzichtet haben ist zu erwarten, dass die Fassade sehr wartungsintensiv ist. Auch die sichtbaren Schrauben sorgen für einen leichtes eindringen des Wassers in die Fassade. Derartige Kleinigkeiten sorgen nur kurzfristig für den gewünschten Erfolg einer ansprechend gestalteten Fassade. Die gewählte Holzblocktafelbauweise ermöglichte einen hohen Vorfertigungsgrad. Diese Vorfertigung ermöglicht nicht nur eine Witterungsunabhängige Herstellung, sondern verkürzt zudem die verhältnismäßig teure Bauzeit auf der Baustelle. 176 Fassadenschnitt Fassaden Atlas Grundriss Detail Fassaden Atlas Fassadenisometrie www.nikolaus-bienefeld.de 177 Aufbau (von außen nach innen): 1. Furnierschichtholzplatte Fichte 2. Hinterlüftung / Lattung 3. Holzfaserplatte bituminiert 4. horizontale Lattung / Dämmung 5. veritkale Lattung / Dämmung 6. Wandelement, Leimholztafel 7. Dreischichtplatte Fichte / Tanne Malte Böing 178 27 mm 40/60 mm 24 mm 40/60 mm 80/60 mm 110 mm 19 mm 0,13 W/mK 0,16 W/mK 0,070 W/mK 0,13 / 0,035 W/mK 0,13 / 0,035 W/mK 0,13W/mK 0,13W/mK Tabelle1 BerechnungdesUWert es(Wärmedurchgangskoef fizi ent ) Ober erGr enz wer tR´ T Ber ei cha Mat er i al 0, 027 0, 040 0, 024 0, 040 0, 080 0, 1 1 0 0, 01 9 / / / / / / / Wär mel ei t z ahl [ W/ mK] 0, 1 30 0, 1 60 0, 070 0, 035 0, 035 0, 1 30 0, 1 30 0, 027 0, 040 0, 024 0, 040 0, 080 0, 1 1 0 0, 01 9 / / / / / / / 0, 1 30 0, 1 60 0, 070 0, 1 30 0, 1 30 0, 1 30 0, 1 30 = = = = = = = 0, 208 0, 250 0, 343 0, 308 0, 61 5 0, 846 0, 1 46 2, 71 6 Ber ei cha Ber ei chb 0, 565 0, 06 / / 0, 625 0, 625 = = 90, 40% 9, 60% Ber ei cha Ber ei chb Rs i 0, 1 3 0, 1 3 + + R 5, 222 2, 71 6 + + Rs e 0, 040 0, 040 Ber ei cha Ber ei chb 5, 392 2, 886 x x 90, 40% 9, 60% 1 . Fur ni er s chi cht hol z pl at t eFi cht e 2. Hi nt er l üf t ung/L at t ung 3. Hol z f a s er pl at t ebi t umi ni er t 4. Dä mmung 5. Dä mmung 6. Wa ndel ement , L ei mhol z t af el 7 . Dr ei s chi cht pl at t eFi cht e/T anne Di ck e[ m] = = = = = = = 0, 208 0, 250 0, 343 1 , 1 43 2, 286 0, 846 0, 1 46 5, 222 Ber ei chb 1 . Fur ni er s chi cht hol z pl at t eFi cht e 2. Hi nt er l üf t ung/L at t ung 3. Hol z f a s er pl at t ebi t umi ni er t 4. hor i z ont a l eL at t ung 5. v er i t k al eL a t t ung 6. Wa ndel ement , L ei mhol z t af el 7 . Dr ei s chi cht pl at t eFi cht e/T anne Ant ei lHol z st änder ber ei che UWer t 1 / 5, 151 = 4, 874 = 0, 277 R´ T 5, 1 51 = 0, 194 = 5, 392R` T a = 2, 886R` Tb m2* K/ W W/ m2* K 179 We point out to the fact that all copyrights are remaining basically with the authors of the designs. msa | münster school of architecture Sustainable Building Design Studio Prof. i.V. Hans Drexler
