Sonderausgabe der Zeitschrift LICHT TAGES 1/10 Architektur Planung Forschung Produkte Pflaum Verlag http://www.LICHTnet.de PLANUNG Schützende Transparenz Neubiberger Kinder lernen hinter bunten Großlamellen Bei Tageslicht kann man besser lernen – diese Erkenntnis brachte die Planer der Grundschule im bayrischen Neubiberg darauf, eine spezielle Gebäudehülle zu entwerfen. Farbige Großlamellen lassen genügend Tageslicht ins Schulhaus, halten die direkte Sonneneinstrahlung fern und geben der Schule ein einladendes und sympathisches Gesicht. Partner für die Installation dieser außergewöhnlichen Form des Gebäudedesigns war die Firma Colt International. Ein bisschen sehen sie aus wie die Kiemen eines Riesenfisches, die Großlamellen, die fast das komplette rechteckige Obergeschoß der Grundschule im bayrischen Neubiberg umschließen. Sie leuchten in verschiedenen Fotos: Colt International GmbH, Kleve Rottönen, hier und dort blinkt eine gelborange hervor. Alle sind hochkant nebeneinander angeordnet und mit ihren fast 3,50 m Höhe von einer markanten Dimension. Wer länger hinsieht, entdeckt den Clou der gesamten Installation: Wie von Geisterhand gesteuert drehen sich die Lamellen, je nach Lichteinfall und Sonnenstand, so öffnet und schließt sich gesamte Fassade als würde sie atmen. So attraktiv und schön kann ergonomische Gestaltung von Schulräumen in punkto Licht, Luft und Temperatur aussehen. Die Bewegtheit der Fassade passt so recht zu dem munteren Treiben, das sich tagtäglich im Innern der Grundschule mit Kindergarten, Hort und Zweifachsporthalle abspielt. Architektin Gundel Krug vom Architekturbüro Krug & Partner aus München formuliert das so: »Durch die vertikalen Lamellen hebt sich das Obergeschoss klar vom Unterge- 1 Die vertikalen Großlamellen vor der Fassade der Grundschule Neubiberg ermöglichen einerseits Wärme- und Sonnenschutz, andererseits gewährleisten sie optimale Tageslichtausnutzung. 1 The planners of Neubiberg primary school near Munich installed colourful, large-size louvers in front of the building façade. This sunscreening system provides protection from heat and sunlight, but ensures optimal exploitation of natural daylight at the same time. schoss ab, das gesamte Gebäude bekommt eine spürbare Leichtigkeit, scheint fast zu schweben. Die farbigen Lamellen fallen nicht nur nach außen weithin auf und geben der Schule ein einladendes Gesicht, sie sorgen im Gebäudeinnern auch für auffallend gutes Licht – Schulkinder und Lehrer sind damit sehr zufrieden.« Die Schüler stellten anlässlich der Eröffnung ihrer neuen Schule sogar eine eigene Musical-Aufführung auf die Beine, das Thema lautete: Farben. Tageslichttechnik ist eines der Spezialgebiete von Manfred Starlinger. Der Diplom-Physiker ist Experte für Architectural Design bei Colt International. Seit Jahrzehnten entwickelt und realisiert das Unternehmen zukunftweisende Konzepte für dynamische Gebäudehüllen. Dabei geht es niemals nur um Ästhetik, sondern stets auch um dynamischen Sonnenschutz, gezielte Lichtlenkung, solare Energieausbeute – und um ergonomische Tageslichttechnik. Manfred Starlinger weiß, wie wichtig natürliches Licht für die Gesundheit und für das Wohlbefinden von Menschen ist – egal ob sie groß sind oder klein: »Künstliche Beleuchtung von Bildungs- und Arbeitsstätten stellt eine der wichtigsten Ursachen des so genannten ›Sick Building Syndroms‹ dar. Studien belegen, dass natürliches Licht selbst dann die Gesundheit noch positiv beeinflusst, wenn es zu Störungen wie zum Beispiel Blendungen kommt.« Ein ›gesundes Gebäude‹ verfügt demnach über ein Maximum an Tageslichteinfall. In der Grundschule Neubiberg übernehmen die Großlamellen, die vor die Fassade gehängt wurden, die bedarfsgerechte Verteilung von Licht und Schatten. Die Lamellen sind an einem außen liegenden Balkon montiert. Zwischen der eigentlichen Gebäudegrenze und der Fassadenhülle befindet sich ein begehbarer Gang, der einerseits die Transparenz und Leichtigkeit der Gesamterscheinung des Schulgebäudes unterstreicht – und der andererseits zugleich ganz pragmatisch als Fluchtweg dient. Während die Lamellen an der Nordfassade fest stehen, sind sie an der Süd-, West- und Ostfassade der Schule beweglich. Die Lamellen werden hier dem jeweiligen Sonnenstand nachgeführt. Dazu wurden sie in 1 TAGESLICHT 1/2010 21 PLANUNG 2 3 22 Gruppen oder Steuerabschnitte unterteilt. Diese Abschnitte entsprechen unterschiedlichen Nutzungsbereichen innerhalb des Gebäudes, und sie sind auf die sonnenphysikalischen Gegebenheiten des Standortes abgestimmt. Hierzu ermittelte Colt International die Sonnenumlaufbahnen sowie die Projektionswinkel der Sonneneinstrahlung auf die Fassadenflächen. Daraus wurden die jeweiligen Wärmelasten berechnet, die ihrerseits die Kerninformation für die Steuerung der kompletten Lamellenanlage darstellen. Was also aussieht wie »Geisterhand«, ist das Ergebnis genauester Berechnungen. Freilich sind Lehrer und Kinder in den Schulräumen nicht uneingeschränkt von der automatisierten Steuerung der Sonnenschutzfassade abhängig. Bei Bedarf kann die Position der Lamellen in jedem Raum individuell eingestellt werden. 22 Die Merkmale von konstruktivem Sonnenschutz auf einen Blick: • Ausblendung oder Reduktion direkter Sonnenstrahlung • weitestgehende Minimierung sommerlicher Wärmelasten • Erhaltung des natürlichen Tageslichts • Erhalt des visuellen Komforts (Blickkontakt nach außen) • Sonnenschutzfunktion auch bei hohen Windgeschwindigkeiten • Sicherung passiver Sonneneinträge im Winter • optionale Lichtlenkfunktion zur Tageslichtausleuchtung tiefer Räume • optionale photovoltaische Nutzung • gestalterische Fassadenprägung 2 Die Lamellen an der Süd-, West- und Ostfassade werden dem Sonnenstand nachgeführt. Dazu wurden sie in 22 Steuerabschnitte unterteilt. In jedem Raum kann in diesen Algorithmus aber auch manuell eingegriffen werden. 2 The lamellas on the South, West and East façades track the sun’s position. They are subdivided into 22 control segments for this purpose. In every space, you can also manually intervene in these algorithms. 3 Die Lamellen sind jeweils an einem außen liegenden Balkon montiert. Zwischen der eigentlichen Gebäudegrenze und der Fassadenhülle befindet sich ein begehbarer Gang, der als Fluchtweg dient. 3 The louvers are each mounted on an outside balcony-type structure. A passageway accessible to pedestrians is located between the edge of the building itself and the façade envelope, and serves as an escape route. 1/2010 TAGESLICHT PLANUNG kleinste Sonnenschutzlamellen. So wirken die Lamellen aus der Nähe betrachtet transparent, und zwar in beide Blickrichtungen: Von außen nach innen wie von innen nach außen. 4 Ein ganz besonderer Vorteil der vertikal montierten Großlamellen besteht darin, dass sie auch bei starkem Wind einsatzfähig bleiben, was sie von vielen horizontalen Modellen unterscheidet, die mit zusätzlichen Windwächtern ausgestattet werden müssen. Jede Lamelle ist übrigens 3,42 m hoch, 58 cm breit und 55 mm tief. Oben und unten sind die Lamellen mit Edelstahlbolzen gelagert. Die Motoren (Stellantriebe vom Typ »Elero Picolo XL«), die die einzelnen Lamellen in Bewegung bringen, und die erforderlichen Schubstangen wurden quer am oberen Rand der Lamellen angebracht. Die Steuerung erfolgt bauseits über einen EIB-Bus. 5 4 + 5 Die Lamellen selbst bestehen aus einem Alurahmen, der mit einem Streckgitter überzogen ist. Jede Lamelle ist 3,42 m hoch, 58 cm breit und 55 mm tief. Die Steuerung erfolgt bauseits über einen EIB-Bus. 4 + 5 The louvers themselves consist of an aluminium frame that is covered with expanded metal mesh. Each louver is 3.42 m high, 58 cm wide, and 55 mm deep. Control of louver position is via an EIB bus, provided by the building owner. Objektinformationen Bauherr: Gemeinde Neubiberg Architekt Krug & Partner Architekten GbR, München Sonnenschutzlamellen: Colt International, Kleve Lamellenantriebe: elero GmbH Linearantriebstechnik, Pößneck TAGESLICHT 1/2010 Ein wesentlicher Vorteil der Sonnenschutzfassade der Grundschule Neubiberg ist die Verbindung von optimiertem Sonnenschutz und gleichzeitig erstaunlich hoher Transparenz: Ohne Schwierigkeiten kann man von innen die Außenwelt besichtigen – das mag manchen Lehrer zuweilen weniger erfreuen, weil die Schulkinder aus ihren Klassenzimmern direkt in das Biotop der Hachinger Bach-Aue schauen können. Aber für das Wohlgefühl in einem Gebäudeinnenraum ist dieser Außenbezug unerlässlich. Die Kombiwirkung funktioniert aufgrund der speziellen Beschaffenheit der Lamellen. Sie sind aus Aluminium-Streckgittern gefertigt, die auf Alurahmen befestigt sind. Um das Wirkprinzip solcher Streckmetalllamellen zu verstehen, lohnt es sich, den Blick ins ›Innenleben‹ der Lamellenelemente hinein zu zoomen: Alle Lamellen sind mit dem gleichen Streckmetall aus Alu 99,5 bespannt. Um einen optimalen Sonnenschutz zu gewährleisten, wurde eine Maschung von 44 x 8,4 x 3 x 2 mm definiert. Dies bedeutet, dass die einzelne Masche freie Querschnitte von rund 25 mm Länge und rund 3,5 mm Breite aufweist: Die Stegbreite beträgt circa 5 mm, die Materialstärke 2 mm. Die vielen einzelnen Häubchen, die beim Strecken des Metalls entstehen, funktionieren wie unzählige Summary Protective transparency: Neubiberger children learn behind colourful large lamellas. You can learn better by daylight – this knowledge gave the planners of the primary school in Bavarian Neubiberg the idea to design a special building shell. Coloured large lamellas allow sufficient daylight into the schoolhouse, keep off direct solar radiation and give the school an inviting and congenial character. The partner for the installation of this exceptional form of building design was Colt International. For decades this company has developed and implemented future-oriented concepts for dynamic building shells. However aesthetics is never the only issue. Focus is also always on dynamic sun protection, targeted light redirection, solar energy efficiency, and ergonomic daylight technology. A significant advantage of the sun protection façade of the Neubiberg primary school is the connection of optimised sun protection and simultaneously surprisingly high transparency. One can look at the outside world from inside without any difficulty. 23