Neubau Schulzentrum Unterland II in Ruggell (LI)

Städtebau und Architektur

Das ruhig und klar geschnittene Volumen des Schulzentrums Unterland II steht selbstbewusst im heute noch unbebauten Freiland zwischen den Gemeinde Ruggell und Gamprin. Alle drei Nutzungseinheiten, die Sekundarstufe l, die Berufsmaturitätsschule und die Dreifachturnhalle werden in einem pavillonartigen Gebäude untergebracht. Seine dreigeschossige Erscheinung lehnt an die zukünftigen,Wohnbauten der umgebenden Wohnzone 2 an. Durch den kompakten Fussabdruck kann der Baukörper von den Parzellengrenzen freigespielt werden. Auf dem Areal werden, unter Einbezug der beiden prägenden Gebäudeausschnitten und den eingeschossigen Nebenbauten, Freiräume unterschiedlicher Ausgestaltung geschaffen.
Im Erdgeschoss und dem ersten Obergeschoss werden Turnhalle, Aula und Räume für den Spezialunterricht der beiden Schulen zusammengefasst, darüber spannt sich im 2. Obergeschoss ein, um vier Innenhöfe angeordnetes und im Kernbereich über Sheddächer belichtetes Raumkontiniuum für den Alltagsunterricht: das Clustergeschoss.

Freiraum

Zwischen Landstrasse und neuem Schulgebäude spannt sich nordwestlich eine Platzfläche auf, der ein Grünfilter zwisehen geschaltet ist. Zum Schulkomplex hin manifestieren sich grosszügige Grünr.ume mit offenen Wiesen und locker eingestreuten Hochstammbäumen und stellen so den Bezugzum umliegenden Landschaftsraum her. Unterschiedlich gestaltete Flächen und Elemente des Pausenhofes bieten Raum diesen zu bespieten: Einzelbäume und modellierte Vegetationsflächen tragen zur differenzierten Raumbildung bei. Orientiert an den Bedürfnissen der Schüler, ergeben sich Zonen für Ankommen/ Begegnung, Spiel und Bewegung, Rückzug und Austausch.
Die gedeckten Eingangszonen der Schule sind in Ortbeton mit nuancierter Oberflächenstruktur angelegt und verleihen so dem Entree eine besondere Wertigkeit. Schüler gelangen zu FUSS, mit dem Velo oder ÖV zum Schul-Zentrum. Eine direkte Wegeanbindung zur Landstrasse führt zum Eingang ihrer Schule. Der Velopavillon bildet den räumlichen Abschluss des Pausenhofs.
Verkehrs- und Abstellflächen für motorisierten Individualbzw. öffentlichen Verkehr liegen nordöstlich des Schulhauses. Abzweigend vom neuen Kreisverkehr der Landstrasse führt eine Strassensch laufe im Einbahnverkehr zu Bushatt, Drop off sowie Auto- und Töffstellplätzen. Die Fahrgassen dieser Erschliessung werden asphaltiert, Stellplätze werden mit offener Oberfläche (z.B. Schotterrasen)
angelegt. Eine Anbindung an den bestehenden nördlichen Veloweg wird vorgesehen.
Flächen für Schul- und Vereinssport verorten sich süd.stlich als kompakt zusammengefasstes Freiraumthema, welches unmittelbar an das Gebäude angebunden ist. Dem Gebäude und den Erschliessungsflächen steht somit ein prägnanter offen gehaltener Freiraum gegenüber. Als zusammenhängendes Grünband, ausgehend vom Entree der Schule, über naturnah angelegte Retentionsflächen, weiter geführt zu rückw.rtigen Rasen(spiel)flächen entsteht ein wohltuender Rahmen der Schulantage. Die Entwässerungsplanung nach Vorgabe Trennsystem sieht vor Meteorwasser von Belags- und Dachflächen in einer Retentionsmulde zu sammeln. Im Weiteren wird eine Anbindung an den Habrütigraben vorgesehen. Begleitend zu modellierten Retentionsflächen wird ein Krautsaum mit Hochstaudenflur und einzelnen Strauchgruppen angelegt.

Organisation und Funktionalität

Das Schulzentrum Unterland II tritt als ein Gebäude in Erscheinung: zwei Schulen, die gemeinsam genutzten Räume von SEK l, BMS sowie die Dreifachturnhalle werden „unter einem Dach“ untergebracht. Dadurch entstehen Synergien zwischen den beiden Schulen und den Sporträumen. Gemeinsam genutzte Räume werden über kurze Wege optimal erschlossen.

Erdgeschoss

Beide Schulen sowie die Turnhallen werden über einen grosszügigen Gebäudeeinschnitt sowie einen gemeinsamen Windfang erschlossen. Kernelement der beiden Schulnutzungen bildet das zweigeschossige Foyer mit der zentral gelegenen Sitztreppe und der eingeschobenen Bibliothek im ersten Obergeschoss. Die Aula lässt sich zum Foyer Bereich hin öffnen: es entstehen Synergien welche spannende, unterschiedlich Nutzungsszenarien erlauben.
Der Bereich „Technik“ und die Musikräume gruppieren sich um den zweiten, gegen Osten hin orientierten Gebäudeeinschnitt. Der gedeckte Aussenbereich vermittelt als Ubergang zu den Sportfeldern. Die Räumlichkeiten des Hausdienstes befinden im der Nordostecke des Gebäudes und verfügen über einen eigenen Zugang ab dem Parkplatzbereich

Obergeschoss

Im ersten Obergeschoss, oberhalb des Eingangs befindet sich die Schulverwaltung mit den Lehrerzimmern und dem vorgelagerten Empfangs- und Sekretariatsbereich für beide Schulen.
In der süd.stlichen Gebäudeecke, direkt oberhalb des Gebäudeeinschnitts sind die gemeinsam genutzten, naturwissenschaftlichen Räume und der Bereich „Design“ von SEK l und BMS untergebracht.
Der Bereich Hauswirtschaft kann vom übrigen Schulhaus mittels Schliesssystem abgetrennt und kann über eine eigene Treppe sowie einen Zugang direkt von Aussen erreicht werden. Als zentrales Element, mit zenitaler Belichtung befindet sich die Bibliothek/ Mediathek am Zugangspunkt zur Treppenanläge ins zweite Obergeschoss. An diesem Ort enden die gemeinsamen genutzten Räumen der beiden Schulen: durch zwei gegenüberliegende, grosszügige Treppen erreicht man die Unterrichtscluster der SEK l respektive der BMS. Die exklusiv genutzten Schulräume erhalten so ihre eigene Adressierung und Identität.
Die separat geführten Zugänge sowie feine Unterschiede in Materialisierung und Farbgestaltung unterstreichen die Eigenständigkeit und die Identität der Unterrichträume der beiden Schulen.

Clustergeschoss

Der umlaufende Flucht- und Unterhaltsbalkon spielt die grossen Marktplätze frei die so uneingeschränkt für den Unterricht genutzt werden können. Es entsteht ein in die Tiefe gestaffeltes Raumangebot mit Klassenzimmern, Gruppenräumen und zusätzlich frei nutzbaren Korridorflächen, Zusammen mit Lichthöfen und den loggienartigen Aussen- Klassenzimmern entstehen vielfältige und adaptiv gestaltete Lernumgebungen mit unterschiedlichen Aktions, Sozial-, und Rückzugsfl.chen. Vier unterschiedlich bepflanzte Innenhöfe bilden Orientierungspunkte und bringen zusammen mit den Sheds im Kernbereich angenehmes Nordlicht ins Gebäudeinnere.

SEK l:

Die total 16 Klassenzimmer werden in Clustern mit jeweils 4 Klassenzimmern organisiert, zusammen mit den Markplätzen und den Höfen entstehen anpassbare adaptiv gestaltete Lernumgebungen mit unterschiedlichen Aktions, Sozial-, und Rückzugsfl.chen.

BMS:

Die 8 Klassenzimmer liegen auf der Westseite des Gebäudes und werden in zwei Clustern mit je 4 Klassenzimmern organisiert. Die beiden Marktplätze werden über zwei Innenhöfe beliebtet und öffnen sich über zwei Aussenklassenzimmer gegen aussen. Zwei Gruppenräume trennen die BMS Cluster von den SEK l Clustern. Diese Gruppenräume dienen als Schaltzimmer: sie können von beiden Schulen genutzt werden. Durch das Öffnen der Faltwände können beide Cluster miteinander verbunden werden: das gesamte 2. Obergeschoss wird so zu einer attrakiven, vielfältigen und flexibel nutzbaren Lernlandschaft.

Sporthalle

Durch den separaten Eingang aus dem gemeinsam genutzten Windfang erhält die Turnhalle eine eigene Adresse und kann unabhängig von den beiden Schulen genutzt werden. Durch die um ein Geschoss in den Boden eingelassene Halle entsteht eine attraktive permanent zugängliche Galerie mit zwei Sitzreihen. Mithilfe von ausziehbaren Teleskoptribünen entstehen weitere Sitzplätze. Über den seitlich zur Galerie angeordneten Kiosk mit einer hallenseitigen- und einer nach aussen orientierten Ausgabetheke wird eine optimale Verpflegung von Sportveranstaltungen, aber auch des täglichen Schulbetriebs sichergestellt. Im ersten Untergeschoss befinden sich die Garderobenblöcke
von Schülern und Lehrern, der Kraftraum, die Geräteräume sowie sämtliche Technikräume

Nachhaltigkeit und Energie

Das Gebäude soll im Minergie-P/A-Eco und Label SNBS Gold zertifiziert werden. Hierzu wurden folgende projektspezifischen Überlegungen gemacht:

Energieeffizienz und Erneuerbare Energie

Durch die Kombination aller Nutzungen in einem einzigen, kompakten Bauvolumen kann eine hohe Energieeffizienz erreicht werden. Es wird eine Grundwassernutzung mit Natural cooling vorgeschlagen. Dachflächen werden maximal mit Photovoltaik belegt.

Tageslicht, Raumklima, sommerlicher Wärmeschutz

Die gewählte Fassadenkonzeption mit ihren hohen, bis unter die Decke reichenden, sturzlosen Fenster erlaubt eine optimale Belichtung der tiefen Klassenräume, der fixe Sonnenschütz in Form einer Brise-Soleil sowie der aussenliegende mobile Sonnenschutz garantieren einen guten sommerlichen Wärmeschutz. Dieses effiziente Sonnenschutzsystem zusammen mit dem Natural cooling garantieren ein angenehmes Raumklima. Die durch die Brise-Soleil witterungsgeschützen Lüftungsflügel können zur Nachtauskühlung der Räumlichkeiten genutzt werden. Thermisch zugängliche Massivdecken bilden die notwendige Speichermasse.

Aussenraum

Die versiegelten Flächen werden auf die Fahrspuren der Parkierungsanlage und der Vorfahrt reduziert. Der Grossteil der Parzellenfläche bleibt versicherungsfähig. Die naturnahe Umgebungsgestaltung zusammen mit über das Areal verteilten Bäumen leisten einen Beitrag zu einem guten Mikroklima.

Nutzungsflexiblität

Die Schulräume, insbesondere im Clustergeschoss aber auch die Räume der Eingangshalle und des Foyers sind generell vielseitig nutzbar. Speziell die offenen Treppenräume sind keine reinen Verkehrsflächen, sondern ergeben einen hohen Anteil an Nutzflächen. Durch den Einsatz eines Skelettbaus kann das Gebäude in einem 2. Lebenszyklus problemlos umgenutzt werden.
Die verschiedenen Gebäudeteile sind so erschlossen, dass sich schulinterne, sportliche und andere öffentliche Aktivitäten nicht tangieren. Von den neu entstehenden Aussenräumen,
der Aula, Bibliothek und der Sporthalle profitieren das gesamte Quartier.

Oberflächen und Gebäudeunterhalt

Insbesondere im Bereich der Fassadengestaltung wurde Wert auf eine optimal witterungsgeschützte und unterhaltsarmeMaterialisierung geachtet: Die vorspringenden Brise-Soleil dienen zusätzlich auch als Unterhaltsbalkone für die Fassadenreinigung.

Umweltbelastung in der Erstellung und Graue Energie

Das optimierte und effiziente Statikkonzept in Zusammenhang mit der Verwendung von Recylingbeton optimieren die C02 Belastung und die graue Energie. Gebäudetechnik und Installationszonen
Kontrollierte Lüftung unter Einbezug der natürlichen Lüftung und eine Berücksichtigung der die Gleichzeitigkeit derBenutzung garantiert eine nachhaltige Auslegung des Lüftungsanlagen. Steigzonen in den übergeschossen und die Horizonzalverteilung bleiben jederzeit zugänglich. Bauteile werden konsequent getrennt.

Konstruktion und Materialisierung

Grundidee

Das Tragwerk wird zur Reduktion der grauen Energie mit Recyclingbeton und als Stahlbeton Skelettbau mit aussteifendem Kernbereich erstellt. Aufgrund der Wahl einer Bauweise in Beton können im Vergleich zu einer Leichtbauweise die Massnahmen gegen Auftrieb minimiert werden. Durch die Sporthalle mit ihren Nebenräumen und den Technikräumen entsteht ein massiver Sockel im Erdreich. Das Erdgeschoss ist geprägt durch die grosszügig gestaltete Eingangshalle mit Foyer und Sitztreppe.

Tragwerk

Die Decke über dem 2. Obergeschoss / Clustergeschoss mit den Klassenräumen wird als Flachdecke ausgebildet. Zusammen mit den Stützen garantiert dies eine hohe Nutzungsflexibilität. Teile dieses Geschosses stehen auf den Abfangdecken über Sporthalle und Eingangshalle. Beide Bereiche sind mit vorgespannten Unterzögen ausgebildet. Die brückenartigen Galerien in der Eingangshalle werden zusätzlich an den Unterzügen der Abfangdecke aufgehängt. Ansonsten werden die Kräfte direkt auf Stützen und/oder Wände nach unten geleitet. Während die Bereiche unter den Wänden und Stützen den Auftrieb bei maximalem Grundwasserspiegel ohne zusätzliche Massnahmen durch ihr Eigengewicht kompensieren können, sind im Bereich des Sporthallenbodens gegen Auftrieb gesicherte Riegel notwendig,

Fundation

Das Gebäude liegt ca. 4.30 m im Terrain, unterhalb der setzungsempfindlichen Aufschüttungen. Die Fundation kommt damit in den Rhein-Schotter zum Liegen. Der Schotter eignet sich für eine Flachfundation. Für den im Extremfall hochliegenden Grundwasserspiegel sind im Bereich des Hallenbodens zwei Zugriegel in Kombination mit Auftriebspfählen angeordnet. Die weiteren Untergeschossräume brauchen keine Auftriebsmassnahmen. Die Bereiche ohne Unterkellerung werden über die setzungsempfindliche Deckschicht in den Rhein-Schotter gepfählt (Bohrpfähle oder Magerbetonriegel). Es sind dann in diesem Bereich keine Auftriebsmassnahmen notwendig.

Gebäudehülle

Die so kompakt wie möglich gestaltete Geb.udehülle des Neubaus in Verbindung mit den vorgesehenen Wärmedämm Massnahmen bildet die Basis, um die angestrebten Ziele bezüglich Nachhaltigkeit und Ökonomie einzuhalten. Der Dämmperimeter umschliesst das Gebäude vollständig, um Versprünge und daraus entstehende W.rmebrücken zu minimieren. Wo möglich und sinnvoll einsetzbar wird der Einsatz von Mineralwolldämmungen aus ökologischen und wirtschaftlichen Gründen angestrebt. Für die Verglasungen wird eine dreifache Wärmeschutzverglasung geplant:
Durch den optimierten g-Wert in Zusammenspiel mit der thermischen Masse innerhalb des Gebäudes, können solareWärmegewinne so optimal genutzt werden. Um die Anforderungen an den sommerlichen Wärmeschutz einhalten zu können wird ein fixer Sonnenschutz in Form eines Brise-Soleil und ein mobiler aussenliegender Sonnenschutz geplant.
Im ZusammenspieTmit den konzeptierten haustechnischen Massnahmen wird so auch im Sommer ein behagliches Raumklima erreicht.

Haustechnikkonzept

Heizung – und Natural cooling

Er wird vorgeschlagen Grundwasser mittels Wärmepumpen zur Wärme- und Kälteversorgung des Schulzentrums Unterland II zu nutzen. Im Sommer kann die natürliche Temperatur des Grundwassers zum temperieren der Räume genutzt werden. Bis auf Regelung und Umwälzpumpe ist die Wärmepumpe dabei ausgeschaltet. Der Verdichter ist nicht in Betrieb und bezieht folglich keinen Strom. Damit ist „natural cooling” eine besonders energiesparende und kostengünstige Methode der Geb.udekühlung.
Die Wärmeverteilung beinhaltet ein geschlossenes Wasserverteilsystem von der Wärmeerzeugung bis zur Wärmeabgabestelle über nachhaltig und dauerhaft zugängliche Schächte und horizontale Verteilebenen. Die Wärmeabgabe vom ganzen Gebäude erfolgt über eine Bodenheizung,

Lüftung

Lüftungs- und Heizverteilung sind im Hinblick auf Nachhaltigkeit und einfache Anpassbarkeit geplant und werden im Untergeschoss horizontal verteilt und in zugänglichen Steigzonenfronten vertikal geführt. Es werden keine Lüftungsleitungen in Betondecken eingelegt, was dem Prinzip der Bauteiltrennung entspricht, Die Aula zusammen mit dem Foyer verfügt über eine eigene Lüftungsanlage welche direkt unterhalb des Saals platziert wird. Bei der Dimensionierung der Lüftungsanlage wird die Gleichzeitigkeit der Benutzung berücksichtigt. Klassenräume: Horizontale Verteilung an Decke UG, Vertikale Steigschächte in den Schrankfronten und Garderobenbereichen der Klassenräume in 1 .OG und 2. OG. Alle Unterrichtsräume und Büros werden mit einer kontrollierten Lüftung ausgestattet und können mittels Fenstern natürlich gelüftet werden. Die Regulierung erfolgt über Luftqualitätsfühler. Turnhalle: Zuluft wird mittels Weitwurfdüsen stirnseitig im Bereich der Tribünen eingeblasen. Die Absaugung erfolgt über Lüftungskan.le zwischen den Trägern an der Hallendecke. Steigzonen sind in der Raumschicht der WC Anlagen
eingeplant.

Sanitär

WC Räume im Obergeschoss und die Duschen im Untergeschoss liegen in derselben Raumschicht was eine effiziente vertikale Leitungsführung in den Obergeschossen und eine kompakte Leitungsführung unter Bodenplatte mit sich bringt.

Elektro

Die Beleuchtung wird mit LED-Technologie ausgestattet. Auf dem Dach ist eine grosse PV-Anlage geplant. Durch intelligente Steuerungssysteme wird sichergestellt, dass dabei mindestens 50% der Produktion direkt vor Ort verbraucht wird.

Kostenoptimierung

Folgende projektspezifische Faktoren tragen zu einer Reduktion und zu einer Optimierung der Baukosten bei:
• ein Bauvolumen anstelle von mehreren Baukörpern
• ein kompakter Baukörper mit optimierter Hüllfl.che resultiert in einer vergleichsweise kleinen Fassadenfläche
• Auftriebsoptimierung des Gebäudekörpers durch Massivbau
• durch Putzbalkone ermöglichter Einsatz von Fixverglasungen (Investition + Unterhalt)
• ein einziger Lift für sämtliche Nutzungen
• mögliche Kombination von Technikanlagen verschiedener Nutzungen verbunden mit kurzen Leitungsführungen
• optimierte Bauzeit durch Vorfabrikation von Wandelementen und Brüstungselementen