Errichtung eines Technikums mit Reinsträumen für die Technische Universität Dresden

Kubatur
Die Programmflächen werden in einer einfachen quaderförmigen Kubatur auf zwei Ebenen zuzüglich Untergeschoss untergebracht. Dieser Quader ist zentral auf dem Baufeld positioniert. Vorteile davon sind eine einfache Verknüpfung der Funktionen, eine gute Übersichtlichkeit, leichte Orientierung, Minimierung der Hüllfläche, klare Identität und Einordnung in den Stadtraum.

Freiraum
Der Haupteingang befindet sich, der Nöthnitzer Straße zugewandt, im Norden. Dort entsteht in kleiner Platz mit einem Wasserbecken, Stellplätzen für Fahrräder sowie Parkplätzen für Behinderte. Auf den Baumbestand an der Nöthnitzer Straße wird Rücksicht genommen. Beidseitig des Grundstückes befinden sich Zufahrten. Damit ist das Gebäude komplett umfahrbar. Südlich des Neubaus befinden sich die übrigen Parkplätze sowie die Ver- und Entsorgung. Hangwasser wird in das vorhandene Rückhaltebecken eingeleitet.

Bezug zum Bestand
Der westlich anschließende und funktional mit dem Neubau verbundene Gebäudebestand wird mit einem unterirdischen Tunnel an den Neubau angeschlossen. Stadträumlich wird die Reihe der Institutsbauten an der Nöhnitzer Straße fortgesetzt. Dabei bildet der neue Baukörper keinen Endpunkt sondern vermittelt zu weiteren möglichen Neubauten in Richtung Bergstraße. Die Gebäudehöhe und Straßenflucht des Bestandes wird aufgenommen. Abstandsflächen werden eingehalten.

Konstruktion
Die tragende Struktur ist ein Stahlbetonskelett auf Pfahlgründung mit aussteifenden Kernen. Zur Beschleunigung der Bauzeiten kann das Skelett mit Fertigteilen erstellt werden. Zur Erhöhung der Steifigkeit und Reduzierung der Höhen der Deckenträger wird ein primäres Raster von 3,60 m verwendet. Diese primäre Tragebene spannt in Ost-West-Richtung über 10,80 m. Die südwestliche Gebäudeecke mit schwingungserzeugenden Nutzungen ist vom Rest der Struktur statisch getrennt und separat gegründet. Die Übertragung von Schwingungen ist damit ausgeschlossen. Der Keller wird aus wasserundurchlässigem Beton ausgebildet. Aufgrund des engen Achsrasters kann die Konstruktion in Bereichen besonders sensibler Nutzung gezielt verstärkt werden.

Fassade
Die Fassade ist im Modul von 1,20 m gerastert. Die Nutzflächen werden überwiegend raumhoch mit Dreischeiben-Isolier-Festverglasung abgeschlossen. Die geschlossenen Fassadenanteile sind mit Dammpaneelen, einer zusätzlichen Dämmebene und einer hinterlüfteten Komposit-Bekleidung aufgebaut. Um das gesamte Gebäude zieht sich eine Schicht aus horizontalen Stahlelementen, die vor verglasten Bereichen verstellbar und öffenbar mit Tageslichttechnik ausgeführt sind. Damit ist die Reinigung der Fenster und eine optimale Sonnenschutzfunktion bei gleichzeitiger Nutzung von Tageslicht gewährleistet.
Die Wärmedämmung wird entsprechend des nach EnEV 09 maximal zulässigen Energiebedarfes ausgelegt. Der verstellbare Sonnenschutz gewährleistet eine optimale Reduzierung des Eintrags sommerlicher Wärmelasten bei gleichzeitiger Nutzung von Tageslicht und Energiegewinnen in der Heizperiode.

Innere Struktur
Das Gebäude hat zwei Hauptnutzebenen. Auf der Fläche gliedert sich das Gebäude in einen Bereich mit den allgemeinen Flächen (Haupteingang, Garderoben, Seminarräume) und dem Hauptteil mit den Reinräumen. Die Reinräume sind in zwei Blöcken angeordnet, so dass insgesamt vier Reinraumbereiche entstehen. In der Fuge zwischen den Blöcken befinden sich der Lastenaufzug und eine Reinraumtreppe (RRK 100.000) sowie der Lichthof. Der südliche Teil des westlichen Reinraumbereiches ist statisch entkoppelt.

Anordnung der Funktionsbereiche (Rückgrat)
In jedem der vier Reinraumblöcke sind die Nutzräume um einen H-förmigen Kern angeordnet. Der Kern besteht aus je zwei Installationskernen und einer Rückströmebene, die die beiden Kerne verbindet. An diesen Kern docken alle Räume an, so dass von einem Rückgrat gesprochen werden kann. Das Rückgrat stellt die Versorgung aller Räume mit den erforderlichen Medien sicher und gewährleistet die Möglichkeit der Nachinstallation. Jeder Reinraumbereich wird von einem umlaufenden Flur umschlossen. Die Belichtung der Räume erfolgt über den geschosshoch verglasten Flur. Über die Reinraumtreppe und den Lastenaufzug sind alle vier Reinraumbereiche untereinander und mit der Anlieferung verbunden. Die Räume wurden nach dem Organigramm angeordnet. Entsprechend des flexiblen Rückgratprinzips können in Abstimmung mit dem Nutzer auch andere Konfigurationen gewählt werden.

Reinraumkonzept (logistisch)
Durch die Umkleideschleusen gelangen die Nutzer in die umlaufenden Flure. Diese Flure sind pro Geschoss je in einen Bereich der RRK 100.000 und einen Bereich der RRK 10.000 gegliedert. Beide Flurbereiche sind durch Schleusen voneinander getrennt. Von den Fluren werden überwiegend Räume der gleichen RRK erschlossen. Auf diese Weise kann die Anzahl der Schleusen auf ein Minimum reduziert werden. Den Nutzern wird damit eine größtmögliche Bewegungsfreiheit und damit Kommunikation im Gebäude ermöglicht. Durch die Verlagerung der Schleusen kann das Verhältnis der Flächen gleicher Reinraumklasse zueinander verändert werden. In einigen Fällen liegen höherklassige Räume an einem Flur oder es müssen Anforderungen wie die Abschottung von Tageslicht erfüllt werden. Hier befinden sich zusätzliche Schleusen zwischen den Fluren und den Räumen.

Reinraumkonzept (technisch)
Jedes der beiden Nutzgeschosse verfügt über einen aufgeständerten Fußboden und ein begehbares Plenum. Die Rückströmung erfolge über die zentrale Rückströmebene und partiell über doppelte Trennwände zwischen Laboren. Jeder Fassadenstütze ist ein zum Flur gehörender Rückströmkanal zugeordnet. Da die vertikalen Installationsschächte und das Plenum begehbar ausgebildet sind, ist die Nachinstallation von Medien ohne Störung des Raumklimas möglich. Das hier vorgeschlagene Konzept kann durch Weglassen von Wänden zwischen Räumen gleicher RRK leicht zum „Ballroom-Konzept“ erweitert werden. Ebenfalls ist durch ein Verschieben bwz. Weglassen von Wänden leicht ein „Bay/Chase-Konzept“ umsetzbar, bei dem z.B. die Werkzeuge hochreiner Prozesse durch die Rückwand vom Grauraum aus gewartet werden können.

Ver- und Entsorgung
Die zentrale Ver- und Entsorgung erfolgt über die Anlieferung südlich des Gebäudes. Intern befinden sich die Lager- und Entsorgungsräume im Erdgeschoss und im Untergeschoss. Im Erdgeschoss besteht eine direkte Verbindung über eine Umkleideschleuse in den Reinraumbereich. Material wird über eine dem Aufzug vorgelagerte Schleuse einschleust. Der Aufzug gehört bereits zum Bereich der RRK 100.000. Damit kann er nicht nur zur Ver- und Entsorgung, sondern auch zur Verbindung der Geschosse untereinander genutzt werden. Endprodukte können aus der SMT-Montage B direkt ausgeschleust werden. Der Doppelboden in den Fluren ist für den Transport hoher Lasten ausgelegt. Die Wenderadien vor Türen und im Flur sind auf die maximal im Aufzug zu transportierenden Lasen ausgelegt. Damit ist die Installation von Großgeräten in allen Laboren im Obergeschoss möglich. Die SMT Montage liegt zum Einbringen besonders großer Geräte direkt an der Außenfassade und verfügt über die Aufzugsschleuse über einen eigenen Zugang zur Anlieferung.

Erweiterbarkeit (und Flexibilität) und Nachinstallation
An einen nach Osten verlängerten nördlichen Gemeinschaftsteil können weitere Laborcluster oder Bürobereiche angeschlossen werden. Bei nicht direktem Anschluss einer Erweiterung ist eine unterirdische Verbindung möglich. Der dazu notwendige Flur ist bereits eingeplant. Der mit einer Nachinstallation im Gebäude wachsende Bedarf an Technikflächen ist im Untergeschoss vorgesehen. Bei besonders anlagenintensiven Medien empfiehlt sich eine Nutzung der vorhandenen Infrastruktur durch eine mögliche Erweiterung um die Dopplung von technischen Anlagen zu vermeiden. Dazu können die Technikflächen einer Erweiterung über den in Richtung Osten vorgesehenen Installationskorridor angeschlossen werden.