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Einladungswettbewerb | 04/2015

Neubau eines Lern- und Veranstaltungszentrums für das EBZ

Teilnahme

ARCHWERK Generalplaner KG

Architektur

Henneker Zillinger Ingenieure

Bauphysik, Brandschutzplanung, Tragwerksplanung

PTG Planungsgesellschaft für technische Gebäudeausrüstung mbH

TGA-Fachplanung

Hatting & Kuhlmann TGA GmbH & Co KG

TGA-Fachplanung

Erläuterungstext

Erläuterung und Begründung des städtebaulich-freiraumplanerischen Konzeptes

Städtebauliche Anordnung und Gestaltung des Entwurfes basieren auf den Anforderungen und Vorgaben des Bebauungsplanes Nr. 601. Der direkt umliegende städtische Raum wird geprägt durch homogene solitäre Bebauungsstrukturen, die in der Regel über 3-5 Geschosse, z. T. auch mit einem zusätzlichen Staffelgeschoss, versehen sind.
Aus diesem städtebaulichen Umfeld heraus entwickelt der Verfasser ein kompaktes, klar geformtes Gebäude im nordöstlichen Grundstücksbereich vis-a-vis dem Haupteingang des EBZ. Die Gebäudeflucht des bereits vorhandenen Gebäudes des EBZ an der Springorumallee wird hierbei aufgenommen und konsequent fortgeführt. Der Neubau wird von der Gebäudeflucht zwischen der Technischen Akademie Wuppertal und dem Bürohaus mit Fitnessstudio bewusst abgesetzt. Hierdurch entsteht ein leicht geöffneter Straßenraum im Nordwesten und ein angenehmes Verhältnis der miteinander korrespondierenden Gebäudevolumina. Obwohl das Hauptgebäude des EBZ seine Dominanz behält, wird der Neubau des EBZ als eigene Adresse wahrgenommen.
Die verbleibende Grundstücksfläche wird überwiegend als Parkplatz in Anspruch genommen. Hier findet PKW-Parken unter Bäumen in der geforderten Stellplatzanzahl (151 Stellplätze) statt.

Erläuterung und Begründung des architektonischen und funktionalen Entwurfskonzeptes (Zentrale Entwurfsidee) und Beschreibung von Konstruktion und Materialien

Die entwurfsleitenden Gedanken basieren sowohl auf den Anforderungen des Nutzers, als auch auf der adäquaten Berücksichtigung des vorhandenen Gebäudes des EBZ von Walter von Lom aus den 1990er Jahren.

Der Neubau für das Lern- und Veranstaltungszentrum vereint die gewählten Entwurfsfaktoren "Kompaktheit", "Flexibilität", "Kommunikation", "schlichte Eleganz" und "Individualität" zu einem konsequenten kompakten Gebäude mit multifunktionalen Raumfolgen. Unter Berücksichtigung des städtebaulichen Umfeldes integriert sich die Kubatur des Neubaus in den Ort und spricht dennoch eine eigenständige Sprache. An zentraler Stelle schafft der Neubau mit seiner Drei-Geschossigkeit eine verbindende Maßstäblichkeit zur umliegenden Bebauung und trägt zur Ensemblebildung des Springorum-Campus als maßgebliches neues Element bei. Hochschule muss ein prägender Ort sein.

Foyer - Saal im Erdgeschoss

Der erdgeschossig angeordnete Veranstaltungssaal grenzt in voller Länge direkt an das Foyer. Er berücksichtigt die Teilbarkeitskriterien gemäß Raumprogramm und kann mit Einbeziehung des Foyers für vielfältige Veranstaltungen genutzt werden. Die lichte Raumhöhe von ca. 6,0m und eine dreiseitig umlaufende Verglasung von ca. 4,70m Höhe schaffen eine angenehme räumliche Atmosphäre mit hoher Transparenz. Die räumliche Trennung zwischen Foyer und Veranstaltungssaal ist als Glaswand im Pfosten-Riegel-System, analog der Außenfassade, vorgesehen. Zur Erhöhung der Privatsphäre im Saal, kann die Verglasung zum Foyer satiniert ausgeführt werden.

Seminarräume im 1. Obergeschoss

Die Seminarräume sind als eigenständige Funktionseinheit im 1. Obergeschoss angeordnet. Sie erfüllen die Teilbarkeitskriterien gemäß Raumprogramm und können entsprechend flexibel genutzt werden. Auf Grund der zwei vorhandenen autarken Treppenhäuser sind im 1. Obergeschoss entsprechend getrennte unabhängige Veranstaltungen möglich. Beide Treppenräume sind bewusst als vertikale Erlebnisräume mit Oberlicht als kommunikative Begegnungszonen vorgesehen.

Büroräume im 1.Obergeschoss

Die Büroräume sind als eigenständige Funktionseinheit im 1. Obergeschoss angeordnet. Das Entwurfskonzept entspricht dem Wunsch des Nutzers. Auf Grund des konstruktiven Konzeptes (Stahlbeton-Skelett und konsequentes Ausbaurasterung 1,35x1,35m) ist jede Nutzungsform möglich (Kombibüro und Zelle, offen, halboffen, geschlossen).

Servicebereich

Der Servicebereich gemäß Raumprogramm ist erdgeschossig im Südwesten angeordnet und bietet vielfältige Nutzungs- und Andienungsfläche für das Veranstaltungszentrum. Der Bereich der Auskragung des 1.Obergeschosses wird als witterungsgeschützte Anlieferungsfläche genutzt. Dieser Bereich bietet optionale Erweiterungsmöglichkeiten des Servicebereiches.

Mögliche Aufstockung

Die Gesamtkonzeption des Entwurfes sieht eine vollständige Aufstockung durch ein 4.Geschoss vor. Die günstige Anordnung der Technikzentrale im Zwischengeschoss ermöglicht hierbei einen geringen baulichen Rückbau und die Aufrechterhaltung des laufenden Betriebes aller Nutzungsbereiche des Lern- und Veranstaltungszentrums während der Bauarbeiten.

Materialität - Innen

Das Gebäude ist von den Verfassern konsequent von innen nach außen minimalistisch und rationalistisch entwickelt worden. Helle Materialitäten und Farben sollen im Innenraum dominieren: Weiß, Naturholz Birke, Sichtbeton, Fußböden hellgrau, Fensterrahmen Aluminium eloxiert. Der begrünte Innenhof im 1. Obergeschoss, in direkter Nachbarschaft zu Büro- und Seminarräumen, bietet im Gesamtraumgefüge einen besonderen Bereich mit erhöhter Aufenthaltsqualität in den umliegenden Räumlichkeiten. Im Gesamten soll eine helle technisch-moderne Atmosphäre entstehen, in der begrünte Elemente Akzente setzen.

Materialität - Außen

Der beschriebene Gestaltungsanspruch der Innenräume soll im Gebäudeäußeren fortgesetzt werden. Das Entwurfskonzept sieht ein schlichtes, aber dennoch elegantes Gebäude vor, das, trotz seiner 3-Geschossigkeit, die Maßstäblichkeit des Ortes aufnimmt. Durch das umlaufend verglaste transparente Erdgeschoss wird ein intensiver Außenraum-Innenraum-Bezug mit hoher Aufenthaltsqualität für eine moderne Hochschule geschaffen.

Die Materialität der Außenhaut wird bestimmt durch das durchschimmernde Weiß der massiven Gebäudeteile, wie Stützen und Decken, verglaste Flächen werden als Pfosten-Riegel-Konstruktion in Aluminium eloxiert ausgeführt. Im Obergeschossbereich werden massive Außenwände mit gedämmten Sandwichpaneelen und vorgesetztem Streckmetall in Aluminium eloxiert (Abstand zur Fassade ca. 30-40cm) bekleidet.

Der Innenhof im 1. Obergeschoss wird extensiv begrünt und mit einen leichten Baumbewuchs ausgestattet, der über die Attika hinausragen soll. Der Eingangswindfang zum Foyer erhält außenseitig eine Aluminiumhaut.
Die Pflasterung des Vorplatzes soll in voller Gebäudebreite über die Springorumallee zum Hauptgebäude des EBZ ausgebildet werden, um eine größere optische Einheit zwischen Hauptgebäude und Neubau zu schaffen.

Zukünftige städtebauliche Entwicklungsmöglichkeiten auf dem Grundstück - gesamt städtebauliche Rahmenkonzeption

Die zukünftigen städtebaulichen Entwicklungsmöglichkeiten auf dem Grundstück liegen im Bereich der PKW-Stellplatzanlage. Bei Rückbau dieser Stellplatzanlage schlagen die Verfasser zwei parallele ca. 3- bis 4-geschossige Gebäuderiegel mit verschiedenen Gebäudelängen vor (Lageplan). Bedingung hierfür wäre die Schaffung von alternativem Parkraum für ca. 150 + 100 Stellplätze, beispielweise als Tiefgarage, Parkpaletten oder Ähnlichem, je nach Planung auf dem Grundstück oder auf angrenzenden Grundstücken.

Beschreibung des Tragkonzeptes

Die tragende Primärkonstruktion wird als Stahlbetonskelett aus quadratischen Stützen, Flachdecken und aussteifenden Gebäudekernen ausgebildet. Die große Deckenstützweite des Veranstaltungssaales und Anlieferungsbereiches im Erdgeschoss wird mittels jeweils durchgehenden Stahlbeton-Verbundträgern abgefangen.

Die Primärkonstruktion basiert auf einem wirtschaftlichen Raster von 5,40 x 6,75 Meter, dem ein Ausbauraster von 1,35 x 1,35 Meter zu Grunde liegt.

Die Tragwerksplanung und die entsprechende statische Berechnung berücksichtigt eine Aufstockung des gesamten Gebäudes für den Seminarbereich und den Bürobereich. Ebenso ist die Nachrüstbarkeit eines zweiten Personenaufzuges auf der Nordwestseite möglich. Ein Lastenaufzug vom Erdgeschoss in das Technikgeschoss (Mezzanin) auf der Südwestseite des Gebäudes ist ebenfalls als Option vorgehalten.

Das Gründungskonzept erfolgt auf der Basis des vorliegenden Baugrundgutachtens.
Erläuterung des Energie- und Lebenszykluskonzeptes mit Angaben zu Schallschutz-,

Wärmeversorgungs- und Lüftungskonzept

Konzeption Energieversorgung

Die Versorgung des Gebäudes mit Elektroenergie erfolgt aus dem Niederspannungsnetz des örtlichen Versorgers. Die Hauptverteilung wird im Erdgeschoss aufgestellt. Das Stromversorgungsnetz und Verteilernetz innerhalb des Gebäudes wird als TN – S – Netz 400 V / 231 V, 3 PH + N + PE, mit getrennt geführtem Schutzleiter ausgeführt.
Die Versorgung des Gebäudes mit Erdgas erfolgt ganzjährig aus dem Gasnetz des öffentlichen Versorgers, der Stadtwerke Bochum. Die Energieübergabe und –zählung erfolgt im Erdgeschoss in dem dafür vorgesehenen Hausanschlussraum.

Zur Wärme- bzw. Kälteerzeugung für die im Gebäude angeschlossenen technischen Anlagen ist eine Luft-Wasser-Wärmepumpe als Beitrag zur Erfüllung der gesetzlichen Auflagen des EEWärmeG bzw. die möglichen Ersatzmaßnahmen in Verbindung mit einem Gasbrennwertgerät bzw. einem Standard-Kaltwasser-Erzeuger zur Abdeckung der Lastspitzen vorgesehen.

Konzeption Energiezählung / Abrechnung

Die Energiezählung erfolgt zentral im Hausanschlussraum. Die Verbrauchserfassung und –abrechnung im Trinkwasser-/Sanitärbereich erfolgt zentral im Hausanschlussraum. Die Verbrauchserfassung und –abrechnung der Elektroenergie erfolgt als zentrale Stromzählung.

Konzeption Raumklima

Zur Schaffung eines behaglichen Raumklimas und effizienten Nutzung der vorhandenen Potentiale ist eine Bauteilaktivierung in Form einer Temperierung der Fussbodenflächen für die Beheizung und Grundkühlung vorgesehen. Durch die großflächige Raumbeheizung und –kühlung wird eine gleichmäßige behagliche Raumtemperatur angestrebt und einer Strahlungsasymmetrie entgegengewirkt. Die Treppen- und Nebenräume mit einem Wärmebedarf erhalten Standard-Heizkörper.

Die Heizflächen aller Büro-, Toiletten- und Teeküchenflächen werden einheitlich auf eine Raumtemperatur von +20°C nach DIN EN 12083 ausgelegt. Treppen- und Nebenräume werden niedriger temperiert. Eine Raumkühlung zur Einhaltung eines vorgegebenen Grenzwertes ist nicht vorgesehen. Die vorgesehene Kühlung über die Bauteilaktivierung ist lediglich als Grund- bzw. Spitzenlastkühlung der Räume vorgesehen. Treppen und Nebenräume werden nicht aktiv gekühlt. Sommerlichen Temperaturspitzen werden zeitlich begrenzt nur über die raumumschließenden Speichermassen gedämpft.

Die Fußboden-Heizflächen im Veranstaltungssaal und in den Seminarräumen sind zur Beheizung bis zu einer Grundtemperatur von 19°C vorgesehen. Zur schnell reagierenden Lastanpassung werden die thermisch aktiven Bauteilflächen durch einen dynamischen Anteil über die notwendige Lüftungsanlage ergänzt. Die einzuhaltenden Grenzwerte orientieren sich hierbei an die Katerogrie II für den Heizfall (Mindesttemperatur +20°C) bzw. Katerogrie III für den Kühlfall (Maximaltemperatur +27°C) der künftigen dafür maßgebenden Norm DIN EN 16798. Diese Norm ist in diesem Bereich weitestgehend identisch ist mit der heute noch gültigen DIN EN 15251.

Der Veranstaltungssaal enthält zur Sicherung der Raumluftqualität eine mechanische Be-und Entlüftungsanlage mit einer multifunktionalen hocheffizienten Wärmerückgewinnung als Kreislaufverbundsystem unter Beachtung der SBauVO und LüAR. Zur Begrenzung der Herstell- und Betriebskosten bzw. Senkung der Heiz- und Kühllasten, orientiert sich die konzeptionelle Mindest-Außenluftrate und Auslegung der RLT-Anlage hierbei an die Kategorie III der vorgenannten künftigen Norm DIN EN 16798, mit angenommen 0,8l/s*m² Bodenfläche zuzüglich 4l/s*Pers. bezogen auf die maximal Personenbelegung von 350 Personen. Zur Reduzierung der Feinstaub- und Pollenbelastung sind Luftfilter gemäß VDI 6022 integriert. Das RLT-Gerät wird in der Lüftungszentrale des Zwischengeschosses auf gestellt. Die Außenluft- und Fortluftmündung werden in der gegenüberliegenden Nordost- und Süwest-Fassaden in gleicher Geschosshöhe integriert.

Die Anpassung zwischen Grundtemperatur und Soll-Raumtemperatur erfolgt über die Zuluft. Die Energie hierfür wird über das WRG-System zugeführt. Hierdurch werden zusätzliche Lufterhitzer bzw. Luftwiderstände vermieden. Zur weiteren effizienten Nutzung der Anlage im Teillastbetrieb ist vorgesehen die Lüftung als intermittierende Impulslüftung mit instationärer Raumluftströmung einzusetzen. Der Lufttransport erfolgt kanalgeführt über den unmittelbar an den Technikraum grenzenden Zwischendeckenhohlraum. Die Lufteinbringung im Saal erfolgt von der Decke her mit temperaturgeregelten Drall-Auslässen. Die Abluftansaugung erfolgt ebenfalls im Deckenbereich. Die Regelung erfolgt bedarfsgerecht über die Luftqualität (CO2) und die Temperatur als Führungsgröße mit der Möglichkeit der freien Kühlung und Nachtauskühlung. Die Luftqualitätsgrenzwerte sind auch unter Berücksichtigung, dass der Veranstaltungssaal kein Arbeitsplatz im Sinne der Arbeitsstättenrichtlinie ASR darstellt, auf die Grenzwerte Kategorie III DIN EN 16798 mit maximal 1350 ppm CO2 konzeptioniert. Die Teilbarkeit und unabhängige Nutzung der Saalhälften ist berücksichtigt.

In den Seminarräumen im Obergeschoss ist ein hybrides Lüftungssystem vorgesehen. Die natürliche Fensterlüftung wird in diesen Räumen durch ein Zu- und Abluftgerät zur Erhaltung der erforderlichen Luftqualitäten ergänzt. Vorgesehen ist ein Gerät im reinen Außenluftbetrieb mit energetisch optimierten EC-Ventilatoren und effizienten Wärmerückgewinnungssystem. Luftfilter nach VDI 6022 sind integriert. Die konzeptionelle Außenluftrate und Auslegung der RLT-Anlage orientiert sich hierbei ebenfalls an die Kategorie III der zukünftigen DIN EN 16798, mit angenommen 0,8l/s*m² Bodenfläche zuzüglich 4l/s*Pers. bezogen auf die maximal Personenbelegung von insgesamt 130 Personen. Die Luftführung erfolgt vom Technikbereich im Zwischengeschoss aus, über angelegte Medienschächte ins Obergeschoss. Die Frischluft-Lufteinbringung und Absaugung der wärme- und schadstoffbelasten Raumabluft erfolgt an den Längsseiten der Seminarräume unterhalb der Decke, über den Zwischendeckenbereich in der den Seminarräumen vorgelagerten Flur-/Gangzone. Die Seminarräume selbst erhalten keine abgehängte Decke, so dass die Speichermassen der Dachdecke zur temporären passiven Kompensation von sommerlichen Temperaturspitzen im Raum beitragen.

Für den Heiz-Fall erfolgt die Anpassung zwischen Grundtemperatur und Soll-Raumtemperatur über die Zuluft. Im Sommer-Fall wird die gefilterte Außenluft auf die Grund-Raumtemperatur abgekühlt und in die Räume eingeblasen. Die Luftqualitätsgrenzwerte sind auch unter Berücksichtigung, dass die Seminarräume kein Arbeitsplatz im Sinne der Arbeitsstättenrichtlinie ASR darstellt, auf die Grenzwerte Kategorie III DIN EN 16798 mit maximal 1350 ppm CO2 konzeptioniert. Zur Begrenzung der Herstell- und Betriebskosten bzw. Senkung der Heiz- und Kühllasten, wird auf die Einhaltung einer sommerlichen temporären Maximaltemperatur verzichtet. Die gewünschte Luftqualität (CO2) im Raum wird über Präsenzmelder gewährleistet, die den konzipierten Luftstrom je Raum öffnet bzw. sperrt und die Ventilatoren in Folge die Fördermenge bzw. die Drehzahl anpasst. Die Führungsgröße der Zuluft-Temperatur wird als Mittelwert der über die Präsenzmelder freigeschalteten Räume zentral vorgeregelt. Über die Sensorik der Raumregelmodule ist auch die Möglichkeit der freien Kühlung und Nachtauskühlung gegeben.

Die Be- und Entlüftung der Büro- und Nebenräume erfolgt in einem ausreichenden Maß natürlich über die Fenster. Eine maschinelle Lüftungsunterstützung ist hier nicht vorgesehen.

Konzeption Regelung

Die bedarfsgerechte, außentemperaturabhängige Regelung der Energieübergabe (Kälte/Wärme) erfolgt von der Technikzentrale im Zwischengeschoss aus. Die BTA wird über einen nachgeschalteten eigenen Regelkreis in Abhängigkeit der Witterungsbedingungen geregelt und automatisch von Heizen auf Kühlen umgestellt. Die Option Wetterprognosen aufzuschalten ist zurzeit nicht vorgesehen.

Die statischen Heizflächen/Heizkörper erhalten einen eigenen außentemperaturabhängigen Regelkreis. Die Option einzelne Gebäudeabschnitte über Zonenventile nachzuregeln ist zurzeit nicht vorgesehen, jedoch grundsätzlich möglich. Hierzu werden die Etagenverteilleitungen zusammengeführt und über zentral angelegte Steigepunkte in den Technikraum geführt. Je Etage sind die Gebäudeabschnitte getrennt absperrbar.

Jeder Raum erhält zur individuellen Temperaturregelung ein Raumregelmodul welches auf die entsprechenden Heizkreise über dort integrierte Ventile mit Stellantrieb einwirkt. Die Heizkörper in den Treppen- und Nebenräumen erhalten manuell einstellbare Thermostatregelventile ohne Hilfsernergie.

Die Regelung der RLT-Anlagen erfolgt bedarfsgerecht über die Luftqualität (CO2) und die Temperatur als Führungsgröße in den Räumen mit der Möglichkeit der freien Kühlung und Nachtauskühlung über eigene Regelkreise.

Der Luftaustausch in den Toilettenräumen wird ohne weitere regeltechnische Eingriffe über ein Zeitprogramm in Abhängigkeit der parametrierbaren Betriebszeit gesteuert.

Aussagen zur Wirtschaftlichkeit mit Angaben zum Wartungs- und Reinigungsaufwand

Wartungsaufwändige baukonstruktive Maßnahmen sind nicht vorgesehen. Die kompakte 3-geschossige Gebäudegeometrie bietet optimale Voraussetzungen für eine wirtschaftliche Betreibung des Gebäudes. Sämtliche außenliegenden Fensterflächen sind über öffenbare Fenster personell oder mit Hubsteiger (Erdgeschoss) zu erreichen und zu reinigen. Das im Obergeschossbereich vorgehängte Streckmetall (Aluminium eloxiert) bedarf grundsätzlich keiner Reinigung.