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Nicht offener, zweistufiger Realisierungswettbewerb im Oberschwellenbereich | 02/2011

Berufsschule für Verwaltungsberufe, Embelgasse 46-48

pxt_Straße

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3. Rang

Preisgeld: 7.000 EUR

Pichler & Traupmann Architekten

Architektur

Erläuterungstext

WETTBEWERB BERUFSSCHULE EMBELGASSE 404 850

Das Thema einer Schule in der Baulücke eines Gründerzeitblocks erfordert eine spezifische, maßgeschneiderte Lösung, die auf die vorgegebenen Rahmenbedingungen reagiert. Das Prinzip des Blocks verlangt vom sich einfügenden Gebäude, dass es Teil eines Ganzen, Teil des Stadtkörpers sei, ohne sich in volumetrischer Autonomie darzustellen. Andererseits kann das vorliegende Projekt aber gerade aus dem Kontext heraus prototypische, allgemeingültige Lösungen für eine derartige Aufgabenstellung ableiten. Das gelingt natürlich unter anderem auch deswegen, weil der gründerzeitliche Block an sich bereits einen Prototyp des Städtebaus darstellt. Das Gebäude hat lediglich zwei Fassaden – die jedoch unterschiedlicher nicht sein könnten: eine ganz dem öffentlichen Raum der Straße zugewandte – und eine ganz dem halbprivaten Bereich des durch die Häuser umschlossenen Gartenhofes angehörige Front.

Diese Dualität wird im Projekt aufgegriffen und weitergeführt.
Die Anordnung der Nutzungszonen reagiert auf diese Bedingungen klar und prinzipiell:

Die serielle Zone
Die Klassenräume der Berufsschule für Verwaltungsberufe sind ausschließlich entlang der Straßenfront angeordnet – in serieller, an ein beispielhaftes Bürogebäude erinnernder Art und Weise. Hier soll, wie vom Auslober vorgesehen, die Büro- und Verwaltungsarbeit gelehrt und erlernt werden und auch eine dementsprechende Atmosphäre herrschen. Die Fassade zeigt sich demgemäß als eine eines modernen Verwaltungsbaus – mit geschoßhoch anmutenden Bändern vertikaler Sonnenschutzlamellen. In besonderer Raffinesse sind diese jedoch bis auf Parapethöhe angehoben und greifen daher über die jeweilige Deckenunterkante ins nächste Geschoß. Dadurch werden einerseits wirtschaftlich und bauphysikalisch günstige Bandfenster ermöglicht, andererseits ein von Vorsprüngen des Deckenrandes wie Gesimsen oder Befestigungskonstruktionen des Sonnenschutzes unbeeinträchtigter Lichteinfall gewährleistet. Die horizontalen Teilungen sind also auf Parapethöhe angeordnet und als gestalterische Elemente – in der maximal erlaubten Tiefe in den Straßenraum vorspringend – bewusst als mit Aluminium bekleidete Rippen artikuliert. Sie demonstrieren quasi ein Gebäude „von der Stange“ – prototyphaft wie das gründerzeitliche Haus, dessen Fassade ohne Risalite oder ähnliche Markierungen bis zur Liegenschaftsgrenze durchläuft und dessen Gesimse oft am Ende einfach wie abgeschnitten wirken. Dadurch wird die prototyphafte Kontinuität betont und die Eigentumsgrenzen als willkürliche Schnitte dargestellt. Das Thema der klassischen Hauptgesimse wird im Projekt nun aufgegriffen und in neuer, dem Inhalt des Gebäudes entsprechenden Weise interpretiert. Die Sonnenschutzlamellen erzeugen eine vielschichtige Lebendigkeit, da sie in geschlossenem Zustand bündig mit den Aluminiumrippen ein flächiges Erscheinungsbild erzeugen, in offenem Zustand hingegen große Tiefenwirkung. Aufgrund der West-Südwestausrichtung ist jedoch ein völliges Schließen der Lamellen nicht notwendig, da bereits über die Diagonalstellung hundertprozentige Abschattung erreicht wird. Die Lamellen sind daher im Abstand zueinander angeordnet, um in jeder Position genügend Transparenz, Lichteinfall und Durchsicht zu gewähren. Im Gesamten wirkt die Straßenfassade wie ein vorgehängtes, abgeknicktes Schild, das durch seine besondere Kontur sowohl auf die unterschiedlichen Gebäudehöhen der Nachbarhäuser – durch das Einschneiden einer Terrasse Richtung Einsiedlerpark, als auch auf die Notwendigkeit des Markierens der Eingangssituation – durch die Ausbildung einer zweigeschossigen überdeckten Eingangszone mit angrenzender zweigeschossigen Eingangshalle – zu reagieren vermag.

Die individuelle Zone
Zum Gartenhof hingegen sind die individuell zugeschnittenen Einzelräume des Raumprogramms orientiert – zusammengefasst mit einer skulpturalen Durchformung der Fassade. Hierbei werden die volumetrischen Möglichkeiten, die sich durch die Verwendung der Bestimmungen über Erker und Balkone ergeben, voll ausgeschöpft. Im Gegensatz zur „Bürofassade“ der Straße handelt es sich hier um eine zum Vokabular des Wohnbaus tendierende Fassade. Es liegen ja auch die Räume des Aufenthalts, sowohl für Lehrer als auch für Schüler, sowie Räume für den individuellen Rückzugsbereich bzw. Arbeitsplatz dahinter. Der Sonnenschutz wird hier durch die Eigenverschattung der Fassade aufgrund ihrer Vor- und Rücksprünge, als auch durch außenliegende Metallraffstores gewährleistet.

Die flexible Zone
In der Mittelzone zwischen straßenseitiger serieller Büro- bzw. Klassenraumanordnung und gartenhofseitiger individueller Einzelraumsituationen wird eine echte Innovation im Schulbau vorgeschlagen: Der hier prinzipiell notwendige Innenbereich wird einerseits immer wieder aufgeweitet für Pausen- und Aufenthaltsbereiche, die bis an die Fassade reichen und damit nicht nur entsprechenden Lichteintrag gewährleisten, sondern auch den Außenraumbezug deutlich wahrnehmbar herstellen. Andererseits wird die Erschließungszone angereichert mit den notwendigen Flächen der SchülerInnengarderoben, die in etwas großzügigerem Zuschnitt geplant sind als gefordert. So wird die Erschließungsfläche zu einer echten Kommunikationszone mit Aufenthaltsqualitäten. Neu ist nun, dass in diese Zone eine Serie von transparenten und mehrfach zuschaltbaren Multifunktionsräumen eingeschoben ist. Diese Räume wurden aus den aufgrund der speziellen Lehrsituationen geforderten, übergroßen Klassenräumen generiert, aus den rechteckigen Klassen herausgelöst und als Erweiterung derselben in Richtung Mittelzone geschoben. Für den Fall der Lehrsituation „2“, dem Arbeiten an Besprechungstischen, dienen sie zum Aufstellen eines dieser Besprechungstische. Der Klassenraum ist mit diesen eine räumliche Einheit, die Multifunktionsräume sind zur Mittelzone hin abgeschlossen. Für den Fall der Lehrsituation „1“, dem Unterricht am Einzelplatz, werden sie nicht benötigt und können daher als zusätzliche Arbeitsräume für Kleingruppen verwendet werden. Mittels Faltwand sind sie dann vom Klassenraum abtrennbar. Des Weiteren können sie zu den nischenförmigen Garderobenflächen der Mittelzone hin auf einer oder beiden Seiten vollkommen geöffnet werden. Dadurch entstehen unterschiedlich gestaltbare, großzügige Aktivitätszonen, die vielfach bespielt werden können. Im Falle von Veranstaltungen wie Tag der offenen Tür etc. können die Klassenräume mit der Mittelzone ein vollkommen offenes Raumkontinuum bilden.
Die Konzeption dieser Schule ermöglicht damit sowohl klassische Unterrichtsmethoden, als auch ein offenes Lehren und Lernen in Kleingruppen in unterschiedlichen Bereichen der jeweiligen Zonen.


ENERGY DESIGN

Mit der Gebäudesimulation wurden die vor Ort herrschenden klimatischen Bedingungen berücksichtigt und Annahmen für die Auslegung der Gebäudehülle in Bezug auf das Nutzerverhalten getroffen. Entsprechend der Simulation wurden die baulichen und raumklimatischen Zustände evaluiert und die bauklimatischen Anforderungen (Raumklima) sowohl an die Gebäudehülle, als auch an die gebäudetechnischen Anlagenteile (Lüftungskonzept, Abschattung, etc.) konzipiert. Vorerst wurde von grundlegenden Annahmen zu einem effizienten Energiehaushalt ausgegangen, die dann in Entsprechung noch zu definierender Bauherrenwünsche weiterzubearbeiten sind.
Die Gebäudesimulation wurde mit Hilfe einer thermisch dynamischen Gebäudesimulation durchgeführt. Das Programmpaket TRNSYS 15 erlaubt, die detaillierte Modellierung eines Gebäudes, das auch mit unterschiedlichsten Kühl-, Heizsystemen oder solaren Komponenten ausgerüstet sein kann. Die verschiedenen Abhängigkeiten der Optimierung wie Klimarandbedingungen, Nutzereinflüsse, Qualität der Gebäudeteile, Wetterdaten, Heiz- und Kühlperiode sind in die Berechnungen einbezogen.
Technisch gesehen ist eine Summe von Einzelaspekten in das Energy Design des gegenständlichen Entwurfes eingeflossen.
Auf dem obersten flachen Dachteil sind Photovoltaik- und Solarthermie-Anlagen zur Nutzung der Sonnenenergie vorgesehen.
Das Licht wird mit Helligkeitssensor je nach Bedarf gesteuert.
Alle Baukörperanschlüsse werden luftundurchlässig hergestellt. Die Aufnahme unterschiedlicher Formänderungen der Fenster, Fenstertüren und Baukörper werden bei der weiteren Planung und Ausführung der Fugenausbildung ausreichend berücksichtigt.

Fassade als interaktives System zur Energieoptimierung
Besonderes Augenmerk wurde auf die Fassaden des Objektes gelegt, die als ein interaktives System zur Energieoptimierung angelegt sind. Dabei kommen sowohl Aspekte der Verschattung, als auch der Erzielung des passiven Solareintrags zur Geltung.
In dieser Hinsicht sind großformatige Verglasungen angelegt, die zur Vermeidung sommerlicher Überhitzung mit einem Sonnenschutz versehen sind. Zur Nutzung der Sonnenenergie in den Übergangszeiten, sowie im Winter wird rauminnenseitig ein vorgesetzter Blendschutz vorgeschlagen, sodass ein Wärmepolster zwischen der Ebene des Wärmeschutzglases und der Rollos zustande kommt.
Die Verschattung wird über die Gebäudetechnik gesteuert. Grundsätzlich wird angenommen, dass die Verschattung aktiv wird, wenn die Sonnenstrahlung auf die Fassade größer 190 W/m2 und die Raumtemperatur größer 23 °C ist.
Ost- und südseitig kommen Jalousien zur Anwendung bzw. wird die Eigenverschattung im Sommer durch auskragende Bauteile wirksam als Sonnenschutz eingesetzt, während in der Winter- bzw. Übergangszeit mit der flach einfallenden Sonne der solare Energieeintrag, wie oben beschrieben, lukriert wird.
Für die Klassenräume entlang der Westfassade kommt ein hochgradig funktionelles Gesamtsystem zum Einsatz.
Die hochgezogenen massiven Brüstungen optimieren den Glasanteil und bilden zusätzlich zu den Decken speicherwirksame Masse. Zugleich kann hier sehr ökonomisch die Heizung in Form von konventionellen Heizkörpern angebracht werden.
Vertikallamellen sind mit einer gewissen Distanz zur Glasfront angebracht und bilden damit in einem Zwischenraum eine Art Mikroklimazone als Puffer aus. Die Lammellenpakete sind in Gruppen gesteuert und erlauben unterschiedliche Spielarten des Licht- und Energieeintrages. Je nach Jahreszeit und je nach Nutzung des Raumes können sie entweder den Raum abschatten oder geradezu als dem Sonnenstand nachgeführtes System den Energieeintrag gewährleisten. So ist mit technisch durchaus gängigen und kostengünstigen Mitteln eine hohe Effizienz zu erzielen.
Da die Decken ohne abgehängte Untersichten ausgeführt sind, wird auch eine sommerliche Nachtlüftung vorgeschlagen, die bereits bei anderen Projekten zum Einsatz gekommen ist. Bei entsprechender Temperaturdifferenz zwischen Innen und Außen werden über die Gebäudeleittechnik die mit elektrischen Beschlägen versehenen Fenster gekippt und die zentrale Luftabsaugung aktiviert. Dadurch streicht kühlere Luft über die Massivdecken und kühlt diese laufend ab, sodass tagsüber quasi ein natürlicher „Kältespeicher“ in den Räumen vorhanden ist.


TRAGWERKSPLANUNG

Das Konzept zur Tragwerksplanung spiegelt den Entwurfsansatz des Projektes wider und formuliert in Referenz zu den jeweiligen Zonen unterschiedliche Aspekte aus.
Zur Straßenseite hin wird das serielle, flexible räumliche System, das sich an die Bürotypologie anlehnt, in einem entsprechenden Tragsystem abgebildet. Zur Hofseite hin nimmt das Tragwerk auf die Charakteristika des dort angelegten Raumprogramms Bezug.
Demgemäß sind für die straßenseitige Nutzungszone, für die Unterrichtsräume, große Spannweiten mit zusätzlich aktiviertem Brüstungsträger vorgesehen. Hier soll die Flexibilität und damit auch eine allfällig später notwendige Möglichkeit zur Funktions- oder Organisationsänderung erhalten werden, dies auch im Sinne einer nachhaltigen Wertigkeit des Objektes bis hin zu einer anderen Nutzung.
In der Mittelzone mit kleinteiliger Gliederung ist ein enger Stützenraster mit zusätzlichen Stützen in der Halbachse der Klassenräume vorgesehen, der über die Obergeschoße eine Rahmenwirkung entfaltet. Dadurch können im Bereich des Erdgeschoßes und des Luftraumes im Foyer Stützen wieder großzügig ausgewechselt werden.
In der Zone zum Innenhof hin werden der inneren Raumgliederung folgend verschiedentlich übereinander stehende Querscheiben lastabtragend aktiviert.
Tragende Wände, Stützen und Decken sind grundsätzlich in Stahlbeton konzipiert, gemischt als Ortbeton-, Halbfertigteil- und Fertigteilbauweise, je nach sinnvollen Einsatzmöglichkeiten. Damit wurde eine sehr wirtschaftliche Variante hinsichtlich Schallschutz, Brandschutz und Energiekonzept (speicherwirksame Masse), sowie hinsichtlich der Bauabwicklung gewählt. Zwischenwände sind als Leichtkonstruktion bzw. als Systemtrennwände oder als Verglasungen angedacht.
Bei Decken mit einer vorgegebenen zweiachsigen Lastabtragung, einer begrenzten zur Verfügung stehenden Konstruktionshöhe und gegebenenfalls zusätzlichen optischen Anforderungen an die Untersicht, wird die Entscheidung hauptsächlich zugunsten der Stahlbetonflachdecke fallen. Diese kann dann bei der Ausführung als Ortbetonvariante oder möglicherweise als Halbfertigteillösung hergestellt werden.
Der Entwurfsgedanke einer Geschossdecke mit größtmöglicher Spannweite, unterzugfrei und mit einer größtmöglichen Stützenfreiheit wurde im Wechselspiel zwischen Geometrie und Tragverhalten eingehend diskutiert. Nachhaltigkeit und vor allem konstruktive Effizienz werden immer mehr zum Schlüssel der neuen Bauweisen. Leichte Konstruktionen, welche sich ressourcenschonend herstellen lassen, und vor allem auch einfache Umsetzungen ermöglichen, bringen bereits mittelfristig die wirtschaftliche Effizienz.

Parameter bei der Wahl des vorliegenden Deckensystems sind:

- System bzw. Lagerungssituation
- Stützenrater 11,2 x 8,0 m
- Flache Deckenuntersicht
- Keine abgehängte Decke, Zuluftführung über Deckenhohlräume, Abluft zentral
- Wirtschaftlichkeit

Vorgeschlagen wird ein Cobiax-Deckensystem. Das Deckensystem basiert auf Hohlkörpern, die in die Decke eingegossen werden, um das Eigengewicht zu reduzieren. In der spannungsarmen Zone der Decke wird also Beton durch Luft ersetzt.

Um die „konstruktive Effizienz“ einer Geschossdecke nach aktuellen technischen Möglichkeiten zum Ausdruck zu bringen, wurde die Anwendung einer sogenannten zweiachsigen Hohlkörperdecke gewählt. Die konstruktive Effizienz zeichnet sich nicht nur dadurch aus, dass eine größtmögliche Deckenspannweite überbrückt werden kann und dass sie noch für zusätzliche haustechnische Versorgungsleitungen Platz bilden.
Bei der gewählten Hohlkörperdecke werden kugelförmige Hohlkörper zwischen der unteren und oberen Bewehrungslage angeordnet. Aus wirtschaftlichen Gründen wurde die Halbfertigteilvariante gewählt, bei der die Körbe zwischen den Gitterträgern der Halbfertigteile auf das sogenannte „Betonbrett“ mit der darauf angeordneten Querbewehrung aufgestellt sind. Die eigentliche Funktionsweise der sogenannten „Cobiax Decke“ besteht darin, dass „wirkungsloser“ Beton im Inneren der Decke lokal durch Luft ersetzt wird. Global betrachtet liegen allerdings durch die günstige geometrische Form der Hohlkörper die gleichen Tragmechanismen und somit die erforderliche Stabilität einer voll massiven Decke uneingeschränkt vor. Der wesentliche Effekt ist somit die erzielt Lasteinsparung, welche sich sowohl für die Decke selbst, als auch für die lastabtragenden Bauteile positiv bemerkbar macht.
Aufgrund der Deckenstärke von 36cm wurde der gesamte Aufbau der Decke optimiert. Fallweise werden an Stelle der Cobiax-Hohlkörper in den erforderlichen Bereichen Lüftungsleitungen geführt, in der obersten Decke sind auch die Regenwasserleitungen in die Decke eingelegt. Auch die Elektro-Lehrverrohrung der Beleuchtung soll in die Schalung eingelegt werden.
Durch die Reduktion des Eigengewichtes sind keine Durchstanzkreuze erforderlich, im Bereich der Stützen soll lediglich ein konventionell bewehrter deckengleicher Pilz ausgeführt werden – durch Weglassen der Hohlkörper. Gerade in dem sonst kritischen Durchstanzbereich im Bereich der Stützen von Flachdecken macht sich die Eigenlastreduzierung ganz erheblich bei den zu führenden Nachweisen bemerkbar.
Weiters wurden durch die Eigenlastreduktionen die Fundamente optimiert.
Von Bedeutung ist auch die ökologische Komponente des Systems: Die Reduzierung des Betonvolumens führt zu einem weiteren positiven Nebeneffekt, nämlich der Reduzierung des CO2- Ausstoßes aufgrund des ebenfalls verminderten Zementverbrauchs. Die Werte hierfür liegen – je nach Hohlkörpergröße – zwischen 10 to und 40 to CO2-Reduktion je 1000 m2 Fläche mit Verdrängungskörpern, bei einem Vergleich mit der Massivdecke gleicher Dicke.

Beurteilung durch das Preisgericht

Die städtebauliche Vernetzung von Straßenraum, teilweise
zweigeschoßiger Foyerzone, Mehrzweckraum und teilweise
gedecktem Freiraum im Hofbereich überzeugte bei diesem
Projekt in besonderer Weise.
Besondere Außenraumqualität entsteht im Hof durch die
partielle, aufgeständerte Bebauung.
Die Klassenräume werden durch eine „flexible“ Pufferzone
ergänzt, die für freies Lernen genutzt werden kann. Diesem
räumlich und pädagogisch interessanten Ansatz stehen
jedoch die eher knapp bemessenen Klassenzuschnitte
gegenüber, die für flexible Möblierungvarianten nur eingeschränkt
nutzbar scheinen.
Positiv hervorgehoben wird die erlebbare Vielfalt der räumlichen
Organisation. Insbesondere der starke Außenraumbezug
der Pausenbereiche wird gewürdigt. Zudem werden
in fast jedem Geschoß Freibereiche in Form von Terrassen
oder Balkonen angeboten.
Die Fassadengestaltung erscheint aufwendig mit ihrer vertikalen
und schrägen Lamellenverblendung, die keine
Rücksicht auf den städtebaulichen Maßstab nimmt und
nicht ausgewogen erscheint. Die Thematisierung der Dualität
von Straßen- und Hoffassade und der jeweils zugeordneten
Nutzungen stellt dennoch einen interessanten Beitrag
dar.
Das Projekt nutzt intelligent das gesamte mögliche Bauvolumen,
ohne dabei eine dichte Architektur zu vermitteln.
Positiv gelöst sind die Abstände zu den Nachbarliegenschaften
mit der formalen „Fuge“.
pxt_Hof

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