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Einladungswettbewerb | 05/2012

Neubau eines Verwaltungsgebäudes der BEUMER GmbH & Co. KG

Perspektive 1

Perspektive 1

ein 1. Preis

SEHW Architekten

Architektur

Erläuterungstext

ERLÄUTERUNGSTEXT Neubau für die Firmenzentrale der Beumer Group

Hochbau
Der viergeschossige Neubau zur Erweiterung des Firmensitzes der Beumer Group in Beckum wird als flexible räumliche Struktur für eine optimale Büronutzung konzipiert, welche nach Norden durch ein gläsernes Atrium auf der Fläche des jetzigen Nordringes baulich mit der bestehenden Firmenverwaltung verbunden ist und nach Süden dreiseitig einen Gartenhof umschließt, welcher im Erdgeschoss eine Terrasse für die Kantine ausbildet. Eine spätere Erweiterung des Neubaues entlang des Nordringes könnte als „Kammstruktur“ einen zweiten Hof ausbilden. Das neue, viergeschossige Atrium wird über einen kleinen Vorplatz von der Oelder Straße erschlossen und bildet den neuen Empfang für den gesamten Firmensitz. Von hier aus werden Alt- und Neubau erschlossen, auf jedem Geschoss stellen Brücken eine kurze und wettergeschützte Verbindung zwischen den beiden Gebäuden her, die auf zwei Geschossen barrierefrei sind. Vom Erdgeschoss führt eine Treppe auf die Brücke im 1.OG und zu dem großen Besprechungsraum, welcher als „schwebender Kubus“ im gläsernen Atrium über dem Sitzbereich der Cafeteria angeordnet ist. Ein gläserner Aufzug führt vom Atrium in die Obergeschosse und erschließt die Büroflächen über einen Empfangsbereich, welcher auf jedem Geschoss den zentralen „öffentlichen“ Bereich mit den Besprechungsräumen, den Teeküchen und der direkten Anbindung an die Verbindungsbrücken zum Altbau bildet. Von hier aus erreicht man die Bürobereiche, die brandschutztechnisch in ca. 400 m² große Kombibüroeinheiten gegliedert sind, welche im Brandfall über zwei Sicherheitstreppenhäuser in den Innenecken des U-förmigen Grundrisses entflohen werden können. An den Treppenhauskernen sind optional zwei weitere Aufzüge vorgesehen, die vom Erdgeschoss aus hofseitig zur Erschließung und Anlieferung genutzt werden können. Direkt vom Atrium gelangt man im Erdgeschoss in den Gästebereich der Kantine, welcher bis zur Südfassade und zum Gartenhof reicht. In der nordöstlichen Gebäudeecke befindet sich der Küchenbereich, welcher vom Nordring her angeliefert wird, sowie Haustechnik und IT Zentralen. Im westlichen Teil des Erdgeschosses befindet sich der Schulungsbereich, welcher ebenfalls direkt vom Atrium aus erschlossen wird.
Konstruktiv ist der Neubau als Stahlbetonskelettbau mit Flachdecken und aussteifenden Treppenhauskernen geplant. Die Tragkonstruktion der gläsernen Atriumdecke und der Verbindungsbrücken besteht aus Stahlträgern und –stützen mit einer zentral angeordneten Wandscheibe aus Sichtbeton, welche als Auflager für die Brücken dient.
Die Ausstattung der Büroflächen entspricht dem marktüblichen Standard. Trennwände sind in Glas und Gipskarton vorgesehen, abgehängte Decken in den Flur- und Kombizonen. In den Büros werden in Teilbereichen Akustiksegel unter die Betondecken eingesetzt. Hinter den Glasflächen der Fassade sollte ein innenliegender Blendschutz vorgesehen werden.

Beleuchtung
Die Beleuchtung des Gebäudes wird über ein Steuerungssystem bedarfsgerecht, d.h. Tageslicht- und Präsenzabhängig gesteuert. Eingesetzte Leuchten zeichnen sich durch einen hohen Wirkungsgrad und damit durch eine hohe Effizienz aus und werden ausschließlich mit langlebigen Leuchtmitteln bestückt. Eine Besonderheit des Konzeptes ist die Auswahl von quecksilberfreien Leuchtmitteln, d.h. es werden keine Leuchtstofflampen eingesetzt, sondern ausschließlich Leuchtmittel die kein Quecksilber enthalten. Hierdurch wird eine Nachhaltigkeit nicht ausschließlich über die Energieeffizienz und Wartungsintervalle, sondern auch durch den Verzicht auf Umweltgifte erreicht.Der Einsatz von effizienten und langlebigen LED Leuchten könnte zusätzlich lange Wartungsintervalle ermöglichen und so die Gebäudebetriebskosten optimieren. Um eine effiziente Nutzung der Beleuchtung in Verbindung mit dem einfallenden Tageslicht zu erreichen kann die Beleuchtung in den tageslichtorientierten Büroräumen über ein eine sog. intelligentes Lichtmanagementsystem gesteuert werden. Die in den Büroräumen eingesetzte Beleuchtung sollte bereichsweise über Tageslichtsensoren automatisch zu- und abgeschaltet werden, um eine konstante Beleuchtungsstärke zu erreichen. Durch diese optimale Ausnutzung des Tageslichtes und die bedarfsweise Zuschaltung des Kunstlichts werden ca. 25% des Energiebedarfes eingespart.

Fassaden
Das Energiekonzept für das Bürogebäude sieht ein Baukastenprinzip als Zusammenspiel zwischen Haustechnik und Fassade vor.
Eine Passivhausfassade ist eine hochgedämmte Gebäudehülle, die die thermischen Anforderungen der aktuell gültigen EnEV 2009, sowie der kommenden EnEV 2012 um ca. 50% bzw. 30 % unterschreitet.

Die Gebäudehülle des Bürokörpers hat folgende Aufbauten:
• Uw-Wert Fensterfassade ≤ 0,8 W/m²K – 3-fach Verglasung mit Gasfüllung im Scheibenzwischenraum
• U-Wert opake Bauteile ≤ 0,15 W/m²K – ca. 250 mm Dämmdicke (WLG 035)

Mit diesen energetischen Werten für die Gebäudehülle sind die Anforderungen an ein Passivhaus eingehalten. Das Baukastenprinzip ermöglicht in der Planungsphase je nach gewünschter Ausbaustufe der haustechnischen Anlagen die Anforderungen der gültigen, der kommenden EnEV als auch des Passivhausstandard (mit 15 kWh/(m²a) Jahresheizwärmebedarf und 120 kWh/(m²a) Primärenergiebedarf) einzuhalten. Das Nachrüsten der haustechnischen Anlagen für einen höheren Energetischen Standard ist mit diesem Prinzip ohne zusätzlichen Planungsaufwand für die Fassade zu realisieren.
Hoch Wärmegedämmte Pfosten-Riegel Fassaden aus Aluminium. Verglasung mit absturzsichernder Funktion als Festverglasung. Die Fassade ist im Ausbauraster von 1,25 m gegliedert, in ca. ein Viertel der Pfosten-Riegel Fläche werden geschlossene Paneel Felder angeordnet, die mit Lüftungselementen als übliche Fensterkonstruktionen ausgestattet werden. Die Fenster werden ebenfalls mit Paneel Füllung ausgeführt und bündig in das Gesamtpaneel eingelassen. Ein vorgesetztes Lochblech verhindert den Schlagregeneinfall bei geöffneten Flügeln (z. B. zur Nachtauskühlung des Gebäudes).Sonnenschutz als windstabiles Stabrollo aus wetterfestem Gewebe, eingesetzt hinter den zur Wartung klappbaren Deckenkopfbekleidungen. Der Sonnenschutz erlaubt eine gute Durchsicht von innen nach außen und hat gleichzeitig gute Sonnenschutzeigenschaften. Die geschlossenen Fassadenflächen werden in bronzefarbenen, eloxierten Aluminiumblechen ausgeführt. In Bereichen, wo aus nutzungsspezifischen oder brandschutztechnischen Gründen geschlossenen Fassadenbereiche erforderlich sind (Erdgeschoss, östlicher Flügel), wird die Fassadenstruktur fortgeführt und mit opaken Glaselementen versehen.
Die festverglasten Elemente werden von innen von den Büroräumen aus gereinigt. Von außen wird die Fassade wirtschaftlich mit Hubarbeitsbühnen als Gelenkarm- oder Scherenbühne im Halbjahresintervall gereinigt. Alternativ kann auch die Reinigung von außen mit Bürsten an Teleskopstäben mit Umkehrosmose durchgeführt werden. Hierbei kann vom Boden aus bis zu einer Höhe von 15 Metern gereinigt werden. Die Wartung der Sonnenschutzelemente muss von außen erfolgen, ebenfalls mit Hubarbeitsbühnen. Die Reinigung und Wartung der Fassade von außen ist unproblematischer Erreichbarkeit aller Fassadenbereich erheblich effizienter als eine Reinigung der Fassadenaußenflächen von innen und ermöglicht die Einsparung von 50 % der Öffnungsflügel in der Fassade, welche ausschließlich zu Reinigungszwecken vorgesehen werden müssten. Hierdurch werden die Kosten für die Hubgeräte, die zur Außenreinigung erforderlich sind über den Lebenszyklus des Gebäudes kompensiert.
Das Atrium ist an der Ost- und Westfassade mit im Bereich des EG und des Attika mit Lüftungsklappen versehen. Durch gezielte Steuerung (öffnen Attikanahen Lüftungsklappen an der Ostfassade und der EG Lüftungsklappen der Westfassade) kann in den warmen Sommermonaten eine natürliche Durchlüftung des Atriums erfolgen. Einer Überhitzung wird vermieden. Zusätzlich dient das Atrium für die Nordfassade des Bürokörpers als energetischer Puffer zum Außenraum, er verzögert den Wärmedurchgang.
Die Atriumfassade und das Glasdach des Atriums werden als selbsttragende Stahlkonstruktionen vorgesehen, Verglasung direkt auf den Stahlprofilen mit Adaptersystemen. In die Fassade werden die Eingangsanlagen und Klappenelemente zur Belüftung der Halle und zum Schutz vor sommerlicher Überhitzung integriert. Die Reinigung der Atriumfassaden ist wie bei den Bürofassaden vorgesehen, das Glasdach ist zu reinigungs- und wartungszwecken betretbar. Eine Personensicherung gegen Absturz an der Glasdachkante ist vorgesehen.

Haustechnik
An die gebäudetechnische Ausstattung des Neubaus sind neben den gesetzlichen Anforderungen, resultierend aus der EnEV bzw. dem Erneuerbaren Energie Wärmegesetz (EEWärmeG) hohe ökologische und ökonomische Anforderungen gestellt, deren wesentliche Merkmale nachfolgend dargelegt werden.
Entsprechend dem EEWärmeGesetz ist ein Teil der Wärmeenergie mit erneuerbaren Energien zu gestalten oder / und die Gebäudehülle entsprechend besser zu dämmen. Im Interesse der Nachhaltigkeit und der Begrenzung der Energiekosten sollte auf ein regeneratives Energiekonzept zurückgegriffen werden. Hierzu bietet sich vorzugsweise ein geothermisches Versorgungskonzept mit Wärmepumpen an. Dieses Konzept basiert derzeit auf einer Leistungsübernahme der Geothermie von 50% der Gesamtheizlast, hiermit können ca. 80 – 85 % der Jahresheizarbeit gedeckt werden. Die geothermische Erschließung ist über Erdsonden vorgesehen. Erste Erkundungen bei lokalen Brunnenbauern und gem. geologischem Kataster deuten trotz der Mergelschichten auf eine Realisierbarkeit. Die zur Nutzung der geothermischen Wärme vorgesehenen Wärmepumpen werden reversibel ausgeführt, sodass im Sommer die Wärmepumpen gleichsam zur Kühlung genutzt werden können. Die restliche Wärme wird über einen Gasbrennwertkessel bereitgestellt, der als Spitzenlastkessel in den kalten Winterzeiten hinzugeschaltet wird bzw. auch die Warmwasserbereitung der Küche übernimmt. Die raumlufttechnischen Anlagen werden mit entsprechend ausgelegten Wärmeregistern ausgestattet, sodass hier eine wirtschaftliche Nutzung der Wärmepumpe ermöglicht wird. Für die Büroflächen kommen wahlweise statische Heizflächen mit Thermostatventil, alternativ können auch (schallabsorbierende) Deckenstrahlsysteme bzw. oberflächennahe Aktivierungselemente, die optional auch zum Kühlen geeignet sind, eingesetzt werden.

Sollte sich im Zuge der weiteren Planungsschritte bzw. einer vorzunehmenden Erkundungsbohrung (Thermal Response Test) wider Erwarten eine unwirtschaftliche geothermische Erschließung ergeben, ließe sich das Konzept ideal auf Luft / Wasser- Gasabsorptionswärmepumpen umstellen. Diese hätten den Nachteil, dass weiter fossile Energieträger (Gas) benützt würden, jedoch den primärenergetischen Vorteil der Gasverbrennung gegenüber der Stromerzeugung.

Die Grundstruktur des Gebäudes erlaubt in den außenliegenden Büroflächen die klassische Fensterlüftung. Mit Rücksicht auf gewünschte open- space- Nutzungen, flexible Anordnung von Besprechungsräumen, innenliegende Aufenthaltsbereiche, zentrale Vorkühlung der sommerlichen Außenluft, usw. empfiehlt sich eine vollflächige Grundlüftung, die sich rein am Außenluftwechsel der Personen orientieren sollte (ca. 1,5 facher Luftwechsel). Energetisch wird hierdurch zudem erreicht, dass der Lüftungswärme- und optionale Kühlbedarf durch eine effiziente zentrale Wärmerückgewinnung erheblich gesenkt werden. Zudem lässt sich durch diese mechanische Lüftung eine deutlich bessere Raumluftqualität sicherstellen, als es bei der nutzerabhängigen Fensterlüftung der Fall ist. Die Struktur des Gebäudes mit einzelnen Brandabschnittsbereichen < 400 m² ermöglicht jeweils eine Luftverteilung, die im Wesentlichen frei von Brandschutzanforderungen ist, da in den jeweiligen Bürozonen keine notwendigen Flure benötigt werden.
Die Sondernutzungsbereiche
• Küche
• Mitarbeiterrestaurant
• Besucherzentrum, Schulung, Besucherzimmer
erhalten ebenfalls jeweils autarke Lüftungsanlagen mit bedarfsangepassten Luftmengen.

Entsprechend der EnEV werden alle Lüftungsgeräte mit hocheffizienten Wärmerückgewinnungseinheiten ausgestattet, sodass der Wärme- und Kältebedarf minimiert wird. Dank der reversiblen Wärmepumpen steht bei geothermischer Energiequelle eine Grundkühlleistung permanent zur Verfügung, die ohne Energieaufwand für den Verdichtungsprozess genutzt werden kann. Hierdurch können sämtliche Permanentverbraucher (Serverraum; USV) energetisch optimal ganzjährig versorgt werden. Selbst in der heißen Jahreszeit kann der Kühlprozess optimal erfolgen, da mit dem Erdreich ein bereits auf dem Kühlniveau liegendes Rückkühlmedium vorliegt. Je nach geothermischem Leistungsanteil kann es ggf. erforderlich werden, dass eine Spitzenlastkältemaschine zusätzlich zur Wärmepumpe benötigt wird. Dies gilt auch für den Fall, dass die Geothermie nicht realisierbar sein wird. Dann würde zur Sicherstellung des regenerativen Anteils ein Freikühlregister geplant, über das die Permanentverbraucher (EDV) in der kalten Jahreszeit (bis ca. +10°C) ohne Einsatz der Kältemaschine gekühlt würde.
Als Grundkühloption bietet sich eine Betonkernaktivierung an. Diese wird nach Zonen (Außenzonen himmelsrichtungsabhängig, Innenzonen) in Abhängigkeit der jeweiligen Himmelsrichtungen vorgeregelt und in Sequenz zur statischen Heizung gesteuert. Diese Option sollte zur Vermeidung einer Taupunktunterschreitung an den kühlen Bauteilen ausschließlich in Kombination der zuvor beschriebenen mechanischen Be- / Entlüftung mit zentraler Außenluftkühlung erfolgen.
Derzeit wird eine Entrauchungsanforderung nur für den Bereich des Mitarbeiterrestaurants gesehen. Dies kann hier durch „händische“ Fensteröffnung erfolgen, sodass keine aufwändige Anlagentechnik erforderlich wird.
Für das geplante Rechenzentrum und den USV- Raum wird ein EDV- Präzisionsklimagerät vorgesehen. Leistungen und Redundanzanforderungen an die Kältetechnik sind noch im Detail abzustimmen.
Jeder Treppenhauskern erhält einen Aufzug, der alle Ebenen anfährt. Ein weiterer Aufzug über alle Ebenen wird im Übergangspunkt zwischen Zwischenbau und Verwaltungsgebäude angeordnet und wird als Durchlader vorgesehen. Alle Aufzüge erhalten eigene Fahrtschächte in F90 Qualität sowie eine Entrauchung über Dach. Die Aufzüge werden in behindertengerechter Ausführung geliefert. Eine weitere Detaillierung erfolgt im Planungsfall.
Für die Küche wird neben der Kücheneinrichtung eine Lüftungsdecke sowie optional eine Ozonierungstechnik für die Abluft vorgesehen. Für die Küche und den Spülbetrieb wird ein Fettabscheider vorgesehen.
Medientechnische Einrichtungen wurden zunächst nicht bewertet, da nicht in direktem kausalem Zusammenhang mit der Neubaumaßnahme stehend.
In dem Gebäude werden in den Technikzentralen jeweils DDC-Unterstationen für die Gewerke Wärmeversorgung, RLT und Kälte errichtet, die über ein BUS-System miteinander kommunizieren. Zur Überwachung und Steuerung der Anlagen wird eine Gebäudeleittechnik mit visueller Darstellung der wesentlichen Vorgänge vorgesehen, Aufschaltung wahlweise auf eine vorhandene Leitwarte oder einen eigenständigen GLT- Rechner. Eine Fernaufschaltung wesentlicher Meldungen auf ein Störmeldehandy oder entsprechende FM-Dienstleister ist möglich.
Perspektive 2

Perspektive 2

Perspektive 3

Perspektive 3

Lageplan

Lageplan

Erdgeschoss

Erdgeschoss

1. Obergeschoss

1. Obergeschoss

3. Obergeschoss

3. Obergeschoss