Offener Wettbewerb | 03/2024
Erweiterung der Tiroler Fachberufsschule am Lohbach in Innsbruck (AT)
5 
©SPhii_architectural collaboration
Teilnahme
TGA-Fachplanung
Bauphysik
Erläuterungstext
SCHULE MIT FÖHNFRISUR
Die bestehende schule quillt über, ist überfüllt, verliert an qualität.
Den räumen fehlt die luft und den schülern der bewegungsraum.
Wir nehmen aus dem bestehenden baukörper die funktion der „schönheit“ heraus und schaffen somit für handel, elektro und sonstige funktionen „luft“ zum atmen.
Um den bestehenden fussabdruck der gesamtschule nicht noch grösser zu machen,
setzen wir „eins drauf“
sprich,
die „schönheit“ wird neu auf das dach des bestehenden schulgebäudes
gemäß der statischen vorgaben projektiert
und der multifunktionsraum kommt auf die bestehende mensa oben drauf.
Soweit, so gut,
so die idee.
GRUNDLEGENDER FUNKTIONALER ANSATZ:
Die garderobe für die schönheit kommt in den freiwerdenden bereich im untergeschoss, somit wird eine
gute schmutz-sauber-schleuse sichergestellt.
Der weg der schüler führt über die zwei nördlichen treppenhäuser nach oben in das 3. obergeschoss.
Hier befinden sich im neubau (aufstockung nord) die klassen-und unterrichtsräume sowie der EDV-bereich.
Das 4. obergeschoss (komplette aufstockung) erstreckt sich über (fast) alle baukörper.
Nur der südlichste baukörper bleibt von der aufstockung frei und wird als begehbare dachterrasse
angeboten.
Die typologie des bestandes (mittelgangerschliessung) wird akzeptiert und nach oben fortgeführt.
6 einzelne baukörper (ähnlich einem eisenbahnwaggon) werden auf eine verteilerdecke gestellt und führen
die statische lastabtragung vom bestand fort.
Die einzelnen „waggons“ dienen unterschiedlichen funktionen, südlich die friseursalons mit kundenverkehr,
mittig die fusspflege- und kosmetiksalons mit kundenverkehr, nördlich technik und lehrerbereich, ohne
kundenverkehr.
Der kunde kommt südlich von der lohbachufer-strasse über ein neues vorgestelltes betoniertes treppenhaus
(fluchtweg) direkt in die wartezone im 4. obergeschoss (mit überragendem ausblick richtung süden)
und somit auch unabhängig vom unterricht zu seiner neuen „föhnfrisur“.
Die „waggons“ werden durch das sheddach ideal von norden belichtet.
Gleichmässiges und blendfreies licht liefert die idealen voraussetzungen für die arbeiten an der „schönheit“.
Durch die statische konstruktion bleiben die „waggons“ innen „weich“, somit sind änderungen der
wandstellungen jederzeit und einfach möglich.
Die „weichteile“ zwischen den waggons sind am nord- und südende jeweils transparent ausgebildet,
dienen der erschliessung sowie als bewegungsfläche für die schüler.
Zusätzliche kreisrunde oberlichtöffnungen in den flachdecken gewähren eine entsprechende
aufenthaltsqualität.
Im bereich der treppenanschlüsse können entspannungszonen mit snack- und getränkeautomaten
ausserhalb der fluchtwegzone eingerichtet werden.
Das nördliche treppenhaus wird zur vereinfachung der montage der PV-module und für revisionszwecke
über dach geführt.
Von diesem treppenhaus aus kann auch der mehrzwecksaal barrierefrei (lift umbau oder treppenlift) über
der mensa erschlossen werden.
HAUSTECHNIK:
Energie und Ökologie:
Voraussetzung zur erreichung einer hohen energieeffizienz (klimaaktiv stufe gold = projektziel)
ist ein möglichst kompakter baukörper mit thermisch optimierter fassade, hochwertigen verglasungen,
sowie ein effizienter, außenliegender sonnenschutz (konstruktiv oder flexibel).
Zur weiteren optimierung, sowie zur gewährleistung ausreichender raumluftqualität,
ist eine kontrollierte gebäudelüftung unabdingbar.
Heizung:
Die verbleibenden minimalen heizlasten sind über ein schlank dimensioniertes heizsystem
bzw. über die kontrollierte gebäudelüftung abdeckbar.
Die erforderliche raumtemperaturregelung erfolgt individuell über die fußbodenheizung
und das luftheizregister im neubau sowie (nachrüstbar) über heizkörpersysteme im bestand.
Die wärmeerzeugung erfolgt über eine wärmepumpenanlage
welche für den neubaubereich im best. untergeschoss neben dem neuen treppenhaus situiert wird.
Der neue technikraum und die hierfür notwendige steigzone hinter dem aufzug ermöglichen einen
störungsfreien bauablauf während dem schulbetrieb und eine vom bestand unabhängige inbetriebnahme
der neuen räumlichkeiten inkl infrastruktur.
Als erforderliche energiequelle für die wärmepumpe bietet sich eine direkte grundwassernutzung an.
Somit ergibt sich eine doppelnutzung für temperaturspitzen in der sommerzeit
als direkte kältequelle zur passiven gebäudekühlung.
Die notwendigen vorlauf-temperaturniveaus (winter +30-35°c und sommer +15°c) sind aufgrund der
geringen heiz- und kühllasten sehr gering. Dadurch werden hohe erzeugungswirkungsgrade erzielt.
Sämtliche systeme werden von einer digitalen regelungsanlage visualisiert, überwacht und gesteuert.
Durch den einsatz einer wärmepumpe mit enthitzerfunktion ist zudem der einsatz von heizkörper
(nachgerüstet im bestand) möglich, ohne dass die leistungszahl der wärmepumpe sinkt.
Lüftung:
Der gesamte neubau wird über eine mechanische lüftungsanlage kontrolliert be- und entlüftet.
Die individuelle luftmengensteuerung übernehmen co2-geführte volumenstromregler je klassenzimmer.
Damit wird unnötiger lüftungsbetrieb vermieden und antriebsenergie sowie wärmeenergie wird eingespart.
Die lüftungsgeräte sind mit effizienter wärmerückgewinnung (min. 80%), drehzahlgeregelten ventilatoren,
sowie feinstaubfiltern ausgestattet und zentral über den beiden mittleren treppenhäusern am dach situiert.
Die horizontale verteilung der zu- und abluftstränge zu den jeweiligen klassenräumen erfolgt über der
geschossdecke in der servicezone.
Die verteilung in den unterrichtsräumen erfolgt mittels weitwurfdüsen und entsprechender absaugung am
gang jeweils in der möblierung bei den mittelwänden.
Nur in verbindung mit einer kontrollierten gebäudelüftung kann sichergestellt werden, dass die maximale co2-konzentration der raumluft einen definierten grenzwert (z.b. 1200 ppm) nicht überschreitet. Mittels motorisiertem fensterantrieb (nordverglasung sheddach)
wird eine nachtlüftung als freie kühlung ermöglicht.
Somit kann auch der stromverbrauch für die lüftungsanlage in der übergangszeit reduziert werden.
Energiekennzahlen:
Mit dem vorgeschlagenen gebäude- und energiekonzept sind energiekennzahlen von 15-20 kwh/m2a für heizung, 0-5 kwh/m2a für kühlung und 5-10 kwh/m2a für den stromverbrauch der lüftungsanlagen erreichbar.
Die betriebskostenreduzierung für heizung, lüftung und kühlung beträgt gegenüber einer herkömmlichen planung etwa 40% - 60%.
KONSTRUKTION:
Das neue OG3 am nördliche baukörper wird gemäß dem best. system ident in holz aufgebaut.
Auf die oberste geschossdecke (bestand und nördlicher neubau über OG3) legen wir eine verteilerdecke
aus einzelnen vorgefertigten holzfertigteilen.
Die auf das ideale transportmass abgestimmten elemente der verteilerdecke
werden im werk aus furnierlagenplatten und brettschichtholzrippen
zu sog. hohlkastenelementen,
mit einer sehr hohen steifigkeit und geringst möglichem gewicht, zusammengebaut.
Auf diese weise kann die jeweilige ost-west auskragung (ca 5-6 m) wirtschaftlich realisiert und durch den
hohen vorfertigungsgrad auch mit einer kurzen montagezeit einfach verbaut werden.
In den konstruktiven achsen des bestandes (12+15, 22+25, 32+35) werden die bestehenden stützen im
warmen verstärkt oder -je nach prüfergebnis in der stufe 2- eine lotrechte lastabtragung gemäß dem
bestehenden statischen system vor die fassade vorgestellt (einfacher bauablauf, kein eingriff in den
bestand, arbeit im laufenden schulbetrieb).
Die höhe der holhkastenelemente wird einerseits für die entsprechende thermische isolierung und
andererseits für notwendige infrastruktur (leitungsführung) verwendet.
Die auskragende untersicht wird für den optimierten tageslichteinfall der klassen im 3. obergeschoss als
reflektierende oberfläche ausgebildet und dient auch als konstruktiver sonnenschutz.
Die jeweils tragenden aussen-und mittelwände (in den achsen 11+13, 14+16, 21+23, 24+26, 31+33, 34+36)
werden ebenso vorgefertigt und sind (bis auf die aussenliegende thermische hülle) ident.
Ausgebildet als lastleitende holzriegelwände ermöglichen sie auch die notwendigen öffnungen (fenster und
türen) sowie die leitungsführung der entsprechenden infrastruktur und können im werk bishin zur
beplankung und zur fassade vorgefertigt werden.
Dies ermöglicht wiederum eine kurze „montage“zeit vor ort und eine hochpräzise ausführung in der
geforderten qualität.
Auf diese tragenden längswände kommt die „föhnfrisur“.
Das sheddach aus vorgefertigten holzelementen (fachwerkträger, mit einer max transportlänge von 13m)
spannt stützenfrei von tragender aussen- zur tragenden mittelwand (achse 11-13, 14-16 etc).
Zwischen den fachwerkträgern werden vorgefertigte und sehr leichte dachelemente eingehängt.
Durch den hohen vorfertigungsgrad und die leichten bauelemente ist eine sehr kurze montagezeit zu
erreichen.
Die eigentlichen unterrichtszonen ("waggons") bleiben somit frei von jeglichen konstruktiven elementen. Die
zwischenwände sind somit leichte trennwände und können jederzeit den schulischen anforderungen
angepasst werden.
©SPhii_architectural collaboration
Modellfoto
©SPhii_architectural collaboration
Modellfoto
©SPhii_architectural collaboration
Modellfoto
©SPhii_architectural collaboration