Fassadensanierung Kreisberufsschulzentrum Aalen

Die Fassade des Kreisberufsschulzentrums Aalen muss energetisch saniert werden, die bestehende Holz-Aluminiumfassade ist abgängig.

Darüber hinaus sind die Zugänge barrierefrei zu gestalten und die Deckenuntersichten im Außenbereich zu erneuern.

Analyse Gebäude (Statik)

Zunächst bietet sich dem Betrachter des Fassadenschnittes an die vorgehängten Stahlbetonfertigteile sowie die Fenster auszubauen und neue Aluminiumfenster mit Brüstungspaneelen als neue thermische Hülle von der Attika bis zum Fundament einzubauen, um Wärmebrücken auszuschließen. 

Bauphysikalische Umsetzung

Für die Umsetzung der bauphysikalischen Parameter und die Vermeidung von Wärmebrücken nach GEG wird resultierend aus der statischen Analyse folgendes Konzept vorgeschlagen: Um der fehlenden Bauteildämmung im Bereich der Fertigteile zu entgegnen, werden Innendämmungen an der Brüstung und auf der Boden-bzw. Deckenplatte angebracht. Die Innendämmung im Boden-/ Brüstungsbereich erfolgt durch Kalziumsilikatplatten mit einer Dämmstärke von 8 cm. Somit wird eine Reduktion des U-Wertes um etwa die Hälfte erreicht. Zur Umsetzung dieser Maßnahme werden die Heizkörper demontiert und nach innen versetzt. Der Decken-/ Brüstungsbereich erhält eine Innendämmung durch Konstruktion eines Hohlraums mit dampfdichter Verschalung in Kombination mit über verschließbare Einblaslöcher eingebrachte Einblasdämmung – z. B. mit dem zellulosebasierten Dämmstoff Isofloc. So wird eine ökologische, tauwasserunproblematische und hohlraumfüllende Dämmung des geometrisch anspruchsvollen Deckenbereichs gewährleistet. Ein zusätzlicher Eingriff in die Attika und den Dachrandbereich ist nicht erforderlich. Die Wärmebrücke im Deckenbereich der auskragenden Betonelemente wurde mittels einer 2D-Wärmebrückenberechnung bewertet, um das vorgeschlagene wirtschaftliche energetische Sanierungskonzept zu verifizieren.

 

Fassade

Die vorhandenen Fenster- und Fassadenelemente werden ersetzt durch Elementkonstruktionen aus Ganzaluminium unter Verwendung hochisolierender Profilsysteme. Die Fensterelemente werden aneinander über vertikale Kopplungsstöße verbunden. Breite und Gewicht der einzelnen Module lassen den Einbau über die vorhandenen Fluchtbalkone ohne deren Rückbau zu. Der Fenstereinbau erfolgt zwischen vorhandener Fertigteilbrüstung und Betondecke. Die äußere Brüstungsabdeckung wird entfernt und reduziert auf eine kurze Wetterbank. 

 

Über drei Typen von Öffnungsflügeln erfolgt eine natürliche Be- und Entlüftung der Räume:

- Schmale, elementhohe Dreh-Kipp-Flügel mit Isolierverglasung, die nicht in den Verkehrsbereich ragen (natürliche Raumlüftung).

-Breite, elementhohe Dreh-Kipp-Flügel mit Isolierverglasung und mit äußerer Vorsatzschale aus Streckmetall lassen sich für die Stoßlüftung und Nachtauskühlung heranziehen.

-Breite, elementhohe Dreh-Kipp-Flügel mit opaker Paneelfüllung als zweiter Rettungsweg und auch für die Stoßlüftung.

Die für Klassenzimmer erforderliche Flächen von 5m2 für Stoßlüftung sind somit erreicht.

Eine helle Sonnenschutzverglasung mit U = 1,1 W/(m²K), g ≥ 0,4, T =70 % wird empfohlen, sodass der U-Wert der Fassade abgestimmt auf den U-Wert der opaken Fassadenbereiche bei ca. 1,3 W/(m²K) liegt.

Der äußere Sonnenschutz besteht aus schienengeführten Raffstoreanlagen in windstabiler Ausführung. Die motorbetriebenen Behänge werden nur vor transparenten Feldern angeordnet, also nicht vor zweiten Rettungswegen und den zur Nachtauskühlung heranziehbaren Flügeln. Die Bedienung erfolgt individuell in den Einzelräumen über Taster und durch übergeordnete Steuerungen nach Tageszeit, Lichtstand, Wind. Die bestehenden Blechbrüstungskanäle werden demontiert und gegen neue ausgetauscht. Die erforderlichen Schalter und Steckdosen werden erhalten und sind erweiterbar. Alle Versorgungsleitungen für die bereits vorhandenen elektrischen Raffstores können verwendet werden. Zusätzliche Leitungen und Anschlüsse können jederzeit in den Kabelrinnen im innenliegenden Deckenbereich nachinstalliert werden. 

 

Für die Regulierung der Verschattung und Nachtlüftung wird eine Licht- und Temperatur abhängige Steuerung nachgerüstet. Somit wird auch am Wochenende und in den Ferien der Überhitzungsgefahr der Klassenzimmer vorgebeugt. Im Bereich der Fluchttreppen werden Sicherheitsleuchten eingebaut. Das Demontieren und Einbringen der elementierten Fassadenelemente kann über die bestehenden Fluchtbalkone erfolgen.Die vorliegende Gitterrostkonstruktion der vorgehängten Fluchtbalkone wurde für eine Verkehrslast mit p = 3,50 kN/m2 ausgelegt. 

Windfang

Der Verfasser schlägt vor, die bestehenden Windfänge zu demontieren und im Zusammenhang mit dem Austausch der EG-Fassade raumhohe Fensterelemente an gleicher Stelle einzubauen. Die seitlichen Windfangelemente werden in gedämmter Aluminiumkonstruktion erstellt, die Fronten als zweiflügelige Automatikschiebetüren zur Gewährleistung der Barrierefreiheit eingebaut.  

Deckenuntersichten im Außenbereich

Die schadhaften Deckenbekleidungen werden demontiert. Der Verfasser geht davon aus, dass die Deckenuntersichten zusätzlich gedämmt werden müssen.

Als neue abgehängte Decke wird eine richtungslose Metallrasterdecke mit integrierten LED-Punktstrahlern vorgeschlagen. Im Deckenrandbereich sollen LED-Lichtkanäle installiert werden. Die Steuerung erfolgt tageslichtabhängig und sorgt somit für eine gleichmäßige Ausleuchtung der Eingangsbereiche.

Durch die Umrüstung auf LED-Beleuchtung wird eine Energieeinsparung von ca. 20 % erreicht.

Material- und Farbkonzept

In den Klassenzimmern der Obergeschosse sollen die Bereiche, in die durch die beschriebenen Maßnahmen eingegriffen wird, durch Inneneinbauten in Form von Brüstungs-, Stützen- und Deckenverkleidung als schreinermäßiger Ausbau (Sitzkojen) erfolgen. 

Bauabschnitte

Im Wesentlichen gliedert sich der Bauablauf in zwei Bauabschnitte im EG und zwei Bauabschnitte in den Obergeschossen. Das sich im Erdgeschoß überwiegend Verwaltung- und Werkräume befinden schlägt der Verfasser vor diese Arbeiten schwerpunktmäßig auf die ruhigeren Zeiten zwischen Pfingstferien und Ende der Sommerferien zu legen. (BA I und III).

 

Die Obergeschosse 1. und 2.OG sollen zeitgleich saniert werden. Hierzu sind zwei Bauabschnitte ( II. und IV.BA) erforderlich. Die Bauabschnitte werden jeweils in 8-10 Teilbereiche mit maximal 6 Klassenzimmern unterteilt und im Taktverfahren ausgeführt. Da nach Vergabe die Arbeitsvorbereitung der Firmen erfolgen muss, kann der Baubeginn erst ab Mitte April 2023 erfolgen. Die Gesamtbauzeit erstreckt sich bedingt durch die erforderlichen Bauabschnitte im laufenden Betrieb bis Mitte 2025.

Wirtschaftlichkeit

Aufgrund der minimalen Eingriffe in den Bestand – wie Erhalt der Attika und der Betonfertigteile, keine Eingriffe in die Dachabdichtung, Dämmungsmaßnahmen ausschließlich im Innenraum, Erhalt der Fluchtbalkone, einfache Montage der elementierten Fenster, Reduzierung der Blechabdeckungen im Bereich der Betonfertigteile, keine Gerüststellung, sowie Erhalt und Wiederverwendung der Versorgungsleitungen für die Raffstores kann von einer wirtschaftlichen Umsetzung ausgegangen werden.