Thesisarbeit Brotzer Michael

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LOW-TECH UNTERSUCHUNG ZUM ARCHITEKTONISCHEN POTENZIAL ALTERNATIVER HAUSTECHNIK

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LOW-TECH UNTERSUCHUNG ZUM ARCHITEKTONISCHENPOTENZIAL ALTERNATIVER HAUSTECHNIK

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LOW-TECHUntersuchung zum architektonischen

Potenzial alternativer Haustechnik

Ressourcenschonung und Nachhaltigkeit sind heutzutage wichtige Begriffe im Bauwesen. Meist wird dem mit viel Technologie begegnet. Gebäude werden immer mehr zu Maschinen, Architektur und Haustechnik als zwei verschiedene Aspekte behandelt. Es stellt sich die Frage, wie weit High-Tech durch archi-tektonische Massnahmen ersetzt werden kann. Die vorliegende Arbeit versucht auszuloten, mit welchen Strategien und Mittel soviel Haustechnik wie möglich durch Architektur ersetzt werden kann.

«Welche Energieverschwendung, welch ein Aufwand, um zu lüften, zu heizen, zu beleuchten... wenn ein Fenster genügt!» (Snozzi 2013, 82)

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INHALTSVERZEICHNIS

EINLEITUNG

7 Vorwort der Dozierenden 8 Ausgangslage 11 Fragestellung und Arbeitsthesen

UNTERSUCHUNG

13 Untersuchungsschwerpunkte15 Technik als Veredelung17 Heizen und Lüften19 Pufferräume21 Kastenfenster21 Jahreszeitenzimmer22 Bestandestypologien23 Grundrisstypologie

HAUSTECHNIKSYSTEM

29 Exemplarischer Grundriss33 Exemplarischer Schnitt35 Leistungsbedarfsberechnung37 Kostenberechnung

PROJEKT

39 Eingriffsort41 Situation42 Grundrisse46 Schnitt49 Erarbeitungsprozess50 Ansichten

REFLEXION

57 Schlussbetrachtung59 Dank

ANHANG

60 Qellenverzeichnis61 Bildnachweis

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Abb. 2: Hirschenplatz in St. Fiden mit dem an der Landesausstellung 1914 in Bern erworbenen Dörflibrunnen, Foto um 1915

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7EINLEITUNG

VORWORT DER DOZIERENDEN

Der bisher stark labelgeprägte Nachhaltigkeitsbegriff gerät mehr und mehr ins Wanken: Aspekte wie Unterhalt und Dauerhaftigkeit prägen zunehmend die Debatte zum haushälterischen Umgang mit nicht erneuerbaren Ressourcen. Michael Brotzer widmet seine Untersuchung einerseits dem Versuch, das Ge-bäude von seinem voll automatisierten Charakter als „Maschine“ zu befreien und den Bewohner wieder in die Verantwortung zu nehmen. Andererseits stellt diese einen sehr wertvollen Beitrag zur Wiedergewinnung einer generalistischen Position unseres Architektenberufes dar, der durch die Aufsplittung in Spezial-disziplinen und stets stärker diversifizierten Fachplanerzuständigkeiten während der letzten Jahrzehnte mehr und mehr unter Beschuss geraten ist.

In parallelen, weitgefächerten Spuren werden die möglichen Aktionsfelder im Bereich eines ressourcenschonenden Bauens aufgedeckt, in dem die Haustech-nik wieder auf mechanisch bedienbare Technik und durch intelligente Bauweise gesteuerte, natürliche Dynamik setzt. Anhand eines exemplarischen Entwurfs an einem „durchschnittlichen“ Bauplatz in St. Gallen kann schlussendlich ver-anschaulicht werden, wie selbstverständlich sich zukunftsorientiertes und dauer-haftes Bauen auch - oder gerade - in einen historischen Kontext einfügen kann.

In einer methodisch gesteuerten Wechselwirkung agiert der Kontext einerseits in Form seiner Blockrandgrundrisse als Motor für die neue Typologie; anderer-seits wirken die im Prozess eroberten haustechnischen Errungenschaften (Wär-mefalle, Hypokauste, Kastenfenster, Pufferraum etc.) ihrerseits direkt auf den Grundriss ein. Und schliesslich gelingt Michael Brotzer – unter verdankens-werter Mitwirkung des Haustechnik- und Energie-Experten Richard Widmer – gar der Beweis, dass „alternative“ Haustechnik nicht teurer sein muss als aktuell gängige Modelle.

Insgesamt legt die Arbeit in ihrer vielschichtigen Experimentierfreudigkeit neue Wege und Perspektiven in einem Forschungsfeld offen, das uns noch ausgiebig beschäftigen wird. Auch wenn die konkrete architektonische Ausformulierung da und dort im Ausdruck noch etwas verhalten bleibt, gelingt es dem Projekt in seinem Inneren doch auf überraschende Weise, für die untersuchte Problematik eine ebenso wohnliche wie eigenständige Atmosphäre zu schaffen, die Altbe-kanntes und Neues auf raffinierte Weise verschränkt.

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AUSGANGSLAGE

Die Energieproblematik und die Energiepolitik werden heutzutage kontro-vers diskutiert. Nicht erneuerbare Ressourcen sollen geschont und alternative Energien eingesetzt werden. Grundsätzlich wird mit viel Technologie darauf reagiert. Um gesetzliche Vorgaben und diverse Energielabels zu erreichen, wer-den aufwendige Gebäudetechnikanlagen installiert. Die Haustechnik ist meist nicht mehr sichtbar und vollautomatisch gesteuert. Dies hat zur Folge, dass sich unsere Gebäude immer mehr zu Maschinen entwickeln. Die klimatischen Bedingungen, wie Wind, Sonne und Niederschlag, werden meist erst in einem späteren Entwurfsprozess thematisiert und die Planungskompetenzen teilweise vollständig an die Fachplaner abgegeben.

Als Alternative zu dieser Entwicklung wird in dieser Arbeit ein alternatives Haustechniksystem untersucht, welches wieder mehr auf mechanische Technik setzt. Der Bewohner wird wieder mehr in die Verantwortung genommen und die untersuchte Anlage soll mehr Bezug zu den Jahreszeiten abhängigen klima-tischen Bedingungen nehmen.

Als Ausgangslage für den Ort der Untersuchung dient das Schweizer Mittel-land, respektive St. Gallen.

Thematischer HintergrundBei alternativen Energiekonzepten für Gebäude in denen das richtige Mass an Technik sowie das Sichtbar- und Spürbarmachen der eingesetzten Technologien im Vordergrund stehen, werden die Benutzer und Bewohner wieder mehr in die Verantwortung genommen. Damit ein verantwortungsvoller Umgang durch die Bewohner gewährleistet werden kann, muss die Akzeptanz solcher Konzep-te vorhanden sein und die Bevölkerung durch die Stadt sensibilisiert werden. In diesem Bereich geht St. Gallen mit gutem Beispiel voran. Die Stadt integriert ihre Richtlinien und Vorstellungen in Bezug auf energieeffiziente Konzepte und erneuerbare Ressourcen in ihre eigenen Projekte. Ausserdem hat die Bevölke-rung im Jahr 2010 beschlossen, dass die Erreichung der 2000-Watt-Gesellschaft und der CO2-Vorgaben gleichzeitig mit einem schrittweisen Ausstieg aus der Atomkraft bis 2030 geschehen soll.a Diesbezüglich sind die Bewohner und Be-wohnerinnen gewillt, ihren Energieverbrauch zu reduzieren.

Das St. Galler Haus 2010Gemäss dem St. Galler Energiekonzept, sollen der Verbrauch von Energie für die Raumwärme und das Brauchwarmwasser auf 4.8 l Heizöl-Äquivalenten /m2 beheizter Fläche begrenzt werden. Dies bezieht sich auf Einfamilienhäuser und ist an die Bestimmungen des Minergielabels angelehnt.b Das Schema zeigt je-doch nur, welche technischen Massnahmen zu einer Heizölreduktion führen.

Sensibilisierung der Bevölkerung

durch die Stadt

2000-Watt-Gesellschaft und

Atomkraftausstieg bis 2030

4.8 l Heizöl-Äquivalenten/m2

beheizter Fläche

Abb. 3: Das St. Gallerhaus 2010

Energieagentur St. Gallen

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9EINLEITUNG

Energiekonzept 2050Mit dem Energiekonzept 2050 hat die Stadt St. Gallen 150 Massnahmen aus-gearbeitet, die schrittweise in den nächsten Jahren umgesetzt werden sollen. Die Vision ist es, die CO2-Belastung der Energieversorgung zu senken, den Gesamt- energiebedarf für die Raumwärme und das Warmwasser zu halbieren und den Anteil an fossilen Brennstoffen auf 25 Prozent zu senken. So sollen die Ziele der 2000-Watt-Gesellschaft bis ins Jahr 2050 erreicht werden können.

Das Konzept betrachtet drei Bereiche: Wärme, Strom und Mobilität. Sie werden einzeln betrachtet und zu einem Gesamtkonzept zusammengeführt. Wichtige Punkte sind dabei eine energetische Sanierung von 80 Prozent der Ge-bäude auf dem Stadtgebiet. Des weiteren soll die Versorgung des Talbereichs der Stadt mit Fernwärme gewährleistet werden. Im Bereich des elektrischen Stroms sind der schrittweise Atomkraftausstieg bis 2030 und der Ausbau der Photovol-taikanklagen, des Kerichtheizkraftwerks und der Kleinwasserkraftwerke wich-tige Hauptaugenmerke. Für den Sektor der Mobilität ist die Stabilisierung des Individualverkehrs vom Stand 2010 und die Vision von vorwiegend elektrisch angetriebenen Personenwagen bis ins Jahr 2050 zu erwähnen.c

GSEducationalVersion

STROM WÄRME

MOBILITÄT

Wärme-Kraft-Kopplung stattVerbrennung

speichern stattvernichten

stationär Stromerzeugen, mit Abwärmeheizen

erneuerbarestatt endlicheEnergie

Effizienz stattVerschwendung

Schema Energiekonzept 2050,Wärme, Strom und Mobilität alsein Netz

a: Stadt St. Gallen - Direktion Technische Betriebe (2012): Energiekonzept 2050. Wärme, Strom, Mobilität. URL: http://www.stadt.sg.ch/home/raum-umwelt/energie/energiekonzept-2050/_jcr_content/Par/down loadlist/DownloadListPar/download_1.ocFile/Broschüre%20gzD%20definitiv.pdf [Stand: 24.11.2014]b: Energieagentur St. Gallen: Das St. Gallerhaus 2010. URL: http://www.energieagentur-sg.ch/Home/Wissen/Bauen/StGallerHaus.aspx [Stand: 24.11.2014]c: Stadt St. Gallen - Direktion Technische Betriebe (2012): Energiekonzept 2050. Wärme, Strom, Mobilität. URL: http://www.stadt.sg.ch/home/raum-umwelt/energie/energiekonzept-2050/_jcr_content/Par/down loadlist/DownloadListPar/download_1.ocFile/Broschüre%20gzD%20definitiv.pdf [Stand: 24.11.2014]

Ziele der 2000-Watt-Gesellschaft bis

2050 erreicht

Energetische Sanierung von 80 Pro-

zent der Gebäude auf Stadtgebiet

Versorgung des Talbereichs mit Fern-

wärme

Atomkraftausstieg bis 2030

Vorwiegend elektrisch angetriebene

Personenwagen bis 2050

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Abb. 4 oben: Nasszelle Maison de Verre, Pierre Chareau ( 1928 - 31 )

Abb. 5 rechts: Drehrad Maison de Verre, Pierre Chareau ( 1928 - 31 )

Abb. 6 unten links: Handlauf Wohn-haus Avellana Schwamendingen, Edelaar Mosayebi InderbitzinArchitekten ( 2012 )

Abb. 7 unten rechts: Badezimmer Das Graue Haus Männedorf, Edelaar Mosayebi Inderbitzin Architekten ( 2010 )

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15UNTERSUCHUNG

TECHNIK ALS VEREDELUNG

Der heutige Stand der Gebäudetechnik setzt vor allem auf Systeme, welche un-sichtbar für den Bewohner sind. Man sieht von den ganzen Installationen meist nur noch Steckdosen oder kleine Schalter. Die technischen Installationen sind weder spür- noch erlebbar, noch haben sie einen sinnlichen Aspekt in Bezug auf die architektonische Gestaltung und formalen Ausbildung.

Ein Teilaspekt dieser Arbeit setzt sich mit der Thematik der formalen Ge-staltung der Dinge bezogen auf die Haustechnik auseinander. Die gebäude-technische Anlage wird nicht mit High-Tech, sondern durch Low-Tech gelöst. Dabei gilt es das gestalterische Potenzial von selbst zu regulierenden Elementen wie Drehrädern, Schieber und dergleichen auszuloten. Durch die gezielte In-szenierung der technischen und mechanischen Elemente erhält die eingesetz-te Technik eine gesteigerte Wichtigkeit und wird zum Hauptindikator für die architektonische und typologische Gestaltung des Gebäudes und dessen Woh-nungen. Insbesondere für die Wohnungen nimmt sie eine tragende Rolle zur Schaffung einer spezifischen architektonischen Atmosphäre ein.

Zusätzlich zum Aspekt der sinnlichen Gestaltung der Haustechnik, wird der Bezug des Bewohners zur eigenen Anlage gestärkt. Dies geschieht einerseits über die erwähnte sinnliche Gestaltung der einzelnen Elemente, andererseits spielen auch die haptischen Aspekte eine grosse Rolle. Durch das Selbstbedien-bare wird die Wertschätzung gegenüber dem eigenen System gesteigert und soll einen massvollen Umgang mit der Energie und deren Verbrauch generieren.

Die Referenzen zeigen einerseits das Maison de Verre in Paris von Pierre Chare-au, sowie zwei Projekte von Edelaar Mosayebi Inderbitzin Architekten.

Das Maison de Verre treibt die Inszenierung der Mechanik auf die Spitze. Vor allem die sinnlich gestalteten Drehräder und Hebel an der Innenseite der Fenster und Öffnungen prägen das Bild der Wohnung und sind evident wichtig für die Atmosphäre und den architektonischen Ausdruck im Innern.

Die Beispiele der Zürcher Architekten Edelaar Mosayebi Inderbitzin zeigen vor allem die Kombination von zwei unterschiedlichen Funktionen. Im Wohn-haus Avellana wird der Handlauf der Erschliessungstreppe zur Beleuchtung des Treppenhauses und beim Umbau eines Ökonomiegebäudes in Männedorf zu einem Wohnhaus, wird die Handtuchstange im Badezimmer mit einem her-kömmlichen Heizungsradiator kombiniert.

Durch das Zusammenfügen von unterschiedlichen Funktionen werden die technischen Installationen zum Gestaltungselement und leisten einen wichtigen Beitrag zur Architektur.

Gesteigerte Wichtigkeit der Haus-

technik durch sinnliche Gestaltung

der Elemente

Gesteigerte Wertschätzung durch

haptische Aspekte des Selbstregu-

lierbaren

Die Mechanik des Maison de Verre

Kombination von unterschiedlichen

Funktionen

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Abb. 8 links: Hypokaustum der alten Römer

Abb. 9 rechts: Tubulisteine einer alten Hypokauste

Abb. 10 rechts: Treppenkern mit beheizter Sitznische im Mädchen-internat Disentis, Gion A. Caminada ( 2004)

Abb. 11 unten rechts: Kamin imKorman House Fort Washington, Louis Kahn ( 1973 )

Unten links: Skizze Kachelofen mit Warmluftverteilung über Hohlwände und -decken

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17UNTERSUCHUNG

HEIZEN UND LÜFTEN

Die Hypokaustenheizung wurde von den alten Römern erfunden und war eine Art Prototyp der heutigen Fussbodenheizung. Der Begriff Hypokaustum stammt aus dem Griechischen und bedeutet von unten beheizt. Aus einem Brennraum strömt die warme Luft durch Hohlböden und Hohlsteinen in der Wand (Tubuli) und erwärmt so die Tonsteine. Das Hypokaustum war keine Warmluftheizung. Die Wärmeabgabe erfolgte durch Wärmabstrahlung der war-men Fussböden und Wände.d

Das Prinzip der Hypokaustenheizung findet auch heutzutage in Verbindung mit modernen Holz- oder Kachelöfen seine Anwendung. Die Methode der Wärmeverteilung findet auch Einzug in diese Arbeit. Der Holzofen wird als Kern der Wohnung verstanden und steht im Zentrum von zuschaltbaren Hohl-wandkammern zur Wärmeverteilung. Bei der Entwicklung der Idee den Ofen als Herzstück auszubilden fanden die Referenzen von Louis Kahn mit dem Kor-manhouse und insbesondere der Treppenkern mit einer beheizten Sitznische des Mädcheninternats in Disentis von Gion A. Caminada ihre Beachtung. In der Untersuchung zur Grundrisstypologie bildete die Position des Ofens und die Anordnung der Wände die Hauptaufgabe.

Durch den Einsatz von Holz als Energieträger können vor allem zwei positi-ve Aspekte erwähnt werden. Beim Verbrennen von Holz wird gleich viel CO2 freigesetzt wie ein Baum im Wachstum einlagert oder in Sauerstoff umwandelt. Dies bedeutet, dass Holz als Energielieferant CO2-neutral ist und als heimi-sche, nachwachsende Ressource als sehr nachhaltig eingestuft werden kann. Der zweite Punkt ist die Beschickung des Ofens mit Scheitholz. Durch das eigene Anfeuern der Heizung in der Wohnung entsteht ein direkter Bezug vom Nutzer zum Heizsystem. Das Heizen, vor allem deren Intensität, liegt alleine in der Verantwortung des Bewohners.

Die Wärmeverteilung über warme Luft und das Lüften eines Raumes basie-ren auf den gleichen physikalischen Grundlagen. Durch die Temperaturdiffe-renzen der Luft wird ein Austausch erzielt. Bei der Hypokaustenheizung sowie der Schachtlüftung wird von Schwerkraftsystemen gesprochen. Hierbei macht man sich die Temperatur- und Druckdifferenzen zu nutzen. Es entsteht eine Sogwirkung in einem Schacht bei der traditionellen Schachtlüftung oder auch in den Hohlwänden und -böden des Hypokaustums. Dieses Phänomen ist in Bezug auf die Entwicklung eines alternativen Heiz- und Lüftungssystems sehr interessant, da beide Anlagen durch das gleiche Prinzip funktionieren. Dadurch erhalten beide haustechnischen Bereiche die Möglichkeit der Selbstregulierung durch den Nutzer und beide Anlagen werden ohne Fremdenergie wie elektri-scher Strom in Gang gesetzt.

Die Schachtlüftung bietet ausserdem die Möglichkeit das Prinzip der Lüf-tung mit der passiven Sonnenenergienutzung zu kombinieren. Die Luft, welche ins Gebäude geführt wird kann im Winter durch die Sonne vorgewärmt zur Unterstützung des Heizsystems genutzt werden.

Hypokaustenheizung

Der Ofen als Kern der Wohnung

Holz als CO2-neutraler Energieträger

Durch das Prinzip der Schwerkraft für

Wärmeverteilung und Lüften kann

auf eine zusätzliche Fremdenergie als

Antriebsmotor verzichtet werden

Die Lüftung als Unterstützung der

Heizung durch die passive Sonnen-

energienutzung

d: Bosy, Bruno: Hypokaustenheizung. URL: http://www.bosy-online.de/Hypokaustenheizung.htm [ Stand: 30.04.2015 ]

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GSEducationalVersion

GSEducationalVersion

Abb. 12: Grundriss Das Wachsende Haus Berlin, Martin Wagner ( 1932 )

grün: wärmetechnischer Schutzmantelblau: Zimmer- und Nutzraumschichtrot: intensiv geheizter Aufenthalts- raum

Unten: Entwurfsskizze Dachraum als Pufferzone, Waschküche

Rechts: Entwurfsskizze Dachraum als Pufferzone, Treibhaus

Abb. 13: Schnitt Das Wachsende Haus Berlin, Martin Wagner ( 1932 )

Abb. 14: Südostansicht Das Wach-sende Haus Berlin, Martin Wagner ( 1932 )

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Pufferräume minimieren Wärmever-

luste im Winter

Pufferräume schützen vor Über-

hitzung im Sommer

Das Zwiebelprinzip mit Raumschichten

Das Dach als gemeinschaftlich

genutzer Pufferraum

PUFFERRÄUME

Pufferräume helfen zur Temperaturregulierung. An der Fassade liegende Puffer verhindern einerseits grosse Wärmeverluste in der kalten Jahreszeit, andererseits schützen sie vor sommerlicher Überhitzung. Als unbeheizte Räume weisen sie so ein Zwischenklima auf und können je nach Jahreszeit eine andere Funktion einnehmen.

Im Winter verkleinern sie den Heizperimeter und senken so den Wärme- energieverbrauch. Besonders die Pufferzonen mit nördlicher Exposition mini-mieren den Energieverlust über die Aussenwand.

Im Sommer bieten die nördlichen Räume bei hohen Aussentemperaturen einen angenehmen Aufenthaltsort mit gemässigten Temperaturen. Räume mit südlicher Ausrichtung bieten Schutz vor der Überhitzung der Innenräume und lassen sich je nach Ausbildung zusätzlich als Aussenräume nutzen.

Diese Eigenschaften werden in dieser Arbeit miteinbezogen um das alter-native Haustechnikkonzept möglichst effizient zu gestalten. Die Pufferräume helfen einen hohen Wirkungsgrad bei der neuinterpretierten Hypokaustenhei-zung und dem Schachtlüftungskonzept zu erzielen. Durch die Verkleinerung der Heizfläche muss die Heizanlage nicht zu gross dimensioniert werden und der Raumwärmeleistungsbedarf wird deutlich gesenkt.

Ein gebautes Beispiel wie das wachsende Haus in Berlin von Martin Wag-ner aus dem Jahr 1932, zeigt wie so ein Konzept funktionieren könnte. Das Projekt kann durchaus als Referenz herbeigezogen werden, da sich Berlin in einer gemässigten Klimazone befindet und ähnliche klimatische Bedingungen wie der Untersuchungsort St. Gallen aufweist. Das wachsende Haus setzt das Konzept der raumhaltigen Hülle und dem Zwiebelprinzip konsequent um. Die äusserste Schicht aus Glas bildet einen wärmetechnischen Schutzmantel. Die Raumschicht dient als Wintergarten, welcher die Flunktion als Sonnen- und Wärmefang einnimmt. Die zweite Raumschicht wird aus Zimmern und Nutzräumen gebildet, welche im Vergleich zum Wohnraum nicht die selben Innenraumtemperaturen aufweisen müssen. Die Schlaf- oder Stauräume müs-sen nicht so intensiv beheizt sein. Im Kern liegt der Aufenthaltsraum. Er ist am stärksten beheizt und wird durch die umgebenden Räume geschützt um grosse Wärmeverluste zu vermeiden.e

Die Arbeit nimmt dieses Prinzip auf und transformiert es vom Einfamilien-haus in Berlin auf ein Mehrfamilienhaus in St. Gallen. Das Gebäude wird mit einer Pufferschicht umgeben. Dies bietet die Möglichkeit das Dach neu zu den-ken. Es wird nicht bis unter das Dach gewohnt, sondern es wird durch seiner zugeführten Funktion gemeinschaftlich genutzt. Es können gemeinschaftliche Waschräume, Treibhäuser oder Aufenthaltsbereiche integriert werden. Durch die sonnenexponierte Lage des Daches kann zudem eine effiziente Anlage für das Brauchwarmwasser integriert werden.

UNTERSUCHUNG

e: Hochschule Luzern - Technik & Architektur (2009): Das Klima als Entwurfsfaktor. Luzern: Quart Verlag GmbH. S. 45.

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GSEducationalVersion

Winterfenster

GSEducationalVersion

GSEducationalVersion

Winterfenster

Oben links: Zwei Varianten tradi-tioneller Fenster mit Winterfenster innen sowie aussen

Oben rechts: Kastenfenster Entwurf mit Winterfenster aussen zum auf-schieben

Abb. 15 unten rechts:Wintergarten / erweitertes Wohn-zimmer Cité manifeste Mulhouse ( F ), Lacaton & Vasall ( 2005 )

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Das traditionelle Winterfenster

Grosse Fensterflächen dank neuer

Technik

Das Kastenfenster als Raumnische

Flexible Raumnutzung je nach Jah-

reszeit

Direkter Bezug von Bewohner und

Jahreszeit

KASTENFENSTER

Das Kastenfenster, respektive das Winterfenster, bietet die Möglichkeit direkt auf die Jahreszeiten und deren klimatischen Gegebenheiten einzugehen. Ur-sprünglich ist das Winter- oder auch Vorfenster ein zusätzliches Fenster, welches demontierbar ist und entweder ausserhalb oder innerhalb der eigentlichen Ver-glasung angebracht werden kann. Es wurde während des Winters montiert um gössere Wärmeverluste zu vermeiden.f Heutzutage wird auf Grund des Standes der Technik darauf verzichtet. Durch die Entwicklung von modernen Zwei- und Dreifachisolierverglasungen kann auf das mühsame Anbringen eines zu-sätzlichen Fensters verzichtet werden.

Die Arbeit hat jedoch das Thema eines Kastenfensters und dessen Potenzials in der heutigen Zeit untersucht. Es wurde nach einer zeitgemässen Umsetzung für die Demontage der äusseren Schicht gesucht, welche sich vor allem auch für mehrgeschossige Wohnhäuser eignet.

Die äussere Fensterschicht lässt sich in an der Fassade angebrachte Taschen schieben und löst damit das Problem von aufwendigen Unterhaltsarbeiten bei Winteranfang und -ende. Das Kastenfenster besteht aus je einer Zweifachiso-lierverglasung was den Dämmwert erheblich erhöht. Zudem können so auch grosse französische Fenster gemacht werden, welche viel Licht in die Tiefe des Raumes eindringen lassen ohne dadurch grosse Wärmeverluste zu generieren. Durch das tiefe Eindringen der Sonnenstrahlung wird ein erhöhter Beitrag zur passiven Sonnenenergienutzung geleistet. Bei einer erhöhten Sonnenstrahlung entstehen im Zwischenraum zudem Temperaturen, welche in der kalten Jahres-zeit beim Öffnen der inneren Schicht zur Beheizung des Innenraumes beitragen können.

Räumlich wurde durch eine sehr massive Aussenwand mit einer Tiefe von 78 Zentimeter eine Nische geschaffen, welche in der Übergangszeit Aufenthalts-qualitäten aufweist um in das Fenster zu sitzen, das Treiben auf der Strasse zu beobachten oder beispielsweise zu lesen. Durch das betreten der Nische wird der Bezug zwischen dem Innen- und Aussenraum gestärkt und das Kastenfens-ter erhält durch die Funktionsweise eine Verwandtschaft zu einem Jahreszeiten-zimmer.

JAHRESZEITENZIMMER

Das Jahreszeitenzimmer sowie das Kastenfenster sind klimatisch gesehen Zwi-schenzonen und verhindern somit ein zu starkes Abkühlen oder Aufwärmen des Innenraumes. Sie bieten je nach Jahreszeit unterschiedliche Qualitäten und lassen somit eine flexible Nutzung zu, wobei sich die Funktion des Raumes ändern kann. Das Jahreszeitenzimmer lässt, wie der Name schon andeutet, eine an die klimatischen Bedingungen gebundene Nutzung zu. Im Winter ist es ein Pufferraum, welcher direkte Wärmeverluste dämpft und den zu beheizenden Raum verkleinert. Im Sommer kann das Zimmer als Aussenraum gebraucht werden und in den Übergangszeiten bietet das Jahreszeitenzimmer die Möglich-keit einer Raumerweiterung sowie -vergrösserung. Durch die Flexibilität ent-steht ein direkter Bezug des Bewohners und der ihn umgebenden Aussenwelt mit seinen durch das Klima bedingten Verhältnissen und der Möglichkeit durch die «Bedienung» der Wohnung darauf einzugehen.

UNTERSUCHUNG

f: Klos Hermann (2010): Kastenfenster, Doppelfenster und ihre Varianten. Mehrschaligen Verglasungen gehört die Zukunft. In: Denkmalpflege in Baden-Württemberg, ( 4 ). 253 - 260.

Page 16: Thesisarbeit Brotzer Michael

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BESTANDESTYPOLOGIEN

Die untersuchten Wohnungen befinden sich alle auf dem Entwurfsperimeter. Sie stammen alle aus dem Anfang des 20. Jahrhunderts und bilden die eine Hälfte des Blockrandes. Sämtliche Zimmer werden über einen zentralen Raum/Korridor erschlossen. Dieser Erschliessungsraum liegt immer längs zum Bau-körper und schafft somit zwei Seiten innerhalb der Wohnung. Die Erschliessung von Raum zu Raum innerhalb der zwei Raumschichten ist auch gewährleistet und tritt vor allem bei den Schlaf- und Wohnräumen auf. Die Ausrichtung der Räume weist kein klares Muster in Bezug auf die Himmelsrichtung auf. Die Wohnräume werden nicht wie heutzutage vor allem nach Süden ausgerichtet, sondern nehmen Bezug zur Strasse und erhalten durch den Erker eine reprä-sentativen Funktion. In den Eckwohnungen liegt dieser repräsentative Raum in der Ecke zur Strasse hin und wird durch einen Eckerker ausgezeichnet. Die Wohnräume werden mit Ausnahme der Eckwohnungen immer von zwei Zim-mern umschlossen. Der wärmste Raum innerhalb der Wohnung wird somit durch zwei Pufferräume flankiert und verhindert so einen Wärmeverlust über die Wohnungstrennwände. Am besten ist dies in Wohnung Nr. 4 zu sehen. Der Wohnraum ist über einen Ofen beheizt und die Wärmequelle der Wohnung wird durch die zwei seitlich gelegenen Schlafzimmer geschützt.

GSEducationalVersion

Schema mit Nutzungen 1:500Grundrisse 1:500

Zimmer

Wohnen

Erschliessungsfläche

Küche/Nasszellen

Aussenräume

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5

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4

2

1

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Radiator/Ofen

Übersicht Bestand 1. Obergeschoss

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Schema mit Nutzungen 1:500Grundrisse 1:500

Zimmer

Wohnen

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Küche/Nasszellen

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Übersicht Bestand 1. Obergeschoss

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Schema mit Nutzungen 1:500Grundrisse 1:500

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Wohnen

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Küche/Nasszellen

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Übersicht Bestand 1. Obergeschoss

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Küche/Nasszellen

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Übersicht Bestand 1. Obergeschoss

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Küche/Nasszellen

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Übersicht Bestand 1. ObergeschossGSEducationalVersion

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Küche/Nasszellen

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Übersicht Bestand 1. Obergeschoss

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Schema mit Nutzungen 1:500Grundrisse 1:500

Zimmer

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Übersicht Bestand 1. Obergeschoss

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Schema mit Nutzungen 1:500Grundrisse 1:500

Zimmer

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Erschliessungsfläche

Küche/Nasszellen

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Übersicht Bestand 1. Obergeschoss

Erschliessungsfläche

Wohnen

Zimmer

Küche / Nasszellen

Aussenräume

Radiator / Ofen

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23UNTERSUCHUNG

Holzofen als Kern der Wohnung

Einschränkung der Wohnungsgrösse

durch das Hohlwandsystem

GRUNDRISSTYPOLOGIE

Ziel der Arbeit ist eine der Thematik entsprechenden Grundrisstyologie zu ent-wickeln. Die Untersuchung der einzelnen Bestandteile der Haustechnik hat ge-zeigt, dass Aspekte wie das Heizen oder das Lüften sehr ähnlich funktionieren. Somit lassen sich diese Bereiche kombinieren und es kann ein System ange-strebt werden, welches je nach den Bedürfnissen der jeweiligen Jahreszeit die gewünschten Funktionen beinhaltet.

Das Herzstück der Wohnung bildet der Holzofen mit seinem Hohlwand-system. Die Anlage ist in einem Rundlauf zu umschreiten und in allen Räumen, mit Ausnahme der Nasszelle und dem Holzlager, sicht- und spürbar. Die sehr grosse Tiefe der dadurch entstehendn Türleibungen vermittet zudem das Ge-fühl durch die Heizung hindurch gehen zu können. Die raumhaltige Wand ist in diesem Fall aber kein rein formales Motiv, sondern ist fester Bestandteil der Gebäudetechnik und erhält dadurch seine Berechtigung.

Es wurde untersucht, welche Raumanordnungen und Zimmeranzahl mög-lich sind ( Schemen S. 24 / 25 ). Aufgrund der Beheizung der Wohn- und Schlaf-räume über Hohlwandkammern sind die Anordnung und die Anzahl der Zim-mer eingeschränkt. Mit Ausnahme der Nasszelle müssen alle beheizten Räume um den Kern gruppiert werden. Die maximale Wohnungsgrösse beschränkt sich auf eine 4-Zimmerwohnung, wenn private Räume nicht über dazwischen liegende Zimmer erschlossen sind.

Die Nasszelle wurde bewusst nicht in das Heiz- und Lüftungssystem integ-riert. Das Badezimmer darf aus hygienischen Gründen nicht über das Schacht-system entlüftet werden. Dies hätte zur Folge, dass eine Entlüftung mit einem Ventilator vorgesehen werden müsste.

Alle Räume erhalten vorgelagert oder durch das Kastenfenster in die Aussen-wand integriert einen Pufferraum.

Linke Seite: Grundrisse Bestandes-typologien

Seite 24 / 25: Schemen zur Unter- suchung der Position des Ofens und der Anordnung der Zimmer

Page 18: Thesisarbeit Brotzer Michael

24

Der Ofen bildet den Kern, raumhaltige Wände verteilen die Wärme zuschaltbar in die weiteren Räume

Pro:– Die Wärme kann den Schlafzimmern über die raumhaltigen Wände

zugeschaltet werden– Rundlauf um den Kern › Die Wohnung ist um den Ofen erlebbar

Contra:– Erschliessung von Raum zu Raum › Bei mehr als zwei Schlafzimmern erfolg die Erschliessung über

einen Privatraum

GSEducationalVersion

Der Ofen bildet den Kern, raumhaltige Wände verteilen die Wärme in die Tiefe

Pro:– Die Wärme verteilt sich gleichmässig in der Wohnung– Rundlauf um den Kern › Die Wohnung ist um den Ofen erlebbar

Contra:– Erschliessung von Raum zu Raum › Bei mehr als zwei Schlafzimmern erfolg die Erschliessung über

einen Privatraum– Wärmeverteilung über die Wände nicht regulierbar › Der grosse Ofenkern bringt die Wärme in der Breite sowieso in

alle Räume

GSEducationalVersion

GSEducationalVersion

Der Ofen bildet den Kern und beheizt max. vier Räume

Pro:– Die Wärme verteilt sich gleichmässig in der Wohnung– Rundlauf um den Kern › Die Wohnung ist um den Ofen erlebbar

Contra:– Erschliessung von Raum zu Raum › Bei mehr als zwei Schlafzimmern erfolg die Erschliessung über

einen Privatraum– Wärmeverteilung über die Wände nicht regulierbar › Der Grosse Ofenkern bringt die Wärme in der Breite sowieso in alle Räume– Max. vier Räume direkt ohne Regulierung beheizbar

Page 19: Thesisarbeit Brotzer Michael

25UNTERSUCHUNG

Der Ofen bildet den Kern, raumhaltige Wände verteilen die Wärme zuschaltbar in die weiteren Räume

Pro:– Die Wärme verteilt sich gleichmässig in der Wohnung– Die Wärme kann individuell den Räumen zugeschalten werden– Rundlauf um den Kern › Die Wohnung ist um den Ofen erlebbar

Contra:– Erschliessung von Raum zu Raum › Bei mehr als zwei Schlafzimmern erfolg die Erschliessung über

einen Privatraum

Der Ofen bildet den Kern, raumhaltige Wandkammern übernehmen durch ihre Tiefe mehrere Funktionen, Überlagerung Heizen / Lüften

Pro:– Die Wärme des Ofens kann den Schlafzimmern über die raumhaltigen

Wände zugeschaltet werden– Die Wärme der Absorber an den Fassaden kann den Räumen

zugeschaltet werden– Die raumhaltige Wand kann die Entlüftung/Nachtauskühlung übernehmen– Rundlauf um den Kern › Die Wohnung ist um den Ofen erlebbar

Contra:– Erschliessung von Raum zu Raum › Bei mehr als zwei Schlafzimmern erfolg die Erschliessung über

einen Privatraum

GSEducationalVersion

Der Ofen bildet den Kern, raumhaltige Wände verteilen die Wärme in die Tiefe

Pro:– Die Wärme kann den Schlafzimmern über die raumhaltigen Wände

zugeschaltet werden– Rundlauf um den Kern › Die Wohnung ist um den Ofen erlebbar

Contra:– Erschliessung von Raum zu Raum › Bei mehr als zwei Schlafzimmern erfolg die Erschliessung über

einen Privatraum

GSEducationalVersion

GSEducationalVersion

Page 20: Thesisarbeit Brotzer Michael

26

Winter

– Hülle geschlossen

– Puffer geschlossen

› Verkleinerung der beheizbaren

Fläche

› Pufferräume dämmen zusätzlich

GSEducationalVersion

Sommer

– Hülle offen

– Puffer geschlossen

› Pufferräume werden als Aussen-

räume genutzt

› Durch ihre Tiefe schützten

sie baulich vor sommerlicher

Überhitzung

GSEducationalVersion

Herbst/Frühling

– Alle Bereiche geöffnet

› Flexible Nutzung aller

Raumschichten

GSEducationalVersion

Bei einer Innentemperatur von 20˚C und einer Aussentemperatur von 3.6˚C, hat das

Kastenfenster ohne Sonneneinstrahlung eine Temperatur von 13.1˚C. Bei gleicher

Aussentemperatur werden bei einer Sonneneinstrahlung von 800 Watt Zwischen-

raumtemperaturen von bis zu 62.5˚C erreicht. Dadurch kann im Winter durch öffnen

des inneren Fensters der Raum geheizt werden.

Die Wärmefalle absorbiert über ein Blech die einfallenden Sonnenstrahlen und

wandelt sie in Wärme um. Bei einer Aussentemperatur von 5˚C und einer Sonnen-

einstrahlung von 800 Watt können einzelne Räume unterstützend zum Ofen beheizt

werden. Ab einer Aussentemperatur von 7˚C kann die Wärmefalle gewärmt werden.

Bei einer Innentemperatur von 20˚C und einer Aussentemperatur von 3.6˚C, hat

das Jahreszeitenzimmer ohne Sonneneinstrahlung eine Temperatur von 11.5˚C. Bei

gleicher Aussentemperatur werden bei einer Sonneneinstrahlung von 800 Watt In-

nenraumtemperaturen von bis zu 27.8˚C erreicht.

1

2

3Oben: Schemen zur Nutzung der Wohnung in Bezug zur Jahreszeit

Rechte Seite:EXEMPLARISCHER GRUNDRISS 1:100

Page 21: Thesisarbeit Brotzer Michael

27HAUSTECHNIKSYSTEM

GSEducationalVersionGSEducationalVersion

Bei einer Innentemperatur von 20˚C und einer Aussentemperatur von 3.6˚C, hat der

Erker im Norden ohne Sonneneinstrahlung eine Temperatur von 12.9˚C.

Der Handtuchradiator beheizt die Nasszelle. Durch zuschalten der Zirkulationslei-

tungen des Warmwassers, welche hinter einer Messingplatte geführt werden, wird

diese aufgewärmt und funktioniert als Handtuchradiator.

5

4

1

2

3

4

5

Absorberblech

Strukturglas gerillt

A

A

Rücklaufkanal zur Wärmefalle

Drehrad für die Klappe zur Wärmefalle

Holzofen

Drehrad für die Klappe zur Hohl-wand (Ofensystem)

Drehrad für die Klappe zur Hohlwand (Ofensystem)

OK Wand: +2.41 ab roh Boden (Klappe zur Warm-luftzufuhr Ofen)

Drehrad für die Klappe zum Abluftkanal Abluftkanal

Page 22: Thesisarbeit Brotzer Michael

30

Lüftungsklappe:FrischluftöffnungFrühling bis Herbst

Lüftungsklappe:Warmluft Wärmefalle Winter, Abluft Frühling bis Herbst

Wärmefalle,Strukturglas gerillt

Lüftungskanal:Warmluft Wärmefalle Winter, Abluft Frühling bis Herbst

Page 23: Thesisarbeit Brotzer Michael

31HAUSTECHNIKSYSTEM

Abluftkanal

Lüftungsklappe:Warmluft Wärmefalle Winter, Abluft Frühling bis Herbst

Lüftungsklappe:FrischluftöffnungFrühling bis Herbst

Holzofen

Drehrad für die Klappe zur Hohl-wand (Ofensystem)

Wohnungsmodell

Page 24: Thesisarbeit Brotzer Michael

32

Bodenaufbau Wohnung: Zementplatten 40 mm

Splitt 50 mm

Trenn- und Schutzflies

Bitumenabdichtungsbahn

Wärmedämmung 120 mm

Dampfbremse

Stahlbeton 240 mm

1

Dachaufbau: Blechdach stehfalz 8 mm

Gleitschicht 6 mm

Holzschalung 22 mm

Kreuzlattung 2 x 50 mm

Unterdach

Holzschalung 22 mm

Sparren ausgedämmt 220 mm

Holzlattung 24 mm

2

Bodenaufbau Wohnung: Anhydrit geschliffen 70 mm

PE-Folie

Trittschalldämmung 20 mm

Wärmedämmung 20 mm

Stahlbeton 240 mm

6

Aussenwandaufbau: Kalkputz 20 mm

Grossblockstein (dämmende Schicht) 490 mm

Mörtel 10 mm

Backstein (tragende Schicht) 250 mm

Kalkputz 10 mm

Bodenaufbau gegen unbeheizt: Anhydrit geschliffen 70 mm

PE-Folie

Trittschalldämmung 20 mm

Wärmedämmung 120 mm

Stahlbeton 260 mm

7

8

Drehrad für die Klappe zum Kanal in Schrank (Wärmefallensystem)3

Drehrad für die Klappe zur Hohlwand (Ofensystem)4

Lüftungsklappe: Warmluft Wärmefalle, Abluft Frühling bis Herbst5

Rechte Seite:SCHNITT A - A 1:100

Page 25: Thesisarbeit Brotzer Michael

33HAUSTECHNIKSYSTEM

GSEducationalVersion GSEducationalVersion

Flachkollektor für Warmwasser Lüftungshaube

Treibhaus/Waschküche

Türchen für Warmluft- zufuhr durch Hohlwand (Ofensystem)

1

2

34

6

8

7

4

5 5

Page 26: Thesisarbeit Brotzer Michael

34

Heiz-/Lüftungssystem in der Heiz-periode Über die Hohlwände kann die warme Luft des Ofens zugeführt werden. Wenn die Wärmefalle einen Überschuss an Wärme in Bezug zur Innenraumtemperatur produziert, kann sie unterstützend oder ganz die Wohnung heizen. Um einen Luftkreis-lauf zu generieren, muss die Rück-laufklappe zur Wärmefalle geöffnet werden. Die Klappe zum Abluftkanal ist geschlossen um Wärmeverluste im Winter zu vermeiden.

Heiz-/Lüftungssystem in der Nicht-heizperiode Die Hohlwände aus Kalksandstein dienen im Sommer durch ihre grosse Speicherfähigkeit zur Regulierung des Raumklimas. Die Klappe zur Wärmefalle ist ge-schlossen um eine Überhitzung des Raumes zu vermeiden. Die Klappe zum Abluftkanal ist immer geöffnet und gewährleistet eine Permanent-lüftung.

Die Warmwasserproduktion wird über die Flachkollektoren der Dach-aufbauten und einer Luft/Wasser-Wärmepumpe gewährleistet. Die Flachkollektoren wirken unter-stützend, der Restbedarf wird zentral im Technikraum auf dem Dach produ-ziert. Das Warmwasser wird auch zum beheizen der Nasszellen über «Handtuchradiotoren» eingesetzt. Die Zirkulationsleitung wird hinter einer eingelassenen Messingplatte geführt und heizt so die Nasszelle.

GSEducationalVersion

Gewerbe

ZirkulationsleitungWarmwasser

Süden Norden

Dachaufbau

Wohnen Maisonette

Wohnen

Wohnen

Wohnen

Gewerbe

1∕32∕3

Boiler

Luft/Wasser-WP

HTR

HTR

HTR

HTR

HTR

Süden Norden

GSEducationalVersion

Gewerbe

Wärmefalle

Warmluft Sonne

Warmluft Sonne

Ofenraum Warmluft Ofen Warmluft Ofen

Süden Norden

GSEducationalVersion

Gewerbe

Wärmefalle Lüftung

Lüftung Speicher SonnenwärmeSpeicher Sonnenwärme

Zu-/Abluftöffnung

GSEducationalVersion

Gewerbe

Zu-/Abluftöffnung

Page 27: Thesisarbeit Brotzer Michael

35HAUSTECHNIKSYSTEM

GSEducationalVersion

Sonnenstrahlung: 0 Watt/m2

Sonnenstrahlung: 200 Watt/m2

Sonnenstrahlung: 400 Watt/m2

GSEducationalVersion

Sonnenstrahlung: 800 Watt/m2

Wärmeimput Wärmefalle Sonnenstrahlung: 800 Watt

GSEducationalVersion

1200 Watt

1000 Watt

800 Watt

600 Watt

400 Watt

200 Watt

0 Watt

–9ºC –4ºC 0ºC 5ºC 10ºC 20ºC Aussentemperatur

Raumwärme-leistungsbedarf

LEISTUNGSBEDARFSBERECHNUNG

Das Diagramm zeigt den Raumwärmeleistungsbedarf in Abhängigkeit der Son-neneinstrahlung und der Aussentemperatur.

Wenn man den Wärmeinput der Wärmefalle bei einer Sonnenstrahlung von 800 Watt/m2 (wolkenloser Himmel) betrachtet erkennt man, dass die Wärme-falle bei einer Aussentemperatur von ca. 7°C ( Schnittpunkt ) einen Überschuss in Bezug zum Wärmebedarf der Wohnung produziert. Das heisst, dass zumin-dest ein grosser Teil der beheizbaren Fläche unter diesen Bedingungen über die Wärmefalle beheizt werden kann. Unter den gleichen Voraussetzungen kann ab einer Aussentemperatur von ca. 5°C die Wärmefalle zur Unterstützung der Holzheizung zugeschaltet werden. Dadurch wird die benötigte Heizleistung des Ofens minimiert.

Die Berechnungen zeigen vor allem, dass am Anfang und Ende der Heiz-periode die Wärmefalle zum Einsatz kommt. Für die dauerhafte Beheizung der Wohnung reicht das System, welches die passive Sonnenenergie nutzt nicht aus. Auf den Einsatz eines Hauptsystems in Form des vorgeschlagenen Holzofens ist nicht zu verzichten.

Rechte Seite: Raumwärmeleistungs-bedarf / Aussentemperatur-Diagramm

Linke Seite:

Oben: Prinzipschema Heiz-/Lüftungs-system in der Heizperiode

Mitte: Prinzipschema Heiz-/Lüftungs-system in der Nichtheizperiode

Unten links: Entwurfsskizze zum Handtuchradiator

Unten rechts: Systemschnitt Brauch-warmwasser

Page 28: Thesisarbeit Brotzer Michael

38

SCHWARZPLAN 1:15‘000

GSEducationalVersion

Page 29: Thesisarbeit Brotzer Michael

39PROJEKT

EINGRIFFSORT

Der Planungsperimeter befindet sich an der Rorschacherstrasse in der Kernzone des Stadtteils St. Fiden. Der Bauplatz selbst liegt auf dem mittleren von drei fünfgeschossigen Blockrandbebauungen aus dem Anfang des 20. Jahrhunderts. Die Fassaden entlang der stark befahrenen Hauptstrasse in Richtung Innen-stadt weisen einen sehr städtischen Charakter auf. Mit ihren öffentlichen Erdge-schossnutzungen und ihren Schaufenstern nehmen sie direkten Bezug zur Ror-schacherstrasse. Südlich der Karrees lockert sich die Bebauungsstruktur durch Wohnhäuser auf und grenzt unmittelbar an den Ostschweizer Kinderspital. In östlicher Richtung am Ende der drei Blockränder liegt das Einkaufszentrum Grossacker – auch Silberturm genannt – aus dem Jahr 1977 von Heinrich Graf. Es ist mit seiner Höhe und seiner publikumsintensiven Nutzung ein städtebau-lich identitätsstiftendes Element.

Der Eingriff der Arbeit bezieht sich auf einen Ersatzneubau in Bezug auf Wohngebäude im mittleren Karree aus den 1940er Jahren. Sie unterbrechen die Erdgeschossnutzungen entlang der Rorschacherstrasse und nehmen mit ihrem Hochparterre keinen Bezug zum öffentlichen Strassenraum. Des weite-ren schliessen sie den Blockrand südlich nicht und bilden an dieser Stelle städte-baulich keinen befriedigenden Abschluss.

Der Ersatz der Wohnhäuser und die Schliessung des Blockrandes bietet die Möglichkeit, das zu erarbeitende Energiekonzept in Bezug auf verschiedene Himmelsrichtungen zu entwickeln. Es wird nicht nur ein Idealfall zur bestimm-ten Ausrichtung behandelt, sondern bildet die Grundlage, Anpassungen des Konzepts oder Teilbereichen davon in anderer Orientierung zu prüfen.

Oben links: Ecke Rorschacher-strasse / Grossackerstrasse

Oben rechts: Ecke Rorschacher-strasse / Neptunstrasse

Unten links: Ecke Grossacker-strasse / Falkensteinstrasse

Unten rechts: Bestehender Innenhof

Page 30: Thesisarbeit Brotzer Michael

40

SITUATIONSPLAN 1:1‘000

GSEducationalVersion

Rorschacherstrasse

Neptunstrasse

Falkensteinstrasse

Grossackerstrasse

Page 31: Thesisarbeit Brotzer Michael

41PROJEKT

GSEducationalVersion

Rorschacherstrasse

Neptunstrasse

Falkensteinstrasse

Grossackerstrasse

Page 32: Thesisarbeit Brotzer Michael

GSEducationalVersion

Page 33: Thesisarbeit Brotzer Michael

43

GSEducationalVersion

PROJEKT

ERDGESCHOSS 1:200

Page 34: Thesisarbeit Brotzer Michael

44

REGELGESCHOSS 1:200

GSEducationalVersion

Page 35: Thesisarbeit Brotzer Michael

45PROJEKT

GSEducationalVersion

Page 36: Thesisarbeit Brotzer Michael

46

GSEducationalVersion

QUERSCHNITT 1:200

Page 37: Thesisarbeit Brotzer Michael

47

GSEducationalVersion

PROJEKT

Page 38: Thesisarbeit Brotzer Michael

50

NORDFASSADE 1:200

GSEducationalVersion

Page 39: Thesisarbeit Brotzer Michael

51

GSEducationalVersion

PROJEKT

Page 40: Thesisarbeit Brotzer Michael

52

SÜDFASSADE 1:200

GSEducationalVersion

Page 41: Thesisarbeit Brotzer Michael

53PROJEKT

GSEducationalVersion

Page 42: Thesisarbeit Brotzer Michael

57REFLEXION

SCHLUSSBETRACHTUNG

Die Entmaschinisierung und Entautomatisierung der Haustechnik war Anlass dieser Masterthesis. Es sollte ausgelotet werden inwiefern die hochtechnisierte Gebäudetechnik durch architektonische Massnahmen ersetzt werden können. Die Technik sollte nicht negiert sondern minimiert werden. Sie sollte wieder spürbar sein und den Nutzer selbst über ihren Einsatz und dessen Intensität entscheiden lassen.

Zu Beginn der Arbeit bestand die Gefahr, dass die Untersuchungen und ein möglicher Projektansatz beliebig und unspezifisch werden. Durch die un-zähligen Möglichkeiten die Haustechnik zu lösen, entstanden auch sehr viele mögliche Untersuchungspunkte, welche jedoch keinen gemeinsamen Nenner aufgewiesen haben. Dies führte zu einer Austauschbarkeit der Arbeit. Die be-wusste Beschränkung und Auseinandersetzung mit traditionellen Haustechnik-systemen und weniger hochentwickelten Anlagen, war dann auch entscheidend für die Ausarbeitung einer alternativen Variante. Die Beschäftigung mit phy-sikalischen Prinzipien wie der Schwerkraft und der Speicherfähigkeit waren Antrieb um die Themen des Lüftens, des Heizens und der Nutzung von passi-ver Sonnenenergie miteinander zu verknüpfen und entsprechende Systeme zu entwickeln. Im Verlauf der Spurensuche wurde die Frage nach der sinnlichen Technik immer wichtiger. Der Fokus verschob sich leicht von einem Ansatz mit möglichst wenig Technik zu einer sinnlichen Umsetzung der benötigten Gebäudetechnik. Hierbei war die Beachtung heutiger Bedürfnisse und der kli-matischen Bedingungen des Ortes entscheidend. Es stellte sich schnell heraus, dass in der Klimazone des Schweizerischen Mittellandes in der sich St. Gallen befindet nicht auf eine Heizungsanlage verzichtet werden kann. Zudem woll-te ich dem Bedürfnis einer permanenten Lüftung nachkommen. Schwerpunkt war jedoch immer die Selbstregulierung und der architektonische Ausdruck. Gestalterische Aspekte der Mechanik sollten genau so wichtig wie die techni-sche Umsetzung sein.

Das Prinzip des Low-Tech in dieser Arbeit sehe ich als Opposition zu den gängigen Labels und Systemen der heutigen Zeit. Sie zeigt einen möglichen Ansatz, sich den heutigen Zwängen der Technik zu entledigen und eine Ge-bäudetechnikanlage zu entwickeln, welche sich in der Architektur manifestiert. Es hat sich gezeigt, dass der Einbezug der klimatischen Bedingungen, dem ge-schickten Umgang mit der Anordnung von unterschiedlichen Raumschichten, sowie der Einsatz von mehr analoger Technik eine Architektur erzeugt, in der die Gebäudetechnik und der architektonische Ausdruck in einen Dialog treten können. Dies erzeugt ein interessantes gastelterisches Spannungsfeld zwischen Architektur und Technik.

Eine weitere wichtige Erkenntnis für mich war der Beweis, dass sich eine techniklastige Architektur sehr gut in den Kontext integrieren lässt und trotz-dem einen eigenständigen Charakter aufweisen kann.

Durch die bereits erwähnten Startschwierigkeiten verlor ich zu Beginn der Arbeit sehr viel Zeit für die Suche möglicher Spuren und Themenfelder. Bei einer allfälligen Weiterbearbeitung des Themas würden sich noch weitere Detailfragen stellen. Insbesondere die Ausreizung der Dimensionierung des Haustechniksystems wäre nochmals zu hinterfragen. Ein weiterer Punkt wäre sicherlich der Unterhalt der Hohlwände und des Kanalsystems. Es stellen sich abschliessend jedoch nicht nur technische Fragen sondern auch jene typolo-gische Aspekte. Insbesondere der Umgang mit dem Holzlager, welches auch wohn ungsübergreifend funktionieren könnte. Zudem wäre auch die Positionier-ung der Küche zu hinterfragen, welche jetzt losgelöst vom Ofensystem an der Wohnungstrennwand plaziert ist.