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    Der Supertanker von Zürich

    Pius Schuler Dipl. Bauingenieur ETH/SIA/usic, Gefschäftsführer und Mitinhaber

    AG für Holzbauplanung Rothenthurm, Schweiz

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    Der Supertanker von Zürich Aufstockung Supertanker, Zürich

    1. Einleitung

    Abbildung 1: Supertanker bevor Aufstockung

    Beim Supertanker von Zürich handelt es sich um einen Industriebau, aus den 20-iger Jahren des vergangen Jahrhunderts. Die industrielle Nutzung ist aufgrund der attraktiven Lage nahe des Stadtzentrums einer Nutzung durch Gewerbe- und Dienstleistungsbetriebe gewichen.

    Im vergangenen Jahr wurde der markante 4-geschossige, 100 Meter lange Backsteinbau um eine 2-geschossige Büroaufstockung erweitert worden. Erstmals ist ein derartiges Bauvorhaben der SwissLife (Schweizerische Lebensversicherungs- und Rentenanstalt) in einer Holzkonstruktion ausgeführt worden. Das beauftragte Architekturbüro, die Stücheli Architekten AG, hatte dabei sehr anforderungsreiche Vorgaben der Bauherrschaft zu er- füllen. Die Baukosten pro m2-Nutzfläche mussten auf einem unterdurchschnittlich tiefen Niveau gehalten werden. Gefordert war ein flexibles Nutzungs- und Erschliessungs- System mit Räumen die schon im Rohbauzustand nutzbar sind und nicht zwingend einen umfangreichen Mieterausbau bedingen. Dazu kamen sehr einengende Bauvorschriften (Baulinien, usw.). Verlangt war ausserdem eine kurze Bauzeit mit möglichst geringer Störung der Mieterschaft im Altbau.

    Abbildung 2: Supertanker mit Aufstockung

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    Diese Vorgaben wurden erweitert durch die eigenen Ansprüche der Projektverfasser. Sie setzten sich selber hohe Massstäbe bezüglich architektonischer Qualität und versuchten nebst einem attraktiven äusseren Erscheinungsbild atmosphärische Räume zu schaffen. Sie forderten eine Niedrigenergie-Gebäudehülle (U-Wert Wand und Dach 0.12 W/m2K) und ökologisch und baubiologisch unbedenkliche Baumaterialien.

    Die gesteckten Ziele sind, wie der ausserordentlich Erfolg bei der Mietersuche belegt noch übertroffen worden. Trotz des Überangebots an Büroflächen in Zürich, war der Neu- bauteil vor Fertigstellung vollständig vermietet. Die Betreiberin des Gebäudes ist über- zeugt, dass der Holzbau dazu einen bedeutenden Beitrag geleistet hat.

    2. Warum Holzplattenbau? Bei der Konstruktionswahl waren folgende Vorgaben zu berücksichtigen: seitens des bestehenden Gebäudes:

    • ein Stützenraster von 6.3 m x 7.2 m, sämtliche Lasten mussten direkt über die Stützen abgeleitet werden.

    • eine bestehende Fundation, die nur geringfügige Mehrbelastungen zuliess seitens der Aufstockung

    • die Forderung nach grösstmöglicher Flexibilität bezüglich der Raumeinteilung

    • den um ca. 4.0 m über die bestehende Fassade auskragenden Gebäudeteil (siehe auch Abbildung 7; Gebäudeschnitt)

    • die mit grossen Fensteröffnungen bestückte Schrägfassade beim auskragen- den Gebäudeteil

    • ein grosser Platzbedarf für Lüftungsinstallationen

    • folgende Schalldämmanforderungen zwischen Nutzungseinheiten - Trittschall 53 dB - Luftschall 52 dB

    • folgende Brandwiderstandanforderungen an die Tragkonstruktionen

    - im 5. Obergeschoss REI60/EI30nbb (Brandwiderstand Tragkonstruktion ≥ 60 Minuten, Oberflächen verkleidet mit nicht brennbaren Materialien mit einem Feuerwiderstand ≥ 30 Min.)

    - im 6. Obergeschoss keine Brandwiderstandsanforderungen, ausge- nommen Brandabschnittskonstruktionen (siehe auch Seite 8)

    • ein Wärmedurchgang bei Aussenwänden und Dach ≤ 0.12 W/m2K

    • die Forderung nach kurzer Bauzeit und geringstmöglicher Störung der Mieter im bestehenden Gebäude.

    Stahlbetonkonstruktionen sind bei der Evaluation wegen der damit verbundenen be- trächtlichen Lasten im vorneherein ausgeschieden. Stahlbaukonstruktionen wiesen gros- se Nachteile bezüglich Wärmebrücken auf und erforderten vielerorts sehr aufwändige Detaillösungen.

    Der Holzplattenbau erwies sich im vorliegenden Fall sämtlichen anderen Bauweisen so- wohl in technischer wie auch wirtschaftlicher Hinsicht als eindeutig überlegen.

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    3. Wesentliche Merkmale der gewählten Konstruktion 3.1. Gebäudeübersicht

    Abbildung 3: Nord-West-Ansicht

    Abbildung 4: Süd-Ost-Ansicht (Stützachsenrastermass 6.3 m)

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    3.2. Das statische Konzept Randbedingungen Die Aufstockung ist in statischer Hinsicht gekennzeichnet durch:

    - quer zum Gebäude verlaufende Stützachsen im Abstand von 6.3 m

    - teilweise fehlende Wände auf den Stützachsen des 4. Obergeschosses

    - sehr grosse Wandöffnungen auf den Stützachsen des 5. Obergeschosses

    - fehlende Wandscheiben in Gebäudelängsrichtung im 5. Obergeschoss mit Ausnahme der gelochten Schrägfassade

    - eine Gebäudebegrenzung die nur teilweise auf die Auflagerachsen ausgerichtet ist. Die Nordfassade kragt 4.0 m über die Fassade des Altbaus. Die Südfassade ist im 5. Obergeschoss um ca. 1.5 m zurückversetzt.

    - die Forderung nach geringen Lasten

    Die Konstruktion musste ausserdem die zuvor beschriebenen Forderungen bezüglich Brand, Schall, Energie, Erscheinungsbild, Bauabwicklung und Kosten erfüllen.

    Systemwahl

    Die besten Voraussetzungen zur Erfüllung der gestellten Aufgabe versprach, wie die durchgeführten Vergleiche rasch zeigten, der Holzplattenbau. Holzplattenkonstruktionen lassen sich auf die vorliegenden statischen und bauphysikalischen Erfordernissen sehr einfach anpassen. Sie können gleichzeitig als Platte und als Scheibe wirken. Die „rohen“ Konstruktionen eignen sich hervorragend zur Gestaltung attraktiver, moderner Räume. Es stehen hiezu Oberflächen in Industriequalität bis zu astfreien, fein lamellierten sehr edlen Ausführungen zur Verfügung.

    Abbildung 5: Repräsentativer Querschnitt durch Aufstockung mit vorgehängter Terrasse (links)

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    Die Übergangsdecke Um die gewünschte Flexibilität hinsichtlich der Gestaltung des Neubauteils zu erreichen wurde über der ursprünglichen Dachkonstruktion eine 2. Decke angeordnet. Mit dieser Massnahme konnte gleichzeitig eine sehr gute Schalldämmung zwischen Aufstockung und Altbau erreicht werden. Sie ermöglichte die geometrischen Ungenauigkeiten des be- stehenden Baus auf einfache Weise auszugleichen. Überdies bot der Hohlraum zwischen den beiden Tragebenen Platz für die umfangreichen Leitungsinstallationen.

    Abbildung 6: Schnitt durch Abfangdecke

    Die Stützachsen Der Achsraster des bestehenden Gebäudes wurde im Neubauteil übernommen. Dank der auf den Stützachsen vorhandenen Wandscheiben und der beschriebenen Übergangsdecke waren für den Lastabtrag Abweichungen vom Stützraster möglich (siehe Abb 7.). Insbe- sondere musste so bei der Festlegung des Verlaufs der beiden Längsfassaden keine Rücksicht auf die Lage der Stützpunkte genommen werden.

    Abbildung 7: Gebäudeschnitt

    Zwischendecke

    Die Decke zwischen dem 4. und 5. Obergeschoss ist aus konstruktiven und ausführungs- technischen Gründen als Einfeldträger ausgebildet. Die Deckenfelder sind jedoch mitein- ander so verbunden dass sie in der Horizontalebene eine Scheibe bilden. Die Scheibe wird zur Übertragung der Horizontallasten bei fehlenden Wänden auf den Stützachsen herangezogen

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    Das Dach Das Dach besteht wie die Zwischendecke aus Einfeldträgern, die bei den Auflagern mit- einander zu einer Scheibe verbunden werden. Um die Schallnebenwegübertragung soweit wie möglich zu reduzieren ist diese Verbindung an der Aussenseite der Konstruktion an- gebracht. (siehe Abbildung 11)

    Die Ableitung der Horizontallasten

    Die Gebäudestabilität wird durch die vorhandenen grossen Decken- und Wandscheiben problemlos gewährleistet. Überraschen mag die Lastableitung über die schräge Lochfas- sade. Die für die Fassadenelemente generell verwendete 35 mm starke Dreischichtplatte ist trotz der vielen Fensterausschnitte ohne weiteres in der Lage die in der Plattenebene auftretenden Kräfte zu bewältigen. Zur Übertragung der Horizontallasten Zwischen Alt- und Neubau sind entsprechende La- ger angeordnet.

    Die Einleitung der Lasten aus der Gebäudeauskragung

    Der um ca. 4 Meter auskragende Gebäudeteil wird über die als Scheibe ausgebildete Schrägfassade und über die daran anschliessenden Innenwandscheiben zurückgebunden (siehe Abbildung 7).

    3.3. Das Brandschutzkonzept Die schweizerischen Brandschutzvorschriften erlauben Büro- und Wohnbauten in Holz bis zu 6 Geschossen und maximal 600 m2 überbaute Fläche pro Treppenanlage. Da im vor- liegenden Fall einige Besonderheiten zu regeln waren (6. Geschoss wird über die Kor

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