Nichtoffener Wettbewerb | 02/2010
Molekulare Pflanzenwissenschaften der Leibniz UniversitÀt Hannover - Neubau
2. Preis
ErlÀuterungstext
StÀdtebauliche Einordnung und Baukörperbildung
Der Neubau des LaborgebĂ€udes wird als langgestrecktes Bauvolumen im Norden des GebĂ€udes 4105 angeordnet. Er bildet den rĂ€umlichen Abschluss der Bebauung zum vorgelagerten Vegetationsraum. Die vorgeschlagene Zweigeschossigkeit orientiert sich an der vorhandenen Bebauung und ermöglicht die Anordnung von zusammenhĂ€ngenden Arbeitsgruppen in einem kompakten Volumen mit optimaler FlĂ€chenausnutzung. Die Bebauung konzentriert sich östlich des mittleren ErschlieĂungsweges und ĂŒberbaut die als Durchfahrt integrierte parallele ErschlieĂung. Der westliche GebĂ€udebereich umschlieĂt ein Atrium, das den Hauptzugang rĂ€umlich erweitert.
Funktionsanordnung und ErschlieĂung
Die fĂŒnf Arbeitsgruppen werden entsprechend ihren rĂ€umlich-funktionalen Erfordernissen als Raumeinheiten mit kurzen Wegen in der dreihĂŒftigen Baustruktur angelegt. Die hochinstallierten Labore befinden sich im Norden wĂ€hrend die dazugehörigen BĂŒrozonen im SĂŒden ausgewiesen werden. In der Kernzone des GebĂ€udes sind die erforderlichen Nebenfunktionen angeordnet.
Die Ă€uĂere ErschlieĂung erfolgt im direkten Sichtfeld des Campus-Einganges ĂŒber den Haupteingang an der SĂŒd-Westecke des GebĂ€udes. Der verglaste Eingangsbereich ermöglicht den freien Durchblick auf die universitĂ€ren GrĂŒnflĂ€chen als Auftakt beim Betreten des GebĂ€udes. Die vorgelagerten VegetationsflĂ€chen dienen als Experimentalbereich und werden im Eingangsbereich als gestaltete GrĂŒnflĂ€che in die GebĂ€udestruktur einbezogen. Der östliche Erdgeschossbereich kann ĂŒber einen weiteren Zugang direkt erschlossen werden. Die Ver- und Entsorgung des GebĂ€udes erfolgt im Bereich der ĂŒberbauten Durchfahrt an zentraler Stelle mit ZugĂ€ngen in beide GebĂ€udeteile.
Die innere ErschlieĂung ist ĂŒber drei offene Treppen in Verbindung mit geschossĂŒbergreifenden LuftrĂ€umen angemessen ausformuliert. DarĂŒber hinaus stehen zwei weitere TreppenrĂ€ume als bauliche Rettungswege zur VerfĂŒgung. Das klar strukturierte GebĂ€ude ist in drei Brandabschnitte gegliedert.
Zur barrierefreien ErschlieĂung und zum Lastentransport steht ein Personen-Lastenaufzug zur VerfĂŒgung. Die parallele Anordnung von zwei ErschlieĂungsfluren ermöglicht kurze Wegebeziehungen und flexible Raumbelegungen. Der Anschluss an das GebĂ€ude 4106 erfolgt ĂŒber eine transparente BrĂŒcke im 1. Obergeschoss als VerlĂ€ngerung der ErschlieĂungszone.
Konstruktion und Material
Das GebĂ€ude wird als rationelle Stahlbetonstruktur mit thermoaktiven unverkleideten Flachdecken ausgefĂŒhrt. Die AuĂenflĂ€chen sind als hoch gedĂ€mmte Fassaden vorgesehen. Die Ă€uĂere HĂŒlle wird mit beweglichen LĂ€rchenholzelementen verkleidet, die zum Sonnen- und Blendschutz herangezogen werden. Die LĂ€rchenholzverkleidung begrĂŒndet eine angemessene, zurĂŒckhaltende Erscheinung in unmittelbarer Nachbarschaft zum Gartenbauareal. Der Einsatz nachwachsender Rohstoffe zeigt schon bei der AnnĂ€herung an das GebĂ€ude die Gesinnung eines nachhaltigen GebĂ€udekonzeptes bei der Baustoffwahl. Die Kern- und vertikale Installationszone wird als tragendes und aussteifendes Bauelement fixiert.
Zum Innenausbau werden ausschlieĂlich langlebige Materialien eingesetzt. Die TrennwĂ€nde der Labor- und BĂŒrobereiche werden als flexible Systeme ausgefĂŒhrt um bei Bedarf auf notwendige rĂ€umliche VerĂ€nderungen reagieren zu können. InnentĂŒren erhalten entsprechend der Nutzung laminierte oder furnierte TĂŒrblĂ€tter. In AbhĂ€ngigkeit zu den jeweiligen Anforderungen werden die Labor- und NebenrĂ€ume mit keramischen Wand- und BodenbelĂ€gen ausgestattet. Die BĂŒro- und LehrrĂ€ume erhalten einen Linoleumbelag. ErschlieĂungszonen und TreppenrĂ€ume werden mit vergĂŒtetem Industrieestrich belegt.
Das multifunktionale Wandelement entlang der Laborbereiche schafft einen vertikal durchgehenden installationsraum sowie die Möglichkeit mit Sitzgelegenheiten und SchaukÀsten die halböffentlichen Verkehrswege aufzuwerten.
Der kompakte Baukörper mit sich wiederholenden Deckenspannweiten lĂ€sst eine zĂŒgige und wirtschaftliche Realisierung erwarten. Die klare, funktionale Organisation der GebĂ€ude an der ErschlieĂungsachse ermöglicht rationelle BetriebsablĂ€ufe mit kurzen Wegen. Aufgrund der Entkopplung von Tragstruktur und Ausbau lassen sich spĂ€tere Umnutzungen mit geĂ€ndertem Grundrisslayout problemlos realisieren.
Energetisches Konzept/ Nachhaltigkeit
Mit den baulichen MaĂnahmen wird eine energetische GebĂ€udequalitĂ€t erreicht, die einen geringen technischen Aufwand erfordert und die Unterhaltungskosten auf ein notwendiges Minimum reduziert. Die Fassaden der GebĂ€udeteile sind bezogen auf die transparenten Fensteranteile optimiert und mit 16 cm WĂ€rmedĂ€mmung gedĂ€mmt.
Der solaren Aufheizung des GebĂ€udes wird mit einem variablen auĂen liegenden Sonnenschutz entgegengewirkt. Besonderes Augenmerk liegt auf der Reduzierung von LĂŒftungswĂ€rmeverlusten durch eine bedarfsgerechte LĂŒftung. Hierzu sind im oberen Drittel der Fassaden nach innen öffnende KlappflĂŒgel vorgesehen die, ĂŒber CO2 und Temperatur-Sensoren gesteuert, das GebĂ€ude natĂŒrlich be- und entlĂŒften. Um wĂ€hrend der NachtauskĂŒhlung die Speichermassen des GebĂ€udes zu aktivieren, sind zum einen keine abgehĂ€ngten Decken vorgesehen, andererseits wird die LatentwĂ€rmespeicherfĂ€higkeit zusĂ€tzlich aktiv erhöht durch die Verwendung von PCM-Panelen (Phase Change Material) in den RaumtrennwĂ€nden. DarĂŒber hinaus erfordert die GebĂ€udenutzung in mehreren Bereichen eine geeignete Abfuhr innerer thermischer Lasten, zusĂ€tzlich zur freien LĂŒftung. Nach Bedarf wird hierfĂŒr zunĂ€chst die im gesamten GebĂ€ude zur Beheizung vorgesehene FlĂ€chenheizung im Boden zur KĂŒhlung verwendet und lediglich in stĂ€rker belasteten Bereichen durch eine mechanische LĂŒftung ergĂ€nzt. Dabei wird ĂŒber die zentrale mechanische LĂŒftung mit hocheffizienter WĂ€rmerĂŒckgewinnung der hygienisch erforderliche Luftwechsel bereitgestellt. ZusĂ€tzliche dezentrale Systeme, fĂŒhren extreme thermische Lasten aus den Labors ĂŒber zentral erzeugtes Kaltwasser ab.
FĂŒr eine hervorragende Energieeffizienz des GebĂ€udes sorgt der Einsatz von BHKW-Modulen die von einem Gasmotor angetrieben werden. Das BHKW deckt sowohl fĂŒr den Stromverbrauch als auch den WĂ€rmeverbrauch die Grundlast des GebĂ€udes. DarĂŒber hinaus wird das BHKW wĂ€rmegefĂŒhrt betrieben, sodass ggf. ĂŒberschĂŒssiger Strom in das Campusnetz zurĂŒckgespeist werden kann. Die HeiĂgaswĂ€rme des BHKW wird zum Betrieb der AbsorptionskĂ€ltemaschinen verwendet. Die niedertemperierte AbwĂ€rme dient zur Beheizung der statischen Heizung, der LĂŒftungsanlagen und zur BrauchwassererwĂ€rmung. Die Spitzenlast der Heizenergie wird aus dem FernwĂ€rmenetz bezogen. Die Spitzenlast des Stromes wird ĂŒber einen MS-Transformator bereitgestellt.
Des Weiteren erfolgt eine Stromerzeugung ĂŒber Photovoltaik-Module auf den DachflĂ€chen. Zur Anwendung kommen robuste, gegen Fehlbedienung unempfindliche Systeme mit geringem Installations- und Wartungsaufwand zum Einsatz. SĂ€mtliche ToilettenspĂŒlungen werden aus Regenwassersammelanlagen versorgt, die an die DachentwĂ€sserung angeschlossen sind.
Der Neubau des LaborgebĂ€udes wird als langgestrecktes Bauvolumen im Norden des GebĂ€udes 4105 angeordnet. Er bildet den rĂ€umlichen Abschluss der Bebauung zum vorgelagerten Vegetationsraum. Die vorgeschlagene Zweigeschossigkeit orientiert sich an der vorhandenen Bebauung und ermöglicht die Anordnung von zusammenhĂ€ngenden Arbeitsgruppen in einem kompakten Volumen mit optimaler FlĂ€chenausnutzung. Die Bebauung konzentriert sich östlich des mittleren ErschlieĂungsweges und ĂŒberbaut die als Durchfahrt integrierte parallele ErschlieĂung. Der westliche GebĂ€udebereich umschlieĂt ein Atrium, das den Hauptzugang rĂ€umlich erweitert.
Funktionsanordnung und ErschlieĂung
Die fĂŒnf Arbeitsgruppen werden entsprechend ihren rĂ€umlich-funktionalen Erfordernissen als Raumeinheiten mit kurzen Wegen in der dreihĂŒftigen Baustruktur angelegt. Die hochinstallierten Labore befinden sich im Norden wĂ€hrend die dazugehörigen BĂŒrozonen im SĂŒden ausgewiesen werden. In der Kernzone des GebĂ€udes sind die erforderlichen Nebenfunktionen angeordnet.
Die Ă€uĂere ErschlieĂung erfolgt im direkten Sichtfeld des Campus-Einganges ĂŒber den Haupteingang an der SĂŒd-Westecke des GebĂ€udes. Der verglaste Eingangsbereich ermöglicht den freien Durchblick auf die universitĂ€ren GrĂŒnflĂ€chen als Auftakt beim Betreten des GebĂ€udes. Die vorgelagerten VegetationsflĂ€chen dienen als Experimentalbereich und werden im Eingangsbereich als gestaltete GrĂŒnflĂ€che in die GebĂ€udestruktur einbezogen. Der östliche Erdgeschossbereich kann ĂŒber einen weiteren Zugang direkt erschlossen werden. Die Ver- und Entsorgung des GebĂ€udes erfolgt im Bereich der ĂŒberbauten Durchfahrt an zentraler Stelle mit ZugĂ€ngen in beide GebĂ€udeteile.
Die innere ErschlieĂung ist ĂŒber drei offene Treppen in Verbindung mit geschossĂŒbergreifenden LuftrĂ€umen angemessen ausformuliert. DarĂŒber hinaus stehen zwei weitere TreppenrĂ€ume als bauliche Rettungswege zur VerfĂŒgung. Das klar strukturierte GebĂ€ude ist in drei Brandabschnitte gegliedert.
Zur barrierefreien ErschlieĂung und zum Lastentransport steht ein Personen-Lastenaufzug zur VerfĂŒgung. Die parallele Anordnung von zwei ErschlieĂungsfluren ermöglicht kurze Wegebeziehungen und flexible Raumbelegungen. Der Anschluss an das GebĂ€ude 4106 erfolgt ĂŒber eine transparente BrĂŒcke im 1. Obergeschoss als VerlĂ€ngerung der ErschlieĂungszone.
Konstruktion und Material
Das GebĂ€ude wird als rationelle Stahlbetonstruktur mit thermoaktiven unverkleideten Flachdecken ausgefĂŒhrt. Die AuĂenflĂ€chen sind als hoch gedĂ€mmte Fassaden vorgesehen. Die Ă€uĂere HĂŒlle wird mit beweglichen LĂ€rchenholzelementen verkleidet, die zum Sonnen- und Blendschutz herangezogen werden. Die LĂ€rchenholzverkleidung begrĂŒndet eine angemessene, zurĂŒckhaltende Erscheinung in unmittelbarer Nachbarschaft zum Gartenbauareal. Der Einsatz nachwachsender Rohstoffe zeigt schon bei der AnnĂ€herung an das GebĂ€ude die Gesinnung eines nachhaltigen GebĂ€udekonzeptes bei der Baustoffwahl. Die Kern- und vertikale Installationszone wird als tragendes und aussteifendes Bauelement fixiert.
Zum Innenausbau werden ausschlieĂlich langlebige Materialien eingesetzt. Die TrennwĂ€nde der Labor- und BĂŒrobereiche werden als flexible Systeme ausgefĂŒhrt um bei Bedarf auf notwendige rĂ€umliche VerĂ€nderungen reagieren zu können. InnentĂŒren erhalten entsprechend der Nutzung laminierte oder furnierte TĂŒrblĂ€tter. In AbhĂ€ngigkeit zu den jeweiligen Anforderungen werden die Labor- und NebenrĂ€ume mit keramischen Wand- und BodenbelĂ€gen ausgestattet. Die BĂŒro- und LehrrĂ€ume erhalten einen Linoleumbelag. ErschlieĂungszonen und TreppenrĂ€ume werden mit vergĂŒtetem Industrieestrich belegt.
Das multifunktionale Wandelement entlang der Laborbereiche schafft einen vertikal durchgehenden installationsraum sowie die Möglichkeit mit Sitzgelegenheiten und SchaukÀsten die halböffentlichen Verkehrswege aufzuwerten.
Der kompakte Baukörper mit sich wiederholenden Deckenspannweiten lĂ€sst eine zĂŒgige und wirtschaftliche Realisierung erwarten. Die klare, funktionale Organisation der GebĂ€ude an der ErschlieĂungsachse ermöglicht rationelle BetriebsablĂ€ufe mit kurzen Wegen. Aufgrund der Entkopplung von Tragstruktur und Ausbau lassen sich spĂ€tere Umnutzungen mit geĂ€ndertem Grundrisslayout problemlos realisieren.
Energetisches Konzept/ Nachhaltigkeit
Mit den baulichen MaĂnahmen wird eine energetische GebĂ€udequalitĂ€t erreicht, die einen geringen technischen Aufwand erfordert und die Unterhaltungskosten auf ein notwendiges Minimum reduziert. Die Fassaden der GebĂ€udeteile sind bezogen auf die transparenten Fensteranteile optimiert und mit 16 cm WĂ€rmedĂ€mmung gedĂ€mmt.
Der solaren Aufheizung des GebĂ€udes wird mit einem variablen auĂen liegenden Sonnenschutz entgegengewirkt. Besonderes Augenmerk liegt auf der Reduzierung von LĂŒftungswĂ€rmeverlusten durch eine bedarfsgerechte LĂŒftung. Hierzu sind im oberen Drittel der Fassaden nach innen öffnende KlappflĂŒgel vorgesehen die, ĂŒber CO2 und Temperatur-Sensoren gesteuert, das GebĂ€ude natĂŒrlich be- und entlĂŒften. Um wĂ€hrend der NachtauskĂŒhlung die Speichermassen des GebĂ€udes zu aktivieren, sind zum einen keine abgehĂ€ngten Decken vorgesehen, andererseits wird die LatentwĂ€rmespeicherfĂ€higkeit zusĂ€tzlich aktiv erhöht durch die Verwendung von PCM-Panelen (Phase Change Material) in den RaumtrennwĂ€nden. DarĂŒber hinaus erfordert die GebĂ€udenutzung in mehreren Bereichen eine geeignete Abfuhr innerer thermischer Lasten, zusĂ€tzlich zur freien LĂŒftung. Nach Bedarf wird hierfĂŒr zunĂ€chst die im gesamten GebĂ€ude zur Beheizung vorgesehene FlĂ€chenheizung im Boden zur KĂŒhlung verwendet und lediglich in stĂ€rker belasteten Bereichen durch eine mechanische LĂŒftung ergĂ€nzt. Dabei wird ĂŒber die zentrale mechanische LĂŒftung mit hocheffizienter WĂ€rmerĂŒckgewinnung der hygienisch erforderliche Luftwechsel bereitgestellt. ZusĂ€tzliche dezentrale Systeme, fĂŒhren extreme thermische Lasten aus den Labors ĂŒber zentral erzeugtes Kaltwasser ab.
FĂŒr eine hervorragende Energieeffizienz des GebĂ€udes sorgt der Einsatz von BHKW-Modulen die von einem Gasmotor angetrieben werden. Das BHKW deckt sowohl fĂŒr den Stromverbrauch als auch den WĂ€rmeverbrauch die Grundlast des GebĂ€udes. DarĂŒber hinaus wird das BHKW wĂ€rmegefĂŒhrt betrieben, sodass ggf. ĂŒberschĂŒssiger Strom in das Campusnetz zurĂŒckgespeist werden kann. Die HeiĂgaswĂ€rme des BHKW wird zum Betrieb der AbsorptionskĂ€ltemaschinen verwendet. Die niedertemperierte AbwĂ€rme dient zur Beheizung der statischen Heizung, der LĂŒftungsanlagen und zur BrauchwassererwĂ€rmung. Die Spitzenlast der Heizenergie wird aus dem FernwĂ€rmenetz bezogen. Die Spitzenlast des Stromes wird ĂŒber einen MS-Transformator bereitgestellt.
Des Weiteren erfolgt eine Stromerzeugung ĂŒber Photovoltaik-Module auf den DachflĂ€chen. Zur Anwendung kommen robuste, gegen Fehlbedienung unempfindliche Systeme mit geringem Installations- und Wartungsaufwand zum Einsatz. SĂ€mtliche ToilettenspĂŒlungen werden aus Regenwassersammelanlagen versorgt, die an die DachentwĂ€sserung angeschlossen sind.