Die bioklimatische Fassade
Forschungszentrum / Barcelona / HARQUITECTES + DATAAE
Das ICTA-ICP Gebäude, das am UAB Campus (Universitat Autònoma de Barcelona) von den HARQUITECTES + DATAAE errichtet wurde, ist ein Forschungszentrum, das sich mit Umweltwissenschaften und Paläontologie befasst. In Übereinstimmung mit dem Betreiber und den – im Gebäude unterzubringenden –Forschungsfeldern beschloss man, von Anfang an einen Neubau zu errichten, der eine ambitionierte Antwort auf die Herausforderung der Nachhaltigkeit bieten sollte. Das alleinstehende Bauwerk mit fünf Geschossen von jeweils 40 x 40 m2 Grundfläche samt zwei Kellergeschossen beinhaltet folgende Funktionen: im Erdgeschoss eine große Halle, eine Bar, Klassenräume, Veranstaltungsräume und die Verwaltung. Die nächsten drei Geschosse sind für Büros und Laboratorien reserviert. Auf dem Dach befinden sich Grünbereiche und Ruheflächen. Im Tiefparterre sind die Parkplätze und in den Untergeschossen die Lagerräume und weitere Labors.
Die Analyse
Sowohl Büros wie auch Labors sind Bereiche mit großen internen Wärmelasten und tendieren allgemein zur Überhitzung. Die Architektur ist so konstruiert, während der Wintermonate von diesen Wärmequellen innerhalb des Gebäudes zu profitieren und sie im Sommer entsprechend abzuleiten. Sie wurde so entworfen, dass sie als adaptierfähige flexible Struktur Nutzungsänderungen der User berücksichtigt, indem sie mehrere simultane Strategien, die komplementär wirken, entwickelte.
Man wählte eine langlebige, kostenreduzierende Betonstruktur mit einer großen Speicherfähigkeit als Tragstruktur – sie hat durch die Speicherwirkung des Betons einen starken Einfluss auf den Komfort innerhalb des Gebäudes. Die Menge des Betons wurde dahin gehend optimiert, dass der thermale Austausch gefördert wird. Man verwendete vorgespannte Betondecken mit Röhren in den zentralen Bereichen, in denen die Luft zirkulieren kann – zudem verringerte man das Gewicht der Teile. Im oberen und unteren Bereich der Betondecke wurde sie mittels Geothermie thermisch aktiviert.
Die Haut
Diese Betonstruktur wird an der Außenseite von einer ‚billigen‘ bioklimatischen Haut bedeckt. Man kann sich das wie ein riesiges Glashaus oder einen Wintergarten vorstellen, er überdeckt das gesamte Bauvolumen. Die Architekten verwendeten ein industriell hergestelltes Glassystem, das sich über eine Mechanik automatisch öffnet und schließt und so den Sonneneintrag reguliert. Auf diese Weise kann man die Innentemperatur auf natürliche Weise erhöhen und sowohl in den Verkehrs- wie auch in den Zwischenbereichen eine komfortable Grundtemperatur sicherstellen.
Die Höfe
In der Mitte des Bauwerkes befinden sich vier Innenhöfe, sie beherbergen Stiegen um eine Verbindung der Ebenen an einigen Punkten zu gewährleisten. Durch diese Höfe wird auch die Versorgung mit Naturlicht in den Innenräumen und Durchlüftung der Arbeitsbereiche gesichert. In den Höfen und auchin den das Gebäude umgebenden Galerien (hinter der Glashauswand) befinden sich spezielle Grünpflanzen, die den Feuchtigkeitsgehalt der Innenluft und somit die Raum-atmosphäre steuern.
Die Arbeitsräume
Nachdem so ein Grundschema hergestellt wurde, stellte man gut isolierte ‚Holzkisten‘ in der Betonskelettstruktur. Sie bilden die eigentlichen Arbeitsräume. Große Glasöffnungen in den Bereichen sorgen für Licht und Wohlbefinden. Die Verteilung dieser Räume ist auf jeder Ebene anders, je nach den Bedürfnissen und jeweiligen Anforderungen der Nutzer. So lassen sich auch unbestimmte (im Sinne der Fixierung auf Funktionen) Zonen schaffen. Diese Bereiche verbinden sich mit den Verkehrswegen und so bilden sich auch informelle Meetingpoints und Ruhebereiche.
Der Keller
Der Bau nutzt in den beiden Untergeschossen den Kontakt zum Erdreich für eine Vorklimatisierung und Erneuerung der Luft mittels zweier ‚Luftkammern‘. Eine wird durch die die Außenwände des Kellers erzeugenden Träger und deren Zwischenräume gebildet, und die andere befindet sich in der luftdurchströmten Fundamentplatte.
Das Klimamanagement
Die Architektur enthält insgesamt drei Klimazonen. Sie sind von der Intensität der jeweiligen Nutzung abhängig und jede Klimaart hat ihr eigenes, assoziiertes System.
Klima A findet man in den Zwischenbereichen – sie werden ausschließlich durch das passive Klimasystem klimatisiert oder geheizt.
Klima B ist in den Büros, hier wird die natürliche Belüftung mit einem Heizkörper und einem halbpassiven System kombiniert.
Klima C herrscht in den Labors und den Klassenräumen, die eher hermetische, abgeschlossene und konventionelle Funktionen beherbergen.
Der Betrieb des Hauses wird ständig überwacht und von einem automatischen Computersystem kontrolliert. Dieses verwaltetesozusagen eine enorme Menge an wichtigen Informationen, um sowohl den Komfort in den Innenräumen wie auch den Energieverbrauch ständig zu optimieren. Die Steuerung soll immer das Maximum an passivem Energieeintrag im Gebäude erreichen und somit den Verbrauch von nicht erneuerbarer Energie minimieren. Die Architektur reagiert und adaptiert sich fortlaufend, öffnet und schließt, aktiviert und reaktiviert sich selbst – so verwaltet sie alle von der unmittelbaren Umgebung zur Verfügung gestellten Möglichkeiten. Dadurch ist auch die physische und psychische Wahrnehmung des Komforts durch den Nutzer wesentlich natürlicher und weniger künstlich als in den üblichen Klimaanlagensystemen.
Die Materialien
Beton als mineralisches Material mit einer großen thermalen Speicherfähigkeit und einer langen Lebensdauer wurde als Ausgangspunkt für die Tragstruktur gewählt. Holz als Produkt aus erneuerbaren Ressourcen für die sekundären Strukturen ist die fast logische Ergänzung dazu, es ermöglichte auch ein Trockenbausystem. Sämtliche weiteren Materialien sind vorzugsweise organisch oder recycelt, zumindest soweit wie möglich recycelbar.
Das Wasser
Das Gebäude optimiert und reduziert auch den Wasserverbrauch, indem es sowohl das Regenwasser nutzt als auch Grau- und Abwasser wiederverwendet.
Fotos: Adrià Goula
Kategorie: Projekte
