Die städtebauliche Partitur der Richtplanung spielen wir im ‚Basso Continuo’. Der Baukörper fügt sich ‚magnetisch’ in ihren Rhythmus; er bietet dem zentralen Wohnhochhaus die Stirn, den Gewerbehäusern das Gegenüber und der Wohnsiedlung den räumlichen Durchschlupf.

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Die sechsgeschossigen Fassaden setzen hier einen städtebaulichen Schwerpunkt und adressieren das Gebäude durch das vorgesetzte, massive Betondach des Haupteingangs und den Vorplatz. Auf der Süd-Westseite des Baukörpers richtet sich die fünfgeschossige Laubenfassade zu den gestuften Aussenanlagen des Schulparks und nimmt den Grünraum in der Fassadenbegrünung auf. Den Abschluss bildet der Sockelbau des süd-westlichen Hochhauses, wo langfristig die Erweiterung vorgesehen ist. Gegenüber der Wohnsiedlung an der Grubenackerstrasse verfeinert das Gebäude den räumlichen Massstab markant. Ein konkaver, laubenähnlich Gebäudeausschnitt teilt die Gebäudeseite horizontal auf und bildet eine ‚Quarterpipe’. Sie überdeckt den oberen Schuleingang, verbindet Quartier- und Schulpark und schlägt so einen Spannungsbogen vom Städtebau zur Landschaftsarchitektur. Der Solargarten auf dem Dach fügt sich als fünfte Fassade ins Landschaftsbild ein.
Erweiterung
Da Schule und Sporthalle ein Baukörper sind ergeben sich maximale Erweiterungsreserven und eine wirtschaftliche Aussenhülle. Zudem befreit die obenliegende Sporthalle das Erdgeschoss und ermöglicht vielfältige Zuordnungen der Aussenanlagen, was dem Quartierpark zugute kommt.

Schulhaus
Im Zusammenspiel mit Städtebau und Landschaftsarchitektur strebt die Architekur ein Schulhaus an das als kollektives Instrument der Bildung dient und Folgegenerationen emotionales Architekturobjekt zur Gestaltung der Zukunft anregt. Das durchgängige Raster der Holzstruktur mit der raumhaltigen Wabenfassade verleiht dem Schulhaus Unitécharakter. Die ‚Brise-soleil’ der Sporthalle bildet eine lichtsensitive Gebäudekrone zum Quartierpark die im Abendbetrieb zur Laterne wird. Jeweils ein Eingang mit gedecktem Vorbereich erschliesst das Schulhaus zur Thurgauer- und Grubenackerstrasse. Zwei Treppenhäuser mit grosszügigen Läufen erschliessen alle sechs Geschosse. Die Sporthallenebene liegt in der Gebäudemitte und ist separat betreibbar. Sie teilt das Schulhaus in zwei Raumtypologien mit einfacher Orientierung; einer Stoa unter dem Dach und einem Peristyl am Boden. Darin sind die Unterrichtseinheiten (Cluster) ähnlich wie Gemeinschaftswohnungen gruppiert. Die Spieldielen der Unterstufen liegen am Luftraum des Peristyls die Spiel- und Loungebereiche der Mittelstufen richten sich über runde Wandöffnungen zur Stoa. Die Klassenzimmer liegen jeweils entlang der Fassaden und sind mit grosszügigen Schiebetüren zu Enfiladen verbunden.
Die zwölf Holzsäulen der zweigeschossigen Säulenhalle bilden das Zentrum des Schulhauses zusammen mit Mensa, Mehrzweckraum und Bibliothek. Darüber erschliesst eine offene Galerie die Musikräume unter der Quarterpipe. Entlang der vierten, dreigeschossigen Säulenreihe führt eine Kaskadentreppe zum Haupteingang des unteren Plateaus. Hier befindet sich zur Thurgauerstrasse hin die ‚Gewerbezone’ der Schule mit den Handarbeits- und Werkateliers. Archiv, Lager und Infrastrukturräumen sind durch Warenlift und Anlieferungseingang separat erschlossen. Der Küchenbereich ist mit einer einfachen Hebebühne für den Rollwagentransport zur Mensa ausgestattet. Die dezentrale Lüftung erspart rund 200 m2 Technikzentralen im Untergeschoss.

Bauweise und Material
Der Massivholzbau des Schulhauses erzeugt eine sinnliche Ausstrahlung und eine ‚chillige’ Atmosphäre. Er spielt das architektonische Detail vom Möbel zum Tragwerk, vom Türgriff zur Fassade mit Leichtigkeit im Holz durch. Die Detaillierung strebt Haptik im weitesten Sinn an. Andererseits erhöht die Kombination von mineralischen Bauteilen die Leistung des Holzbaus gezielt (siehe Holzbau). Die Fassaden aus massivem, vergrautem Brauchholz (Lärche, Douglasie Weisstanne) sind mit Betonlake imprägniert und spielen mit der Materialität von Ortbeton. Dadurch fügen sie sich subtil in das Bild der ‚harten’, ‚prismatischen’ Oberfläche der Richtplanung. Das Glas (= geschmolzener Quarzsand) der Ausfachungen und der Fenster springt in die Schattenbereiche der Holzstruktur zurück. Ergänzend zu den Holzeigenschaften prozessiert das Glas stellenweise Licht zur Erzeugung von Energie (Sporthalle, Horizontal-Abdeckungen) und stellt eindrückliche kontextuelle Sichtbezüge innerhalb des Städtebaus her. Die geschliffenen Zementböden der Innenräume optimieren durch ihre Speichermasse das Gebäudeklima und durch ihr Gewicht die Akustik (Körperschall). Im Peristyl setzt eine grossflächige Intarsie aus Klinker und Naturstein die Erdmaterialität der Aussenanlagen in den Plateaus der Eingangsebenen fort.

Quartier- und Schulpark
Der Schulpark zwischen Schulhaus und süd-westlichem Hochhaus übernimmt die Geometrie der Überbauung während der Quartierpark der vorgeschlagenen pittoresken Darstellung der früheren Moränenlandschaft folgt. Eine Viertelkreisförmige Auskragung am Gebäude („Quarterpipe“) verbindet den Schulpark und den Quartierpark räumlich und funktional.
Die bestehenden Bäume und die vorgefundene Topografie des Schulparks werden als Geschichtsträger und als Verankerung am Ort erhalten. Die durch Treppen und Rampen erschlossene Landschaft steht im Spannungsfeld zwischen anthropogenen rechtwinkligen Formen und aus der Erde gewonnenen Materialien (Lehm, Klinker und Naturstein). Die Lehmmauern und die darin sichtbaren Kieskörner erwecken den Eindruck, dass die Topografie aus dem Bestehenden geschnitten ist. Vor dem oberen Eingang und vor dem Kindergarten liegen schottisch verlegte Sandsteinflächen mit Klinkerintarsien als Spielbrettmuster für Kinder. Die bestehenden und malerisch gewachsenen Hainbuchen und Schwarzkiefern werden um eine nach Süd-Osten verlaufende Baumreihe ergänzt und schliessen den Allwetterplatz räumlich ab. Die neuen Pflanzungen gehen von einer fröhlichen und farbigen Zierobst-Vegetation aus (tanzende Zierkirschen und formgeschnittene Zierquitten). Am Süd-Westlichen Schulhauseck steht als Schulbaum eine Rosskastanie mit Früchten zum basteln. Vor weiss blühenden, entlang der Süd-West-Fassade emporstrebenden Glyzinen wachsen an einer laubenähnlichen Bogenkonstruktion Clematis und Rosen und bilden eine gärtnerisch geprägte Fassade.
Die im Richtprojekt vorgeschlagenen topografischen Elemente interpretieren wir als leicht erhöhte Hügel deren seitliche Kiesmauern wie eine aufgekratzte Moränenlandschaft aussehen. Ein topografisches Element steht am Schulhaus und stellt einen Mensa-Aussenraum zur Verfügung. Aus den Kiesflächen wachsen Pioniergehölze wie Birken und Espen.
Vor dem unteren Schulhauseingang steht eine grosse Wasserschale mit Sitzrand, die als Spielort für Kinder den unteren Schulhauseingang markiert.

Einleitung Technischer Bericht

Die Schulanlage im Quartierpark setzt neue Masstäbe im Schulhausbau. Der innovative sechsgeschossige, mit Holz und Glas ausgefachte Holzbau hat Minergie A Standard und ist nachhaltig und resilient. Die Baumaterialien sind nachwachsend, organisch, unerschöpflich und wiederverwendbar. Die Bauweise ist ökologisch konzipiert. Die Baustruktur ist energieeffizient, flexibel und komfortabel. Die Nachhaltigkeit ist positiv dank der guten baulichen Wärmebilanz, der geringen Grauenergie, der Selbstversorgung durch Erdwärme und Licht sowie energiesparender Geräte. Die Modularität bietet hohe Nutzungsflexibilität. Die sozial und kulturell eingebundene Bautechnologie zeigt Vorausschau, Respekt und Motivation für die Bildung nächster Generationen.

Holzbau
Das Holztragwerk ist auf einem klaren Raster aufgebaut. Es besteht aus einem Holzrippen-Beton-Verbund Deckensystem. Brettschichtholzunterzüge bilden das Primärtragwerk. Die vertikale Lastableitung in den Baugrund erfolgt konsequent über ein Stützenraster. Zwei Erschliessungskerne aus Stahlbeton steifen das Gebäude für Windkräfte und Erdbeben aus. Auf die Trittschalldämmung der Holz-Beton-Verbunddecken ist ein Zementestrich gegossen, welcher im Sommer Wärme den Schulzimmern Wärme entzieht und im Winter speichert. Das Deckensystem erfüllt die geforderten Schalldämmwerte auch bei tiefen Trittschallfrequenzen. Zwischen dessen Tragrippen sind Installationen und Löschanlage geführt sowie raumakustisch wirksame Elemente integriert. Die Aussenwände sind sekundäre Bauteile mit modularen Einbauelementen. Die nicht tragenden Innenwände (Rahmenbauwand) sind akustischen und brandschutztechnischen Anforderungen entsprechend aufgebaut. Die Auskragung der ‚Quarterpipe’ fangen ein Hängesprengwerk und die Fachwerke in den Aussenfassaden ab. Sie sind an den Erschliessungskern gebunden und ihre Horizontallasten in die Deckenkonstruktion eingeleitet. Die Decke des Atriums fangen die über zwei Geschosse geführten Brettschichtholzstützen ab. Sie nehmen das Tragraster der oberen Geschosse auf und leiten die Vertikallasten in den Baugrund ab. Das Haupttragwerk der Sporthalle bilden Satteldachträger mit eingehängten Sparrenpfetten als Sekundärtragwerk. Alle Anforderungen an eine zukunftsweisende Holzbauweise sind erfüllt. Die Montagezeit auf der Baustelle ist minimal dank hohem Vorfertigungsgrad. Der Brandschutz für Gebäude mittlerer Höhe ist mit dem Tragwerk R60, Geschossdecken EI60, Brandabschnitten EI30, zwei vertikalen Fluchtwegen und dem Atrium Typ A mit Sprinklervollschutz/BMA bei max. Fluchtweglängen von 35m erfüllt.

Fassaden
Die Fassaden aus Pfosten – Riegelelementen in Holz sind auf das Tragwerk verschraubt. Die Feldeinteilung ermöglicht den modularen Einbau von Festverglasungen, Lüftungsflügeln und Aussenwandteilen. Wetterseitig ist die Fassade aus rezyklierten, einheimischen Nadelhölzern mit Betonlake imprägniert; raumseitig aus Kiefernholz verleimt oder massiv. Die Verglasungssysteme mit Dichtungs- und Entwässerungsfunktion innerhalb der Holzkonstruktion ermöglichen jederzeit den Austausch der 4-fach Gläser (VSG, ESG) mit tiefsten u-Werten. Die Stützen und Deckenstirnen sind gut gedämmt. Die vorstehenden Stützenverkleidungen und Stockwerkübergänge enthalten haustechnische Installationen (dezentrale Lüftungsgeräte, Entwässerungsrohre, Notüberläufe). Kristalline Solarzellen decken die Feuersprünge ab, entwässern die Fassade und schützen die vertikalen Holzflächen. Als Sonnenschutz dienen Fallarmmarkisen mit integrierten Gasdruckfedern. Dadurch bleibt das Gewebe gespannt und unempfindlich gegen Windeinwirkungen. In der Sporthalle bieten die mit der Holzstruktur bündigen Verbundglasscheibenelemente Ballwurfsicherheit, Personen- und Schallschutz. Aussenseitig schützen die drehbaren vertikalen organischen Solarlamellen (Grätzel) als „Brise Soleil“ vor direkten Sonnenstrahlen und starken Kontrasten. Diese zweifach genutzte ‚Brise’ (Beschattung, Energieerzeugung) wird von einer schlanken Stahlstruktur getragen.

Gebäudetechnik
Die Schulräume haben eine kontrollierte Lüftung. Im Sommer kann die Belüftung über die Fenster erfolgen. Für kalte Aussentemperaturen oder Schallimmissionen sind dezentrale, regulierbare Lüftungsgeräte mit integrierter Wärmerückgewinnung vor den Gebäudestützen montiert. Der Luftaustausch erfolgt über einen Schlitz zwischen Stütze und Fassadenelement durch versetzte Ein- und Auslässe. Der Luftwechsel ist an Belegung und CO2-Gehalt anpassbar. Die aussenseitige Anordnung ist geräuscharm. Der Stromverbrauch für die Luftförderung beträgt nur 100W für 350m³/h. In der Sporthalle sind sechs leistungsstärkere Lüftungsgeräte an die Deckenkonstruktion montiert. Der Luftaustausch erfolgt durch das Flachdach. Die dezentralen Lüftungsgeräte sind wartungsarm, brauchen wenig Strom und keine bauliche Infrastruktur. Sie werden erfolgreich im Schulhausbau in Österreich Schweiz und Deutschland eingesetzt (etwa Typ HomeVent-Hoval, Siegenia). Die optimierte Wärmrückgewinnung der Lüftungsanlage nutzt mit einem Wärmetauscher die Kondensationswärme und die Bypassfunktion sorgt für die Nachtauskühlung. Küche, Mensa und Mehrzweckraum sind direkt von den untenliegenden Zentralen belüftet. Im mineralischen Boden eingelegte Wasserrohre und die Gebäudespeichermasse temperieren das ganze Gebäude für das Wohlbefinden.

Energiebilanz und Nachhaltigkeit
Durch den Einsatz lokaler Energieressourcen (Sonne, Licht, Erdwärme) entsteht ein ‚Plusenergiehaus’ im Minergie A Standard. Der Energiehaushalt der gesamten Schulanlage ist selbstversorgend, nachhaltig und resilient. Zwei innovative Technologien veranschaulichen eine zukunftsweisende Energiebilanz: Die ‚Brise Soleil’ der Sporthalle aus organischen Solarlamellen deckt den Betrieb der dezentralen Lüftungsgeräte mit Überschuss. Energiebilanz und Nachhaltigkeit sind weiter verbessert durch den geringen Grauenergieanteil und das Nachwachsen der primären Materialressourcen Holz und Quarzsand (Glas).
Der jährliche Energiebedarf der Schulanlage besteht aus ca. 2/5 Strom für Beleuchtung, Belüftung, Apparaturen, Wärmepumpe und ca. 3/5 Wasser für Sanitäreinrichtungen und Raumtemperierung. Auf die dezentralen Lüftungsgeräte entfallen 4%! Die optimierte Gebäudehülle hat eine positive Wärmebilanz ohne winterliche Wärmeverluste oder sommerliche Aufwärmung! Gebäudespeichermasse und Lüftung wirken zudem temperierend und Markisen regulieren die Wärmeeinträge.
Die jährliche lokale Energieerzeugung kommt aus Licht für Strom (43%) und Erdwärme für Warmwasser (57%). Die kristallinen und organischen Solaranlagen auf Dach und Fassaden decken den gesamten jährlichen Strombedarf. Die Stromproduktion der kristallinen Solarmodule ist durch ihre Südausrichtung und Hinterlüftung maximiert. Die erhöhte Unterkonstruktion ermöglicht ein Gründach ohne Verschattungseinflüsse. An den Fassaden der Sporthalle sind grossflächig organische Solarzellen mit Blütenfarbstoffen (Grätzelzellen) in die ‚Brise Soleil’ integriert. Sie dienen als Sonnenschutz, erzeugen Strom und ein interessantes Bild dank der sich verändernden, lichtsensitiven Färbung. Aufgrund Ihres guten Schwachlichtverhaltens eignen sie sich ideal für den Fassadeneinsatz. Die Technologie ist aktiver Bestandteil zahlreicher Forschungsarbeiten. In Zusammenarbeit mit einem Schweizer Hersteller ergibt sich die Chance für ein spannendes ‚Leitprojekt’. Die Erzeugung der thermischen Energie für die Raumtemperierung und das Brauchwarmwasser erfolgt durch die Erdsonde mit Wärmepumpe.

Project Details

C O N T I N U O
C O N
B R I O

Primarschulanlage Thurgauerstrasse
Neubau
Zürich Seebach

Wettbewerb im Offenen Verfahren


Auftraggeberin: Immobilien der Stadt Zürich


Architektur: Isa Stürm Urs Wolf SA
Maria Huber, Carla Alagna, Isa Stürm, Urs Wolf.


Landschaftsarchitektur: Ganz Landschaftsarchitekten GmbH, Zürich
Christian Baerlocher, Daniel Ganz.


Tragstruktur: Pirmin Jung Ingenieure AG, Rain
Andreas Zweifel.


Fassade: Mebatech AG, Baden
Jan Zaba.


Energiebilanz: Energiebüro AG, Zürich
Roland Jakober


Bauphysik: Bakus GmbH, Zürich
Jean Marc Paris, Michael Hermann.