Interdisziplinärer Wettbewerb Architekten und Ingenieure
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Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Interdisziplinärer Wettbewerb Architekten und Ingenieure Neubau Grundschule Oberlössnitz mit Hort, Jugendtreff und Sporthalle im Passivhaus- Standard Augustusweg 58 - 62b, 01445 Radebeul Auslober: Grosse Kreisstadt Radebeul vertreten durch den Oberbürgermeister dieser vertreten durch den Ersten Bürgermeister Dr.- Ing. Jörg Müller (Geschäftsbereich Stadtentwicklung) Pestalozzistrasse 8, 01445 Radebeul Wettbewerbsbetreuung: rau-architekten Hospitalstrasse 12, 01097 Dresden in Zusammenarbeit mit Ingenieurbüro Hoffmann Barbarastrasse 41, 01129 Dresden
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Bürovorstellung Kontakt Tätigkeitsfelder: rau-architekten - Wohnungsbau Hospitalstrasse 12, 01097 Dresden - öffentliche Gebäude Tel.: (0351) 836 0867 - Verfahrensbetreuung Fax.: (0351) 836 0892 e-mail: info@rau-architekten.de Internet: www.rau-architekten.de Kontakt Tätigkeitsfelder: Ingenieurbüro Hoffmann - Gebäudetechnik Barbarastrasse 41, 01129 Dresden - Heizung/ Lüftung/ Klima/ Sanitär Tel.: (0351) 8011 853 - Sachverständiger Fax.: (0351) 8011 855 - Verfahrensbetreuung e-mail: ibh@ibhoffmann.de Internet: www.ibhoffmann.de
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Interdisziplinärer Wettbewerb Architekten und Ingenieure Neubau Grundschule Oberlössnitz mit Hort, Jugendtreff und Sporthalle im Passivhaus- Standard Augustusweg 58 – 62b, 01445 Radebeul Nichtoffener Wettbewerb mit vorgeschaltetem Auswahl-/ Losverfahren nach RPW 2008 für 30 Teilnehmer Auslober: Grosse Kreisstadt Radebeul Beratende, fördernde Mitwirkung durch: Sächsische Energieagentur GmbH Registriert bei Architektenkammer Sachsen unter Nr. 09/2009
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Ausgangslage Die derzeitige Grundschule Oberlössnitz ist zu klein und baulich unzureichend, der Schulbetrieb kann nur mit einem Ergänzungsprovisorium aufrecht erhalten werden. Die Grundschule Oberlössnitz soll zukünftig auf dem nahe gelegenen Grundstück Augustusweg 58 untergebracht werden. Dort befinden sich derzeit ein 1972 errichteter Typenschulbau „Typ Dresden“, eine Sporthalle, ein Hortgebäude und Freisportflächen. Das bestehende Schulgebäude „Typ Dresden“ weißt eine Vielzahl funktionaler Mängel und ungünstige Voraussetzungen für einen energetisch wirtschaftlichen Betrieb auf. Das Ergebnis einer durch die Stadt Radebeul beauftragten Studie (Architektengemeinschaft Zimmermann) ermittelt wesentliche Vorteile bei Errichtung eines Neubaus gegenüber der Ertüchtigung des bestehenden Gebäudes. Bei Errichtung im Passivhaus- Standard werden durch Ausnutzung von Förderprogrammen und langfristige Einsparungen wesentliche Vorteile im Unterhalt des Gebäudes bei geringfügig höheren Investitionskosten ermittelt. Stadtrat beschliesst die Durchführung eines Wettbewerbs für den Neubau einer 3- zügigen Grundschule mit Hort, Sporthalle, Jugendtreff und Freisportflächen im Passivhaus- Standard.
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Analyse Wettbewerbsgrundstück - Umgebung - Topographie - Baurechtszustände - Bebauung/ vorh. Gebäudesubstanz - Baumbestand - Geschichte des Grundstücks
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Grundstück Augustusweg 58 – 62b: 43.827 m² Gefälle: 20m bei 200m Nord-/ Südausdehnung Umgebung Kleinteilige Wohnbebauung Süd/ Ost/ West Übergang zum Steilhang: Weinberg Nordwest / Wald Nordost
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Vorhandene Gebäudesubstanz Schulgebäude „Typ Dresden“ – wird abgebrochen Kinderheim „Wachsche Villa“- wird erhalten und weiter genutzt, Erschliessbarkeit ist zu sichern Sporthalle mit Kleinspielfeld- ist bis zur Fertigstellung des Neubaus zu erhalten Hortgebäude- ist bis zur Fertigstellung des Neubaus zu erhalten Nebengebäude Jugendtreff, historisches Wohnhaus ohne Denkmalschutz - Abbruch oder Erhalt freigestellt
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Freiflächen, Baumbestand Ursprüngliche gestaltet Parkanlage durch Überwachsung nicht mehr ablesbar, Sichtachsen, Treppen, Wege nur als Fragmente erhalten Erhaltenswerte Gehölze nach Baumbestandsplan
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Geschichte des Grundstücks Seit 1672 Belege für ein repräsentatives Berg-und Lusthaus an Stelle der heutigen Villa Wach Um 1790 Teil des grössten zusammenhängenden Weinbergsbesitzes der Oberlössnitz. Seit 1912 in Besitz der Familie Katharina und Felix Wach Katharina Wach: Tochter Ernst von Mendelssohn- Bartholdys, Seniorchef einer der grössten deutschen Privatbanken, Felix Wach: Sächsischer Staatsbeamter und Geheimrat, Enkel des Komponisten Felix Mendelsohn- Bartholdy Ab 1913 Belege für eine gestaltete Parkanlage 1939 Enteignung der jüdischen Familie Wach 1943 Tod von Felix Wach, 1944 Deportation der Familie 1940 Übergabe des Grundstücks an das Deutsche Rote Kreuz, Umbau der Villa Wach als „Landesführerschule” 1945 – 1957 Nutzung durch die russische Armee, teilweise als Gefängnis Ab 1958 Nutzung der Villa als Hort und Schule, Bau der Sporthalle 1972 Errichtung des Schultypenbaus, Nutzung der als Kinderheim
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Planungsaufgabe Städtebauliche Anforderungen/ Grundstückserschliessung - Der Neubau soll sich angemessen in das städtebauliche Umfeld und den Landschaftsraum einfügen - Für den durch Vernachlässigung und Zerstörung geprägten Freiraum soll ein Konzept für eine angemessene Weiterentwicklung der früher bedeutenden Gartenanlage entwickelt werden - Integration erhaltenswerter Gehölze in eine landschaftsgestalterisches Konzept - Barrierefreier Zugang zu allen Funktionsbereichen - Nachweis der Erschliessung weiterer Gebäude (Kinderheim) und der Anbindung von Wegen - Nachweis der Benutz- und Erschliessbarkeit von Sporthalle und Hortgebäude bis zur Fertigstellung des Neubaus - Nachweis der Freiflächen, Freisportflächen, Stellplätze und Zufahrten
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Nutzungsspezifische/ funktionelle Anforderungen - Nachweis der Programmfläche: 2.603 m² - Raumprogramm gliedert sich in 4 Funktionsbereiche: 1. Grundschule/ Ganztagesangebot 2. Hort 3. Sporthalle 4. Jugendtreff - Eindeutige räumliche Trennungen der Funktionsbereiche, um diese separat betreiben zu können - Räumlicher Zusammenhang der Funktionsbereiche, um Doppelnutzung von Nebenbereichen und Verkehrsflächen zu ermöglichen - Vorzugsweise ein gemeinsamer Baukörper für die Funktionsbereiche, um sparsamen Umgang mit Grund und Boden, energetisch günstigen Baukörper als Voraussetzung für einen wirtschaftlichen Betrieb zu erhalten - Nachweis von Erweiterungsmöglichkeiten der Grundschule, um eventuellen Änderungen des Schulsystems gerecht zu werden - Möglichkeiten der nachträglichen Umnutzung von Schul- und Horträumen - Eignung für die Integration von Kindern mit Behinderung, barrierefrei - Differenzierte Innen- und Freiraumbezüge aller Funktionsbereiche - Optimiertes Erschliessungs- und Wegesystem Innen und Aussen
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Wirtschaftlichkeit, Kostenaufwand und Realisierbarkeit Nachweis einer wirtschaftlichen Konstruktion und energieeffizienten Bauweise (angestrebter Passivhausstandard) mit geringen Bewirtschaftungs- und Folgekosten bei gleichzeitiger maximaler Ausnutzung aller Fördermöglichkeiten Energetische optimiertes Flächen-/ Raumverhältnis Realisierungskosten und Durchführbarkeit in Bauabschnitten Erfüllung aller baurechtlichen Belange (insbesondere Brand-. Wärme- und Schallschutz und Einhaltung der Schulbaurichtlinien)
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Ziele des Wettbewerbs Auswahl von Lösungen für die komplexen Anforderungen aus - Städtebau - Funktionalität - Nutzungsspezifische Anforderungen - Erschliessung - Wirtschaftlichkeit - Energetischer Qualität - Erfüllung baurechtlicher Belange vor allem aber Die Antwort auf den Ort und die Lösung der Wettbewerbsaufgabe: „Ein Haus für Kinder“
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Beurteilungskriterien „Harte Faktoren“ „Weiche Faktoren“ = objektiv quantifizierbare Grössen = nicht bzw. nicht objektiv quantifizierbare Grösse „Harte Faktoren“ „Weiche Faktoren“ Erfüllung Raumprogramm Städtebauliche Qualität Erfüllung baurechtlicher Anforderungen Freiraumplanerische Qualität Erfüllung Brandschutzanforderungen Angemessenheit des Entwurfes Nachweis der energetischen Qualität Funktionalität/ Raumbeziehungen Nachweis des Passivhausstandards Gestaltung Nachweis Kennwerte zur Wirtschaftlichkeit Nachweis/ Vergleich optimierter Raum-/ Flächenverhältnisse
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Je sicherer der prüfbare Nachweis der „harten Faktoren“ erfolgt, je grösser ist der Spielraum der Bewertung der „weichen Faktoren“ Ziel der Auslobung: Nachweise der Wirtschaftlichkeit, des Passivhaus- Standards, des Raumprogramms durch vorgegebene Strukturen „nahezulegen“ mit dem Ziel, dass diese durch die Mehrzahl aller Teilnehmer erfüllt werden und die Beurteilung aufgrund der städtebaulichen, funktionalen und gestalterischen Qualität erfolgen kann.
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Ziel des energetischen Teils der Auslobung Erreichen Passivhausstandard d.h. Heizenergieverbrauch passivhaustaugliche Kubatur => Berücksichtigung der eher kleinteiligen Bauweise der Umgebung => effizientes Konzept Tageslichtnutzung => städtebauliche Einordnung in Hangsituation
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Spannungsfeld von Aufwand zu Nachweissicherheit Der Nachweis muss so sicher Der Aufwand für die sein, dass aus dem Teilnehmer muss Wettbewerbsentwurf angemessen und für die wirtschaftlich ein Vorprüfung handhabbar Passivhaus errichtet sein. werden kann Für die Jury müssen die eingereichten Unterlagen nachvollziehbar und überschaubar bleiben
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Wirtschaftlichkeitsnachweis für die passivhausbedingte Mehrinvestitionen nach VDI 2067 laut Stadtratsbeschluss Bestandteil des Wettbewerbs => Hoher Aufwand: Baukostenermittlung für KG 300/ zusätzlich Kostenermittlung KG 300 + teilw. KG 400 für konventionelles Gebäude => im Rahmen des Wettbewerbs nicht umsetzbar Wichtige Festlegungen und Entscheidungen eines Wettbewerbs sind im Rahmen der Auslobung oder vorheriger Untersuchungen zu treffen und dürfen nicht den Wettbewerb überfrachten Festlegung zur Planung im Passivhausstandard muss vor Wettbewerb getroffen werden ein konventionelles Gebäude kann nicht in ein Passivhaus umgeplant werden
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Wie erfolgt der Nachweis? 1. Nachweis Heizenergieverbrauch 2. Ermittlung der Energiekosten 3. Grafische, schematische Darstellung des Energiekonzeptes mit Angaben zu - Wärmeerzeugung - Warmwasserversorgung - Wärmeverteilung/ Beheizung - Lüftung - Sommerlichem Wärmeschutz - Erläuterung und Begründung 4. Kostenschätzung Gebäudetechnik
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Nachweis Heizenergieverbrauch Passivhausprojektierungspaket und selbst das Vorprojektierungspaket wären zu aufwändig in Erstellung und Prüfung Nutzung eines abgespeckten Vorprojektierungspaketes (4 statt 9 Tabellenblätter) - U-Werte der Bauteile werden zur besseren Vergleichbarkeit und einfacheren Nutzung fest vorgegeben - ENEV-Anlagenbewertung entfällt Ergänzung um Tabellenblatt Primärenergie - CO2-Emissionen – Energiekosten Die Kennwerte Primärenergie - CO2-Emissionen – Energiekosten werden damit zu weiteren Kriterien erhoben Hintergrund: 1. Verschiedene Brennstoffe haben verschiedene Klimawirkungen 2. Verschiedene Brennstoffe haben verschiedene Kosten (Gas, Holzpellets, Strom), die die Wirtschaftlichkeit beeinflussen
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik 1. Blatt: Kurzanleitung/ Ausfüllhilfe
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik 2. Blatt: Flächeneingabe
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik 3. Blatt: Fenster
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik 4. Blatt: Heizwärme
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik 5. Blatt: Primärenergie - CO2-Emissionen – Energiekosten
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Ermittlung der Energiekosten Kennzahl Heizenergie, CO2 oder PE allein ist nicht ausreichend um ein wirtschaftliches Energiekonzept zu beurteilen -> Bsp.: Einsatz Wärmepumpe: niedriger Heizenergieverbrauch aber hohe Investitionskosten ähnliche Energiekosten wie in anderen Varianten aufgrund Strompreis Kennwert Energiekosten ist „griffiger“ Kennwert kann entsprechend Wahl der Energiepreise einen Blick in die Zukunft darstellen wie sich durch die Energiepreisentwicklung die Wirtschaftlichkeit der Varianten darstellt weist entsprechend der angesetzten Energiepreise eine Bandbreite auf Grundlage: Heutige Energiepreise in 10 Jahren bei Preissteigerung von 3%/a
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Darstellung des Energiekonzeptes
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Darzustellender Inhalt - Wärmeerzeugung - Warmwasserversorgung: Ausgabeküche – Turnhalle – WB Hort dezentral (elektrisch!: Speicher - Durchlauf) zentral - Wärmeverteilung/ Beheizung: Beheizung allein über Luft? -> Einsparung der Heizflächen -> größere Auslegung der Lüftungsanlage -> Betrieb der Lüftung während Nichtnutzung - Lüftung - Sommerlicher Wärmeschutz: Nutzung Speichermassen/ Nutzung Erdsonden/ … Besondere Hinweise: Zu beachten ist, dass auch nach der Wochenendabsenkung am Montag morgen die erforderlichen Raumtemperaturen erreicht werden, obgleich die inneren Lasten durch die Schüler am Wochenende nicht zur Beheizung beitrugen. Der sommerliche Wärmeschutz ist bei einem Passivhaus aufgrund der geringen Heizlasten von besonderer Bedeutung.
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Kostenschätzung Gebäudetechnik Ziel: Vermeiden überfrachteter, unrealistischer Energiekonzepte Arbeitsmittel: Excel-Tabelle mit vorgegebenen Positionen Eintrag wesentlicher Massen und EP
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Suche nach dem optimalen Passivhaus-Gebäudekonzept komplexeres technisches Konzept sehr aufwändig hohe Investitionskosten Erreichen Passivhausstandard Erreichen Passivhausstandard sehr einfach einfaches technisches Konzept kein Erreichen Passivhausstandard Erreichen Passivhausstandard
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Überblick Gefordert Wettbewerbsleistungen, gesamt 1. Strukturplan M 1:2000 13. Berechnungsergebnis Energiebilanz- 2. Lageplan M 1:500 Berechnungspaket 3. Grundrisse M 1:200 14. Ermittlung der Energiekosten auf Basis der 4. Ansichten M 1:200 Ergebnisse der Energiebilanz- Berechnung 5. Schnitte M 1:200 mit Angaben zu sind die jährlichen Energiekosten zu Installationsebenen, soweit diese Bestandteil berechnen. Grundlage bilden die durch die des haustechnischen Konzeptes sind Auslobung vorgegeben Energiepreise und 6. Fassadenschnitt und –ansicht M 1:20 Jahresnutzungsgrade 7. Grafische, schematische Darstellung des 15. Kostenschätzung Gebäudetechnik (auf Energiekonzeptes mit Angaben zu vorgegebenem Formblatt) Kostengruppen Wärmeerzeugung, Wärmeverteilung/ 420, 430 und 480 Beheizung, Lüftung, Sommerlicher 16. Berechnung (auf vorgegebenem Formblatt) Wärmeschutz Soll-Ist-Vergleich der Flächen, NNF, VF 8. Perspektivdarstellungen, max. 3 Flächen- und Kubaturberechnung zu 9. Prüfpläne Gebäudekennwerten 10. Arbeitsmodell 17. Verzeichnis 11. Erläuterungsbericht 18. Verfassererklärung 12. Erläuterung des Energiekonzeptes max. 2 19. CD- Rom mit allen Leistungen Seiten DIN A4 mit Angaben wesentlicher Energieströme und Begründungen, warum die gewählten Konzeption anderen Konzeptionen vorgezogen wurde
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Überblick Den Teilnehmern zur Verfügung gestellte Wettbewerbsunterlagen: - Wettbewerbsaufgabe, Raumprogramm, Folgende Unterlagen werden den ausgelosten Beurteilungskriterien entsprechend der Teilnehmern im Rahmen des Kolloquiums am vorliegenden Auslobung 17.09.2009 übergeben: - Lageplan M. 1:1000 - Lageplan M. 1:2000 - Modelleinsatzplatte - Lageplan M. 1:5000 - Broschüren „Stadtleitbild“ und - Höhenlageplan M. 1:500 „Flächennutzungsplan“ aus der - Höhenlageplan mit Umgebung M.1:500 Schriftenreihe „Planen und Bauen in - Baumbestandsplan Radebeul“ - Broschüre „Gestaltungsrichtlinie für das - Luftfoto Sanierungsgebiet Zentrum und Dorfkern - Fotos zum Grundstück Radebeul-Ost“ aus der Schriftenreihe - Fotos zur ursprünglichen Gestaltung des „Planen und Bauen in Radebeul“ (nur Grundstückes informativ) - Fotos des Umgebungsmodells - Historische Karten 1780/ 1883/ 1913 - Bestandsunterlagen Nebengebäude Jugendtreff - Vordruck Verfassererklärung - Exceltabellen Soll-/ Ist- Vergleich: Raumprogramm/ NNF-VF/ Gebäudekennwerte - Energiebilanz- Berechnungspaket - Formblatt Kostenschätzung KG 420, 430, 480
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Foto Modell/ Einsatzplatte
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Wettbewerbsverfahren Nichtoffener Wettbewerb mit vorgeschaltetem VOF- Auswahlverfahren nach RPW 2008 für 30 Teilnehmer Interdisziplinärer Wettbewerb für Arbeitsgemeinschaften aus Architekten und Ingenieuren für technische Gebäudeausrüstung in Zusammenarbeit mit Landschaftsarchitekten Aus 87 Bewerbungen wurden 30 Teilnehmer/ Arbeitsgemeinschaften ermittelt. 5 Teilnehmer wurden direkt eingeladen, 25 ausgelost, davon 5 in der Kategorie „Junges Büro/ Berufsanfänger“ (Geburtsdatum nach 01.01.1974). Preissumme: 70.000,- € Netto Bearbeitungszeitraum: 01.09.2009 –16.10.2009 (7 Wochen)
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Preisgericht/ Sachverständige Fachpreisrichter/in - Frau Dipl.- Ing. Gabriele Schirmer, - Herr Prof. Dr.-Ing. Thomas Albrecht Architektin und Stadträtin, Radebeul München/ Berlin - Herr Dipl.- Ing. Michael Bräuer, Rostock ständig anwesende stellvertretende - Herr Dipl.-Ing. Wolfgang Hasper, Darmstadt Sachpreisrichter/ in (Passivhaus Institut) - Herr Elmar Günther, Amtsleiter für Bildung, Jugend - Herr Prof. Dipl.- Ing. Hermann Kokenge, und Soziales, Stadt Radebeul Dresden - Herr Dipl.- Ing. Roland Schiese, Amtsleiter - Frau Prof. Dipl.- Ing. Angela Mensing - de Jong, Hoch- und Tiefbauamt, Stadt Radebeul Dresden - Herr Dr.- Ing. Jörg Müller, Radebeul Sachverständige Berater (ohne Stimmrecht) - Frau Ilona Börner, Stadtverwaltung ständig anwesende stellvertretende Radebeul, Amt für Bildung, Jugend und Fachpreisrichter/in Soziales, Sachgebiet Schulverwaltung - Frau Dipl.- Ing. Almut Ernst, Berlin - Frau Dipl.- Ing. Dagmar Flämig, - Herr Dipl.- Ing. Uwe Kluge, Dresden Stadtverwaltung Radebeul, Stadtplanungs- und (Sächsische Energieagentur GmbH) Bauaufsichtsamt, Sachgebiet Stadtplanung und - Herr Dipl.- Ing. Dirk Pussert, Dresden Denkmalschutz - Herr Prof. Dipl.- Ing. Cornelius Scherzer, - Frau Dipl.- Ing. Heike Funke, Dresden Stadtverwaltung Radebeul, Hoch- und Tiefbauamt, Sachgebiet Strassen und Stadtgrün Sachpreisrichter/ in - Frau Bettina Hitzer, Stadtverwaltung - Frau Katja Cohn, Leiterin Hort Oberlössnitz, Radebeul, Amt für Bildung, Jugend und Radebeul Soziales, Sachgebiet Kindertagesstätten - Herr Dipl.- Ing. Gunter Jahn, Bauingenieur - Herr Matthias Lang, Kinderarche Sachsen und Stadtrat, Radebeul e.V., Vorsitzender des Gesamtvorstandes - Frau Silke Nitschel, Stellvertretende Leiterin - Herr Dipl.- Ing. Udo Mieth, Stadtverwaltung Grundschule Oberlössnitz, Radebeul Radebeul, Hoch- und Tiefbauamt, - Frau Raphaela Polak, Abteilungsleiterin Sachgebiet Gebäude und Grundstücke Allgemeinbildende Schulen und - Frau Dipl.- Ing. Ines Röber, Stadtverwaltung Kindertagesbetreuung im Sächsischen Radebeul, Hoch- und Tiefbauamt, Staatsministerium für Kultus, Dresden Sachgebiet Gebäude und Grundstücke
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Kriterien der Vorprüfung Formale Prüfung Überprüfung und vergleichende Darstellung vom Fristgerechte Abgabe Rauminhalten Vollständigkeit Flächen Anonymität Programmfläche Nutzfläche Inhaltliche Prüfung Verkehrsfläche BGF Erfüllung der formalen Verhältnissen der Kennwerte Wettbewerbsanforderungen Technische Berechnungen Erfüllung des Programms Kostenangaben Einhaltung der nach Art und Umfang Passivhausnachweis quantifizierbaren Beurteilungskriterien Einhaltung baurechtlicher Festlegungen Einhaltung Passivhausnachweis Schlüssigkeit des Energiekonzeptes Raumprogramm räumlicher Zusammenhang entspr. den Anforderungen der Auslobung Einhaltung von DIN/ Richtlinien Erschliessung und Erschliessbarkeit Abstandsflächen Einhaltung Brandschutzanforderungen
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik 1007 Architekturbüro Raum + Bau GmbH, Dresden GESA Ingenieurgesellschaft mbH Dietzel und Thiele Büro für Landschaftsarchitektur 4. Preis 4 quadratische Baukörper, 1- 2 geschossig Gestaffelt in Höhe und Tiefe 1 geschossige Verbindungsachse Schul-, Hortbereich, Verwaltung und Sporthalle in separaten Baukörpern untergebracht Grundriss Erdgeschoss
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik 1010 dd1 Architekten, Dresden Ing.- Büro Dirk Ebersbach, Uwe Höhne GS Landschaftsarchitektur 2. Rundgang Kompakter Kubus auf Sockelzone 3- geschossig Sporthalle im Untergeschoss/ Sockelebene Mehrzweckbereich und Hort im EG Schul- und Verwaltungsbereiche in Obergeschossen Grundriss Erdgeschoss
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik 1013 Hielscher Architectes, Paris Ing.-Büro Eins.A R+B Landschaftsarchitektur 2. Rundgang 3 parallel gegeneinander verschobene und in der Höhe gestaffelte Riegel EG: Foyer, Mehrzweckräume 1./ 2.OG: Schulbereich und Verwaltung 2./ 3.OG: Hortbereich UG: Sporthalle Grundriss Erdgeschoss
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik 1026 gildehaus.reich architekten BDA, Weimar HKL Ingenieurgesellschaft mbH Dipl.-Ing. Heike Ross Freie Landschaftsarchitektin BDLA 2. Rundgang 2 versetzt angeordnete Winkel, 2- 3 geschossig Östlicher Bauteil: Sporthalle, Hort und Jugendtreff Westlicher Bauteil: Schul- und GTA- Bereich, Verwaltung Grundriss Erdgeschoss
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik 1009 Architekt Tilo Kempe, Radebeul Ingenieurbüro Friemel+Röhrdanz Hendrikje Becker, Landschaftsarchitektur 1. Rundgang Organisch geformter Grundriss mit mehreren Baukörpern, 1- 3 geschossig Baukörper Ost: Sporthalle, Mehrzweckbereich Baukörper West: Schul- und Hortbereich Grundriss Erdgeschoss
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik 1027 F29 Architekten GmbH, Dresden VOLAND TECHNOLOGIE GmbH & Co. KG A24_landschaft Robert Swillus und Partner Anerkennung Senkrecht zum Hang stehender 3- geschossiger Riege mit jeweils 1- geschossigen in Höhe des Geländeverlaufes angeordneten Querriegeln, die sich überdecken und Terrassen bilden Gebäude wird Teil der Landschaft Lageplan
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik 1004 SAI Scharrer Architekten und Ingenieure, Radebeul mmi Matic und Müller Ingenieure GmbH UmweltPlan GmbH Stralsund 3. Preis Gebäude gliedert sich in 2 Flügel, 2 geschossig längs zum Hang, 3- geschossig quer zum Hang Bebauunng rückt deutlich von der Strasse ab und übergibt den Bereich südlich der Villa Wach der landschaftsplanerischen Gestaltung Lageplan
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Energetische Auswertung der Arbeiten 1. Außer einer erfüllen alle Arbeiten die Passivhausanforderungen (7,8 – 15,4 kWh/m² x a) 2. 3 Energiekonzepte nicht nachvollziehbar und schlüssig 5 Energiekonzepte nur teilweise schlüssig 3. Investitionskosten: Unterschiede von 1 : 4 4. Auswertung von: - A/V-Verhältnis - Kostenermittlung (Wärmeerzeugung, - Heizwärmebedarf KG 420, KG 430, KG 480) - Brennstoffbedarf - Transmissionswärmeverluste - Primärenergie - Lüftungswärmeverluste - CO2-Emissionen - Solare Strahlungsgewinne - Energiekosten - Gebäudehüllfläche - Solaranlage: Größe/ spezifischer Ertrag - Fensterfläche - Technikfläche
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Ergebnis Passivhausnachweis Ergebnis Passivhausnachweis 18 16 14 kWh/m² x Jahr 12 10 8 6 4 2 0 1001 1002 1003 1004 1005 1006 1007 1008 1009 1010 1011 1012 1013 1014 1015 1016 1017 1018 1019 1020 1021 1022 1023 1024 1025 1026 1027 1028 MW - Anforderungen werden von allen erreicht - Prüfung aufwändig (Flächenprüfung) - keine absolute Aussage zur energetischen Qualität möglich ohne zusätzliche Faktoren - kein Ersatz für PHPP!
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Übersicht Konzeptionen nach Brennstoff Erdgas 6 Wärmepumpe 12 Holzpellets 8 Hackschnitzel 1 Gas-Wärmepumpe 1
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik CO2-Emissionen nach Brennstoffnutzung Hohe CO2-Emissionen bei Erdgas und Wärmepumpe Niedrige CO2-Emissionen bei Biomasseheizungen
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Energiekosten nach Brennstoffnutzung Hohe Energiekosten bei Erdgas Günstige bei Holzpellets und Wärmepumpe
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Investitionskosten nach Brennstoffnutzung Mittlere und hohe Investitionskosten bei Wärmepumpen Niedrige bis hohe Investitionskosten bei Erdgas Mittlere Investitionskosten bei Holzpellets
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Solarenergienutzung und Übersicht Kollektorflächen Mit Ohne Solaranlage Solaranlage 20 7 Übersicht Kollektorflächen 180 160 140 120 100 m² 80 60 40 20 0 MW 1001 1002 1003 1004 1005 1006 1007 1008 1009 1010 1011 1012 1013 1014 1015 1016 1017 1018 1019 1020 1021 1022 1023 1024 1025 1026 1027 1028
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik CO2-Emissionen nach Solarenergienutzung Übersicht Kollektorflächen 180 160 140 120 100 m² 80 60 40 20 0 MW 1001 1002 1003 1004 1005 1006 1007 1008 1009 1010 1011 1012 1013 1014 1015 1016 1017 1018 1019 1020 1021 1022 1023 1024 1025 1026 1027 1028 CO2-Emissionen 20.000 15.000 Tonnen/Jahr 10.000 5.000 0 1001 1002 1003 1004 1005 1006 1007 1008 1009 1010 1011 1012 1013 1014 1015 1016 1017 1018 1019 1020 1021 1022 1023 1024 1025 1026 1027 1028 MW kein nennenswerter Zusammenhang – zu große Kollektorflächen führen zu hohen sommerlichen Überschüssen und reduzieren die CO2-Emissionen wenig Saisonale Speicherung: 1 Beitrag (Speichergröße zu gering)
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Lüftungstechnik Zentrale Lüftungsanlage Dezentrale Lüftungsanlage 1 2 Lüftungs- 3 – 4 Lüftungs- >4 zentrale Lüftungsanlage anlagen anlagen Lüftungs- anlagen 5 12 4 1 3 Konzeption muss an Nutzung anpaßbar sein = bedarfsgerechte Lüftung Sehr unterschiedliche Ansätze für Volumenstrom/ Größe der Lüftungsanlagen
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Beheizung Sporthalle Fußboden- Heizkörper Luftheizung Bauteil- Decken- heizung aktivierung strahlungs- heizung 10 4 8 4 2 Träge Systeme sind für Passivhäuser ungeeignet
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Vergleich der Investitionskosten Investitionskosten KG 420/430/480 1.400.000 € 1.200.000 € 1.000.000 € 800.000 € € 600.000 € 400.000 € 200.000 € 0€ 1001 1002 1003 1004 1005 1006 1007 1008 1009 1010 1011 1012 1013 1014 1015 1016 1017 1018 1019 1020 1021 1022 1023 1024 1025 1026 1027 1028 MW KG 420 Heizung KG 430 Lüftung KG 480 Regelung
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Fazit Sehr unterschiedliche Technikkonzepte: 8 von 28 Arbeiten mit Mängeln (eingeschränkt oder nicht umsetzbar) = knapp 30%! Lüftung: Luftüberströmung aus den Klassenzimmern in Flure brandschutztechnisch bedenklich, da hoher technischer Aufwand zur Vermeidung einer Rauchübertragung sommerlichen Wärmeschutz - Bauwerks-Speichermasse oft genutzt (keine/ teilweise abgehängten Decken) - einige Beiträge mit bauteilaktivierten Decken - Arbeiten mit abgehängten Decken: Kühlung über die Lüftung und Erdsonden - bis auf wenige Ausnahmen mit außen liegendem Sonnenschutz - vorgeschlagenen Varianten für Nachtlüftungen waren aufgrund zu geringer Volumenströme in der Regel nicht funktionsfähig Beheizung: - in vielen Arbeiten über Heizkörper - bei anderen Arbeiten über die Lüftung - von einigen Teilnehmern Foyer, Speisesaal und Sporthalle über Fußbodenheizung (aufgrund Trägheit nicht optimal)
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Lüftungskonzeptionen die klassisch jeden Raum mit einer Zu- und Abluftleitung anfahren, sind letztlich nicht angemessen. Auslegung oft zu hoch (Problem zu trockene Luft im Winter, zu hohe Kosten). Die personenbezogenen Volumenströme für die Grundschule schwanken von 15 bis 40 m³/h. Niedrige Kohlendioxidemissionen und Primärenergieverbräuche wurden prinzipiell durch die Konzepte mit Holzpellets als Brennstoff erreicht. Die höchsten Energiekosten erreichen Erdgas-Heizungen. Holzpellets-Heizungen und Wärmepumpen sind bezüglich der Energiekosten vergleichbar, wobei die Investitionskosten für beide Systeme im Bereich 1:2 zugunsten der Pelletsheizungen schwankten.
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Besonders bei der Konzeption der Lüftungstechnik und der Solaranlage zeigten sich im vorliegenden Wettbewerb die unterschiedlichen technischen Ansätze der Ingenieurbüros zur Entwicklung effizienter und kostengünstiger Lösungen für ein Passivhaus Energiekonzept muss bei Entscheidung berücksichtigt werden, da Architekt und Fachplaner mit dem Wettbewerbsentscheid feststehen =>Wie veränderbar sind die angebotenen technischen Konzepte? => Jedes Planungsbüro bringt (wie jeder Architekt) eigene konzeptionelle Vorstellungen mit, die sich im Energiekonzept dokumentieren => Kann durch Vorgabe des Auftraggebers das technische System der Siegerarbeit nachträglich beeinflusst werden? => Oder besteht die Gefahr, dass das Planungsbüro zur Durchsetzung eigener technischer Meinungen Bauherrenwünsche sabotiert und somit möglicherweise kostensparende Varianten behindert werden? => Ein aufwändig planendes Büro wird schwer zu pfiffigen und preiswerten Lösungen zu bewegen sein
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik 1001 Heinle, Wischer und Partner Freie Architekten BDA D.I.E. Projekt GmbH Rehwaldt Landschaftsarchitekten 2. Preis 3 Baukörper (4 mit Erweiterung) Grundriss Erdgeschoss für Schule, Hort, Sporthalle 2- 3 geschossig Preisgericht: + Kleingliederung, dem örtlichen - Separierte Nutzungen verbinden sich nur 1- geschossige Verbindung im EG Städtebau angemessene Lösung im EG, entspricht nicht dem Konzept der kurzen Wege Sucht Maßstab der Umgebenden + Gut proportionierte Freiräume mit Bebauung Erhalt best. Gewächse -Mängel bei Erfüllung d. Raumprogramms/ Blickbeziehungen zur Villa Wach räumlichen Zusammenhangs + kindgerechte Proportionen - Ungünstiges A/V- Verhältnis 0,45 - Aufwändiges haustechnisches Konzept
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik 1015 delia bassin architekten bda hoyer.ille architekten PSM Planungsgesellschaft für Gebäudetechnik RMP Stephan Lenzen Landschaftsarchitekten 2. Preis Grundriss Erdgeschoss 2- und 3- geschossige Bauteile mit 1 geschossigem Verbinder Preisgericht: + Funktionen sind sinnvoll -Trotz Blickbeziehung zwischen angeordnet und mit einander Baukörpern zur Villa Wach entsteht Westlicher Baukörper: Hort-, verbunden Riegelwirkung, die den Speisebereich, Sporthalle + 1 Erschliessungssystem, hohe Landschaftsfluss unterbricht Östlicher Baukörper und Verbinder: Flexibilität Schulbereich + Angemessene zurückhaltende, Trotz Blickbeziehung zwischen unspektakuläre Ausstrahlung des Gebäudes Baukörper zur Villa Wach + A/V Verhältnis 0,35 im mittleren Riegelwirkung des Gebäudes Bereich + Solides haustechnisches Konzept
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik 1001 Überarbeitung Heinle, Wischer und Partner Freie Architekten BDA D.I.E. Projekt GmbH Rehwaldt Landschaftsarchitekten Unter Beibehaltung der städtebaulichen Lösung Überarbeitung der Nutzungen/ Funktionsverteilung im Gebäude Zusätzliche Verbindung der Baukörper auf Dach des Verbinders Grundriss Erdgeschoss
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik 1015 Überarbeitung (Empfehlung zur Beauftragung) delia bassin architekten bda hoyer.ille architekten PSM Planungsgesellschaft für Gebäudetechnik RMP Stephan Lenzen Landschaftsarchitekten Baukörper incl. Nutzung und Funktionen gespiegelt, versetzt und teilweise in Flucht der Strasse gedreht Geländemodellierung Grundriss Erdgeschoss
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Runde 2: Siegerarbeit und 2. Platz Ergebnis Passivhausnachweis 16 14 kWh/m² x Jah 12 10 8 6 4 2 0 MW 1001 1001 1015 1015 neu neu
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik CO2-Emissionen 10.000 Tonnen/Jahr 8.000 6.000 4.000 2.000 0 1001 1001 1015 1015 MW neu neu Investitionskosten KG 420/430/480 und Wärmeerzeugung 1.400.000 € 1.200.000 € 1.000.000 € 800.000 € € 600.000 € 400.000 € 200.000 € 0€ 1001 1001 1015 1015 MW neu neu Gesamtkosten brutto Wärmeerzeugung (netto)
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Energiekonzept 2. Platz Wärmeerzeuger: Wärmepumpe Solaranlage: 63 m² Kollektorfläche 51% Deckungsanteil (unrealistisch; WW- Bedarf Sommer zu hoch angesetzt) Lüftung: 6 Lüftungsanlagen je Einheit Kühl- und Heizregister (S- und O-Seite) Nachtlüftung (Volumenstrom zu gering) oder aktive Kühlung über Erdsonden, ggf. WP Heizung: über Lüftung (außer Treppenhaus und Foyer) auch Aufheizung
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Mängel: - keine Angaben zu Volumenströmen Lüftung - Technikfläche zu groß (327 m²), keine Angaben zur Lage - ausschließlich zentrale WWB - Lüftung nur in Haupträumen, aufwändige Konzeption - hohe Kosten (z.B. durch 4-Leiter-Netz und Vakuumröhren) - teilweise aktive Kühlung durch WP vorgesehen - größere Zahl von Oberlichtern: gute thermische Qualität erforderlich/ Problem sommerliche Verschattung
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Wärmeerzeugung: Energiekonzept Sieger Erdgas-Brennwert Solaranlage: 47 m² Flachkollektoren zentrale WWB wurde auf teilweise dezentrale geändert Sonnenschutz im Scheibenzwischenraum: Hinterlüftung erwähnt aber nicht geklärt Beheizung über Heizkörper, teilw. FBH Lüftung mit 30 dezentralen und 4 zentralen Geräten Auslegung: 15-20 m³/h x Person Kompaktere Bauweise als 1001/ günstigeres A/V- Verhältnis
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Mängel: Die vorgeschlagene Nachtlüftung über die Lüftungsgeräte funktioniert aufgrund zu geringen Volumenstroms nicht Die vorgeschlagene Lüftung im Sommer ist energetisch nicht sinnvoll Technikflächen zu gering Tageslichtsituation der Klassen und Horträume günstig Tageslichtsituation der Turnhalle problematischer Vor- und Nachteile dezentrale Lüftungsgeräte: genaue weitere Planung erforderlich Belüftung der Flurbereiche und Hallen ist ungeklärt, muss aber sichergestellt werden
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Welche Vorteile hat die Auslobung als interdisziplinärer Wettbewerb? rechtzeitige Berücksichtigung technischer Einrichtungen wie Lüftung, Heizflächen oder Sonnenkollektoren in der Gebäudestruktur Berücksichtigung der Ausrichtung des Gebäude Berücksichtigung energetischer Qualitäten wie Kompaktheit, da in der Entwurfsphase energetische Kennwerte berechnet werden Üblicherweise wird ein Gebäude zuerst entworfen, um danach die Wandaufbauten an die Erfordernisse der Energieeinsparverordnung (ENEV) anzupassen. Im vorliegenden Fall wurden energetische Kennwerte während des Entwurfs überprüft. Die feste Vorgabe von U - Werten im Nachweisverfahren für die Außenbauteile förderte diese Vorgehensweise. Integrale Planung wird zum Standard siehe auch Vorgehensweise beim ENEV- Nachweis Im Ergebnis stehen beide Planer fest – Architektur und Energiekonzeption sind nicht einfach trennbar.
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Erfahrungen Die fachlichen Untersetzung der energetischer Belange in Jury und Vorprüfung hat sich bewährt: - fachliche Betreuung des Wettbewerbs und Überprüfung der Einhaltung der Auslobungsforderungen - Vermittlung technischer Inhalte und Übersichten an das Preisgericht Die verwendeten Werkzeuge haben sich i.w. bewährt und würden erneut eingesetzt werden.
Ingenieurbüro Hoffmann Energie- und Haustechnik Passivhaus und Architektur Der Wettbewerb hat gezeigt, dass sich die Passivhausanforderungen vielfältig erfüllen lassen. Für architektonische Ideen besteht wie die verschiedenen Lösungsansätze zeigen auch bei Berücksichtigung der energetischen Forderungen genügend Freiraum. Die ganzheitliche Betrachtung und interdisziplinäre Zusammenarbeit ist die Voraussetzung! Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
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