VOLKSSCHULE HAUSMANNSTÄTTEN - Praxisbeispiel
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October 2013
VOLKSSCHULE HAUSMANNSTÄTTEN
Praxisbeispiel
Neubau einer Volksschule als “Niedrigst-Energie-Gebäude”. Ein innovatives Energiekonzept, in
Kombination mit der behutsamen Einbindung in die bestehende Ortsstruktur und den Landschaftsraum
sowie der spielerische Umgang mit multifunktionalen Begegnungszonen und großzügigen
Bewegungsflächen, zeichnen dieses Projekt aus.
Foto: Paul Ott
Die neue Volksschule liegt in unmittelbarer Nachbarschaft des Hauptschulgebäudes, wodurch die
bestehende Turnhalle und die Sportanlagen gemeinsam genutzt werden können.
Bemerkenswert ist der neu angelegte Zugangsweg entlang des Baches und fern der
Durchzugsstraße, wodurch den Kinder ein geschützten “Fußweg” zur Schule geboten wird.
Gleichzeitig konnte dadurch, das verstärkte Verkehrsaufkommem durch Fahrdienste der Eltern
auf den bestehenden örtlichen Parkplatz konzentriert werden.
Volksschule Hausmannstätten Neubau einer Volksschule mit Tagesbetreuung im Niedrigstenergiehausstandard. Energieeffiziente Architektur ist kombiniert mit der Wärmeversorgung duch die regionale Biomasse-Nahwärme, einer zentralen Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung sowie einer automatischen Tageslichtsteuerung. Allgemein Name: Volksschule Hausmannstätten Bauherr: Marktgemeinde Hausmannstätten Architektur: .tmp architekten Neubau/Sanierung: Neubau Nutzung: Volksschule mit Tagesbetreuung Ort: Hausmannstätten i.d. Stmk, Österreich Klima: gemäßigtes Übergangsklima Beheizte Fläche: 2.300 m2 (BGF) Gesamtbaukosten: 1.521 Euro/m² (BGF) Auszeichnungen: GerambRose 2012 , Landesarchitekturpreis 2013, Award Bessere Lernwelten 2013 Info: www.nextroom.at
ARCHITEKTUR
Planung/Entwurf: “Niedrigstenergiegebäude”
Bauweise: Stahlbetonkonstruktion mit vorgefertigter
hinterlüfteter Holzfassade
U-Werte W/m2K: Außenwand 0,22; Dach 0,17; Fenster
1,00
Luftdichtheit: n50 =1,50 1/h (Energieausweis)
Lüftung: zentrale Lüftungsanlage mit
Wärmerückgewinnung
Passive Energiestrategien Winter: sehr guter
Wärmeschutz, Wärmebrückenvermeidung, solare
Gewinne über große Glasflächen
Passive Energiestrategien Sommer: außenliegende
automatisch gesteuert Verschattung mit Blendschutz
ENERGIE
Primärenergiebedarf: 91,9 kWh/m2a
Endenergiebedarf: 54,4 kWh/m2a
CO2 Emissionen: 11,36 kg CO2/m2a
(beinhaltet Heizung, Warmwasser und
Beleuchtung )
Energieeffizienzklasse: A (OIB 2007)
Umrechnung Endenergiebedarf laut
Energieausweis OIB 2007 auf
Primärenergiebedarf und CO2-Emission
mittels Konversionsfaktoren.
ERNEUERBARE ENERGIE
Quellen: Biomasse -Nahwärme, Erdwärme
Nahwärme Anschlussleistung: 80 kW
Leistung Erdwärme: ca. 40 kW
Jährlicher Ertrag aus erneuerbarer Energie:
- Nahwärme ca. 125.000 kWh/a
- Erdkollektoren ca. 30.000 kWh/a
100% Abdeckung des Energiebedarfs für Heizung.
Auf die geplante PV-Anlage wurde zugunsten der
Tageslichtsteuerung verzichtet.
ALLGEMEIN
Volksschule Hausmannstätten
Gebäude
Name: Volksschule Hausmannstätten
Nutzung: Volksschule mit Tagesbetreuung
Nutzer: 11 Klassen mit 220 Schülern und 25 Pädagogen
Baujahr: 2011
Neubau/Sanierung: Neubau
Eigentümer: Marktgemeinde Hausmannstätten
Baukörper: Das Gebäude ist ein 3-geschossiger, freistehender Baukörper mit einer kompakten rechteckigen
Form. Die bestehende Böschungskante wird durch das 2-seitig erdumschlossene Untergeschoß aufgenommen.
ALLGEMEIN
GEBÄUDE
Beschreibung:
11-klassiges Volksschule mit Tagesbetreuung. Das
Gebäude verbindet ein strenge kompakte äußere
Form mit einer offenen inneren Struktur.
Fläche und Volumen:
Nutzfläche: 1.912 m2
Bruttogeschoßfläche: 2.300 m2
Beheizte Fläche: 2.300 m2
Foto: Paul Ott Gekühlte Fläche: 2.300 m2
Fassadenfläche: 1.281 m2
Verglaste Fläche: 564 m2
Geschosshöhe: 3,65 - 4,25 m
Bruttovolumen: 8.943 m3
Besonderheiten:
Ein innovatives Raumkonzept mit einer großzügigen
multifunktionalen Erschließungstopografie , vielfältige
Sichtverbindungen und Lichtzylinder und die
Integration von Außenräumen als „Freiluftklassen“
schaffen ein anregendes Lern-Umfeld.
ORT
Standort: Hausmannstätten in der Stmk, Österreich
Einwohner: 2.851
Lage: Hausmannstätten ist eine Umlandgemeinde , 8
km südlich von Graz.
Die neue Volksschule befindet sich im Ortszentrum in
unmittelbarer Nachbarschaft der Hauptschule.
Lokale Energieressourcen:
Biomasse - Heizwerk (seit 2012)
Heizwerk mit 2 Heizkessel: gesamt 5.000 kW zur
Wärme- und Stromerzeugung.
ALLGEMEIN
KLIMA
Beschreibung: Übergangsklima zwischen Mediterranem-, Alpen-
und Pannonischem Klima mit niederschlagsreichen Sommern und
schneearmen Wintern. Talbeckenlage mit Hochnebel im Winter.
Heizgradtage (12/20): 3.123 Kd
Kühlgradtage (18,3/18,3): 78 Kd
Jährliche Sonnenstunden: 1773 h (Flughafen Graz)
Jahresmitteltemperatur : 10,5°
Globalstrahlung: 1.183 kWh/m²
Mittlere Globalstrahlung Sommer: 866 kWh/m2
Mittlere Globalstrahlung Winter: 317 kWh/m2
(Quellen: ZAMG, Klimadaten bmwfj, Land Stmk)
Kd (20/12): Kelvin*Tage , ist die Einheit der Heizgradtage. Die Heizgradtage HGT sind die über alle Heiztage eines Jahres
(Heizsaison) gebildete Summe der täglich ermittelten Differenz zwischen Raumlufttemperatur +20° und der mittleren
Tagesaußentemperatur. Die Heizsaison ist definiert durch die Anzahl der Tage, an denen die mittlere Tagesaußentemperatur
unter +12° liegt.
AKTEURE & AUSZEICHNUNGEN
Bauherr: Schulbau-KG Marktgemeinde Hausmannstätten
Architektur: .tmp architekten
Baufirma: Arge PORR GmbH/Gebrüder Haider&co,
Strabag AG, MA.TEC Stahl- und Alubau Gmbh, Holzbau
Unterstützende Akteure: Dr. Tomberger ZT (Bauphysik)
Ing. Buchgraber Gmbh (HLS Planung), TB Ing. Hammer Gmbh
(Elektroplanung)
Auszeichnungen: - Landesarchitekturpreis 2013
.tmp architekten © larry williams - GerambRose 2012
- Award “Bessere Lernwelten” 2013
ALLGEMEIN
KOSTEN & FINANZIERUNG
Gesamtbaukosten: 3,5 Mio. Euro (inkl. EE)
1.521 Euro/m² (BGF)
Kosten erneuerbare Energiesysteme:
- Nahwärmeanschluss : 23.000 Euro
- Tiefenbohrungen: 35.000 Euro
Finanzierung: Finanzierung über öffentliche
Landesmittel und Darlehen
UMSETZUNG
Planungs- und Umsetzungsprozess:
Hausmannstätten wollte als Klimaschutzgemeinde
seine Vorreiterrolle mit dem Bau einer Schule im
Niedrigstenergiegebäudestandard “sichtbar” machen.
Im Laufe des Umsetzungsprozesses wurden die
ursprünglich geplanten “sichtbaren” Komponenten,
wie eine PV- und Solaranlage, aufgrund detaillierter
Effizienzbetrachtungen, zugunsten weniger sichtbarer,
wie die Tiefenbohrungen, die 3-fach Verglasung und
der Lichtsteuerung ersetzt.
ALLGEMEIN
NUTZER
Nutzerverhalten: Eine Einschulung in die Abläufe der
Tageslichtsteuerung und der Lüftungsanlage wurde
für das Lehrpersonal durchgeführt.
Der Hausbetreuer wurde in die Bedienung der
gesamten Haustechnik eingeschult und ein eigenes
Benutzerhandbuch erstellt.
Bei Bedarf kann die Anlage per “Fernwartung” durch
den zuständigen Gemeindebediensteten gesteuert
werden.
Nutzer-Feedback: Die Überwachung und Wartung
der haustechnischen Anlage mittels PC hatte anfangs
einiger Gewöhnung bedurft.
MONITORING
Energie Monitoring: derzeit nicht vorhanden
Komfort Monitoring:
CO2 –
Temperatur-
Feuchtigkeits –
Sensoren wurden in allen Klassenräumen installiert.
ARCHITEKTUR
Volksschule Hausmannstätten
PLANUNG/ENTWURF
Planungsansatz: “Niedrigstenergiegebäude”
Strategie: Berücksichtigung von “energierelevanten
Aspekten” bereits bei der Wettbewerbsausschreibung
Motivation: Hausmannstätten ist eine
Klimaschutzgemeinde – mit dem Schulprojekt sollte
diese Vorreiterrolle sichtbar gemacht werden.
Schwerpunkte:
Integration in den Landschaftsraum und die Schaffung
von anregenden Lernwelten durch spannungsreiche
Architektur.
Bei der Planung eines Schulgebäudes oder
Kindergartens in “Passivhausbauweise “ wird oft
zugunsten der kompakten Form und auf Kosten von
spannenden Freiräumen entschieden. In diesem
Projekt ist es gelungen, beide Aspekte sinnvoll
miteinander zu vereinen.
KONSTRUKTION
Bauweise: Stahlbetonkonstruktion mit vorgefertigter
hinterlüfteter Holzfassade.
Die ursprünglich geschlossen geplanten Loggien
wurden aus Kostengründen offen gelassen
(Freiluftklassen).
Tageslichtkonzept: Großflächige Glasflächen in den
Klassenräumen, Lichtdurchläße und Lichtzylinder
optimieren die Tageslichtnutzung.
Außerdem wurde ein Tageslichtkontrollsystem (FA
Zumtobel), mit einer Wetterstation auf dem Dach,
installiert.
ARCHITEKTUR
DETAILS
Außenwand: Stahlbetonwand, gedämmt mit 14 cm
mineralischen Fassadendämmplatten, vorgehängte
hinterlüftete Holzfassade
U-Wert: 0,22 W/m2K (max. Wert lt. OIB 0,35 W/m²K)
Flachdach: Warmdachkonstruktion – Stahlbetondecke
mit 30 cm EPS-Dämmung und Kiesschüttung
U-Wert: 0,17 W/m2K (max. Wert lt. OIB 0,20 W/m²K)
Erdberührter Fußboden: Fundamentplatte mit 8 cm
gebundener Schüttung, 8 cm EPS-Dämmung und 6 cm
Trittschalldämmung
U-Wert: 0,34 W/m2K (max. Wert lt. OIB 0,40 W/m²K)
Fenster: 3- Scheibenverglasung , beschichtet Ug = 0,7
W/m2K, Alurahmen gedämmt
U-Wert: 1,0 W/m2K (max. Wert lt. OIB 1,40 W/m²K)
Wärmebrücken: Bei der Entwicklung der
Fassadenkonstruktion wurde auf größtmögliche
Wärmebrückenfreiheit geachtet.
Speichermassen: Die Stahlbetonwandteile und die
massiven Decken und Betonstützen bieten die nötige
Wärmespeichermasse.
Foto: Paul Ott
PASSIVE ENERGIESTRATEGIEN
Winter: Große Glasflächen in den Klassenräumen und
Oberlichten maximieren die solaren Einträge und
Lichtgewinne.
Sommer: Tageslichtgesteuerte, außenliegende
Verschattung mit Blendschutz
Eigenverschattung durch Auskragungen im
Untergeschoss.
Sonnenschutzglas bei der Dachverglasung.ARCHITEKTUR
LUFTQUALITÄT
Lüftung: mechanisch
Luftwechselrate: nL=1,20 /h
Luftdichtheit: n50=1,50 1/h (Energieausweis)
System: Zentrale kontrollierte Lüftungsanlage mit
Wärmerückgewinnung
Wärmerückgewinnungsgrad 80%
(Rotationswärmetauscher)
Rückfeuchtezahl 65%
Vorkühlung der Außenluft im Sommer und
Vorwärmung im Winter über Luft-Erdregister (6
Tiefenbohrungen)
IAQ: CO2- und Feuchtigkeitssensoren in allen
Klassenräumen.
UMWELT
Wasser: ein Hochwassserrückhaltebecken wurde für
den nahegelegenen Fluss installiert.
Abfall: Vermeidung von PVC für Fenster, Türen und
im Innenausbau.
Die Entscheidung für die Holzfassade wurde aufgrund
von ökologischen Aspekten und der längeren
Lebensdauer gegenüber einem Vollwärmeschutz
getroffen.
Foto: Paul Ott
INNOVATIONEN
Innovative Technologien: Automatisierte
Tageslichtsteuerung mit Wetterstation am Dach
(FA Zumtobel)
Durch die automatisierte Steuerung der Beleuchtung
in Abstimmung mit der Steuerung des Sonnenschutzes
können die laufenden Betriebskosten gesenkt und der
sommerlichen Überwärmung entgegengewirkt
werden.
Prognostizierte jährliche Kosteneinsparung: 2.268
EuroENERGIE
Volksschule Hausmannstätten
ENERGIE KENNZAHLEN
Primärenergiebedarf: 211.245 kWha
91,9 kWh/m2a
Umrechnung Endenergiebedarf laut Energieausweis OIB 2007
auf Primärenergiebedarf mit Konversionsfaktoren OIB 2011
Endenergiebedarf: 124.973 kWh/a
54,4 kWh/m2a
CO2-Emissionen: 11,36 kg CO2/m2a
(darin enthalten: Heizung, WW, HTEB, Beleuchtung)
Umrechnung Endenergiebedarf laut Energieausweis OIB 2007 in
CO2 Emissionen.
Konversionsfaktoren EEB-PEB:
Strom: 2,62 (417 g/kWh)
Gas: 1,17 (236 g/kWh)
Heizöl: 1,23 (311 g/kWh)
Biomasse: 1,08 (4 g/kWh)
Fernwärme (erneuerbar): 1,60 (51 g/kWh)
Fernwärme (KWK): 0,92 (73 g/kWh)
Energieproduktion: ca. 155.000 kWh/a
Foto: Paul Ott 100% Abdeckung des Energiebedarfs für Heizung
Energieeffizienzklasse: A (OIB 2007)ENERGIE
ENERGIE BEDARF
Heizwärmebedarf: 24 kWh/m2a
Kühlbedarf: 16 kWh/m2a
Warmwasserwärmebedarf: 9 kWh/m2a
Beleuchtungsenergiebedarf: 16 kWh/m2a
(laut Energieausweis OIB 2007)
Foto: Paul Ott
ENERGIE SYSTEME
Heizsystem: Kombiniertes System
Grundlastabdeckung mit Nahwärme (Anschluss an
das lokale Biomasse-Nahwärmenetz)
Ausregelung über Lüftungsanlage mit Heizregistern
und Erdkollektoren (6 Tiefenbohrungen) zur
Luftvorwärmung und Kühlung
Wärmeabgabe über Fußbodenheizung und
Lüftungsanlage
Kühlsystem: passive Luftkühlung über
Erdwärmetauscher
Warmwasserbereitung: dezentral elektrisch
beheizte Kleinspeicher in Küche und Putzräumen –
die Klassenräume und Nasszellen werden bewusst
ausschließlich mit Kaltwasser versorgt.
Speicher: --
Automatisierte Steuerungen:
- Witterungsgeführte Vorlauftemperaturregelung der
Fußbodenheizung
- Drehzahlgesteuerte mengenvariable Steuerung der
Lüftungsanlage
- Tageslichtsteuerung regelt Beleuchtung und
BeschattungENERGIE
BELEUCHTUNG & GERÄTE
Beleuchtung: Die Beleuchtung der Klassenräume ist
dimmbar und über ein Lichtmanagementsystem
tageslichtabhängig geregelt.
Die Außenbeleuchtung wird mittels
Dämmerungsschalter und Schaltuhr gesteuert.
Geräte: Bei der Auswahl der Geräte wurde auf eine
hohe Energieeffizienklasse geachtet.
KOMFORT
Raumsolltemperatur: 20 °
Grundtemperierung auf 18 ° mit der
Fußbodenheizungs - Ausregelung über
Lüftungsanlage
ENERGIE KOSTEN
Strom: 12.175 Euro / 66.750 kWh (2013)
Nahwärme: 1 kWh/ 0,097 Euro (Tarif)ENERGIE AUS ERNEUERBAREN QUELLEN
Volksschule Hausmannstätten
ERNEUERBARE ENERGIE
Installierte Gesamtleistung :
- Nahwärme 80 kW
- Geothermie: ca. 40 kW
Gesamterzeugung:
- Nahwärme ca. 30.000 kWh/a
- Geothermie ca. 125.000 kWh/a
Energiequellen:
- lokale Biomasse - Nahwärme
- Erdwärme
(100% Abdeckung des Heizenergiebedarfs)
Investitionskosten:
- Nahwärme Anschlusskosten 23.000 Euro
- Tiefenbohrungen 35.000 Euro
Die Grundlast der Wärmeversorgung wird über das
lokale Nahwärmeheizwerk abgedeckt.
Erdkollektoren (6 Tiefenbohrungen) sorgen für die
Vorwärmung und Kühlung der Zuluft Lüftungsanlage.
Auf die Installation der PV -Anlage (Anschlüsse sind
Foto: Paul Ott vorgerichtet) wurde zugunsten der
Tageslichtsteuerung und aufgrund des geringen
Einspeisetarifs verzichtet.ERNEUERBARE ENERGIE
NAHWÄRME
Installierte Leistung: 80 kW
Jähricher Ertrag: 147.250 kWh/a (Verbrauch 07/12-
06/13)
Investition : 23.000 Euro
System: kombiniertes System -
Nahwärme in Kombination mit Erdwärmetauscher
und Heizregistern der Lüftungsanlage.
Grundlastabdeckung über Nahwärme - Ausregelung
über Lüftungsanlage
Anschluss an das lokale Biomasse -Nahwärmenetz
Heizwerk: 2 Biomasseheizkesseln ( Gesamtleistung
5.000 kW) zur Wärme- und Stromerzeugung
Energieträger: naturbelassenes Hackgut und Rinde
aus lokaler Herkunft
ERDWÄRME
Foto: Paul Ott
Leistung: ca. 40 kW
Jährlicher Ertrag: ca. 30.000 kWh/a
Investition : 35.000 Euro
System: Erdkollektor mit 6 Tiefenbohrungen für
Heizung und Kühlung
Über einen Wärmetauscher wird die Zuluft der
Lüftungsanlage im Winter vorgewärmt und im
Sommer vorgekühlt.
Fotos: LEV, tmp.architekten, Paul OttSie können auch lesen
