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8.1 MFH Lindenhausstrasse, Luzern

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8.1.1 Randbedingungen

Es stellte sich die Frage, ob ein bestehendes Gebäude saniert werden soll und so am Rande der Luzerner Neustadt zwei bis drei Wohneinheiten zur Verfügung stehen können oder ob mit einem Ersatzneubau fünf Stadtwohnungen realisiert werden sollen, die bezüglich Bau- und Haustechnik den heutigen Anforderungen entprechen, ohne Kompromisse an den Schallschutz und die thermische Gebäudehülle machen zu müssen.

Bestehendes, zurückgebautes Gebäude, dessen Baustruktur an der Fassade des Nachbarhauses sichtbar bleibt.

Bild 8.1.1: Bestehendes, zurückgebautes Gebäude, dessen Baustruktur an der Fassade des Nachbarhauses sichtbar bleibt.

Die Entscheidung wurde zugunsten eines Ersatzneubaus gefällt, und so konnten fünf Eigentümer mit verschiedenen Ansprüchen zusammen ein Stadthaus bauen. Die Grösse des Baubereichs lässt neben der Erschliessung eine grosszügige Wohnung pro Geschoss zu. Dieser Grundtypus wird aber nicht einfach übereinander gestapelt, sondern aufgrund der individuellen Ansprüche der Eigentümer modifiziert. So erweitert sich eine der drei geräumigeren Wohnungen als Maisonette vom Hochparterre zum Garten. Die beiden obersten Einheiten teilen sich drei Geschosse, wodurch die eine Wohnung einen doppelgeschossigen Raum erhält.

Die Auszeichnung «Gute Bauten im Kanton Luzern 1999 – 2004» zeigt, dass die getroffenen Entscheide richtig waren. Auch die bereits langen Nutzungserfahrungen sind durchwegs positiv.

Ersatzneubau mit fünf Eigentumswohnungen, von Süden her fotografiert.
Bild 8.1.2: Ersatzneubau mit fünf Eigentumswohnungen,
von Süden her fotografiert.

Der Gebäudeschnitt zeigt die Anordnung der fünf Wohnungen: Maisonettewohnung im Gartengeschoss und Hochparterre, zwei Etagenwohnungen und zwei Wohnungen, die sich die obersten drei Geschosse teilen.
Bild 8.1.3: Der Gebäudeschnitt zeigt die Anordnung der fünf Wohnungen: Maisonettewohnung im Gartengeschoss und Hochparterre, zwei Etagenwohnungen und zwei Wohnungen, die sich die obersten drei Geschosse teilen.

Gartengeschoss, in dem neben dem unteren Geschoss der Maisonettewohnung der Schutzraum bzw. die Wohnungskeller angeordnet sind. Im Technikraum sorgen fünf einzelne Lüftungsgeräte für frische Luft in den Wohnungen. Die Zuluft wird vom Garten über einen Erdluftkollektor zugeführt.
Bild 8.1.4: Gartengeschoss, in dem neben dem unteren Geschoss der Maisonettewohnung der Schutzraum bzw. die Wohnungskeller angeordnet sind. Im Technikraum sorgen fünf einzelne Lüftungsgeräte für frische Luft in den Wohnungen. Die Zuluft wird vom Garten über einen Erdluftkollektor zugeführt.

2. Obergeschoss mit Etagenwohnung, wie sie auch im 1. Obergeschoss vorhanden ist. Die Wohn- und Schlafräume werden von der Decke her mit Zuluft versorgt; im Abstellraum und in der Dusche/WC wird die Luft abgesogen.
Bild 8.1.5: 2. Obergeschoss mit Etagenwohnung, wie sie auch im 1. Obergeschoss vorhanden ist. Die Wohn- und Schlafräume werden von der Decke her mit Zuluft versorgt; im Abstellraum und in der Dusche/WC wird die Luft abgesogen.

8.1.2 Baukonstruktion, Bauausführung und Qualitätskontrolle

Vorbereitungsarbeiten/Bodenplatte

Das bestehende Gebäude wurde zurückgebaut und nach dem Aushub für das neue Gebäude wurden 35 Kleinbohrpfähle von etwa 10 m Länge erstellt, auf denen die Betonbodenplatte aufliegt. Eine 14 cm dicke Schicht aus Schaumglasschotter, direkt über der Rohplanie aufgebracht, bildet für die ganze Bodenplatte einen Mindestwärmeschutz. Im Bereich der beheizten Wohnungsräume bietet die wärme- und trittschallgedämmte Bodenüberkonstruktion einen zusätzlichen Wärmeschutz.

Boden über Erdreich im Bereich der Wohnung.
Bild 8.1.6: Boden über Erdreich im Bereich der Wohnung.

Einbringen des Armierungskorbes in das Bohrrohr.
Bild 8.1.7: Einbringen des Armierungskorbes in das Bohrrohr.

Der eine von 35 Betonpfählen, auf denen das Gebäude steht.
Bild 8.1.8: Der eine von 35 Betonpfählen, auf denen das Gebäude steht.

Einbringen der Schaumglasschotter-Schüttung mittels «Big-Bag» über der Rohplanie bzw. einem Vlies.
Bild 8.1.9: Einbringen der Schaumglasschotter-Schüttung mittels «Big-Bag» über der Rohplanie bzw. einem Vlies.

Wände gegen Erdreich und gegen Aussenklima

Sowohl im Bereich der unbeheizten UG-Räume wie auch bei der Wohnung im Gartengeschoss, wird der Wärmeabfluss durch eine 14 cm dicke XPS-Perimeterdämmung reduziert. Mit diesem Konzept befindet sich das ganze Gebäude innerhalb der thermischen Gebäudehülle.

Die Aussenwände über Terrain sind im Wärmedämmverbundsystem ausgeführt. Je nach statischen Anforderungen besteht die tragende Aussenwand aus 15 cm dicken Kalksandstein- oder aus 20 cm dicken Betonwänden. Als Aussenwärmedämmung wurden 18 cm dicke EPS-Platten mit einer Wärmeleitfähigkeit von 0,031 W/m·K verwendet.

Aussenwand gegen Erdreich.
Bild 8.1.10: Aussenwand gegen Erdreich.

Filterplatten und die mit einem Vlies abgedeckte Sickerpackung über dem Sickerrohr gewährleisten die äussere Entwässerung vor den XPS-Platten.
Bild 8.1.11: Filterplatten und die mit einem Vlies abgedeckte Sickerpackung über dem Sickerrohr gewährleisten die äussere Entwässerung vor den XPS-Platten.

Aussenwand gegen Aussenklima.
Bild 8.1.12: Aussenwand gegen Aussenklima.

In die 18 cm dicke Wärmedämmung aus EPS liessen sich auch Dachwasserrohre integrieren.
Bild 8.1.13: In die 18 cm dicke Wärmedämmung aus EPS liessen sich auch Dachwasserrohre integrieren.

Wegen der vorgesehenen, dunklen Fassadenfarbe wurde der Einbettmörtel mit einer doppelten Gewebearmierung versehen.
Bild 8.1.14: Wegen der vorgesehenen, dunklen Fassadenfarbe wurde der Einbettmörtel mit einer doppelten Gewebearmierung versehen.

Einbau der Fenster

Die Fenster sollen aussen flächenbündig in die Fassade eingesetzt werden. Die Erstellung des Fensteranschlages mit Kalksandsteingewänden und Sturzbrettern durch den Baumeister hat sich hierfür nur beschränkt bewährt. Die Toleranzen bzw. Abweichungen zu einem Sollwert waren eher gross, was das korrekte Anschlagen der Fenster erschwert hat.

Bei den Fenstern handelt es sich um Holz-Metall-Fenster mit 3-fach-Isolierverglasung.

Die Ausbildung der Anschläge für die Fenster mit Kalksandsteinmauerwerk und Sturzbrettern erwies sich als zu wenig präzis, was zu entsprechendem Mehraufwand beim Fenstereinbau und einer Beeinträchtigung des Schallschutzes führte
Bild 8.1.15: Die Ausbildung der Anschläge für die Fenster mit Kalksandsteinmauerwerk und Sturzbrettern erwies sich als zu wenig präzis, was zu entsprechendem Mehraufwand beim Fenstereinbau und einer Beeinträchtigung des Schallschutzes führte (Aussenlärm).

Fenster mit Festverglasung und Lüftungsflügel bei dem Schlafzimmer und kleines, einflügliges Fenster im Bereich des Badezimmers. Gegen Norden und Osten wurde auf einen Sonnenschutz verzichtet.
Bild 8.1.16: Fenster mit Festverglasung und Lüftungsflügel bei dem Schlafzimmer und kleines, einflügliges Fenster im Bereich des Badezimmers. Gegen Norden und Osten wurde auf einen Sonnenschutz verzichtet.

Boden beim Erker, über Aussenklima

Die Bodenüberkonstruktion mit Bodenheizung ist analog wie bei den Geschossdecken ausgeführt. Zusammen mit der 18 cm dicken Wärmedämmung unter der Betondecke konnte ein guter U-Wert von 0,15 W/m2·K erreicht werden.

Bild 8.1.17: Boden über Aussenklima.

Bei der Decke über Aussenklima leistet die im Wärmedämmverbundsystem ausgeführte 18 cm dicke EPS-Dämmung einen wesentlichen Anteil am Wärmedurchlasswiderstand der Konstruktion.
Bild 8.1.18: Bei der Decke über Aussenklima leistet die im Wärmedämmverbundsystem ausgeführte 18 cm dicke EPS-Dämmung einen wesentlichen Anteil am Wärmedurchlasswiderstand der Konstruktion.

Geschossdecken

Die Geschossdecken müssen erhöhten Anforderungen an den Luft- und Trittschallschutz genügen (vgl. Bilder 8.1.24 und 8.1.25). Über die Geschossdecken werden die Räume sowohl mit frischer Luft versorgt (Polyethylenrohre in der Betondecke, Zuluftöffnungen an der Decke) als auch mit Wärme über die Bodenheizung.

Zur Minimierung der Schallübertragung über die Wände wurden die Kalksandsteinmauern über einem Schalldämmlager aufgemauert.

Geschossdecke.
Bild 8.1.19: Geschossdecke.

Über der unteren Armierung werden Installationen wie die Lüftungsrohre, Sanitärleitungen und Elektroleerrohre verlegt.
Bild 8.1.20: Über der unteren Armierung werden Installationen wie die Lüftungsrohre, Sanitärleitungen und Elektroleerrohre verlegt.

Sämtliche gemauerten Wände aus Kalksandsteinen werden über einem Schalldämmlager aufgemauert. Dadurch können erhöhte Schallübertragungen von Geschoss zu Geschoss, über diese flankierenden Wände, vermieden werden.
Bild 8.1.21: Sämtliche gemauerten Wände aus Kalksandsteinen werden über einem Schalldämmlager aufgemauert. Dadurch können erhöhte Schallübertragungen von Geschoss zu Geschoss, über diese flankierenden Wände, vermieden werden.

Für einen guten Trittschallschutz sind lückenlos verlegte Randstellstreifen elemtar, auch bei den Türzargen.
Bild 8.1.22: Für einen guten Trittschallschutz sind lückenlos verlegte Randstellstreifen elemtar, auch bei den Türzargen.

Vertikalerschliessung der Wohnungen, parallel zum Liftschacht. Verlegung der Bodenheizung vor dem Aufbringen des Unterlagsbodens.
Bild 8.1.23: Vertikalerschliessung der Wohnungen, parallel zum Liftschacht. Verlegung der Bodenheizung vor dem Aufbringen des Unterlagsbodens.

Schallschutz zwischen Treppenhaus und Wohnungen

Mit einer bewerteten Standard-Schallpegeldifferenz D'nT,w von 60 dB bzw. 61 dB gewährleistet die Geschossdecke problemlos den erhöhten Luftschallschutz zwischen den Wohnungen.
Bild 8.1.24: Mit einer bewerteten Standard-Schallpegeldifferenz D’nT,w von 60 dB bzw. 61 dB gewährleistet die Geschossdecke problemlos den erhöhten Luftschallschutz zwischen den Wohnungen.

Beim MFH an der Lindenhausstrasse sind folgende Schallübertragungen relevant:

  • Trittschallübertragung durch Anregung der Treppenläufe und Podeste.
  • Luftschallübertragung über Wohnungsabschlusstüren.
  • Luftschallübertragung über Wände ohne Türeinfluss.

Sowohl die Treppenläufe wie auch die Podeste wurden mit eingefärbtem Beton vorfabriziert und schalltechnisch entkoppelt in den angrenzenden Wänden verankert. Solche Verankerungen und Auflagerelemente bieten eine Trittschallverbesserung um 25 bis 30 dB, womit die erhöhten Anforderungen an den Trittschallschutz gewährleistet werden können.

Die Trennwand aus Kalksandsteinmauerwerk verfügt treppenhausseitig über eine durchgehende, biegeweiche Vorsatzschale. Mit diesem Konzept wurde ein erhöhter Luftschallschutz erreicht.

Wohnungsabschlusstüren bei «offenem Wohnungsgrundriss» müssen gemäss Norm SIA 181 einen Schallschutz von R’w + C ≥ 37 dB bieten. Mit schalldämmendem Türblatt und umlaufender Dichtung/Schwelle konnte diese Anforderung problemlos erfüllt werden.

Bewertete Standard-Trittschallpegel L'nT,w von 38 dB bzw. 31 dB bieten einen Trittschallschutz, der wesentlich besser ist, als es die Norm SIA 181 für den erhöhten Schallschutz fordert.
Bild 8.1.25: Bewertete Standard-Trittschallpegel L’nT,w von 38 dB bzw. 31 dB bieten einen Trittschallschutz, der wesentlich besser ist, als es die Norm SIA 181 für den erhöhten Schallschutz fordert.

Das Treppenhaus grenzt an ein Schlafzimmer und den offenen Wohnraum an. Gefragt waren Lösungen für einen erhöhten Luft- und Trittschallschutz.
Bild 8.1.26: Das Treppenhaus grenzt an ein Schlafzimmer und den offenen Wohnraum an. Gefragt waren Lösungen für einen erhöhten Luft- und Trittschallschutz.

Bild 8.1.27: Wand zwischen Treppenhaus und Schlafzimmer.

Mit einer bewerteten Standard-Schallpegeldifferenz D'nT,w von 62 dB gewährleistet die Wand zwischen Treppenhaus und Schlafzimmer den erhöhten Luftschallschutz.
Bild 8.1.28: Mit einer bewerteten Standard-Schallpegeldifferenz D’nT,w von 62 dB gewährleistet die Wand zwischen Treppenhaus und Schlafzimmer den erhöhten Luftschallschutz.

Die Podeste und Treppenläufe werden mit körperschalldämmenden Elementen in die angrenzenden Treppenhauswände befestigt. Bei korrekter Ausführung, ohne schallharten Kontakt zwischen Treppenlauf/Podest und angrenzender Baukonstruktion, können die erhöhten Anforderungen erreicht werden.
Bild 8.1.29: Die Podeste und Treppenläufe werden mit körperschalldämmenden Elementen in die angrenzenden Treppenhauswände befestigt. Bei korrekter Ausführung, ohne schallharten Kontakt zwischen Treppenlauf/Podest und angrenzender Baukonstruktion, können die erhöhten Anforderungen erreicht werden.

Mit einem normierten Hammerwerk wird der Treppanlauf angeregt, um den Trittschallschutz messtechnisch zu bestimmen.
Bild 8.1.30: Mit einem normierten Hammerwerk wird der Treppanlauf angeregt, um den Trittschallschutz messtechnisch zu bestimmen.

Mit dem normierten Hammerwerk auf der Treppe vom 1. OG ins 2. OG
Bild 8.1.31: Mit dem normierten Hammerwerk auf der Treppe vom 1. OG ins 2. OG (L’‘nT,w = 45 dB) und auf der Treppe vom 2. OG ins 3. OG (L’‘nT,w = 49 dB) wurde der «Störschallpegel» im angrenzenden 2. OG-Schlafzimmer gemessen. Beide Standard-Trittschallpegel LnT,w bieten einen Trittschallschutz, der besser ist, als es die Norm SIA 181 für den erhöhten Schallschutz fordert.

Begehbares Flachdach

Neben einem sehr guten Wärmeschutz muss das begehbare Flachdach über der obersten Wohnung einen erhöhten Trittschallschutz erreichen.

Bild 8.1.32: Flachdach begehbar über Attikawohnung.

Mit einem Standard-Trittschallpegel L'nT,w von 38 dB wird ein guter Trittschallschutz erreicht.
Bild 8.1.33: Mit einem Standard-Trittschallpegel L’nT,w von 38 dB wird ein guter Trittschallschutz erreicht.

Trittschallschutz bei Balkonen

Alleine mit einer wärmetechnischen Entkoppelung der Balkonplatte (Kragplattenanschluss) kann der erforderliche Trittschallschutz nicht erreicht werden. In der Regel kommt es aber kaum je zu Reklamationen bei dieser Schallübertragung.

Trittschallübertragung vom Balkon, der über einen Kragplattenanschluss mit der Geschossdecke verbunden ist, in die darunter liegende Wohnung.
Bild 8.1.34: Trittschallübertragung vom Balkon, der über einen Kragplattenanschluss mit der Geschossdecke verbunden ist, in die darunter liegende Wohnung.

Dank dem von der Betondecke entkoppelten Holzrost wird der erforderliche Trittschallschutz erreicht.
Bild 8.1.35: Dank dem von der Betondecke entkoppelten Holzrost wird der erforderliche Trittschallschutz erreicht.

Trittschallschutz im Untergeschoss

Die gewählte Konstruktion in den Nebenräumen des Untergeschosses, ohne trittschalldämmende Bodenüberkonstruktion, ist eine übliche. Damit lassen sich aber die geltenden Anforderungen an den Trittschallschutz nicht immer einhalten, was jedoch in der Regel kaum je zu Reklamationen führt. Es empfiehlt sich, diese Abweichung zum normativ erforderlichen Schallschutz «vertraglich zu legitimieren».

Horizontale Trittschallübertragung vom Hartbeton im Gang- und Kellerbereich in die angrenzende Wohnung.
Bild 8.1.36: Horizontale Trittschallübertragung vom Hartbeton im Gang- und Kellerbereich in die angrenzende Wohnung.

Mit einem Standard-Trittschallpegel L'nT,w von 60 dB kann selbst die Mindestanforderung an den Trittschallschutz nicht eingehalten werden.
Bild 8.1.37: Mit einem Standard-Trittschallpegel L’nT,w von 60 dB kann selbst die Mindestanforderung an den Trittschallschutz nicht eingehalten werden.

Vermeidung von relevanten Wärmebrücken

Durch das Konzept einer thermischen Gebäudehülle, die das ganze Gebäude umschliesst, beschränken sich die Wärmebrücken im Wesentlichen auf den Einbau der Fenster, die Dachränder und die Kragplattenanschlüsse bei den Balkonen. Die relevanten Details wurden gestützt auf Wärmebrückenberechnungen optimiert.

Wärmebilder zeigen die Qualität der Gebäudehülle im Vergleich: Beim Neubau geht weniger Energie verloren als beim älteren Nachbarhaus.
Bild 8.1.38: Wärmebilder zeigen die Qualität der Gebäudehülle im Vergleich: Beim Neubau geht weniger Energie verloren als beim älteren Nachbarhaus.

Wenn bei einer hochgedämmten Gebäudehülle der Dachrand, wie bei der Variante 1, ohne spezielle Massnahmen ausgeführt wird, resultiert eine grosse Wärmebrücke von 0,25 W/m·K, was dem Verlust durch eine geschosshohe Wand von 1,0 m · 2,5 m entspricht. Durch das Überdämmen der Brüstung kann der Wärmebrückenverlust bereits erheblich reduziert werden
Bild 8.1.39: Wenn bei einer hochgedämmten Gebäudehülle der Dachrand, wie bei der Variante 1, ohne spezielle Massnahmen ausgeführt wird, resultiert eine grosse Wärmebrücke von 0,25 W/m·K, was dem Verlust durch eine geschosshohe Wand von 1,0 m · 2,5 m entspricht. Durch das Überdämmen der Brüstung kann der Wärmebrückenverlust bereits erheblich reduziert werden (Variante 2). Ein optimales Ergebnis liefert aber erst die thermische Entkoppelung der Attikabrüstung, bei diesem Objekt mit einem Schaumglasstein und einem vertikalen Armierungseisen, das die Wand alle 1,6 m stabilisiert. Gegenüber der Variante 1 verursacht die Variante 3 einen gut 6 mal geringeren Wärmebrückenverlust.

8.1.3 Energieverbrauch über 12 Betriebsjahre

Der Energieverbrauch für die Heizung sowie der Warm- und Kaltwasserverbrauch werden seit Nutzungsbeginn je Wohnung und Monat ermittelt und die Kosten verbrauchsabhängig gemäss VHKA abgerechnet. Die Unterschiede zwischen den Wohnungen sind beim Heizwärmeverbrauch sehr gross (vgl. Bild 8.1.40). Das hängt im Wesentlichen von unterschiedlichen Ansprüchen an die Raumtemperatur und vom differenten Lüftungsverhalten (Fensterlüftung kontra Komfortlüftung) ab. Aber auch die Lage der Wohnung ist entscheidend, dies vor allem hinsichtlich die grossen Unterschiede bei den passivsolaren Energiegewinnen. Die Wohnung im 2. Obergeschoss konnte im Betriebsjahr 2014 ohne aktive Zufuhr von Wärmeenergie über die Bodenheizung betrieben werden, ohne dass die Raumtemperaturen wesentlich unter die Auslegungstemperatur von 20 °C fielen (vgl. Bild 8.1.41).

Anmerkung zur Energieverteilung nach VHKA:

Gemäss VHKA soll die wärmetechnisch ungünstigere Lage einer Wohnung innerhalb eines Gebäudes ausgeglichen werden (z.B. mehr Aussenflächenanteil). Höherer Wohnkomfort, wie grosszügige Verglasung von Attikawohnungen, soll hingegen nicht ausgeglichen werden. Reduktionen ergeben sich z.B. durch:

  • Erdgeschoss nicht unterkellert 15 %
  • Erdgeschoss über unbeheiztem Keller 10 %
  • Obergeschoss direkt unter der Dachfläche 20 %
  • Eckräume 10 %
  • Nordseite 5 %

Alle diese Reduktionen sind nur verlustorientiert definiert. Die heute hohen Anteile an passivsolaren Gewinnen werden nicht berücksichtigt. Diese VHKA-Art des Lageausgleichs widerspiegelt beim vorliegenden Mehrfamilienhaus die wärmetechnische Lage der Wohnungen nicht! So werden die obersten Wohnungen unter den Dächern mit Lagekorrekturen von 0,72 bzw. 0,78
«belohnt», obwohl sie einen erheblich kleineren Heizwärmebedarf haben als die EG-Wohnung mit einer Lagekorrektur von 0,86.

8.1.4 Weitere Angaben zum Objekt

Anmerkung:

Die Differenz zwischen (1) + (2) und (3) von 3,6 kWh/m2 oder +18 % ist insbesondere mit Speicher- und Verteilverlusten (Warmwasser) zu erklären.

Energieverbrauch für die Heizung während den Betriebsjahren 2003 bis 2014. Die grossen Unterschiede zwischen den Wohnungen sind zu erklären mit unterschiedlichen Ansprüchen an die Raumtemperatur, differentem Lüftungsverhalten und Lage der Wohnung, insbesondere hinsichtlich der passivsolaren Energiegewinne.
Bild 8.1.40: Energieverbrauch für die Heizung während den Betriebsjahren 2003 bis 2014. Die grossen Unterschiede zwischen den Wohnungen sind zu erklären mit unterschiedlichen Ansprüchen an die Raumtemperatur, differentem Lüftungsverhalten und Lage der Wohnung, insbesondere hinsichtlich der passivsolaren Energiegewinne.

Die Wohnung im 2. Obergeschoss konnte im Betriebsjahr 2014 ohne aktive Zufuhr von Wärmeenergie über die Bodenheizung betrieben werden. Die Raumtemperaturen fielen erst Ende Dezember, in der unbewohnten Wohnung, unter die Auslegungstemperatur von 20 °C.
Bild 8.1.41: Die Wohnung im 2. Obergeschoss konnte im Betriebsjahr 2014 ohne aktive Zufuhr von Wärmeenergie über die Bodenheizung betrieben werden. Die Raumtemperaturen fielen erst Ende Dezember, in der unbewohnten Wohnung, unter die Auslegungstemperatur von 20 °C.

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2018-11-02T09:31:42+00:00
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