{"id":930,"date":"2020-03-17T10:26:09","date_gmt":"2020-03-17T09:26:09","guid":{"rendered":"https:\/\/enbau-online.ch\/solararchitektur\/?p=930"},"modified":"2020-05-26T17:45:09","modified_gmt":"2020-05-26T15:45:09","slug":"umbau-und-sanierung-doppelkindergarten-mit-zwei-wohnungen-chur","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/enbau-online.ch\/solararchitektur\/umbau-und-sanierung-doppelkindergarten-mit-zwei-wohnungen-chur\/","title":{"rendered":"Umbau und Sanierung Doppelkindergarten mit zwei Wohnungen, Chur"},"content":{"rendered":"

Ausgangslage<\/b><\/span><\/h2>\n

Auf dem Areal der alten Kunsteisbahn (KEB) an der Calandastrasse in Chur sollte eine neue \u00dcberbauung mit mehreren Wohnbl\u00f6cken entstehen. F\u00fcr die Kinderg\u00e4rten auf dem Areal musste bis Herbst 2015 ein geeigneter Ersatz geschaffen werden. Die benachbarte Liegenschaft an der Calandastrasse 48\/50, die im Besitz der Stadt Chur ist, erf\u00fcllte die Vorgaben des Raumprogrammes und eignete sich bez\u00fcglich Standort und r\u00e4umlichen Qualit\u00e4ten. Die Stadt Chur ist seit 2011 Energiestadt und hat sich im Rahmen des Energiekonzepts 2020 verschiedene Schwer-punkte gesetzt. Aus einem Bericht (Stand November 2010) ging hervor, dass vor allem bei den Kinderg\u00e4rten grosser Handlungsbedarf bez\u00fcglich Energieeffizienz besteht. <\/span><\/p>\n

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Objektdaten Umbau Kindergarten und Wohnungen<\/th>\n<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Baujahr<\/td>\n1914\/2015<\/td>\n<\/tr>\n
Standort<\/td>\nChur<\/td>\n<\/tr>\n
Anzahl Wohnungen<\/td>\n2<\/td>\n<\/tr>\n
Grundst\u00fccksfl\u00e4che<\/td>\n1198 m2<\/sup><\/td>\n<\/tr>\n
Geb\u00e4udevolumen SIA 416<\/td>\n3739,5 m3<\/sup><\/td>\n<\/tr>\n
Nettogeschossfl\u00e4che<\/td>\n703,3 m2<\/sup><\/td>\n<\/tr>\n
Energiebezugsfl\u00e4che EBF<\/td>\n735,4 m2<\/sup><\/td>\n<\/tr>\n
Geb\u00e4udeh\u00fcllziffer<\/td>\n2,0<\/td>\n<\/tr>\n
Geb\u00e4udeh\u00fcllfl\u00e4che (unkorrigiert)<\/td>\n2181 m2<\/sup><\/td>\n<\/tr>\n
Anteil Fenster und T\u00fcren an der Geb\u00e4udeh\u00fcllfl\u00e4che<\/td>\n5,8 %<\/td>\n<\/tr>\n
Absorptionsleistung<\/td>\n37,5 kWh<\/td>\n<\/tr>\n
Gespeicherte W\u00e4rme<\/td>\n240 kWh<\/td>\n<\/tr>\n
Heizw\u00e4rmebedarf SIA 380\/1<\/td>\n14,6 kWh\/(m2<\/sup>a)<\/td>\n<\/tr>\n
Projektverfasser<\/td>\nPfleger\u2009+\u2009Stoeckli Architektur, Chur<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n

Architektur<\/b><\/span><\/h2>\n

Das Geb\u00e4ude wurde 1914 nach den Pl\u00e4nen der Architekten Sch\u00e4fer & Risch als Wohn- und Gesch\u00e4ftshaus gebaut. Das Wohnhaus zeichnet sich durch die Geb\u00e4udeh\u00f6he und die Fassadengestaltung klar als Hauptvolumen des Ensembles aus. Der Nebenbau ist tiefer und bildet durch die L-f\u00f6rmige Geometrie einen Innenhof, der mit den Rundb\u00f6gen und dem weit vorragenden Dach eine hohe r\u00e4umliche Qualit\u00e4t aufweist. Im Laufe der Jahre sind beide Geb\u00e4ude mehrmals umgebaut und umgenutzt worden. Diese Eingriffe haben zu einer \u00abVerunkl\u00e4rung\u00bb des architektonischen Ausdrucks gef\u00fchrt.<\/span><\/p>\n

Der Kindergarten und die beiden neuen Wohnungen haben einen vom Geb\u00e4ude auf zwei Seiten gefassten Freiraum, der f\u00fcr den Kindergarten als Spielplatz ausgestaltet wurde. Der Bau profitiert von seiner Lage direkt an der \u00f6ffentlichen Freifl\u00e4che des Quartierplanes \u00abAlte Kunsteisbahn\u00bb. Dieser kann sowohl vom Kindergarten wie auch von den Mietern der Wohnungen als Aussenraum mitgenutzt werden.<\/span><\/p>\n

Das urspr\u00fcngliche Geb\u00e4udevolumen wurde wieder hervorgehoben, in dem die Anlieferungsrampe auf der Nordseite r\u00fcckgebaut und die alte Dachform im Osttrakt wiederhergestellt wurde. Die zwei Kinderg\u00e4rten sind auf den Innenhof ausgerichtet und nutzen diesen als gemeinsamen Aussenraum.<\/span><\/p>\n

Um die Wohnr\u00e4ume im Dachgeschoss grossz\u00fcgig zu belichten, wurden \u00fcbergrosse Lukarnen erstellt. Diese neuen Geb\u00e4udeteile beziehen sich auf die Achsen der B\u00f6gen des Innenhofes sowie der bestehenden Dachkonstruktion. Auf der S\u00fcd- und Westseite erm\u00f6glichen sie grosse solare Direktgewinne und dienen gleichzeitig als Aussenr\u00e4ume der Wohnungen. Durch ihre Dimension haben sie die Grossz\u00fcgigkeit eines modernen Elementes und sind klar als neuer Eingriff erkennbar. <\/span><\/p>\n

Die urspr\u00fcnglich zur\u00fcckhaltende Nordfassade ist durch die neuen Fenster und den hinteren Eingang neugestaltet und aufgewertet worden. Im bestehenden Untergeschoss sind Lager-, Kellerr\u00e4ume und die Haustechnik untergebracht.<\/span><\/p>\n

Grunds\u00e4tzlich pr\u00e4sentierte sich das Tragwerk in gutem Zustand, erf\u00fcllte allerdings die derzeit g\u00fcltigen Tragwerksnormen nicht mehr vollumf\u00e4nglich. Durch verschiedene Massnahmen wurde die Statik ert\u00fcchtigt.<\/span><\/p>\n

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Abbildung 150: Neue, grosse Lukarnen bringen Licht und W\u00e4rme in die Wohnr\u00e4ume im Dachgeschoss.<\/div>\n

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Abbildung 151: S\u00fcdfassade Bestand.<\/div>\n

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Abbildung 152: S\u00fcdfassade nach dem Umbau.<\/div>\n

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Abbildung 153: Nordfassade Bestand.<\/div>\n

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Abbildung 154: Nordfassade nach dem Umbau.<\/div>\n

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Materialisierung<\/b><\/span><\/h2>\n

Schulbauten sind bez\u00fcglich Innenraumklima besonders heikel. Daher wurden \u00f6kologische und toxikologisch unbedenkliche Baumaterialien und -konstruktionen verwendet. Die sorptionsf\u00e4hige Materialisierung des Innenraums mit naturbelassenen Holzbalken, Kalksandsteinen und ge\u00f6lten Parkettb\u00f6den reguliert die Feuchtigkeit im Raum.<\/span><\/p>\n

S\u00e4mtliche Decken \u00fcber dem Erdgeschoss wurden durch Holzbalkendecken mit dar\u00fcberliegenden Kalksandsteinen (Holz-Beton-Verbunddecken) ersetzt. Dadurch wird eine hohe W\u00e4rmeabsorption erreicht und die Raumakustik verbessert. Das Treppenhaus wurde in Sichtbeton ausgef\u00fchrt. Die Innenw\u00e4nde sind mit einem mineralischen Verputz versehen. Auf die B\u00f6den wurde sowohl in den Kinderg\u00e4rten wie auch in den Wohnungen Parkett verlegt. Die Aussenfl\u00e4chen der Fassade sind neu verputzt. S\u00e4mtliche Blechabschl\u00fcsse sind in Kupfer ausgef\u00fchrt. Die bestehenden Biberschwanzziegel der Dacheindeckung wurden wiederverwendet.<\/span><\/p>\n

Volumen<\/b><\/span><\/h2>\n

Im Dachgeschoss sind zwei 4-\u00bd-Zimmer-Wohnungen untergebracht. Die Wohnung im Osttrakt ist \u00fcber das neue Treppenhaus erschlossen, w\u00e4hrend die zweite Wohnung \u00fcber das Treppenhaus des angrenzenden 3-Familien-Hauses erreicht wird. Im S\u00fcdtrakt wurde die bestehende Dachstuhlkonstruktion sichtbar gelassen. Im Osttrakt wurde das Dach angepasst und mit einer neuen Dachkonstruktion analog derjenigen im S\u00fcdtrakt versehen. Um gen\u00fcgend Tageslicht und damit solare Gewinne in den Wohnungen zu erm\u00f6glichen, wurden grossz\u00fcgige Lukarnen in jeder zweiten Schotte erstellt. Durch das Versetzen auf der gegen\u00fcberliegenden Seite wird der Dachraum optimal mit Tageslicht geflutet. Pro Wohnung kann zudem eine Lukarne als Balkon genutzt werden.<\/span><\/p>\n

Das Geb\u00e4ude wird neu \u00fcber den Eingang auf der Nordseite und den Innenhof erschlossen. Das neue Treppenhaus befindet sich an zentraler Lage zwischen S\u00fcd- und Osttrakt. Die 2 Kinderg\u00e4rten sind im Erdgeschoss untergebracht. Die neue Raumeinteilung nimmt auf die bestehenden Achsen der Rundb\u00f6gen Bezug. Die bestehende St\u00fctzenstruktur wird dadurch hervorgehoben und der Bezug zum Innenhof verst\u00e4rkt. Jeder Kindergarten umfasst Garderobe, Nasszellen und Hauptraum. Im Kreuzungspunkt der beiden Trakte befindet sich der Gruppenraum, der auch f\u00fcr die Logop\u00e4die genutzt werden kann. Dank der offenen Struktur und der Anordnung der Eing\u00e4nge und Nasszellen k\u00f6nnen die R\u00e4ume zu einem sp\u00e4teren Zeitpunkt beispielsweise als B\u00fcro oder Atelier umgenutzt werden.<\/span><\/p>\n

\u00dcber eine einl\u00e4ufige Treppe gelangt man in das Untergeschoss mit Haustechnik, Keller- und Lagerr\u00e4umen. Der bestehende Kellerraum und die Erschliessungstreppe im Osttrakt wurden aufgehoben.<\/span><\/p>\n

Solare Direktgewinne<\/b><\/span><\/h2>\n

Der Umbau basiert auf dem Prinzip des solaren Direktgewinnhauses. F\u00fcr die Umsetzung dieses Konzepts wurden in der Projektierungsphase umfangreiche Berechnungen erstellt (Masterarbeit von Patrick Pfleger). Dazu war eine vielf\u00e4ltige Grundlagenbeschaffung notwendig. Zu beachten waren neben der Ausrichtung der Parzelle auch die Lage der Nachbargeb\u00e4ude, der Terrainverlauf und die n\u00e4here Umgebung (Nahhorizont). Weitere Kriterien waren Klimadaten, Sonnenstandmessungen, Eigenverschattung, Kennwerte zur Geb\u00e4udeh\u00fclle wie U-Wert der Bauteile und ihre Speichereigenschaften.<\/span><\/p>\n

Bei jedem Geb\u00e4ude und speziell auf der S\u00fcdfassade steuert die Sonneneinstrahlung einen wesentlichen Energieinput bei. Durch entsprechende Orientierung und Wahl der geeigneten Gl\u00e4ser mit hohem Energiedurchlassgrad (g-Wert) kann der Energiegewinn beeinflusst werden. Rund 24\u2009m2<\/sup> Solarglas sorgen hier f\u00fcr die solaren Gewinne.<\/span><\/p>\n

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Abbildung 155: Dachgeschoss.<\/div>\n

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Abbildung 156: Erdgeschoss.<\/div>\n

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Abbildung 157: Untergeschoss.<\/div>\n

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Sonnenstandmessung \u2013 Aufnahme Nah- und Fernhorizont<\/b><\/span><\/h2>\n

Da der Nahhorizont je nach Standort sehr stark variiert und einen grossen Einfluss auf die Beschattung und somit auf die Ertragsberechnung hat, wurde beim vorliegenden Projekt an insgesamt 10 Messpunkten mit Hilfe des M\u00fctzenbergzylinders (Heliochron) die Besonnung aufgenommen und nach der Messmethode der SIA-Dokumentation D 010 ausgewertet.<\/span><\/p>\n

Absorptionsleistung<\/b><\/span><\/h2>\n

Bei der Auswahl der Baumaterialen und der Wahl der Konstruktion wurde als wichtiges Kriterium die Absorptionsleistung und die Speicherf\u00e4higkeit beachtet. Die Speicherung erfolgt prim\u00e4r in den direkt beschienenen Bauteilen hinter der Verglasung. Die restlichen solaren Gewinne erh\u00f6hen die Raumlufttemperatur, die durch Konvektion die W\u00e4rmeenergie an den Sekund\u00e4rspeicher, respektive die nicht direkt beschienenen Bauteile wie W\u00e4nde und Decken abgibt. Als Speicherelemente wurden speziell konstruierte Decken aus Holz eingesetzt. Die eng angeordneten Balken sind auf das Mass der daraufgelegten Kalksandsteine ausgerichtet und erh\u00f6hen die Speicherf\u00e4higkeit gegen\u00fcber einer glatten Holzdecke um das Vierfache. Diese Konstruktion hat viele weitere Vorteile:<\/span><\/p>\n

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  • Im Vegleich zu einer konventionellen Betondecke ist die graue Energie gering.<\/li>\n
  • Die grosse Oberfl\u00e4che verbessert den Schallschutz und die Raumakustik.<\/li>\n
  • Die hohe Absorptionsleistung verringert Temperaturschwankungen, was sich positiv auf das Raumklima und die Behaglichkeit auswirkt.<\/li>\n
  • Die Beleuchtung l\u00e4sst sich ebenfalls sehr einfach in die Decke integrieren.<\/li>\n<\/ul>\n

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    Abbildung 158: Absorptions\u00adeindringtiefen der Speicherdecke.<\/div>\n

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    Geb\u00e4udeh\u00fclle<\/b><\/span><\/h2>\n

    Bei einem Umbau ist die Festlegung der D\u00e4mmebene in der Konstruktion die gr\u00f6sste Schwierigkeit. Bei einigen Konstruktions\u00fcberg\u00e4ngen ist mit W\u00e4rmebr\u00fccken zu rechnen. Beim Umbau wurde an der Nord-, Ost- und teilweise der S\u00fcdfassade eine Aussenw\u00e4rmed\u00e4mmung angebracht. An der S\u00fcd- und Westfassade blieben die Rundb\u00f6gen erhalten. In diesem Bereich wurde innen ged\u00e4mmt. Das Dach wurde auf der bestehenden Tragkonstruktion neu erstellt und optimal ged\u00e4mmt. Die Fenstergl\u00e4ser an der Nord- und Ostfassade weisen mit einem U-Wert von 0,41\u2009W\/(m2<\/sup>\u2009K) einen sehr guten D\u00e4mmwert auf. Auf der S\u00fcd- und Westfassade kam ein spezielles Solarglas mit hohem Energiedurchlassgrad (g-Wert) zum Einsatz. Daher haben die Gl\u00e4ser hier einen U-Wert von 0,71 W\/(m2<\/sup>\u2009K).<\/span><\/p>\n

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    Abbildung 159: L\u00fcckenlose W\u00e4rmed\u00e4mmung.<\/div>\n

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    Abbildung 160: Energiekonzept.<\/div>\n

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    Abbildung 161: Solarkonzept.<\/div>\n

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    Konzept W\u00e4rmeverbund<\/b><\/span><\/h2>\n

    Auf dem Dach der Calandastrasse 50 wurden 35\u2009m2<\/sup> thermische Kollektoren zur Wassererw\u00e4rmung und zur Heizungsunterst\u00fctzung angebracht. Es wurde ein nutzbarer Ertrag von rund 21\u2009000 kWh pro Jahr berechnet. Der Ertrag deckt den W\u00e4rmebedarf von rund 19\u2009000 kWh des Geb\u00e4udes bei Weitem, es wird sogar ein \u00dcberschuss bilanziert, in den Wintermonaten reicht die Abdeckung jedoch nicht. Der \u00dcber<\/span>schuss wird an das angebaute 3-Familien-Wohnhaus an der Calanda-strasse 48 abgegeben. Im Gegenzug liefert die 2014 neu eingebaute Pelletheizung (vorher Gasheizung) die fehlende W\u00e4rme f\u00fcr den umgebauten Hausteil in den Wintermonaten. Es wird eine ausgeglichene Jahresbilanz zwischen Export und Import angestrebt. Abbildung 164 zeigt den monatlichen W\u00e4rmebedarf f\u00fcr das Wohnhaus (unterer Bereich) und den umgebauten Hausteil (oberer Bereich) und wie dieser abgedeckt wird:<\/p>\n

      \n
    • Die orangen Balken zeigen die Abdeckung mit der Solarthermie vom Dach des Umbaus. In den Sommermonaten werden etwa 9100 kWh vom umgebauten Hausteil<\/span> an das Wohnhaus abgegeben (Solarw\u00e4rmeexport).<\/li>\n
    • Die gr\u00fcnen Balken zeigen die Abdeckung mit der Pelletheizung im Wohnhaus. In den Wintermonaten werden rund 8800 kWh vom Wohnhaus an den umgebauten Hausteil abgegeben (Pelletw\u00e4rmeimport, hellgr\u00fcn).<\/li>\n<\/ul>\n

       <\/p>\n

      Trotz ausgeglichener Energiebilanz resultiert auf der solaren Seite in den Sommermonaten ein \u00dcberschuss von <\/span>etwa 1800 kWh.<\/span><\/p>\n

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      Abbildung 162: Berechnung des Energiebedarfs nach Norm SIA 380\/1 unter Ber\u00fccksichtigung des effektiven Horizontes.<\/div>\n

       <\/p>\n

      Haustechnik<\/b><\/span><\/h2>\n

      F\u00fcr eine optimale Nutzung der Sonneneinstrahlung und der Personenabw\u00e4rme wurde ein schnelles W\u00e4rmeverteilsystem, also Radiatoren, eingesetzt. In den Kinderg\u00e4rten wurden dezentrale L\u00fcftungsmonoblocks eingebaut. Diese erm\u00f6glichen einen der Belegung der einzelnen R\u00e4ume angepassten Betrieb mit einem hohen W\u00e4rmer\u00fcckgewinnungsfaktor. Im Sommer kann \u00fcber diese Ger\u00e4te zudem eine Nachtausk\u00fchlung erfolgen. In den neuen Dachwohnungen kommen dezentrale Komfortl\u00fcftungsanlagen mit W\u00e4rmer\u00fcckgewinnung zum Einsatz. <\/b>Die Photovoltaikanlage auf dem S\u00fcd- und Westdach produziert <\/span>rund 8000 kWh elektrische Energie im Jahr. <\/span><\/p>\n

       <\/p>\n

      \"\"<\/div>\n
      Abbildung 163: W\u00e4rmebedarf des umgebauten Geb\u00e4udeteils.<\/div>\n

       <\/p>\n

      \"\"<\/div>\n
      Abbildung 164: Monatliche Energiebilanz f\u00fcr das Wohnhaus (unten) und den Umbau (oben).<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

      Ausgangslage Auf dem Areal der alten Kunsteisbahn (KEB) an der Calandastrasse in Chur sollte eine neue \u00dcberbauung mit mehreren Wohnbl\u00f6cken entstehen. F\u00fcr die Kinderg\u00e4rten auf dem Areal musste bis Herbst 2015 ein geeigneter Ersatz geschaffen werden. Die benachbarte Liegenschaft an der Calandastrasse 48\/50, die im Besitz der Stadt Chur ist, erf\u00fcllte die Vorgaben des Raumprogrammes […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-930","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-unkategorisiert"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/solararchitektur\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/930","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/solararchitektur\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/solararchitektur\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/solararchitektur\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/solararchitektur\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=930"}],"version-history":[{"count":5,"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/solararchitektur\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/930\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1050,"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/solararchitektur\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/930\/revisions\/1050"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/solararchitektur\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=930"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/solararchitektur\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=930"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/solararchitektur\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=930"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}