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Digitalisierung & Innovation

Intelligenter Holzelementbau

Nachhaltiges Energiekonzept, clevere Architektur: Mit dem neuen Berufs- und Weiterbildungszentrum BWZ in Altdorf setzt der Kanton Uri ein Zeichen. Der Holzelementbau wird als erstes Gebäude des Kantons mit dem Minergie-P-Eco-Label ausgezeichnet.

Die knappen Platzverhältnisse am Berufs- und Weiterbildungszentrum veranlassten die Baudirektion des Kanton Uri 2013 eine Testplanung in Auftrag zu geben, welche Erweiterungsmöglichkeiten aufzeigen sollte. Aus dieser Testplanung ging rund ein Jahr später die Empfehlung für einen Erweiterungsbau mit acht Schulzimmern, einem Mehrzweckraum sowie diversen Nebenräumen hervor, entworfen und geplant von CAS. Die Bauzeit durfte nicht mehr als ein Jahr beanspruchen. Möglichst tiefe Bau- und Betriebskosten waren weitere Vorgaben.

Holzelementbau

Die Holzbaukonstruktion ist das Kernstuück des BWZ Neubaus. Dank dieser Konstruktionsweise war es möglich, das Gebäude in kurzer Zeit zu errichten und die hohen Anforderungen an Ökologie und Nachhaltigkeit im Sinne von Minergie-P-Eco zu erfüllen.

Der Entscheid für einen Holzelementbau beeinflusste die Gestaltung des Volumens und der Grundrisse von Anfang an. Die Bauweise bedingt eine klare Gebäudestruktur, die sich durch alle Geschosse zieht und die Lasten in regelmässigen Abständen in die Fundamente ableitet.

Holz ist der wichtigste Baustoff des Gebäudes und tritt sowohl im Äussern wie im Innern in Erscheinung. Um den Brandschutz zu gewährleisten, mussten alle tragenden Holzbauteile mit Gipsfaserplatten verkleidet werden. Dennoch prägt das Holz das Erscheinungsbild im Innern. Bei den Fenster- und Türrahmen roh belassen, und beim Handlauf haptisch spürbar. Die konsequente Verwendung von Holz aus heimischer Produktion führte dazu, dass das Gebäude mit dem Label HSH – Herkunft Schweizer Holz ausgezeichnet wurde.

DIE KONSEQUENTE VERWENDUNG VON HOLZ AUS HEIMISCHER PRODUKTION FÜHRTE ZUR AUSZEICHNUNG MIT DEM LABEL HSH – HERKUNFT SCHWEIZER HOLZ

Tragkonstruktion

Das Dach ist als Hohlkastendecke ausgebildet, während die Geschossdecken aus Holz-Betonverbund-Elementen (HBV) bestehen. Die HBV-Decken bestehen aus Holzrippen und einer darüber liegenden Ortbetonplatte.
Das Gebäude hat längs vier Tragachsen, über welche die Lasten aus dem Dach und den Decken abgetragen werden. Zwei der Achsen liegen in den Aussenwänden, zwei beidseitig der Erschliessung. Die Tragachsen der Aussenwände tragen Lasten nur punktuell ab. Das Raster der Stützen wird dabei von der Fenstereinteilung bestimmt.

Impressionen der Holzkonstruktion

DANK FACHWERK ÜBER ZWEI ETAGEN EIN STÜTZENFREIER MEHRZWECKSAAL

Die beiden innenliegenden Tragachsen tragen Lasten linear (Innenwände) sowie auch punktuell (Stützen) ab. Damit der Mehrzweckraum (Saal) im Erdgeschoss stützenfrei ausgebildet werden kann, wird in den Tragachsen im Gebäudeinnern ein Fachwerk über zwei Geschosse (1. OG bis 2.OG) ausgebildet. Dieses spannt von der südwestseitigen Aussenwand bis zur Innenwand des Saals. Die Fachwerkkonstruktion aus einheimischem Buchen- und Fichtenholz befndet sich in den Trennwänden der Schulzimmer und ist heute nicht mehr sichtbar.

Für die grosse Öffnung im Erdgeschoss zwischen Erschliessung und Halle war ebenfalls ein Fachwerk (1. OG) notwendig.
Die Aussteifung des Gebäudes wird mit durchgehenden vertikalen Wand- sowie horizontalen Deckenscheiben sichergestellt.

Wand- und Dachelemente sowie der Liftschacht wurden in den Werkhallen des Holzbauers vorgefertigt. Stützen, Balken und Vollholz-Deckenelemente kamen als fertig bearbeitete Bauteile direkt zur Montage.

Spezielle Detaillösungen

  • Fachwerkkonstruktion für stützenfreien Saal
  • Aufhängen der Decke über EG an Überbeton der Holzbetonverbunddecke
  • HBV-Decken zur Überbrückung der Spannweiten
  • Schlanke HBV-Decke im Korridor für mehr Platz für die Installationen
  • Brandschutzmässig gekapseltes Treppenhaus mit in „Querwand“ integrierten Brandschutztoren zu offenen Korridoren
  • Liftschacht in Brettsperrholz ohne Stahlbeton
  • Mit Ausnahme des Überbetons der HBV-Decken ist der gesamte Bau ab Kote +/- 0.0 aus Holz ohne Stahlbetonzuzug


Erdbebensicherheit / Gebäudeaussteifung

  • Aussteifung über Brettsperrholz-Platten (CLT) und Kastenträger bei Aussenwänden (kein Betonkern)
  • Insgesamt wenige, aber hoch effiziente Aussteifungswände


Ausbildung Brüstungen im Treppenbereich

  • Die Brüstung ist ein tragendes Bauteil (Decken-Wechsel)


Dachkonstruktion

  • Hohlkastenelemente gedämmt und hinterlüftet

Fassade als Energielieferant

Ein prägendes Element des Gebäudes ist die Fassade. Sie wird mit dem System Lucido ausgeführt. Dieses besteht aus einer Holzlamellenkonstruktion hinter Glas. Diese Gebäudehülle dient zur Gewinnung von solarer Energie in Form von Wärme. Die thermische Aktivierung der Hüllfläche leistet einen nennenswerten Beitrag zur Dämmung eines Gebäudes und sorgt somit für eine Minimierung der Dämmstärken.

Während der kalten Jahreszeit reduziert die thermoaktive Fassade den Wärmeverlust, und an sonnigen Wintertagen wird sie sogar zur „Wandheizung“. Im Sommer bilden die horizontalen Lammellen einen Wärmeschutz, indem sie sich gegenseitig beschatten. Zudem bietet das Glas einen guten Schutz der Fassade und sichert dem Gebäude langfristig ein attraktives Erscheinungsbild.

MIT DER HOLZLAMELLENKONSTRUKTION HINTER GLAS LÄSST SICH DIE SONNENENERGIE OPTIMAL NUTZEN

Nachhaltigkeit umgesetzt

Das kompakt definierte Volumen bietet ein optimales Verhältnis zwischen Grund- und Fassadenfläche, die Grundrisse der einzelnen Geschosse sind effizient organisiert und schaffen räumliche Qualität. Viel Tageslicht und eine klare Organisation unterstützen diese Wirkung. Die Gestaltung im Innern ist zurückhaltend und funktional. Die Auswahl der Materialien wurde stark durch das Minergie-P-Eco Label gesteuert, welches eine schadstoffarme und nachhaltige Ausführung sicherstellt. Die sehr gute Raumakustik wird durch den Einsatz von Akustikdecken in allen Räumen gewährleistet. Bei der Planung des BWZ Uri setzte CAS auf BIM (Building Information Modeling).

Impressionen BWZ Uri
Autor: Linda Kolly, Luzern, Mai 2019