Renner Architekten GmbH und KHR Architecture A/S

Erläuterungsbericht zum Wettbewerbsbeitrag

COMPARTMENTS

Die Compartments sind einheitlich und nach dem Grundprinzip des Lernhauses gestaltet. Die Unterrichtsräume gruppieren sich um ein zentral gelegenes Forum, das sich mit einem direkten Außenbezug zum Schulhof öffnet. Die gewählte Struktur der Lernhäuser ermöglicht eine sehr gute Versorgung aller Unterrichtsbereiche mit natürlichem Tageslicht. Durch Sichtbezüge zwischen den Klassen- und Teilungsräumen und zum Forum wird die Identifikation mit dem eigenen Lernhaus gestärkt. Teilungsräume können flexibel den Unterrichtsräumen im Klassenraum-Plus-Prinzip zugeschaltet werden oder das Forum erweitern. Das Forum kann flexibel gestaltet und möbliert werden und ist durch den compartmenteigenen Balkon erweiterbar. Der Teambereich wird so angeordnet, dass Rückzug und Konzentration der Pädagogen möglich sind, ohne die Aufsicht über den Lernbereich zu vernachlässigen und gleichzeitig Ansprechbarkeit für die Schüler zu signalisieren. Obwohl die Compartments als eigenständige Einheiten gestaltet sind, bleibt die Schule als Gesamtes durch die vorhandenen Sichtbezüge zu anderen Compartments jederzeit erfahrbar und erhalten.

MATERIALITÄT

Der Entwurf lässt eine wirtschaftliche Errichtung erwarten und verspricht mit bewährter
Konstruktion in Verbindung mit langlebigen Materialien einen dauerhaften und nachhaltigen Betrieb. Die Materialwahl basiert auf den Standards für den Neubau von Schulen im Land Berlin. Die gewählte Materialsprache orientiert sich an den Nutzungen und betont selbstbewusst den Charakter des Neuen. Der Einsatz eines reduzierten Farb- und Materialkanons soll die Klarheit der Architektur unterstützen.

GEBÄUDEHÜLLE

Fassaden. Die Schulfassaden sind als bandartige Fassaden mit einer vorgehängten hellen Klinkerfassade und Holz-Pfostenriegelfassaden konzipiert. Eine durchgehende Glasfuge gliedert das Schulgebäude horizontal und fügt alle Gebäudeteile zusammen. Durch den Einsatz großer Verglasungen werden die Räume mit viel natürlichem Tageslicht versorgt. Ein außenliegender schienengeführter Sonnenschutz dient dem sommerlichen Wärmeschutz und kann variabel auch als Blendschutz eingesetzt werden. Als Gestalt prägendes Element werden Lüftungsflügel als Holz-Kastenelemente in die Fassaden integriert und ergänzen die mechanische Lüftung der Unterrichtsräume.
Die Sporthallenfassaden folgen dem Gestaltungs- und Materialkonzept des Schulgebäudes, um das Ensemble als Einheit erfahrbar zu machen. Geschlossene Fassadenbereiche aus hellem Klinker im Bereich des Vorplatzes akzentuieren den Eingang zum Schulgrundstück und ermöglichen den Einsatz von großformatigen Schriftzügen zur Adressbildung. An der Iranischen Straße reagiert der Fassadenentwurf auf die vorhandenen Alleebäume mit vertikal begrünten Fassadenflächen als Fortschreibung der Vorgartenzone auf besondere Weise.
Dach. Die Dachflächen werden mit extensiver Begrünung als gestaltete Fläche vorgesehen und dienen als Wasserspeicher zur Reduzierung des zu versickernden Regenwassers auf dem räumlich begrenzten Grundstück.

KONSTRUKTION, TRAGSYSTEM, AUSBAU

Schule

Der Neubau des Schulgebäudes wird als 4-geschossiger Massivbau ohne Unterkellerung konzipiert. Die Zwischenräume zwischen den Compartements werden für die Verwaltung im Erdgeschoss genutzt, eingeschossig geplant und mit Dachgärten versehen. Das Schulgebäude wird als Stahlbetonskelettbau mit einem regelmäßigen Stützenraster und Stahlbetonflachdecken in einer Stärke von 25-30cm geplant. Stützen werden entlang den Fassaden sowie im Bereich der Flurwände angeordnet. Die Brüstungen der Obergeschosse werden in Stahlbeton als Überzüge ausgebildet. Einzelne Flurwände werden im Obergeschoss zu wandartigen Trägern ausgebildet, um im Erdgeschoss z.B. in Mensa und Mehrzweckraum stützenfreie Räume erzeugen zu können. Die Treppenraumwände und einzelne aussteifende Flurwände werden in Stahlbeton mit 24cm Wandstärke vorgesehen, die Aufzugswände sind vorbehaltlich Schallschutzgutachten 20cm dick.
Die Aussteifung des Gebäudes wird über die zur Scheibe ausgebildeten Decken sowie die Nassraum- und Erschließungskerne realisiert. Die tragenden Bauteile werden in Stahlbeton geplant, Decken und Wände in Betongüte C25/30, Stützen in Güte C35/45. Die Gründung des Gebäudes erfolgt vorbehaltlich des Bodengutachten auf einer ca. 50cm starken elastisch gebetteten Sohlplatte in C30/37. Alternativ ist die Gründung über Einzelund Streifenfundamente hinsichtlich größerer Wirtschaftlichkeit zu prüfen. Die erdgeschossigen Sohlen spannen in diesem Fall in 25cm Dicke als selbsttragende Platten zwischen diesen Fundamenten und haben einen Unterbau mit einer kapillarbrechenden Schicht. Nichttragende Auffüllungsschichten unterhalb der Streifenfundamente werden ausgekoffert und durch verdichtete Kiesschotterpackungen ersetzt. Die auf dem Gelände vorhandenen Altbauten sind incl. Keller rückzubauen und mit tragfähigem Boden zu verfüllen. Ebenso sind nichttragfähige Auffüllungen und evtl. auch die Torfschicht auszukoffern. Das wegen der in unmittelbarer Nähe zum Grundstück verlaufenden U-Bahn-Trasse erstellte Erschütterungsgutachten zeigt die generelle Möglichkeit der Bebauung, ohne die Gründung vom Baugrund entkoppeln zu müssen. Ggf. sollten in der späteren Planung die Eigenfrequenzen der Decken kontrolliert bzw. abgestimmt werden.

Doppelsporthalle

Der Bereich der Sporthalle ist ebenfalls 4-geschossig, wobei die beiden Hallen im EG – 3. Obergeschoss übereinander angeordnet werden. Die untere Halle wird von Stahlbetonbindern im Abstand von ca. 4m auf einer Breite von 22,5m überspannt. Die Binder sind incl. der 20cm starken Stahlbetondecke ca. 140cm hoch und 40cm breit. Zur Nordseite sind die Geräteräume als Annex angeordnet und werden von 20cm starken Flachdecken überspannt. Umkleidekabinen und Waschräume sind der Halle auf der Südseite vorgelagert und werden von 20cm dicken Decken überspannt. Die Flurwand wird tragend ausgebildet, die Galerien entlang der Halle werden von einem die Hallenbinder tragenden Unterzug von der Halle abgeteilt.
Die obere Halle wird von 22,5m weit spannenden Trägern im Abstand von 4,0m mit Querschnitten von Breite / Höhe = 40cm / 120cm überdacht. Die Dachdecke des Umkleidebereiches wird als Flachdecke mit 20cm Stärke vorgesehen. 2 an den Gebäudeecken angeordnete Erschließungskerne sorgen mit der Rückwand der Umkleiden für die Gebäudeaussteifung. Die Gründung der Sporthalle soll über Einzel- und Streifenfundamente erfolgen. Die erdgeschossigen Sohlen spannen in diesem Fall in 25cm Dicke als selbsttragende Platten zwischen diesen Fundamenten und haben einen Unterbau mit einer kapillarbrechenden Schicht. Die Gründung der Treppenhäuser erfolgt vorbehaltlich des Bodengutachten auf einer ca. 40cm starken elastisch gebetteten Sohlplatte in C30/37. Nichttragende Auffüllungsschichten unterhalb der Streifenfundamente werden ausgekoffert und durch verdichtete Kiesschotterpackungen ersetzt.

TECHNISCHE GEBÄUDEAUSRÜSTUNG

Heizung

Zur Verringerung des Primärenergieverbrauchs, sowie der Betriebs- und Unterhaltskosten, werden regenerative Energien in das architektonische Konzept integriert. Es wird ein Anschluss an dem örtlichen Fernwärmesystem vorgesehen, dass die gesamte Heizlast und den Lüftungswärmebedarf deckt. Die Fernwärme des örtlichen Versorgers wird aus Kraft-WärmeKopplung gewonnen und erfüllt somit die Anforderungen an das Gebäude-Energiegesetz. Die Sporthallen werden mit einem homogenen Flächenheizsystem im Niedertemperaturbetrieb geplant. Somit wird zum einen der Erzeugungsaufwand minimiert und zum anderen die Beheizung der Sporthalle auf den Aufenthaltsbereich konzentriert. Durch die homogene Wärmeabgabe verbessert sich zusätzlich die Behaglichkeit in der Sporthalle. Ein weiteres primärenergetisches Einsparungspotential bietet die Verwendung einer Photovoltaikanlage, die problemlos in die Dachkonstruktion des Schulgebäudes integriert werden könnte. Der erzeugte Strom kann zur Eigenverwendung genutzt und/oder beim Energieversorgungsunternehmen eingespeist werden.

Lüftung

In den Mehrzweck- und Mensaräumen wird zur Bereitstellung einer hygienischen Raumluftqualität, sowie zur Verringerung der Lüftungswärmeverluste in den Wintermonaten, eine zentrale Zu- und Abluftversorgung vorgesehen. Für die Unterrichtsräume ist anhand eines Lüftungskonzeptes der notwendige Luftwechsel zu untersuchen, um die maximal zulässigen CO2-Konzentrationen des Landes Berlin sicher zu stellen. Für die Ausgabeküche wird eine separate mechanische Lüftungsanlage vorgesehen, die in Kompaktbauweise geplant wird. Die innenliegenden WC-Bereiche, sowie die Dusch- und Umkleidebereiche werden ebenfalls mechanisch be- und entlüftet.

Wärmerückgewinnung

Die vorgesehenen Lüftungsanlagen werden mit hocheffizienten Wärmerückgewinnungssystemen mit mindestens 80 % Rückwärmgrad vorgesehen. Der Anteil der Wärmerückgewinnung verbessert somit den EnEV-Nachweis der Gebäude.

Tageslichtausnutzung und Künstliche Beleuchtung

Die Beleuchtung mit künstlichem Licht wird mittels Präsenzmelder mit integrierten Helligkeitssensoren ein- und ausgeschaltet und tageslichtabhängig gedimmt. Hierbei kann sowohl ein energetisch optimierter Anlagenbetrieb gewährleistet als auch die thermische Belastung, durch die Leuchtmittel, in den Sommermonaten minimiert und das Raumklima verbessert werden. Des Weiteren werden zur Minimierung des Energieverbrauchs in allen Gebäudeteilen LED-Leuchtmittel eingesetzt.

BRANDSCHUTZ

Das Gymnasium Schulstraße hat eine Höhe (Oberkante des obersten Fußbodens von Aufenthaltsräumen) von ca. 13 m, die Sporthalle eine Höhe von ca. 8,65 m über Geländeoberfläche. Sie sind damit in die GK 5 einzuordnen. Zusätzlich ist der Sonderbautatbestand „Schule“ erfüllt und die Schulbaurichtlinie (in Berlin als Muster-Richtlinie) zu beachten. Das aus Gebäudeklasse und Sonderbautatbestand erforderliche Konzept des baulichen, anlagentechnischen und organisatorischen Brandschutzes nutzt dabei die von der Architektur vorgegebenen pädagogischen Abschnitte (Compartments) für die Belange eines sicheren und genehmigungsfähigen Baukörpers.

Baustoffe und Bauteile

Tragende sowie raumabschließende Bauteile sind in der GK 5 feuerbeständig (F 90) herzustellen. Die Schulbaurichtlinie stellt keine zusätzlichen Anforderungen an Baustoffe oder Bauteile. Auch bei einer feuerbeständigen Baukonstruktion kann in Berlin Holz als Baustoff für alle tragenden und raumabschließenden Bauteile verwendet werden, wenn der erforderliche Feuerwiderstand gewährleistet wird.

Brand- und Rauchabschnitte

Die erforderlichen Brandabschnitte orientieren sich an der räumlichen Organisation und Gestaltung des Entwurfs. Durch die Teilung der Baukörper in Compartments, die durch feuerbeständige bzw. feuerhemmende Wände und Türen getrennt sind, entstehen sichere Bereiche, die einer Ausbreitung von Feuer und Rauch vorbeugen. Diese „sicheren Bereiche“ folgen der pädagogischen Bereichsbildung. Übergroße Compartments (>400 m²) werden zusätzlich durch geeignete Maßnahmen in Brand- oder Rauchabschnitte (Cluster max. 400 m²) unterteilt, um insbesondere die Ausbreitung von Brandgasen zu behindern.

Flucht- und Rettungswege

Die Fluchtwege für Schülerinnen und Schüler wie die Rettungswege für Kräfte der Feuerwehr führen über drei notwendige Treppenräume. Jedes Compartment kann im Brandfall über eine notwendige Treppe in einem Treppenraum sowie über Zugänge zum Nachbarcluster entfluchtet werden. Durch eine intelligente Markierung der Rettungswege (Fluchtweglenkung) kann auch die offene Treppenanlage zusammen mit der Eingangshalle für Fluchtwegaufgaben genutzt werden.

Sporthalle

Ebenso wie die Schule folgen die Mehrzweckbereiche in der Aufteilung der Brandabschnitten den funktionalen Zusammenhängen sowie an der horizontalen und vertikalen Struktur der konsequent und übersichtlich strukturierten Gebäude. Entsprechend der GK werden sie aus feuerbeständigen tragenden und raumabschließenden Bauteilen (Wände und Türen) hergestellt. Eine offene sowie eine Treppe im Treppenraum sorgen für die notwendigen Flucht- und Rettungswege.

Löschsysteme, System zur Fluchtweglenkung

Durch die konsequente Anpassung des Brandschutz- und Rettungswegkonzepts an die pädagogischen Erfordernisse eines modernen und kommunikativen Schulbetriebs durch Schaffung ausreichende sicherer Bereiche sind Abweichungen von der Bauordnung in geringem Umfang erforderlich. Die in der Schulbaurichtlinie geforderten Einrichtungen zur Rauchableitung, zum Blitzschutz, zur Sicherheitsbeleuchtung und zur Sicherheitsstromversorgung werden umgesetzt. Die geforderten Systeme zur Brandfrüherkennung und Alarmierung werden durch ein System für die Rettungsweglenkung ergänzt, das dafür sorgt, dass von Feuer oder Rauch beeinträchtigte Rettungswege nicht mehr benutzt werden, sondern Flucht und Rettung ausschließlich über sichere Rettungswege erfolgt.

Aufstell- und Bewegungsflächen der Feuerwehr

Die kompakten Gebäude (Schule und Sporthalle) sind direkt an öffentlichen Straßen oder durch vorgelagerte Freiflächen für die Feuerwehr gut auffindbar angeordnet. Eine Umfahrung der Gebäude zu Rettungs- und Löschzwecken ist über die Flächen für Ver- und Entsorgung sowie über die befestigten Terrassen möglich.

REGENWASSERMANAGEMENT UND ÖKOLOGIE

Ein grüner Rahmen mit freiwachsenden Hecken dient als ökologisch hochwertige Unterpflanzung des Rings aus Bäumen. In Kombination mit den jahreszeitlich regelmäßig aufwachsenden Wiesen entsteht ein abgestufter ökologisch hochwertiger grüner Saum. Der vielseitige Baumbestand des Grundstücks wird größtenteils in die Gestaltung integriert. Die Vegetationsflächen dienen der Versickerung und werden als abgesenkte schadlos überflutbare Flächen modelliert und mit einer strapazierfähigen Bepflanzung angelegt, die dem starken Nutzungsdruck standhalten. Entsprechend der hydraulischen Berechnung werden offene Versickerungsflächen
sowie ggf. Rigolen geplant, dabei können auch Löschwasser und Bewässerung der Dachgärten in das System integriert werden und 100% des Regenwassers auf dem Grundstück versickern. Auf den Dachflächen wird eine landschaftlich gestaltete Begrünung vorgeschlagen, die den angrenzenden Compartments als attraktive Kulisse
dient und viel Regenwasser zurückhält. Die Begrünung mit heimischen Gräsern, Stauden und Gehölzen sowie Sedumarten verbindet extensiven Pflegeaufwand mit hoher ökologischer Qualität. Rankhilfen für Fassadenbegrünungen, Bienenstöcke und Nisthilfen für Vögel und Fledermäuse verbinden ökologische Aspekte mit Unterrichtsinhalten und lassen sich gemeinsam mit den Schüler:innen gestalten.