Städtebauliche Konzeption und äußere Erschließung

In Marzahn im Nordwesten Berlins wird ein neues Schulzentrum für die Integrierte Sekundarschule Garzauer Straße entstehen. Das Plattenbauviertel mit bis zu 12-geschossigen Wohnscheiben profitiert von der starken Durchgrünung der Quartiersstraßen und halböffentlichen Innenhöfe. Durch die beiden erhaltenen Sporthallen auf dem Wettbewerbsareal ist der ehemalige Schulstandort ablesbar, dessen Schulhäuser abgebrochen wurden, als die Anzahl an Kindern im Quartier rückläufig war. Die Vegetation hat sich das Areal zurückerobert, Trampfelpfade zeigen die fußläufigen Abkürzungen der Bewohner:innen, die die Busstationen und die Nahversorgung im Norden mit dem Quartier im Süden verbinden. Das neue Schulgebäude muss sich in diesem vielschichtigen Kontext behaupten.

Das Konzept der Schule sieht die Öffnung des Mehrzweckraums mit zuschaltbarer Mensa, der Bibliothek und des Schulgartens für die Nachbarschaft vor, um durch den Schulneubau einen Mehrwert für das Quartier zu schaffen. Diesen Gedanken der Öffnung der Schule führen wir durch die Ausbildung eines Quartiershauses fort, welches seitens der Schule und nach Schulschluss seitens des Quartiers genutzt werden kann. Die Doppelnutzung dieser Räume wird die tägliche Nutzungsdauer der Schule verlängern und Impulse in die Umgebung senden, die Schule entwickelt sich zum Zentrum des Quartiers.

Dieses wird momentan durch eine zentralen Erschließungsachse gebildet, die die Supermärkte und die Bushaltestellen im Norden mit den Wohnscheiben im Süden verbindet. Die Achse mündet in einem Platz mit kleinkronigen Bäumen. Wir nutzen diese Situation und erweitern den kleinen Hain zu einem Vorplatz, der die Adresse der Schule formuliert. Hier liegt das Foyer, welches nach Norden zum Vorplatz einen eindeutigen Haupteingang formuliert, da über die zentrale Erschließungsachse des Quartiers die meisten Schülerinnen und Schüler zu erwarten sind. Das transparente Foyer wird zum Bindeglied zwischen dem halböffentlichen Quartiershaus im Westen und dem internen Schulhaus im Osten. Nach Süden öffnet sich das Foyer auf den Schulhof, in den auch die Außensportanlagen der Schule integriert sind. Durch die beidseitige Erschließung von Norden und Süden kann das Foyer bei öffentlichen Veranstaltungen im Quartiershaus als Durchwegung durch das Grundstücks genutzt werden.

Östlich des Foyers schließt sich das Schulhaus mit den internen Bereichen an. Der massive Sockel nimmt alle gemeinschaftlich genutzten Bereiche der Schule auf, die entlang der Schulstraße organisiert sind. Auf diesem Sockel werden die Compartementhäuser als 3-geschossige filigrane Skelettbauten aufgestellt. Rücksprünge in den Volumen der Compartementhäuser generieren Terrassen, die als Klassenzimmer unter freiem Himmel genutzt werden können. Das Quartiershaus bildet den musischen Endpunkt der Schulstraße im Westen – als Pendant formuliert die Sporthalle den Endpunkt der Schulstraße im Osten und ist als eigenständiges Volumen ablesbar. Um eine unabhängige Nutzung der Sporthalle für Vereine anbieten zu können, wird an der Ostseite ein zweiter Eingang auf dem Niveau der Garzauer Straße ausgebildet.

Die bis zu 12-geschossige Wohnscheiben erfordern eine sensible Gestaltung der Dachflächen, die als 5.Fassaden allseitig einsehbar sind. Die vier Volumina des Quartiershauses, der beiden Compartementhäuser und der Sporthalle werden über gefaltete Dächer analog der bestehenden Sporthallen gestalterisch zusammengeführt und bilden eine attraktive Dachaufsicht. Die Faltwerke aus Brettschichtholz generieren zudem attraktive Deckenuntersichten in den Innenräumen. Auf diese Weise entstehen verwandte Baukörper, die gemeinsam mit den bestehenden Sporthallen ein Ensemble bilden.

Inneres Erschließungssystem

Das Erschließungssystem im Innenraum folgt einer klaren Logik: Das transparente Foyer formuliert den Haupteingang der Schule nach Norden und öffnet sich nach Süden auf den Schulhof, hier wird ein zweiter Eingang ausgebildet. Das Foyer bildet die Eingangshalle der Schule aus, hier liegt die Verwaltung mit dem Sekretariat und die Garderoben. Die Schulstraße kreuzt das Foyer und verbindet als zentrale Erschließungsachse die übergeordneten Nutzungen im Quartiershaus im Westen mit dem Schulhaus und der Sporthalle im Osten. Die Schulstraße ist im Süden direkt am Schulhof angeordnet und öffnet sich auf den Freibereich. Durch die natürliche Belichtung bietet sie sich als Aufenthaltsbereich und bei schlechtem Wetter auch als Pausenhalle an. Zwei Treppenhäuser erschließen von der Schulstraße die beiden auf den Sockel aufgestellten Lernhäuser mit den Compartments. Auf diese Weise werden individuelle Adressen für die Compartments im Erdgeschoss geschaffen, die über kurze und intuitive Wege direkt mit den gemeinschaftlich genutzten Bereichen und den Fachklassen erschlossen werden.

Das flexible Quartiershaus

Das Quartiershaus vereint alle seitens der Schule und der der Öffentlichkeit gemeinsam genutzten Bereiche, diese werden durch die Fachklassen der musischen Fächer ergänzt. Der großzügige und doppelgeschossige Mehrzweckraum bildet gemeinsam mit dem Speiseraum der Mensa eine tiefe Raumspur im Süden des Quartiershauses aus und öffnet sich großzügig auf den Schulgarten. Hier stehen Außensitzplätze zum Mittagessen und für Veranstaltungen zur Verfügung. Der Mehrzweckraum lässt sich über mobile Trennwände in die angrenzende Schulstraße und den Speisesaal öffnen. Im Veranstaltungsfall kann das Foyer gegenüber dem Schulhaus geschlossen und als Vorzone oder Cateringbereich für Veranstaltungen im Quartiershaus genutzt werden. Der Speisesaal der Mensa ist für große Veranstaltungen zuschaltbar oder kann als Backstagebereich genutzt werden. Die Lesegalerie der Bibliothek im 1.Obergeschoss ist ebenfalls zuschaltbar und kann als Galerie oder Tribüne für weitere Zuschauer:innen dienen. Durch die Nähe der Musikräume, der Garderobe und der Sanitäranlagen entsteht ein multifunktionaler Veranstaltungsbereich, der unterschiedlichste Formate wie Schultheater oder Abschlussfeiern, Quartierstreffen oder Bürgerbeteiligungen aufnehmen kann. Die Küche der Mensa und die Lehrküche können für die Bewirtung genutzt werden. Vom Westen wird ein weiterer und barrierefreier Eingang in die Schulstraße geschaffen, der den Veranstaltungsbereich auch autark erschließt und die Belieferung der Mensa garantiert, hier liegen auch die beiden barrierefreien Stellplätze.

Im 1.Obergeschoss werden neben der auch öffentlich genutzten Bibliothek die Fachklassen der Kunst, Informatik und die Inklusionsräume unter dem gefalteten Dach als „Marktplatz“ organisiert. Um eine zentrale Fläche für Projektarbeit oder Ausstellungen werden die thematischen Fachräume angeordnet und über transparente Innenwände auf den Marktplatz geöffnet. Diese Raumzone bietet sich auch für Angebote der Ganztagesbetreuung und für Abendkurse der Nachbarschaft an.

Das flexible Schulhaus

Die Erschließung der Schule folgt durch die Schulstraße einer klaren Ordnung, die alle Bereiche vom Quartiershaus bis zur Sporthalle eindeutig, einsehbar und intuitiv verbindet. Die Fachklassen für Naturwissenschaften und der WAT-Bereich sind in dem massiven Sockel auf Werkhöfe orientiert, die sich als Arbeits- und Experimentierbereiche im Freien anbieten. Die Fachklassen sind in thematischen Clustern organisiert und gruppieren sich jeweils um eine Ausstellungs- und Experimentierzone an der Schulstraße. Dadurch bilden die Fachcluster eigene Adressen an der Schulstraße aus, die die Arbeit innerhalb des Fachclusters präsentieren.

Von der Schulstraße werden die Compartments in den Obergeschossen über breite einläufige Treppen erschlossen, die dadurch ebenfalls Adressen an der Schulstraße und am Schulhof ausbilden. In den Compartmenthäusern werden jeweils drei baugleiche Compartments übereinander gestapelt. Die Stammklassen können in Teilungsräume erweitert werden und gruppieren sich um eine offenen Lernzone, das sogenannte Forum, welches das Herz jedes Compartments bildet. Durch die Subtraktion der Werkhöfe im Norden und der Lernterrassen im Süden wird das Forum natürlich belichtet. Als zentraler Treffpunkt bietet es sich für unterschiedliche Aktivitäten wie individuelles Lernen, Gruppen- und Projektarbeit, aber auch als attraktiver Spiel- und Aufenthaltsbereich in den Pausen an.

Die Schulstraße mündet in der Galerieebene der Sporthalle, die den Endpunkt der Schulstraße definiert. In dieser Ebene sind die Umkleideräume angeordnet. Die Sporthalle liegt ca. 3m tiefer als die Schulstraße, um einen ebenerdigen Anschluss an das Terrain im Osten mit dem Nebeneingang für Sportvereine zu schaffen. Zwei Treppenhäuser erschließen alle Ebenen der Dreifachsporthalle und verbinden diese mit der Schulstraße und dem Pausenhof mit den Außensportflächen. Auf dem Niveau der Sporthalle sind die Geräteräume angeordnet. Das gefaltete Dach aus Brettsperrholz und die dreiseitige Belichtung der Sporthalle über Industrieglas mit außenliegenden Lamellen generiert ein blendfreies Licht für alle Hallenteile. Der massive Sockel des Schulhauses setzt sich in der Sporthalle fort und nimmt innenseitig die Prallwand auf. Auf diese Weise kann eine hochfunktionale und atmosphärisch reizvolle Sporthalle geschaffen werden, die sich aus der Struktur der Schule entwickelt.

Architektonisches Konzept, robustes Tragwerk

Der Schulbau hat sich in den letzten 100 Jahren wie keine andere Typologie grundlegend gewandelt. Aktuelle pädagogische Konzepte stellen ebenso wie der Ganztag, die Inklusion und die Digitalisierung neue Anforderungen an den Raum. Der Struktur eines Schulhauses kommt daher eine große Bedeutung hinsichtlich ihrer Flexibilität zu, um nicht nur den heutigen Anforderungen einer Compartmentschule, sondern auch zukünftige Entwicklungen aufnehmen zu können. Das Schulhaus wird daher als hochflexibles Regal aus Stahlbetonfertigteilen mit einem Achsraster von 8,40 vorgeschlagen, in die unterschiedlichste Raumkonzepte durch nichttragende und mobile Wandelemente eingebaut werden können. Das Tragsystem bietet unzählige Ausbaumöglichkeiten, dadurch sind unterschiedliche Raumkonzepte möglich, die durch öffenbare Wandelemente an den täglichen Bedarf der Pädagogik angepasst werden können. Den Stammklassen können Teilungsräume zugeschaltet werden, durch die Öffnung von mobilen Wandteilen entstehen fließende Lernlandschaften.  

Neben der hohen Flexibilität spielt die Materialität für uns eine entscheidende Rolle: Die Symbiose aus Beton und Holz reduziert den Beton zugunsten des nachwachsenden Baustoffs Holz, wo dies aus statischer und brandschutztechnischer Sicht sinnfällig ist. Diese Materialkombination findet in unterschiedlichen Konstellationen Anwendung: Die Compartmenthäuser erhalten ein weitgespanntes Tragwerk aus robusten Beton-Fertigteilstützen und Unterzügen, in die leichte und filigrane Holz-Beton-Rippendecken eingehängt werden. Die Holzrippen generieren im Inneren des Schulhauses eine warme und wohnliche Atmosphäre, die durch weitere Holzeinbauten und Oberflächen ergänzt wird. Die Gebäudetechnik geht mit dem Tragwerk eine Symbiose ein. Dezentrale Lüftungszentralen in jedem Compartment reduzieren die Längen der Trassen und werden zwischen den Holzträgern der Holz-Beton-Verbunddecke angeordnet.

Die Sporthalle erhält im Erdgeschoss eine massive Außenwand mit innenseitiger Prallwand, auf die eine lichte Haube als reine Holzkonstruktion aus Brettschichtholz aufgesetzt wird. Das gefaltete Dach aus Brettschichtholztafeln wird von den Holzstützen abgetragen. Das Quartiershaus adaptiert diese hybride Konstruktion. Auf dem massiven Sockel wird ein Holztragwerk aufgestellt. Die stärker geneigte Faltung des Daches macht die übergeordnete Bedeutung des Quartiershauses ablesbar.

Konstruktion und Material                                                   

Die Fassaden bildet das Primärtragwerk nach Außen ab. Vor den vertikalen und horizontalen Tragelementen des Gebäudes ist eine hinterlüftete Bekleidung mit Faserbeton-Tafeln und Mineralfaser-Dämmung geplant. Die Fassade der Klassenräume ist als modulare, elementierte Holz- oder Holz-Aluminium-Konstruktion vorgesehen, die an den Tragelementen des Beton-Skelettbaus lastabtragend befestigt wird. Oberhalb der opaken und gedämmten Brüstungsbereiche ist die Konstruktion bis zur Deckenkonstruktion verglast und ermöglicht damit eine optimale Belichtung bis in die Tiefe der Räume. Mit der vorgesehenen Kombination aus Dreh- und Klappfenstern können die unterschiedlichen Lüftungskonzepte realisiert werden. Der obere Klappflügel ist mechanisch öffenbar und dient der kontrollierten Querlüftung und Nachtauskühlung.

Zur Reduktion der solaren Energieeinträge sind außenliegende textile Sonnenschutzanlagen als Markisoletten vorgesehen und wo erforderlich durch einen innenliegenden Blendschutz ergänzt. Durch den auskappbaren unteren Bereich der Verschattungsanlagen bleibt der visuelle Außenbezug auch bei heruntergefahrenem Sonnenschutz erhalten und die Tageslichtversorgung verbessert. Die Brüstungshöhe beträgt 80cm, da die tiefe Brüstung mit integriertem Heizkörper als Absturzhöhe angesetzt wird. Dies ermöglicht einen Ausblick der SchülerInnen im Sitzen.

Der Innenausbau folgt dem Grundkonzept der Serialität, Elementierung und Vorfertigung und wird additiv zwischen die Stahlbetonstützen gesetzt. Transparente und transluzente Wandelemente in starrer oder mobiler Ausführung wechseln sich je nach Bedarf mit opaken Wandelementen mit absorbierender Oberfläche ab. Wo möglich, werden Innenausbauten aus nachwachsenden Rohstoffen wie Holz erstellt, um robuste, langlebige und wartungsarme Oberflächen zu schaffen, die gleichzeitig eine wertige und warmtonige Atmosphäre schaffen. In den Klassen ist eine gute Sprachverständlichkeit ebenso wichtig die Anordnung von absorbierenden Flächen, um den Geräuschpegel zu reduzieren, diese werden auch in der Schulstraße zum Einsatz kommen. Im Mehrzweckbereich bietet die gefaltete Holzdecke gezielte Reflektionsflächen für Vorträge und musikalische Aufführungen. Die Fachräume für Musik werden mit schalldämmenden Maßnahmen ausgestattet.

Tragwerksbeschreibung, Rationalisierung des Planungs- und Bauprozesses                        

Bei der Konstruktionswahl wurde größtes Augenmerk auf die Verwendung des nachwachsenden Rohstoffs Holz in einer intelligenten Kombination mit recyceltem Beton gelegt. Die Kombination der beiden Baustoffe verbindet die strukturellen Stärken beider Baustoffe auf nachhaltige, modulare und wiederverwendbare Art, die den Anforderungen an die Struktur, den Schall- und Brandschutz gerecht wird. Dem Tragwerk liegt ein durchgehendes Tragraster von 8,40*8,40 zugrunde, um eine hohe Flexibilität im Innenraum zu generieren und die Anzahl der Tragelemente auf ein Minimum zu beschränken. Das Tragwerk besteht aus einer modularen Holzhybrid-Tragkonstruktion, in der die Einzelkomponenten entsprechend ihrer Material- und Bauteileigenschaften effizient miteinander kombiniert werden. Der Anteil von Beton soll wo möglich reduziert werden. Die Geschossdecken und Dächer der Compartmenthäuser sind als vorgefertigte Holz-Beton-Verbunddecken mit einer Spannweite von 8,40m vorgesehen. Die vorgefertigte Deckenmodule bestehen aus Holzrippen, die mit einer dünnen Betondecke verbunden sind. Diese Module können weitestgehend trocken auf der Baustelle montiert werden. Alle Stahlbetonstützen und -unterzuge können ebenfalls als Fertigteile vorfabriziert werden, um die Bauzeit weiter zu beschleunigen. Die Unterzüge bekommen vorgeformte Regeldurchbrüche, um die Verteilung der TGA Leitungen zu ermöglichen. Die Aussteifung erfolgt über die Kerne und Technikschächte aus Stahlbetonhalbfertigteilen / -hohlwände. Die weitgespannten Dächer über der Sporthalle bestehen aus einer einfachen Konstruktion aus Brettschichtholzbalken, die ebenfalls eine schnelle Montage ermöglichen. Zwischen den tragenden Balken ist eine einfache und klassische Holzdachkonstruktion geplant. Die Gründung der Bauteile erfolgt unter der Oberkante Gelände und wenn möglich als Flachgründung in Stahlbeton, z.B. als lastabtragende Bodenplatte in WU-Qualität. Um den konstruktiven Brandschutz der Holzbauteile zu gewährleisten, werden die Strukturelemente aus Holz so dimensioniert, dass ein durch die Abbrandrate im Brandfall minimierter Querschnitt weiterhin robust und tragfähig ist. Die Verbindungen der Holzbauteile werden ebenfalls so ausgelegt, dass diese im Brandfall ihre Tragfunktion erfüllen. Durch die Modularität der Bauelemente kann der Planung- und Bauprozess stark vereinfacht werden. Der hohe Vorfertigungsgrad der Struktur, der Fensterelemente und des Innenausbaus bildet sich in der Wirtschaftlichkeit des Projekts und einer Verkürzung der Planungs- und Bauzeit ab.

Freianlagen und Regenwassermanagement                                                                      

Die grüne Nord-Süd Verbindung Richtung Cecilienstraße mit Anschluss an das Radwege- und Busnetz mündet in einem zentralen Platz, der sich beidseitig des Schulgebäudes erstreckt. Auf der Nordseite wird der bestehende Platz mit Baumhain integriert und mit einem Sitzelement ergänzt. Auf der Südseite rahmt eine beidseitig nutzbare Tribüne den Platz, die zum Aufenthalt in der Pause, als grünes Klassenzimmer und für Veranstaltungen genutzt werden kann. Die befestigte Fläche aus Betonstein beschränkt sich auf die zentrale Platzfläche und die Hauptwegeachse in Ost-West-Richtung, sodass alle anderen Oberflächen weich und durchlässig gestaltet werden können. Spiel, Aufenthalt, Bewegung und Sport sind auf dem Pausenhof und den Sportflächen in sinnvolle Zusammenhänge zu bringen und bilden ein Cluster mit eigener Materialität aus. Um die Aktivität und Kommunikation zu fördern, liegen der multifunktionale Sportplatz und die Laufbahn direkt an den Pausenflächen und können mehrfach angeeignet werden. Damit ist eine Nutzungsüberlagerung möglich, die die Flächen effizient in Gebrauch nimmt. Eine einheitliche Fläche aus grünem Kunststoffbelag zusammen mit spielerischen Markierungen verbinden die Sportflächen mit Bewegungsangeboten wie Reckstange, Trampoline und Tischtennis. Vielseitig programmatische Orte im Grünen verteilen sich über das gesamte Schulgelände. Für den Schulgarten wird eine Fläche ausgewiesen, die mit einem gemulchten Weg erschlossen ist. Entlang des Wegs können Kinder und Lehrer Pflanzparzellen abstecken und Hochbeete selbst gestalten. In direkter Nähe zur Mensa bietet der Garten Aufenthaltsorte für die Mittagspause und lädt zum Naschen von eigens angebautem Obst und Gemüse ein. Über den südlichen Nebeneingang ist der Garten außerhalb der Schulzeiten auch für die Nachbarschaft zugänglich. In den Werkhöfen und Lernterrassen bestehen vielseitige Angebote den Unterricht im Freien zu gestalten und bieten Außenräume für Kunstinstallationen und Ausstellungen.

Die bestehenden Gehölze tragen erheblich zur Atmosphäre bei und werden, soweit wie möglich, in die Gestaltung integriert. Der wilde Saum auf der Nord- und Südseite wird mit kleinkronigen Bäumen ergänzt. Dabei entsteht ein heterogene Vegetationsbild aus Bestandsbäumen, blühenden Sträuchern, Obstgehölze und Nussbäumen. Der Vegetationssaum schafft einen schützenden Übergang zwischen Pausenfläche und umliegenden Straßen sowie den privaten Gärten im Norden. Zur Verbesserung des Mikroklimas wird eine Fassadenbegrünung vorgesehen.

Die Topografie auf dem Gelände fällt Richtung Osten ab, während der Neubau und die geplanten Sportflächen eine ebenes Geländeniveau ausbilden. Der Höhenunterschied wird mit einer Mauer abgefangen, an dessen Unterkante eine Mulde verläuft, die, sobald es die Topografie zulässt, in freier Form fortgeführt wird. Auf diese Weise können trotz des beengten Raums möglichst viele Bestandsgehölze des Vegetationssaums erhalten werden. Entlang des Schulgebäudes und am Eingangsbereich werden Mulden-Rigolen Systeme als platzsparende Tiefbeetvariante vorgesehen. Zum Schutz vor Überflutungen werden zusätzlich die Eingangsbereiche mit Betonrinnen versehen, die mit den unterirdischen Versickerungsanlagen verbunden werden. Das anfallende Regenwasser der Dachflächen wird von den Clustern und der Sporthalle über das nördliche Mulden-Rigolen-System entwässert. Das Regenwasser des Gemeinschaftshauses wird in einer Zisterne gesammelt und zur Bewässerung, insbesondere des Schulgarten genutzt.

Brandschutz und Rettungswegkonzept                           

Die in der Bauordnung Berlin definierten brandschutztechnischen Schutzziele werden für die im Wettbewerb betrachtete integrierte Sekundarschule durch die Umsetzung der Anforderungen aus der Berliner Bauordnung sowie der Anforderungen aus der Muster-Schulbau- Richtlinie- MSchulbauR , unter Berücksichtigung der hierzu vorliegenden Entscheidungshilfen der Obersten Bauaufsicht- EHB erreicht. Das Schulgebäude wird als Gebäude der Gebäudeklasse 5 betrachtet und gemäß § 4, Nummer 13 BauO Bln als Sonderbau eingestuft wird. Das 'Quartierhaus' mit Aula, Mehrzwecksaal und Mensa ist zur Nutzung von mehr als 200 Personen vorgesehen, wonach die Anforderungen der Muster-Versammlungsstättenverordnung- MVStättVO umzusetzen sind und gemäß § 2 (4) Nummer 7 BauOBln ein weiterer Sonderbautatbestand erfüllt wird. Dies trifft für den Bereich der Dreifeld- Sporthalle nicht zu, da sie für die Nutzung von weniger als 200 Personen geplant ist.

Tragende und aussteifende sowie raumabschließende Bauteile in dem betrachteten Schulgebäude werden, entsprechend den Anforderungen der Berliner Bauordnung (BauO Bln) an Bauteile in Gebäuden der Gebäudeklasse 5 feuerbeständig umgesetzt. Zwischen den modular zusammengefügten Compartments als Nutzungseinheiten sind Trennwände vorgesehen, die entsprechend den Anforderungen an die tragenden und aussteifenden Bauteile feuerbeständig sein werden. Innerhalb der Nutzungseinheiten der Compartments bestehen keine Anforderungen an die Feuerwiderstandsfähigkeit, dadurch können diese Bereiche flexibel bespielt werden.

Das Quartiershaus und die Sporthalle werden durch Brandwände vom Schulhaus getrennt. Auf die Ausbildung einer weiteren, inneren Brandwand zwischen den beiden Compartmenthäusern wird abweichend und unter Berücksichtigung der Ausführung einer feuerbeständigen Trennwand im Bereich der Schulstraße verzichtet. Für die Ausführung der Compartmenthäuser in Holz- Hybridbauweise muss das raumabschließende Bauteil feuerhemmend sein. Außenwandbekleidungen sind einschließlich der Dämmstoffe und Unterkonstruktionen schwerentflammbar herzustellen. An den Außenfassaden zu den notwendigen Treppenräumen und im Bereich geschossübergreifender, hinterlüfteten Außenbekleidungen werden besondere Maßnahmen ergriffen, die einen Brandübertrag an diesen Bereichen verhindern.

Gemäß Punkt 3.1 MSchulbauR müssen für jeden Unterrichtsraum im selben Geschoss mindestens zwei voneinander unabhängige Rettungswege zu den Ausgängen ins Freie oder zu notwendigen Treppenräumen zur Verfügung stehen. Hierbei wird in der Planung berücksichtigt, dass der erste Rettungsweg jeweils über einen notwendigen Treppenraum oder direkt über den Ausgang ins Freie, in Luftlinie gemessen, in 35 m und zusätzlich mindestens ein Ausgang in eine benachbarte Nutzungseinheit, eine Halle oder einen weiteren Treppenraum in 25 m, in Lauflinie gemessen erreichbar ist. Die nutzbare Breite eines jeden Teils der Rettungswege ist mindestens mit 1,20 m je 200 darauf angewiesener Benutzer:innen / Schüler:innen vorzusehen. Die Rettungswege in dem hier betrachten Schulgebäude und den einzelnen Gebäudeteilen entlang der Schulstraße mit Quartierhaus und Sporthalle sind ausschließlich und in allen Geschossen des Schulgebäudes (Sonderbau) baulich sichergestellt. Hierbei werden die Rettungswege aus den Gebäudeteilen des Quartierhauses, als Versammlungsstätte, und der Sporthalle autark und direkt im Gebäude und unabhängig zu den Türöffnungen als Verbindung zur Schulstraße gesichert.

Für das betrachtete Schulgebäude wird unter Berücksichtigung der Kompensationen der Rettungswegführung in den Compartments als Nutzungseinheiten sowie der geringfügigen Überschreitung der Rettungsweglänge von 25 m zum angrenzenden Lerncluster um ca. 2 m eine Brandmeldeanlage mit automatischen Brandmeldern sowie ebenfalls mit Handfeuermeldern (nichtautomatische Brandmelder) vorgesehen. Die Zentraltechnik dieser Brandmeldeanlage realisiert auch die Funktion der Zentrale der Alarmierungsanlage (Hausalarmzentrale)., indem die Alarmierungseinrichtung angesteuert wird. Brandmeldungen müssen von der Brandmeldezentrale unmittelbar und automatisch zur Leitstelle der Feuerwehr weitergeleitet werden. Eine Sicherheitsbeleuchtung wird vorgehalten.

Die Entrauchung der Unterrichts- und Schüleraufenthaltsbereiche erfolgt natürlich über öffenbare Fenster. Für innenliegende Unterrichtsbereichen und Aufenthaltsbereiche von mehr als 200 m² werden zur Unterstützung der Brandbekämpfung geeignete Maßnahmen zur Entrauchung getroffen.

Energetisches Konzept und Lüftung

Durch den Entwurf wird eine kompakte Gebäudestruktur und eine homogene Fassadengestaltung vorgeschlagen. Der hochgedämmte Aufbau der Hüllflächen führt zu einer deutlichen Begrenzung von Transmissionswärmeverlusten und thermischen Schwachstellen. Konstruktive Maßnahmen und Detailausführungen sichern darüber hinaus die Winddichtigkeit der Gebäudehülle zur gezielten Minderung unkontrollierter Lüftungswärmeverluste. Die konstruktive Gestaltung der Fensterflächen folgt bewusst den hohen Anforderungen an den sommerlichen und winterlichen Wärmeschutz. Durch die Konstruktion als dreischalige Fenster entstehen mehrere wärmepuffernde Zwischenräume. Zusammen mit außenliegenden Sonnenschutzvorrichtungen wird eine helle aber blendfreie Belichtung mit einem hohen Tageslichtfaktor erreicht. Durch die oberirdische Anordnung der Technikräume kann auf die Ausbildung eines Untergeschosses verzichtet werden.

Regenerative Wärmeversorgung: Die für das Gebäude erforderliche Wärmeenergie wird durch die am Grundstück anliegende Fernwärmeversorgung gewonnen. Die Wärmeerzeugung erfolgt dabei mit einem sehr günstigen Primärenergiefaktor, da die Fernwärme als Nebenprodukt der Stromerzeugung mit einem hohen regenerativen Anteil bewertet wird. Vom Hausanaschlussraum in der Nähe einer vorhandenen Versorgung erfolgt die Verteilung der Wärme in einem, die Bauteile verbindenden, Betonkanal über vorisolierte Fernheizleitungen bis zur Sporthalle. Weiter verbessert wird das energetische Gesamtkonzept durch die Integration von einer solarthermischen Anlage auf dem Dach der Sporthallen zur Bereitstellung von Warmwasser für die Duschbereiche, die vornehmlich in den Abendstunden durch Vereinssport genutzt werden. Die durch Sonnenenergie gewonnene Wärme wird dabei in einem Heizungswasserspeicher als Schichtenspeicher gespeichert, ggf. nacherhitzt und über eine Frischwasserstation dem Duschbereich zur Verfügung gestellt. Somit ist auch bei unregelmäßiger Benutzung eine hygienisch einwandfreie Warmwasseraufbereitung gewährleistet.

Gebäudetemperierung: Grundsätzlich ist die Freihaltung der thermisch wirksamen Speichermassen wesentlicher Bestandteil des Konzeptes der Gebäudetemperierung. Die massiven Decken und Fußböden werden in weiten Teilen nicht durch Abhangdecken oder Doppelböden vom Innenraum entkoppelt. Hierdurch entsteht eine wirksame und primärenergetisch neutrale Dämpfung von thermischen Spitzenlasten im Sommer- und im Winterfall. Im Sommer wird eine natürliche Nachauskühlung durch, an den Betonflächen entlang streichende kühlere Außenluft vorgesehen. Dabei werden nachts Oberlichter der intelligenten Fassade, je nach Temperaturverhältnissen innen/außen, automatisch geöffnet. Die Überströmung in die inneren Bereiche bzw. durch das Gebäude bis zur gegenüberliegenden Fassade (Querlüftung) erfolgt durch schallgedämmte Überströmelemente innerhalb der 400m² Einheiten. Die Grundtemperierung der Räume im Winter erfolgt mittels statischer Heizkörper, die aufgrund des hohen Temperaturniveaus der Fernwärmeversorgung sehr kompakt und kostengünstig ausgeführt werden können.

Lüftung allgemein: Die Belüftung aller wesentlichen Räume erfolgt als hybride Lüftung mit Raumlufttechnischen Anlage inkl. hocheffizienter Wärmerückgewinnung die über CO2Sensoren bedarfsgerecht die Klassenräume be- und entlüftet; sowie ergänzende Fensterlüftung in den Unterrichtspausen. Damit gelingt es sehr wirtschaftlich die CO2-Konzentration im Mittel der Unterrichtsstunden auf max. 1.000 ppm zu begrenzen. Die Raumlufttechnischen Anlagen werden dabei im Wesentlichen im Winterfall betrieben. Außerhalb der Heizperiode können die Räume ausschließlich mit Fensterlüftung belüftet werden. Für das Gemeinschaftshaus sowie die Sporthalle werden für die Versorgung der großen Raumeinheiten zentrale Raumlufttechnische Anlagen mit hocheffizienter Wärmerückgewinnung im Dachbereich vorgesehen. Bei der Sporthalle werden damit die Umkleide- und Duschräume mechanisch entlüftet, die Zuluft wird in den Sporthallenbereich eingeblasen und strömt in die Ablufträume über. Somit erfolgt eine doppelte Nutzung der einfachen Luftmenge. In den Clustern mit den Unterrichtsräumen werden semi-dezentrale Kompaktlüftungsanlage je Etage eingesetzt. Dadurch gelingt es die mehreren kleinen Räume mit kurzen Kanalwegen (geringer Druckverlust und damit geringer Strombedarf für die Luftförderung) platzsparend und bedarfsgerecht zu versorgen. Das Gesamtsystem bietet somit ein Maximum an Energieeinsparung bei einem Minimum an Energieaufwand.

Strombedarf TGA: Alle medienführenden Leitungen und Rohre werden so kurz wie möglich gehalten und strömungstechnisch so dimensioniert, dass nur geringe Netzdruckverluste entstehen (z.B. Heizungsrohre mit weniger als 80pa/m bzw. 0,5m/s, Lüftungsleitungen mit weniger als 3m/s). Ventilatoren werden mit Direktantrieb und Frequenzumformer ausgeführt, Verteilerpumpen werden als leistungsgeregelte Hocheffizienzpumpen ausgeführt um den elektrischen Leistungsbedarf der zentralen Technik auf ein Minimum zu reduzieren.

Zur Beleuchtung werden energiesparende und langlebige LED-Leuchten eingesetzt. Um eine weitere Reduzierung der elektrischen Leistungsaufnahme und damit auch der Wärmeabgabe zu erreichen, werden in den Hauptnutzräumen sowie der Sporthalle tageslichtadaptive Lichtstärkenregelungen vorgesehen. Licht in Sanitärräumen, Fluren, Lagerräumen und sonstigen Nebenräumen werden über Präsenzmelder geschaltet. Auf den Dachflächen werden Fotovoltaik-Kollektoren installiert. Es werden auf den geneigten Dachflächen direkt Flachkollektoren eingesetzt, die eine sehr wirtschaftliche Aufstellung sowie aufgrund des sehr geringen Neigungswinkels (max. 30°) eine hohe Solarausbeute auch in Ost-West-Richtung ermöglichen. Durch diese Anlage kann ein großer Teil des Stromenergiebedarfs substituiert werden. Der erzeugte Strom wird dabei nicht zwangsläufig direkt selbst verbraucht, sondern wird in Schwachlastzeiten über einen Einspeisezähler in das Versorgungsnetz des EVU eingespeist. Zur Darstellung des Projektes mit Vorbildcharakter sowie zu pädagogischen Zwecken wird im Foyer-Bereich eine Anzeigetafel mit Angabe der erzeugten elektrischen Leistung integriert.