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Die Maßgabe der Architektur war, eine unauffällige
Technik einzusetzen. Wenn möglich sollte auf Heizkörper
verzichtet werden. Die möglichen Luftführungen
horizontal und vertikal wurden diskutiert, der Standort der
Lüftungszentrale wurde auf dem Dach sowie in einem eigenen
Technikgeschoss im UG2 angedacht. Die Dachzentrale schied
als Ausführungsmöglichkeit aus, da sich das Baugelände
am Fuß eines Hanges befindet, und die oberhalb liegenden
Anwohner den vollen Einblick auf das Dach der Schule haben.
Deshalb wurde entschieden, die Technikzentrale im UG2 unterzubringen.
Aufgrund der großen Luftmenge (ca. 32.000 m3/h)
und der geringen Strömungsgeschwindigkeiten im Kanalnetz
(2-4 m/s) ergeben sich sehr große Kanalquerschnitte. Um nicht
zuviel Fläche im Gebäude zu verlieren, wurde die
Außen- und Fortluftluft über Erdkanäle aus dem Außenbereich
in die Zentrale gebracht.
Das Lüftungsgerät ist mit einem Doppelplattenwärmetauscher
mit ca. 80-85% Wärmerückgewinnung ausgestattet.
Die Zuluft wird hinter dem Gerät auf 6 Zonen mit jeweils
eigenem Lufterhitzer aufgeteilt. Für den Sommerfall
ist eine adiabate Kühlung vorgesehen.
Für die Auslegung der Luftmengen und Zulufttemperaturen
in den einzelnen Räumen wurde ein Eckraum im 2.OG (Klasse
19) herangezogen. Als Zuluftmenge wurde 20m3/(h
* Person) bei 30 Personen angenommen, aus der Wärmebedarfsberechnung
heraus ergab sich eine Auslegungs- Zulufttemperatur von 28ºC.
In den Klassenzimmern wurde die Luftmenge auf 600m3/h
festgeschrieben um die Luftmenge von 203/h und
Schüler sicherzustellen. Die Temperaturdifferenzen,
die sich aufgrund der etwas unterschiedlichen Raumgrößen
ergaben, wurden in der Simulation als nicht ausschlaggebend
festgestellt.
Die Luftmengen in den Räumen mit anderer Nutzung wurden
anhand des Wärmebedarfes und der ermittelten Zulufttemperatur
der Klasse 19 festgelegt. Die Luftaufteilung in die einzelnen
Zonen erfolgt bereits in der Technikzentrale. Von dort aus
werden die einzelnen Zonen nochmals Stockwerksweise aufgeteilt,
d.h. je Stockwerk wird ein separater Kanal aus der Technikzentrale
bis in einen Druckboden im Doppelboden des jeweiligen Geschosses
geführt. (Da wegen der thermisch aktiven Gebäudemassen
auf abgehängte Decken verzichtet werden musste, wurden
die Zuluftkanäle in den Doppelboden gelegt.)
Von diesem Druckboden aus werden dann sternförmig die
einzelnen Räume angeschlossen. Um ein Überheizen
des Raumes mit dem Doppelboden zu vermeiden, ist dieser mit
Wärmedämmung ausgeführt worden. Ebenso wurden
die Kanäle im Doppelboden mit 50mm Mineralwolle gedämmt.
Zugänglichkeit Doppelboden: Als Doppelboden wurde ein Fußbodenaufbau
mit Estrich gewählt, dadurch ist die Zugänglichkeit
des Doppelbodens sehr stark eingeschränkt. Es wurde
in der Lüftung komplett auf Bauteile verzichtet, die
eine Revisionierbarkeit im Doppelboden erfordern. D.h. es
sind keine Stellventile oder Klappen im Zuluftsystem für
die Einzelraumregelung vorhanden.
Sonstige Installationen im Doppelboden sind aufgrund der
Lüftungskanäle nur sehr bedingt möglich und
die Planung der Trassenführungen gestalteten sich dementsprechend
schwierig.
Die Trassen der Elektroinstallationen wurden soweit möglich
parallel zu den Flurwänden geplant. Die erforderlichen
Revisionsöffnungen sind zum Großteil „unsichtbar“ in
den Schränken entlang der Flurwände untergebracht. Durch
diese Verlegung sind die Möglichkeiten der Nachrüstung
zu einem späteren Zeitpunkt sehr eingeschränkt.
Bereits in der Planung ist hier zu beachten, dass die Leitungsverlegungen
bis zum Schließen des Doppelbodens abgeschlossen sein
müssen. Änderungen oder Nachlegen vergessener Leitungen
sind danach fast nicht mehr durchzuführen.
Die im 2.OG liegenden Naturwissenschaftlichen Räume
stellten ein besonderes Problem dar, da für die Laborarbeitsplätze
zusätzliche Installationen erforderlich sind. Ein Verzug
von Entwässerungsleitungen im Doppelboden ist nicht möglich,
da die erforderlichen Höhen für eine Kreuzung mit den
Lüftungskanälen nicht vorhanden ist. Sämtliche
Ver- und Entsorgungsleitungen wurden daher sichtbar unterhalb
der Decke angebracht. Sämtliche Entnahmestellen für
Wasser, Gas, Storm und Abwasser werden an diesen Versorgungseinheiten
abgenommen. Es ergibt sich dadurch eine sehr flexible Raumgestaltung,
die ohne Eingriff in das Grundsystem des Gebäudes verändert
werden kann.
Die Zuluft wird generell im Bereich der Fenster über
Fußbodenauslässe in den Raum eingebracht. Die
Abluft strömt über schallgedämmte Überströmeinheiten
in die Flure und wird zentral im Bereich des Atriums, und
in den WC-Räumen abgesaugt.
Überströmungselemente: Für die Luftführung
der Abluft aus den Klassen in die Flure musste eine Überströmung
gefunden werden, die eine ausreichende Schalldämpfung
sowie einen geringen Druckverlust aufweist und dabei die
Brandschutzanforderungen erfüllt.
Die ersten Konstruktionen hatten einen hohen Platzbedarf
und waren mit einer Brandschutzklappe ausgestattet. Maßgabe
der Architektur war es, den Platzbedarf der Überströmung
zu minimieren, zusätzlich entstand aus der Technik heraus
der Wunsch die Klappe in der Überströmung auch
zu Regelzwecken nutzen zu können.
In Zusammenarbeit mit dem Brandschutzsachverständigen
wurde eine Variante mit einer dichtschließenden Jalousieklappe
ohne Brandschutzanforderungen entwickelt, die im unteren
Bereich der Überströmung angeordnet ist. Bei Rauchentwicklung
schließen die Jalousieklappen motorisch (aus Sicherheitsgründen
sind diese Klappen stromlos geschlossen). Bei den Räumen
mit Überströmung direkt in die Treppenhäuser
wurden Brandschutzklappen bzw. Brandschutzsteine eingesetzt.
Brandschutz: Die Klassenzimmer in den einzelnen Zonen lassen
sich zuluftseitig untereinander nicht absperren. Im Brandfall
ist daher eine Verrauchung über das Kanalnetz im Fußboden
nicht auszuschließen. Bis sich jedoch im Brandfall
der Rauch bis auf den Fußboden und das darunter liegende
Kanalnetz ausbreitet, muss der Brand bereits sehr weit fortgeschritten
sein. Durch den Einsatz der flächendeckenden Brandmeldeanlage
wird eine frühzeitige Alarmierung sichergestellt, so
dass die dem Brandherd benachbarten Klassenräume bereits
geräumt sind, bevor der Rauch sich ausbreiten kann.
Bei Auslösung eines Rauchmelders wird zusätzlich
zur akustischen Alarmierung, die Lüftungsanlage abgeschaltet,
die Überströmklappen in dem jeweiligen Bauteil
und Geschoss schließen, und die Fenster im betroffenen
Bauteil werden geöffnet.
Zum Thema Doppelboden: In den Geschossen sind die Raumtrennwände
nicht übereinanderliegend. Aus statischen Gründen
konnten die Wände daher nicht betoniert werden. Da für
die thermische Nutzung des Gebäudes jedoch ausreichend
Speichermasse eingebaut werden musste, wurden Mauerwerkswände
eingesetzt. Für die im Doppelboden liegenden Lüftungskanäle
wurden in den Wänden entsprechende Aussparungen vorgesehen.
Diese mussten auf das Doppelbodenraster und die Größe
der Mauerwerksteine abgestimmt werden.
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