Thema der Projektarbeit: Energetische Sanierung Nymphenburgerstraße 99 (Roncalli Kolleg)

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1 HOCHSCHULE MÜNCHEN FAKULTÄT ARCHITEKTUR WINTERSEMESTER 2010 / SEMESTER MODUL 5.3 (Konstruktion VI) FACHGEBIET BAUKONSTRUKTION FACHGEBIET WERKSTOFFE PROFESSOR JÖRG HENNE PROFESSOR CLEMENS RICHARZ LB PETER ZARECKY FACHGEBIET KLIMA DESIGN PROFESSOR CLEMENS RICHARZ LB MEDIN VEREM MODULKOORDINATOR PROFESSOR CLEMENS RICHARZ Thema der Projektarbeit: Energetische Sanierung Nymphenburgerstraße 99 (Roncalli Kolleg) 1

2 Modul Aufgabenstellung Projekt Roncalli Kolleg Das Roncalli-Kolleg wurde im Jahre 1968 vom Münchner Architekten Horn als Studentenwohnheim errichtet. Das Roncalli-Kolleg liegt in München Nymphenburg und ist Teil der dort anzutreffenden Straßenrandbebauung 2

3 Modul Aufgabenstellung Projekt Historischer Kontext Im Stile der damaligen Zeit wurde das Gebäude als Betonskelett mit nicht tragenden Wänden und Fassaden konstruiert. Die strukturelle Präzision ist deshalb ein wesentliches Gestaltungsmerkmal. Die formale Integration in die vorhandene Bebauung wurde nicht thematisiert. 3

4 Modul Aufgabenstellung Projekt Sanierung als architektonische Aufgabe Im Rahmen der Studienarbeit (Modul 5.3.) beschäftigen Sie sich mit der Sanierung und der energetischen Ertüchtigung eines bestehenden städtischen Gebäudes. Wie bei jedem Bestandsgebäude müssen im Zuge einer ganzheitlich gedachten Sanierung vorhandene Fensteröffnungen bzw. Fassadenausbildungen und damit zusammenhängende Grundrissausbildungen überprüft und gegebenenfalls optimiert werden. Zu prüfen ist auch, ob das Gebäude im Rahmen der baurechtlichen Vorgaben noch Entwicklungspotential besitzt. Die Entwicklung der architektonischen Konzeption muss unter Einbeziehung energetischer Fragestellungen erfolgen. Des Weiteren wird die Wahl der Baustoffe bei der Sanierung der Gebäudehülle unter architektonischen, baustofftechnischen und baustoffökologischen Fragestellungen diskutiert und optimiert. Das Erreichen einer insgesamt gesehen architektonisch hochwertigen Lösung, die den Bestand reflektiert und gegebenenfalls auch in eine neue Form transformiert ist übergeordnetes Ziel, wobei die Bauaufgabe mit angemessenen konstruktiven Mitteln zu lösen ist Bewertung Sie erhalten für das Modul eine Note (Note der Prüfungsstudienarbeit). Die Note wird von den am Modul beteiligten Lehrpersonen gemeinsam d.h. anteilig vergeben (50 % Konstruktion, 25 % Klimadesign, 25 % ). 4

5 Modul Teilmodul Baukonstruktion Aufgabenstellung Funktion Das Roncalli-Haus wird als Studentenwohnheim genutzt. Diese Nutzung wird grundsätzlich nicht in Frage gestellt. Nutzungsergänzungen oder Nutzungsinterpretationen sind denkbar Fassade Die bestehende Fassade muss energetisch gesehen saniert werden, da sie entsprechend Baualter und Nutzung keinerlei Dämmung besitzt. Zu überprüfen ist aber die Ausbildung der Fassaden unter Beachtung folgender Gesichtspunkte: - Gestalt auch unter Beachtung der vorliegenden Gestaltprinzipien - Energiebedarf - Schallschutz - Lüftung - Außenbezug - Brandschutz Vertikalerschließung Das Gebäude besitzt ein funktionsfähiges Treppenhaus, das nicht in Frage gestellt werden kann, da es aussteifende Funktion besitzt. Zu prüfen ist die Tauglichkeit hinsichtlich aktueller Brandschutzanforderungen. Der vorhandene Aufzug sollte rollstuhlgerecht (Lichtes Kabinenmasz 100 x 140 cm) sein. Inwieweit das möglich ist muss überprüft werden Nassräume Als bauliche Maßnahme soll im Zusammenhang mit der Optimierung des Grundrisses die vorhandene Ver- und Entsorgung überprüft werden. Lage und Größe der eventuell neuen Nassräume müssen so gewählt werden, dass bei optimaler Funktionalität eine ökonomische Ver- und Entsorgung des Hauses auf kurzem Wege möglich ist. Ein Teil der Sanitärräume sollte barrierefrei nach DIN Teil 2 genutzt werden können Dachaufbau Eine Änderung im Dachabschluss des Gebäudes (oberstes Geschoß) ist denkbar. 5

6 Modul Teilmodul Baukonstruktion Leistungen Einstiegsübung (eine Woche): Jede Gruppe sucht und dokumentiert auf Power- Point drei Projekte nach folgender Typologie - Erhalt der Fassade, Innendämmung (A) - Erhalt der Fassade, Zweite Haut- Fassade (B) - Außendämmung der Fassade, Optimierung der bestehenden Fassade (C) - Abbruch der alten Fassade, neue Fassade, Transformation des Gebäudes (D) - Nichttragende Fassaden (Neubau) /(E) - Fassade als Energiequelle (F) Die Beispiele erläutern Sie in architektonischer, konstruktiver und energetischer Hinsicht. Jede Gruppe stellt die Dokumentation in fünf Minuten vor. Die Powerpointdokumentation wird in gedruckter Form abgegeben. Die Vorstellung ist Pflicht, eine Benotung erfolgt nicht. Zwei Gruppen dokumentieren für alle Beteiligten in geordneter Form den Bestand digital und in Form von Scans der Originalpläne Projektarbeit Gesamtkonzept: - Darstellung der Konzeption in Ansicht Grundriss und Schnitt 1: 100 Fassade: - Teilgrundriss, Teilansicht und Teilschnitt 1: 20 (inkl. Dach) - Fensteranschlüsse Fassadensanierung, Dachrand und Sockel 1: 2 Studentenzimmer (Barrierefrei): - Grundriss 1: 20 - Schnitt und Ansicht 1: 20 - Detailpunkte 1: 2 nach Absprache - Installationsbereich in Grundriss, Schnitt und Innenansicht der Konstruktion 1:20 - Detailpunkte (Fußboden, Anschlüsse an andere Räume) 1: 2 Sonderthema je nach Gruppe: - z.b. Dachgeschoss, Treppe nach Absprache. 6

7 Modul Teilmodul Baukonstruktion Organisation Literatur Richarz / Schulz / Zeitler Energetische Sanierung Edition Detail - Detail Praxis Weitere Literaturangaben erhalten Sie begleitend zu den Lehrveranstaltungen. Bei allen Fragestellungen wird das Recherchieren ähnlicher Themen in den Fachzeitschriften und das themenbezogene Literaturstudium (z.b. Treppen) vorausgesetzt Workshop Jeweils am Mittwoch findet vor den eigentlichen Übungsbesprechungen von h in der Subaula ein Workshop-Termin statt, an dem alle drei am Projekt beteiligten Lehrpersonen gemeinsam mit Ihnen übergeordnete projektspezifische Fragen besprechen. Der Termin ist offen für alle interessierten Studenten. Wir empfehlen jedoch dringend, dass zumindest jeweils ein Gruppenmitglied am Workshop teilnimmt, da Ihnen sonst u.u. wesentliche Informationen nicht vorliegen Lehrpersonen Sie werden von folgenden Lehrpersonen unterrichtet: - Prof. Clemens Richarz - Prof. Jörg Henne - LB Peter Zarecky 7

8 Modul Teilmodul Aufgabenstellung Die Konstruktion sämtlicher Bauteilflächen wird hinsichtlich Wahl und Einsatz der Baustoffe in Varianten untersucht. Im Einzelnen handelt es sich dabei um folgende Flächen: - Außenwand - Dach - Boden gegen Erde oder gegen unbeheizte Bereiche - Decken - Innenwände Bei der Untersuchung sind nicht nur spezifische baustofftechnische Fragen zu behandeln (z.b. Montage, Unterhalt, Herstellung, Haptik etc.) sondern auch Fragen aus dem Gebiet der Baustoffökologie (Schadstoffgehalt, Herstellungsenergie, Wartungsaufwand) zu diskutieren. Letztendlich müssen die Einzelthemen immer in Hinblick auf die architektonische Konzeption rückgekoppelt werden Leistungen: Einstiegsübung (eine Woche): - Jede Gruppe gibt ein Statement ab zum Thema ökologische Baustoffwahl inklusive Link- und Literaturliste (Powerpoint, Liste, Pflichtleistung ohne Benotung / 2 Minuten im Anschluss an Projektdokumentation) Projektarbeit - Methodisch strukturierte Dokumentation von zwei Varianten für die genannten Teilflächen in Form von Zeichnung und Text. Begründete Auswahl einer Variante auch in Hinblick auf die zum Einsatz kommende graue Energie Der Baustoffe - Integration des ausgewählten Aufbaus in die Zeichnungen des Moduls Baukonstruktion. - Bauteilbezogene Dokumentation der gewählten Baustoffe Organisation Literatur s. Teilmodul Baukonstruktion Lehrpersonen Sie werden von folgenden Lehrpersonen unterrichtet: Gruppen A/B: Prof. Clemens Richarz Gruppen C/D: Prof. Jörg Henne Gruppen E/F: LB Peter Zarecky 8

9 . Modul Teilmodul Klimadesign Aufgabenstellung In Anwendung der Kenntnisse aus dem Theoriemodul 5.5. erstellen Sie für das Objekt in Varianten drei energetische Konzeptionen unter Berücksichtigung von baulichen und anlagentechnischen Fragen. Auf der Basis der Varianten entscheiden Sie sich unter Berücksichtigung aller die Architektur betreffenden Fragen für eine Variante. Alle Varianten müssen den so genannten Effizienzhaus 55- Standard einhalten Leistungen Einstiegsübung: Anwendung des jeweils zeitabhängigen über geltende Verordnungen definierten energetischen Mindeststandards anhand des Beispielgebäudes: Mindestwärmeschutz 1968 (A), Mindestwärmeschutz 1981 (B) Wärmeschutzverordnungen von 1978 (C), Wärmeschutzverordnung 1983 (D), Wärmeschutzverordnung 1996 (E) Energieeinsparverordnung 2001 (F) Zusammenfassende Dokumentation des Ergebnisses aller Ergebnisse in einer Broschüre. Alle Untersuchungen werden auf folgender Grundlage ermittelt: - Außenwandaufbau Putz 2 cm, Kalksandstein 17,5 (1600 kg/m3), Dämmung x cm mit Wärmeleitfähigkeit 0,04 W/mK - Deckenaufbau Putz 2 cm, Beton 18 cm, Dämmung x cm - Bodenaufbau Beton 18 cm, Dämmung x cm, Estrich 5 cm, Parkett 2 cm - Fenster mit Uw = 1,4 W/m2K Kurzvorstellung der Anforderungen hinsichtlich Dämmstärke an die Hüllflächen (Statement 10 Minuten für jede Wärmeschutzverordnung, Pflichtteilnahme, geordnete schriftliche Zusammenstellung der Ergebnisse, Benotung mit 20 % Anteil an Endnote). Termin Donnerstag ab h Projektarbeit - Dokumentation des Energieverbrauches des Bestandsgebäudes - Dokumentation der Nachweisführung zur Einhaltung der Vorgaben aus der Energieeinsparverordnung - Erstellung des EnEV-Nachweises mit Energieausweis für die ausgewählte Variante (Standard EnEV 30 %). - Darstellung und Integration der Anlagentechnik (Anlagenschema) - Kundenorientierte Auswertung der Ergebnisse (z.b. Energieverbrauch, Kosten) 9

10 Modul Teilmodul Klimadesign Organisation Literatur - Johannes Volland Energieeinsparverordnung Rehm - Verlag 2009 ISBN Wolfram Pistohl Handbuch der Gebäudetechnik Planungsgrundlagen und Beispiele Band 1: Wasser / Elektro Band 2: Heizung, Lüftung, Energiesparen Werner Verlag Lehrpersonen Sie werden von folgenden Lehrpersonen unterrichtet: Prof. Dipl.-Ing. Clemens Richarz LB Dipl.-Ing.(FH) Medin Verem 10

11 Anlage 1: Terminplan Modul 5.3 und 5.5 im WS 10/11 (Die Vorlesungen finden immer für alle Studierenden statt, die Übungen in den jeweiligen Übungsgruppen) Datum Veranstaltung Inhalt Zeit Ort PHASE 1 - Konzept Woche 40 Mi Projektarbeit (M 5.3) Baukonstruktion h h Subaula /Einführung Do Vorlesung (M 5.5) Bauphysik h h Subaula Klimadesign h h Subaula Woche 41 Di Projektarbeit Besichtigung Objekt h h Roncalli-Kolleg Mi Projektarbeit (M 5.3) Baukonstruktion h h Subaula / Input Do Vorlesung (M 5.5) Bauphysik h h Subaula Do Vorlesung (M 5.5) Klimadesign h h Subaula (Geschichte der Verordnungen) Projektarbeit (M 5.3) Klimadesign h h (Nachweisverfahren) Woche 42 Mi Projektarbeit (M 5.3) Baukonstruktion h h Subaula / Referate Do Vorlesung (M 5.5) Bauphysik h h Subaula Vorlesung (M 5.5) Klimadesign h h EnEV 1 (Verordnung) Projektarbeit Klimadesign h h Woche 43 Mi Projektarbeit (M 5.3) Baukonstruktion (Ü 1) h h Subaula Do Vorlesung (M 5.5) Bauphysik (Wärme 4) h h Subaula Vorlesung EnEV 2 (Anlage 1) h h Subaula Projektarbeit (M 5.3) Klimadesign h h Subaula Woche 44 Mi Projektarbeit (M 5.3) Baukonstruktion (Ü 2) h h Subaula Do Vorlesung (M 5.5) Bauphysik (Wärme 6) h h Subaula Do Vorlesung (M 5.9) Klimadesign h h Subaula EnEV 3 (Anlage 3) Übung (M 5.3) Klimadesign h h Subaula Woche 45 Mi Projektarbeit (M 5.3) Baukonstruktion (Ü 3) h h Subaula Do Vorlesung (M 5.5) Bauphysik (Beispiele) h h Subaula Vorlesung (M 5.5) Klimadesign h h Subaula EnEV 4 (Anlagentechnik) Projektarbeit (M 5.3) Klimadesign h h Subaula Woche 46 Mi Rundgang (M 5.3) Baukonstruktion h h Subaula Do Rundgang (M 5.3) Klimadesign h h Subaula 11

12 Phase 2 - Detail Woche 47 Mi Projektarbeit (M 5.3) Baukonstruktion (Ü 4) h h Subaula Do Vorlesung (M 5.5) Bauphysik (Beispiele) h h Subaula Vorlesung (M 5.5) Klimadesign h h Subaula EnEV 4 (Anlagentechnik) Projektarbeit (M 5.3) Klimadesign h h Subaula Woche 48 Mi Projektarbeit (M 5.3) Baukonstruktion (Ü 5) h h Subaula Do Vorlesung (M 5.5) Bauphysik (Beispiele) h h Subaula Vorlesung (M 5.5) Klimadesign h h Subaula EnEV 5 - Simulation Projektarbeit (M 5.3) Klimadesign h h Subaula Woche 49 Mi Projektarbeit (M 5.3) Baukonstruktion ( Ü 6) h h Subaula Do Vorlesung (M 5.5) Bauphysik (Feuchte / WB) h h Subaula Vorlesung (M 5.5) Klimadesign h h Subaula EnEV 5 - Simulation Projektarbeit (M 5.3) Klimadesign h h Subaula Woche 50 Mi Rundgang (M 5.3) Baukonstruktion h h Subaula Do Rundgang Klimadesign h h Subaula 12

13 Phase 3 - Architektur Woche 51 Mi Projektarbeit (M 5.3) Baukonstruktion (Ü 7) h h Subaula Do Vorlesung (M 5.5) Bauphysik (Feuchte/ WB) h h Subaula Vorlesung (M 5.5) Klimadesign h h Subaula EnEV 7 (Anwendung) Projektarbeit (M 5.3) Klimadesign h h Subaqula Woche 03 Mi Projektarbeit (M 5.3) Baukonstruktion (Ü 8) h h Subaula Do Vorlesung (M 5.5) Bauphysik (Schall) h h Subaula Vorlesung (M 5.5) Klimadesign h h Subaula EnEV 7 (Anwendung) Projektarbeit (M 5.3) Klimadesign h h Subaula Woche 04 Mi Projektarbeit (M 5.3) Baukonstruktion (Ü 9) h h Subaula Do Vorlesung (M 5.3) Bauphysik /Klimadesign h h Subaula - Prüfungsvorbereitung Woche 05 Mi Abgabe (M 5.3) Klimadesign h h Lichthof Baukonstruktion 13

14 Anlage 2 - Gruppenliste für Modul 5.3 im WS 10/11 Die Bearbeitung der Projektarbeit findet in einer Dreiergruppe statt. Name Sem.Gr. Bewertung W KD BK En Bemerkungen Lehrperson Testat 1: Testat 2: Testat 3 (Abgabe): 14

15 Anlage 3 - Korrekturplan für Modul 5.3 im WS 10/11 Henne Richarz Zarecky Ü Ü Ü Ü Ü Ü Der Besuch der Übungen ist Pflicht. Für die Übungen 7 9 werden die Gruppen den jeweiligen Betreuern fest zugeordnet. Die Auswahl treffen hier die Betreuer. 15

16 Anlage 4 - Planunterlagen 16

17 17 Lageplan

18 18 Übersicht Gesamtanlage

19 Grundriss Erdgeschoss Grundriss Regelgeschoss 19

20 Ansicht Vorderseite und Rückseite Schnitt Deckenstärke Die Deckenstärke beträgt 15 cm, der Bodenaufbau 5 cm Erdgeschoß Geschoßhöhe: Abhängung: Lichte Höhe: Regelgeschoß Geschoßhöhe: Lichte Höhe: 420 cm 050 cm 350 cm 270 cm 250 cm 20