Architektur und Nachhaltigkeit

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1 MINERGIE-P MINERGIE-A GEAK Plus Architektur und Nachhaltigkeit 15. April 2015 Manfred Huber, dipl. Arch.ETH SIA, Geschäftsführer aardeplan ag

2 Architektur und Nachhaltigkeit Inhalt 1. Planungsprozess 2. Entwurf und Bestellerkompetenz 3. Kriterien MINERGIE-ECO 4. Graue Energie 5. Chancen und Möglichkeiten Holzbau April 2015 Folie 2

3 aardeplan ag Architekten ETH SIA: Nachhaltigkeit in der ganzen Breite seit 1999 Team bestehend aus 16 MitarbeiterInnen Manfred Huber, dipl. Arch. ETH SIA April 2015 Folie 3

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5 1. Planungsprozess April 2015 Folie 5

6 Nachhaltiges Bauen Definition Nachhaltigkeit: Eine Entwicklung, die gewährleistet, dass die Bedürfnisse der heutigen Generation befriedigt werden, ohne die Möglichkeiten künftiger Generationen zur Befriedigung ihrer Bedürfnisse zu beeinträchtigen. Quelle: SIA 112/1 Quelle: Baselgia April 2015 Folie 6

7 Nachhaltiges Bauen Gesellschaft Wirtschaft Umwelt Quelle: Aura Fotoagentur Quelle: Aura Fotoagentur Quelle: Aura Fotoagentur - Wohlbefinden / Gesundheit - Nutzung / Erschliessung - Gestaltung - Gemeinschaft - Gebäudesubstanz - Anlagekosten - Betriebs- und Unterhaltskosten - Baustoffe - Betriebsenergie - Boden und Landschaft - Infrastruktur Quelle: SIA 112/1 April 2015 Folie 7

8 Einfluss Architektur / Planungsphasen 6 Bewirtschaftung 5 Realisierung 4 Ausschreibung 3 Projektierung 2 Vorstudie 1 Strategische Planung Der Entwurf eines Gebäudes ist für das nachhaltige Bauen entscheidend. Die wichtigsten Entscheidungen bezüglich nachhaltigem Bauen werden in den ersten Planungsphasen gefällt. Nachhaltiges Bauen Quelle: aardeplan April 2015 Folie 8

9 Integrale Planung Bauherrschaft Architektur und Gesamtkonzeption Bauingenieur Holzbauplanung Bauphysik Gebäudetechnikplanung Unternehmer Landschaftsarchitekt Elektroplanung Solarplaner Quelle: aardeplan April 2015 Folie 9

10 Vorgehen Festlegung Ziele Nachhaltiges Bauen mit Bauherrschaft Gesellschaft, Umwelt, Wirtschaft (z.b. Nutzungsflexibilität, 2000-Watt, Geringe Unterhaltskosten) Prüfung mögliche Gebäudelabel / Gebäudestandards z.b. MINERGIE-ECO, MINERGIE-A, SNBS Projektdefinition Anforderungen Nachhaltiges Bauen mit Bauherrschaft Grundlage für weitere Planung und Ausschreibung: z.b. MINERGIE-ECO, 2000-Watt-Gesellschaft Kriterien definieren für Fachplaner Implementierung Kriterien aus Projektdefinition in Fachplanerleistungen Umsetzung der Kriterien Quelle: aardeplan Umsetzung der Kriterien in der Ausschreibung und Ausführung April 2015 Folie 10

11 2. Entwurf und Bestellerkompetenz April 2015 Folie 11

12 Potentiale Nichttragende Innenwände erhöhen Nutzungsflexibilität Erneuerbare Energie wird auf dem Dach produziert. Geringe Unterhaltskosten mit beständiger Fassade Quelle: Aura Fotoagentur Steuerung des Sonnenschutzes vermindert Überhitzungen Kontrollierter Luftwechsel für gesundes Innenraumklima Gutes Tageslicht für erhöhtes Wohlbefinden Ein Car-Sharing Parkplatz vor dem Haus für effiziente Mobilität April 2015 Folie 12

13 Bestellerkompetenz Bestellerkompetenz v Kompetenz Architekt / Fachplaner v Bereich Thema Kriterien Gesellschaft - Wohlbefinden / Gesundheit - Nutzung / Erschliessung - Gestaltung - Gemeinschaft Kriterien Bereich Gesellschaft Wirtschaft Umwelt - Gebäudesubstanz - Anlagekosten - Betriebs- und Unterhaltskosten - Baustoffe - Betriebsenergie - Boden / Landschaft - Infrastruktur Kriterien Bereich Wirtschaft Kriterien Bereich Umwelt April 2015 Folie 13

14 Potential Entwurf Akzeptanz / Identifikation Wohlbefinden Bewohner Werterhaltung Bestand Aufwertung Quartier Verdichtung Nutzungsmix Quelle: Aura Fotoagentur April 2015 Folie 14

15 Potential Entwurf Kompaktheit (Verhältnis Fläche Aussenbauteile zu Geschossfläche SIA 416/1) In der Gesamtbetrachtung des Nachhaltigen Bauen ist es nicht das Ziel ein möglichst kompaktes Gebäudevolumen zu erhalten sondern ein optimales. + Heizwärmebedarf Optimierung mit Festlegung Dämmperimeter + Graue Energie Geringer Anteil Aussenwände + Kosten z.b. Gebäudeeinsprünge / Auskragungen sind kostenintensiv - Tageslichtnutzung Erhöhte Raumtiefen reduziert die Tageslichtnutzung Mehr gefangene Räume - Energieproduktion am Gebäude Abhängig von der Geschossigkeit Tageslicht - Gestalterische Qualität Eingeschränkte Gestaltungsmöglichkeiten durch Einschnitte / Versatz / Auskragung etc. Quelle: aardeplan April 2015 Folie 15

16 Potential Entwurf Nutzungsflexibilität / Struktur - Geringer Anteil tragende Wände ermöglicht einfache Anpassbarkeit des Gebäudes an veränderte Bedürfnisse Quelle: aardeplan April 2015 Folie 16

17 Potential Entwurf Beständigkeit / Gebäudeunterhalt - Einsatz beständige Materialien Werterhaltung - Bei langer Amortisationszeit weniger Graue Energie - Wahl der Konstruktion / Materialien Beachtung bezüglich Unterhaltskosten. (z.b. Eine Kompaktfassade muss früher und aufwändiger erneuert werden, als eine Klinkerfassade) Quelle: Aura Fotoagentur April 2015 Folie 17

18 Potential Entwurf Energieproduktion - Berücksichtigung ausreichend Flächen für die Möglichkeit der Energieproduktion - Die Erreichbarkeit von MINERGIE-A oder des SIA Effizienzpfad Energie ist stark abhängig von der Anzahl Geschosse (Verhältnis EBF und Ertrag Energieproduktion) Quelle: aardeplan April 2015 Folie 18

19 Potential Entwurf Vorgehen Reduzierung Graue Energie 1. Verhältnis EBF/GF Reduzierung Anteil Geschossfläche (GF) 2. Reduktion Bauteilflächen 3. "Intelligente" Konstruktion 4. Materialwahl mit wenig Grauer Energie. Quelle: Aura Fotoagentur April 2015 Folie 19

20 Potential Entwurf Tageslicht Gutes Tageslicht: - Reduziert Bedarf an Beleuchtungsstrom - Erhöht Wohlbefinden in den Räumen - Ist auf den sommerlichen Wärmeschutz abzustimmen Quelle: Aura Fotoagentur April 2015 Folie 20

21 Potential Entwurf Mobilität Mobilitätskonzept: - Gute Infrastruktur für Fahrräder - Massnahmen zur Reduzierung der Pflichtparkplätze (z.b. Standort für Car-Sharing) Karte ÖV-Güteklasse Quelle: aardeplan April 2015 Folie 21

22 3. Kriterien MINERGIE-ECO April 2015 Folie 22

23 Anforderungen Quelle: MINERGIE April 2015 Folie 23

24 Anwendung Voraussetzung MINERGIE (-A/-P) Standard Anwendung Wohnen, Verwaltung, Schule Vereinfachtes Verfahren für Wohnbauten bis 500 m2 Anwendung bei Neubauten wie auch bei Modernisierungen Mehrwert Hoher Wohn- und Arbeitsplatzkomfort Gesunde und ökologische Bauweise Ökonomische Nachhaltigkeit Schonung natürlicher Ressourcen Quelle: Baselgia April 2015 Folie 24

25 Kriterien Übersicht Ausschlusskriterien Müssen 100% erfüllt und eingehalten werden Bereich mit Wahlkriterien Tageslicht (Nachweis) Graue Energie (Nachweis) Schallschutz Innenraumklima Gebäudekonzept Materialien und Bauprozesse Verschiedene Anforderungen je nach Nutzung des Gebäudes Quelle: Baselgia April 2015 Folie 25

26 Nachweis MINERGIE-ECO Auswertung des Nachweises Ausschlusskriterien sind vollumfänglich zu erfüllen Gesundheit oder Bauökologie orange möglich Kein Kriterium darf rot sein (unter 50% Erfüllung) Quelle: MINERGIE April 2015 Folie 26

27 Ausschlusskriterien Ausschlusskriterien: 14 Ausschlusskriterien (Stand Februar 2014) Bereich Bauökologie und Gesundheit Quelle: aardeplan Wichtigste Ausschlusskriterien (Neubau) Lösemittelhaltige Produkte Nichterfüllung Raumluftmessungen von Formaldehyd, TVOC PU Montage- und Füllschäume Ungenügender Einsatz von Recyclingbeton Aussereuropäisches Holz ohne FSC oder PEFC Label.. April 2015 Folie 27

28 Tageslicht Hinweise für die Planung Frühzeitig in der Planung überprüfen: Auch bei ausreichendem Glasanteil kann das Tageslicht ungenügend sein (z.b Verschattung durch Balkone) Einfluss Tageslicht Geschossigkeit (Verbauungswinkel) Auskragungen (Balkone), Fenstersturz Sonnenschutz (Farbe), Verglasung Raumreflexion (Wände, Böden, Decke) Quelle: Baselgia Aura Fotoagentur April 2015 Folie 28

29 Schallschutz Anforderungen MINERGIE-ECO: Schallschutzanforderungen gemäss SIA Norm 181 (Schallschutz im Hochbau) Erhöhte Schallschutzanforderungen für MINERGIE-ECO nicht zwingend (In Berücksichtigung Anforderungen Gebäudetechnik) - 3 db Trittschall + 3 db Innerhalb Wohnabschnitt Erhöhte Schallschutz- Anforderungen nach SIA Norm 181 aardeplan + 3 db Zwischen Nutzungseinheit + 3 db Aussenlärm April 2015 Folie 29

30 Innenraumklima Knackpunkte Verwendung von schadstoffarmen Oberflächenmaterialien: (z.b. Holzwerkstoffe, Farben, Bodenbeläge, Fugenmaterialien) Keine raumquerende Verlegung der Elektroleitungen (Elektrosmog) Hauptleitungen und Steigzonen (HLKS und Elektro) möglichst weit weg von Aufenthaltsräumen Quelle: Baselgia April 2015 Folie 30

31 Gebäudekonzept Nutzungsflexibilität Umnutzungsfreundliche Tragstruktur Unterschiedliche Grundrissmöglichkeiten in der gleichen Tragstruktur z.b. Möglichkeit der unterschiedlichen Unterteilung des Wohnungsgrundrisses Quelle: aardeplan April 2015 Folie 31

32 Gebäudekonzept Austausch- und Rückbaubarkeit Trennung von Tragstruktur und Installationen Berücksichtigung der unterschiedlichen Lebenszyklen von Bauteilen (Systemtrennung) Quelle: aardeplan April 2015 Folie 32

33 Materialien und Bauprozesse Material Einsatz von zertifizierten Holzprodukten und Holzwerkstoffen Produktelabels für Farben und Lacke (blauer Engel, EC 1) Keine halogenhaltige Produkte einsetzen (Elektroinstallationen) April 2015 Folie 33

34 Differenz Modernisierung / Neubau Ausschlusskriterien Gebäudevoruntersuchung ist Voraussetzung Kein Recyclingbeton gefordert Graue Energie Grenzwert ist abhängig von der Fläche der modernisierten Bauteile Tageslicht und Schallschutz Veränderung der Situation gegenüber dem Zustand vor der Modernisierung wird beurteilt Quelle: aardeplan April 2015 Folie 34

35 4. Graue Energie April 2015 Folie 35

36 Systemgrenzen Graue Energie Summe Primärenergie nicht erneuerbar für alle Bauteile Primärenergie nicht erneuerbar für Rückbau Energie für Gewinnung Rohstoffe Herstellung, Transport Rohstoffe Herstellung Baumaterial/ Bauteil Transport auf Baustelle, Montage, Betrieb und Unterhalt Abbruch Bauteil Transport, Entsorgung Bauteil Ersatzinvestitionen Systemgrenze Graue Energie SIA MB 2032 Quelle: aardeplan April 2015 Folie 36

37 Anteile Graue Energie Gebäude Hauptanteile Graue Energie (MFH Kirchrainweg) Decken/Terrassen ca. 18 % Innenwände ca. 15 % Gebäudetechnik ca. 27 % Fenster / Türen (E3 / F2) Haustechnik (D) Dach inkl. Aufbau (C4.4 / F1) Balkone (C4.3) Decke inkl. Belag (C4.1 / G2 / G4) Innenwände (C2.2 / C3 / G3)) Aussenwände über Terrain (C2.1 / E2 / G3) Aussenwände unter Terrain (C2.1 / E1) Aushub und Fundament (B6 / C1) April 2015 Folie 37

38 Potential Konstruktion Wohnungstrennwand (Erhöhte Anforderungen Schallschutz, Lebensdauer 60 Jahre) Holzständerwand tragend 2x 3 Lagen Gipskarton Kalksandstein Doppelschale 2x12 cm KS Betonwand d=28 cm Innenputz/Abrieb Betonwand Kalksandstein Gipskarton Holzkonstruktion Wärmedämmung MJ/m2 aardeplan April 2015 Folie 38

39 Potential Aussenwände April 2015 Folie 39

40 Vergleich Mauerwerke Mauerwerke nicht tragend Graue Energie kwh/m2btfa Backstein beidseitig verputzt Schallschutzanforderung Luftschall: 52 db 2.7 Kalksandstein beidseitig verputzt 2.2 Zementstein beidseitig verputzt Quelle: aardeplan Quelle: aardeplan April 2015 Folie 40

41 Vergleich Bodenbeläge 6 Bodenbeläge Graue Energie kwh/m2btfa Natursteinplatte CH geschliffen Keramikplatten PVC Parkettboden versiegelt Linoleum Quelle: aardeplan Quelle: aardeplan April 2015 Folie 41

42 5. Chancen und Möglichkeiten Holzbau April 2015 Folie 42

43 Potential Holzbau Holzbau dort einsetzen, wo seine grosse Leistungsfähigkeit zum Tragen kommt Zum Beispiel: Dämmeigenschaften (geringe Wärmebrücken) Vorfabrikation / Trockenbau Optische Oberflächenqualität Haptische Qualität Geringe Masse (z.b. Dachaufbauten, Geringer Aufwand bei der Fundation) Quelle: Aura Fotoagentur April 2015 Folie 43

44 Potential Holzbau Holzbau dort einsetzen, wo seine grosse Leistungsfähigkeit zum Tragen kommt Zum Beispiel: Übernehmen von mehreren Funktionen: Statik Luftdichtigkeit Wärmedämmung Dampfbremse Oberflächenqualität Quelle: Aura Fotoagentur April 2015 Folie 44

45 Potential Holzbau Wenn Holzbau, dann konsequent Holzbau! Zum Beispiel: Holz sichtbar einsetzen. (Aussen und Innen) Verminderung Graue Energie Verbesserung Wärmespeicherfähigkeit Quelle: Aura Fotoagentur April 2015 Folie 45

46 Potential Holzbau Lokaler Rohstoff (Die lokale Herkunft muss so bestellt werden) Eingliederung in Ortsbild (Pflege lokaler Baukultur) Regionalökonomie / Nachhaltige Waldnutzung Quelle: Quelle: Aura Aura Fotoagentur April 2015 Folie 46

47 Fragen? April 2015 Folie 47