Neubau Genossenschaft Kalkbreite 7-geschossiger Hybridbau in Zürich

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1 7-geschossiger Hybridbau in Zürich J. Maier 1 Neubau Genossenschaft Kalkbreite 7-geschossiger Hybridbau in Zürich New building for Genossenschaft Kalkbreite, 7-story hybrid structure in Zürich Construction neuve collective Genossenschaft Kalkbreite, un R+6 mixte à Zurich Johannes Maier Müller Sigrist Architekten AG CH-Zürich

2 2 7-gesschossiger Hybridbau in Zürich J. Maier 19. Internationales Holzbau-Forum 2013

3 7-geschossiger Hybridbau in Zürich J. Maier 3 Neubau Genossenschaft Kalkbreite 7-geschossiger Hybridbau in Zürich 1. Der Neubau Kalkbreite ein Hybrid Der Ausdruck Hybrid bedeutet etwas Gebündeltes, Gekreuztes oder Gemischtes Diese Beschreibung aus Wikipedia trifft auf das Projekt Neubau Kalkbreite in vielerlei Hinsicht zu. Neben der Kombination von unterschiedlichen Gebäudetypologien wie Tramhalle, Trafstation, Gewerbebau und Wohnbau in einen Baukörper mussten auch bis zu vier Bauherrschaften und Hauptnutzer mit unterschiedlichen Interessen koordiniert und in den Planungsprozess integriert werden. Errichtet wird das Gebäude auf einem Grundstück, welches schon seit vielen Jahrzehnten als Abstellanlage für die Strassenbahnen der Verkehrbetriebe (VBZ) benutzt wird. Die Integration dieser Nutzung war Bestandteil der Projektdefinition und Voraussetzung für die Bebaubarkeit. Neben der Konstruktion eines Stützen Plattenbaus aus Beton mit einer vorgehängten Holzleichtbaufassade einsteht auch der komplette Innenausbau in Leichtbau. Dieser zoniert das vielschichtige Raumprogramm der Genossenschaft von Gewerbe-, Büroflächen bis hin zur Wohnnutzung mit vielfältig nutzbaren Gemeinschaftsflächen auf den einzelnen Geschossen. Weitere entscheidende Bausteine, die zur Planung und Realisierung des Neubaus beigetragen haben sind die vielfältigen fachlichen Kompetenzen des Planerteams, sowie die bewusste Integration von partizipativen Prozessen. Die Genossenschaft hat sich zum Ziel gesetzt, auf dem Kalkbreite Areal ein lebendiges urbanes Zentrum zu realisieren, welches das Quartier bis an seinen äussersten Rand belebt. Günstige Mieten und hohe Flexibilität in der Gebäudestruktur ermöglichen eine vielfältige Nutzung und bunte Durchmischung von verschiedenen Wohnformen, Gewerbe- und Kulturnutzungen. Der Einbezug der zukünftigen NutzerInnen in die Planung ist Grundlage für die Realisierung einer Bebauung, die den sozialen, wirtschaftlichen und umweltpolitischen Nachhaltigkeitszielen folgt. Leitfaden Genossenschaft Kalkbreite zur Bewerbung für das Baurecht Anforderungen und Ziele 2.1. Ein Stück Stadt Abbildung 1-2: Schwarzplan / Wettbewerbsmodell Müller Sigrist Architekten Die Genossenschaft Kalkbreite plant neue Formen gemeinschaftlichen Wohnens mit hohen ökologischen Standards zu realisieren. Das Areal befindet sich mitten in der Stadt Zürich an einem markanten Schnittpunkt zweier Quartiere und wird als Abstellanlage für die Strassenbahnen der städtischen Verkehrsbetriebe (VBZ) benutzt. Im Sinne eines

4 4 7-gesschossiger Hybridbau in Zürich J. Maier 19. Internationales Holzbau-Forum 2013 nachhaltigen Städtebaus wird die gemeinnützige Wohn- und Gewerbesiedlung über den bestehenden Geleisen realisert, welches als Strassenbahndepot in das Projekt integriert wird. Dabei sind die Rahmenbedingungen in jeder Hinsicht eng und herausforderend. Neben der Überlagerung des Strassenbahndepots mit der Wohn und Gewerbesiedlung gilt es hohe Nachhaltigkeitsanforderungen zu erfüllen, sowie günstigen Wohnraum mit interessanten Grundrissen in ein architektonisch städtebaulich überzeugendes Projekt umzusetzen. Hinzu kommt das Reagieren auf die innerstädtische Lärmsituation,belastet durch Bahn- und Strassenlärm. Typologisch entspricht die Gebäudeform den in den umliegenden Quartieren vorherrschenden Hofrandbebauungen, die auf die komplexe städtebauliche Situation reagiert. Durch die poligonale Form und die allmähliche Abstaffelung des Volumens zum Urselweg hin entsteht der Eindruck einer Grossform, die blockrandartig alle Seiten des Grundstücks umfasst. Gleichzeitig wird die Gebäudehöhe auf der Südseite so weit reduziert, dass Hof und Wohnungen von einer guten Besonnung profitieren. Eine grosse Treppenanlage führt auf das Tramhallendach, welches als höhergelegener Siedlungsplatz auch dem Quartier zur Verfügung steht Die Zielsetzungen der Genossenschaft Kalkbreite Gemäss dem Energieeffizienzpfad und den Empfehlungen der SIA 112/1 hat sich die Genossenschaft einer ganzheitlichen Nachhaltigkeitsbetrachtung verpflichtet. Mit den Kriterien des Minergie-P-Eco-Labels, einem Gütesiegel der Schweiz, was in etwa dem Passivhausstandard entspricht kombiniert mit einem ökologischen Kriterienkatlog, werden die baulichen Voraussetzungen für einen minimalen Energiebedarf, den Einsatz erneuerbarer Energien und den Einsatz umweltschonender Materialien geschaffen. Neben der ökologischen Nachhaltigkeit, werden Ziele in den Bereichen soziale Nachhaltigkeit und wirtschaftliche Nachhaltigkeit gesetzt. Diese finden einerseits in der Planung und Konzeption Einfluss, andererseits kommen diese im Betrieb nach Fertigstellung zum tragen. Die Bewohnerinnen und Bewohner beschränken ihre privaten Wohnflächen zugunsten gemeinschaftlich genutzter Räume. Arbeits- und Wohnräume können zugemietet oder geteilt werden. So soll der individuelle Flächenverbrauch pro Bewohnerin oder Bewohner auf zirka 35m2 beschränkt werden. Auch im Bereich der Mobilität soll durch unterschiedliche Zusatzangebote und Verzicht aufs eigene Auto eine autofreie Siedlung entstehen Funktionale Gliederung Abbildung 3: Querschnitt, Müller Sigrist Architekten Das Gebäude gliedert sich funktional in drei Bereiche. Im Sockel befinden sich Gewerbeflächen und Büroeinheiten, welche sich um die Tramhalle anordnen und über grosszügige Verglasungen den direkten Sichtbezug zur Halle hin ermöglichen. Das 2. Obergeschoss ist das Zugangsgeschoss der Genossenschaft. Hier gruppieren sich um den zentralen Hof auf dem Dach der Tramhalle neben den öffentlichen Einrichtungen der Genossenschaft, auch eine Kindertagesstätte, ein Bed & Breakfast, ein Cluster von Sitzungszimmern und erste Wohneinheiten. Erreichbar ist dieses über eine grosszügige Freitreppenanlage vom Strassenniveau her. Die Geschosse 3-6 sind der reinen Wohnnutzung vorbehalten von der 1-Raumwohnung bis hin zur 9-Raumwohnung. Die Wohngeschosse werden durchsetzt durch eine Vielzahl von Gemeinschaftsräumen. Auf private, den Wohnungen zuge-

5 7-geschossiger Hybridbau in Zürich J. Maier 5 ordnete, Aussenräume wurde zu Gunsten von gemeinsamen Dachterrassen und Balkonen vor den Gemeinschaftsräumen verzichtet. Loggias sind nur vorhanden, wo diese aus Lärmschutztechnischen Gründen nötig sind Vielfältige Wohnformen Ausgangspunkt des Entwurfes, ist die gesellschaftliche Idee die Genossenschafter und das vielseitige Raumprogramm direkt miteinander zu verbinden. Hierzu wird eine innere Erschliessungskaskade als eigentliche Rue Interieure eingeführt. Diese hat ihren Ursprung im Foyer, verbindet die Gemeinschaftsräume auf den verschiedenen Geschossen und führt auf die höhergelegenen gemeinschaftlichen Dachgärten und Terrassen. Es entsteht ein Rundlauf, welcher die Dachflächen über Freitreppen vernetzt und im zentralen Hof endet. Der Vorteil dieser zusätzlichen Erschliessung ist, dass die geforderten Kleinstwohnungen über verschiedene Geschosse hinweg als Clusterwohnungen entlang der Erschliessungskaskade zusammengefasst werden können. Ein Cluster besteht aus 8-10 Einraumwohnungen. Den Clustern zugehörig ist je ein doppelgeschossiger Gemeinschaftsraum mit Küche. Die mittleren und grossen Normwohnungen sind als Zweispänner organisiert und weisen räumlich wie funktional Qualitäten für das Zusammenwohnen auf. Jokerzimmer können als temporäre Wohneinheiten hinzugemietet werden. Ein Hausteil ist als Grosshaushalt mit ca. 20 Wohnungen organisiert. Dieser unterhält eine Grossküche mit gemeinschaftlichem Ess,- und Wohnraum. Abbildung 4: Schnittabwicklung Erschliessung, Müller Sigrist Architekten 3. Konstruktion Nachhaltigkeit, Ökologie und graue Energie sind die Grundsteine beim Projekt Neubau Kalkbreite. Bereits in der Wettbewerbsphase wurde eine einfachste Tragstruktur über alle Geschosse für eine gute Gebrauchstauglichkeit und eine langfristige Nutzungsflexibilität gefordert. Die Statik sollte nicht durch die unterschiedlichen Nutzungsanforderungen beeinflusst werden, sondern die Nutzungen sollte sich um die Statik anordnen. Die Gebäudehülle sollte eine hohe Beständigkeit aufweisen und den Anforderungen von MINP Eco genügen Grundstruktur Das Konstruktionsprinzip des Gebäudes und somit auch der Fassade hatte den oben erwähnten Anforderungen zu entsprechen und sollte den finanziellen Rahmen einhalten. Weiter sollte es den gestalterischen Ansätzen entgegenkommen und das vielfältige Raumprogramm auf der polygonalen Parzelle ideal einbinden. Die Planer haben sich aufgrund der idealen Grundstruktur auf einen Stützen Platten Bau mit einer vorgesetzen Holz-Leichtbaufassade geeinigt, bei dem nur die Kerne, die tragenden Wände zur Tramhalle, sowie einige für die Erdbebensicherheit relevanten Wände in Massivbau erstellt wurden. Die Einteilung der Geschossflächen in Gewerbe, Büro,- oder Wohnflächen konnte somit aufgrund des Stützenrasters relativ unabhängig von dem darüber oder darunterliegenden Geschoss getätigt werden. Lösungen, wie die Unterteilung des Gebäudes in einen Sockel als Massivbau mit einem 6-geschossigen Holzbau oben aufgesetzt, oder einem reinen Massivbau mit Kompaktfassade wurde intensiv diskutiert, aber wieder verworfen da die Einschränkungen für die Nutzungsvielfalt das gewünschte Ziel nicht erreicht hätten.

6 6 7-gesschossiger Hybridbau in Zürich J. Maier 19. Internationales Holzbau-Forum Fassade Abbildung 5, 6: Ansicht Badenerstrasse, Ansicht Hof (Visualisierung raumgleiter) Die Holzfassade wurde in Elementbauweise im Werk vorgefertigt. Die Elementgrösse richtete sich zum Einen an die maximal zu transportierende Einheit zum Anderen an die Fassadenunterteilung. Zur Strassenseite hin wird eine Lochfassade mit brüstungshohen Fenstern realisiert. Im Gegensatz dazu reichen hofseitig die Fenster raumhoch von Boden bis zur Decke. Der Schichtenaufbau erfüllt die geforderte Brandschutzanforderung von EI30. Die finale Oberfläche mit einer Holzweichfaserplatte bietet einen ersten witterungstechnischen Schutz im versetzten Zustand und dient gleichzeitig als Putzträger. Über die Installationslattung wurden die Elemente auf die Betondecke abgestellt und verankert. Die Elementstösse wurden biegesteif miteinander verschraubt, boten die Möglichkeit Leitungen in die Fassade zu integrieren und sorgten dafür, dass die Elemente untereinander als eine steife Wandscheibe wirken. Da beim Stützen Plattenbau keine Dilatationsfugen in der Betondecke nötig waren, konnte durch die scheibenartige Wirkung der Fassade auch hier auf Trennfugen verzichtet werden. Durch den emissionstechnisch belasteten Ort, welcher umgeben ist von Oberleitungen der SBB, Strassenbahn und Bus, wie auch der hohen Frequenz von Senderantennen im innerstädtischen Bereich und der Tatsache geschuldet dass Holz ein guter Leiter für elektrische Strahlung ist hat man sich entschieden Massnahmen für die Elektromagnetische Verträglichkeit einzuplanen. Es wurde im Element unter die Weichfaserplatte ein Metallnetz eingelegt, welches mit dem Gebäudeerder verbunden die Strahlung in das Fundament ableitet. Abbildung 7: Montageablauf Fassade Strasse, Makiol+Wiederkehr Holzbauingenieure

7 7-geschossiger Hybridbau in Zürich J. Maier 7 Abbildung 8: Montageablauf Fassade Hof, Makiol+Wiederkehr Holzbauingenieure Durch die guten Eigenschaften des Baustoffs Holz in Bezug auf die Wärmeleitfähigkeit war es möglich mit einem Aufbau von 43.5cm, inklusive der finalen Oberflächen, einen Lambdawert von 0.12 W/m2k zu erreichen. Verglichen mit einer Kompaktfassade würde man 50cm und mehr benötigen um ähnlich gute Werte zu erhalten. Zudem ist Holz ein ökologisch nachwachsendes Produkt und entspricht den höchsten Anforderungen an nachhaltigem Bauen. Abbildung 9: Aufbau Aussenwand, Makiol+Wiederkehr Holzbauingenieure 3.3. Oberfläche Der hybride Aufbau des Gebäudes zieht sich bis auf die finale Oberfläche durch. Auf der Holzweichfaserplatte wurde ein 3- lagiger mineralischer Putz aufgetragen, welcher den Wasserhaushalt der Fassade reguliert. Er kann Feuchtigkeit aufnehmen und auch wieder abgeben, so dass die Fassade in Kombination mit der Weichfaserplatte eine ideale robuste Oberfläche generiert. Die letzte Lage des Verputzes ist 5mm im negativ abgezogen. Gemeinsam mit dem Farbgestalter J. Niederberger wurde ein Farbkonzept erarbeite, welches sich ebenso vielschichtig wie das komplette Gebäude nach aussen zeigt. Vier erdige Grundtöne grossflächig über die Fassade verteilt bilden die Basis, auf die mit einer harten Rolle die Deckfarbe Grau aufgetragen wird. Durch die reliefartige Struktur wirkt das Gebäude von weitem als eine Einheit, je näher man kommt desto feingliedriger erscheint die Fassade dem Betrachter.

8 8 7-gesschossiger Hybridbau in Zürich J. Maier 19. Internationales Holzbau-Forum Vorteil Hybridbau Durch die Entscheidung das Gebäude als Hybrid zu erstellen haben sich für den Neubau einer Wohn- und Gewerbesiedlung an der Kalbreite einige Vorteile in der Nutzungsverteilung, der Gestaltungsfreiheit wie auch im Bauablauf ergeben Nutzung / Gestaltung In gestalterischer Hinsicht konnten die Flächen frei eingeteilt werden, was dem Ansatz der Bauherrschaft in Bezug auf nachhaltige Strukturen entsprach. Das Gebäude bietet die Möglichkeit einer flexiblen Umnutzung, wie auch des teilweisen Rückbaus und des Ersatz von Teilen, oder auch der kompletten Fassadenkonstruktion. Einzige Fixpunkte hier sind das tragende Skelett, die durchgängigen Steigzonen, sowie die Treppenhauskerne. Nutzungen wie Läden, Büroflächen, Gemeinschaftsflächen, 1-Zimmer-, wie auch 5,- oder 6,- Zimmer Wohnungen konnten übereinander angeordnet werden. Diese Freiheit übertrug sich auch auf die Fassadengestaltung. Durch die heterogen gestapelten Nutzungen wurden unterschiedliche Anforderungen an die Fassade gestellt. Ein Grundraster zu Beginn über das Gebäude gelegt wurde alsbald durch Kernmieter wie z.b. einem Kino unterbrochen. Die nichttragende Gebäudehülle erlaubte Überlagerungen von Öffnungen in der Vertikalen und Abstufungen in der horizontalen Struktur. Die statische Aktivierung der Holzfassade zu einer Wandscheibe ermöglichte den Verzicht auf Dilatationsfugen, was das Erscheinungsbild der Wohn- und Gewebesiedlung als ein Volumen verstärkte Logistik / Bauablauf Die beengten Grundstücksverhältnisse Baugrenze entspricht quasi der Parzellengrenzesowie die Auflage den Betrieb der VBZ über die gesamte Bauzeit am Laufen zu halten minimierten die Logistikflächen für den Warenumschlag und erlaubten die Anlieferung lediglich auf einen 3m Streifen an zwei Seiten des Grundstückes. Es mussten alle angelieferten Waren mehr oder weniger sofort verbaut werden. Mit der Fertigstellung des Tramhallendaches wurde dieses als erhöhte Lagerfläche von den Unternehmern dankend angenommen. Nach dem Finalisieren der Rohbauarbeiten startete der Holzbauer mit dem Versetzen der Elemente, welche direkt ab LKW an die richtige Position eingehoben und montiert wurden. Durch den hohen Grad an Vorfertigung des Elementbaus konnte nach dem Setzen und Abdichten der Fassade umgehend mit dem Innenausbau gestartete werden. Von Vorteil hat sich erwiesen, dass die Fensterrahmen bereits im Werk eingebaut wurden und mit dem Einhängen der Flügel die klimatische Hülle umgehend gewährleistet war. Die Ausbauarbeiten in Leichtbau konnten so direkt im Anschluss im Trockenen stattfinden ohne eine lange Austrocknungszeit einhalten zu müssen. Ebenso war die Holzfassade nach dem Schliessen der Elementstösse fertig für das Auftragen des Verputzes. Durch den hybriden Aufbau ergab sich ein effizienter Bauablauf, welcher zwar eines hohen koordinativen Aufwandes in der Planung und Ausführung bedarf, aber der Aufgabe mit den Anforderungen an die knappen Platzverhältnisse und dem Bauen unter Betreib in jeder Hinsicht gerecht wurde. Abbildung 10, 11: Bauphase, Blick in Hof, April Oktober 2013, Müller Sigrist Architekten AG

9 7-geschossiger Hybridbau in Zürich J. Maier 9 5. Fazit Das Gebäude mit seinem vielfältigen Raumprogramm aus einer Mischung von Verkehrstechnischer Anlage, Gewerbe und Wohnen wurde zu einem Stück Stadt, wie auch der Slogan der Genossenschaft Kalkbreite lautet. Die Anforderungen an eine nachhaltige ökologische gesundheitsbewusste Struktur konnte zu einem grossen Teil durch die Wahl eines hybriden Baukörpers realisiert werden. Sie entspricht einer zukunftsweisenden Gebäudetypologie für eine erfolgreiche innerstädtische Verdichtung. Eine solche Bauaufgabe benötigt eine Bauherrschaft, welche ein hohes Mass an Innovationsbereitschaft aufweist und den Mut hat sich über Standards hinwegzusetzen. Abbildung 12: Grundriss Erdgeschoss, Müller Sigrist Architekten AG

10 10 7-gesschossiger Hybridbau in Zürich J. Maier 19. Internationales Holzbau-Forum 2013 Abbildung 13: Grundriss Obergeschoss 2, Müller Sigrist Architekten AG Abbildung 14: Grundriss Obergeschoss 4, Müller Sigrist Architekten AG

11 7-geschossiger Hybridbau in Zürich J. Maier 11 Abbildung 15: Bauphase, Blick von Seebahnstrasse, April 2013, Müller Sigrist Architekten AG Abbildung 16: Bauphase, Blick von Badenerstrasse, August 2013, Müller Sigrist Architekten AG