Juni 2014, Wädenswil
selektiver Projektwettbewerb

Primarschule Wädenswil

Schulraumerweiterung Primarschule Wädenswil mit neuer Dreifach-Turnhalle


In Zusammenarbeit mit:
Brigitte Nyffenegger, Umland Zürich
Aldo Bacchetta, Bänziger Partner AG Inenieure Zürich

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Volumetrie und architektonischer Ausdruck

Nach einer intensiven Prüfung verschiedener städtebaulicher Szenarien wurde die bereits in der Machbarkeitsstudie angedachte Disposition, als die für die Schulanlage attraktivste Lösung befunden. Die Vereinigung der beiden Programmteile, Schule und Sport, in einem einzelnen Gebäudevolumen, ermöglicht grosszügige, zusammenhängende Aussenräume, welche der Schule, den Sportvereinen und den umliegenden Quartieren zugute kommen. Zusammen mit dem landschaftsarchitektonischen Konzept, welches einen breiten, durchlässigen Grünstreifen zur alten Landstrasse hin vorsieht, wird als übergeordnete Entwurfsidee, das Bild einer in einem vielseitigen Garten (Park) liegenden Schulanlage verfolgt. Das spektakulärste Element bildet dabei der auf der neuen Dreifachsporthalle liegende Hartplatz, der wie eine grosse Terrasse den Blick auf den Zürichsee und die Voralpen ermöglicht. Gemeinsam mit den bestehenden Bauten und den überdachten Verbindungen fasst das neue Gebäudevolumen den Pausenhof räumlich. Durch das Abrücken von der alten Landstrasse wird gleichzeitig eine Verbindungsachse eröffnet, welche den Pausenhof über eine breite Treppe mit dem Eingang zur Sporthalle, den Aussenflächen und dem Kindergarten verbindet und so die Schulanlage zu einem grossen Ganzen zusammenfasst, welches in sich weitschweifende Sichtbezüge ermöglicht. Inspiriert durch die Ornamentik des Jugendstiles am Altbau, entstand das Bedürfnis den Neubau auch mit etwas „Schmückendem“ zu versehen, das seinem attraktiven Standort huldigt. Diesen Schmuck erreicht der Neubau durch die sanfte Faltung in den Fassaden, welche durch die daraus entstehenden Schatten gegliedert werden und dem Neubau seine unverkennbare Identität verleihen. Durch die Faltung wird auch zu rigiden Fassadenfluchten vorgebeugt, welche durch die gegebenen Dimensionen der Sporthalle entstehen könnten. Das leichte Vorspringen der Schulhausfassade gegen Norden und Süden hin, entkoppelt den Schulhauskörper vom Hallenkörper, welcher, leicht untergeordnet, als liegendes Volumen an die Schule anschliesst. Der Turnhalle kommt mehrheitlich im Erdreich zu liegen, ragt jedoch zu rund einem Drittel aus dem Boden heraus, was zu einer optimalen Tageslichtversorgung führt. Die Fassade der Turnhalle soll so leicht wie ein grosser Pavillon wirken, auf dessen Dach geturnt werden darf. Um den Gehalt an Grauer Energie möglichst tief zu halten, dienen unter anderem 25 mm starke, glasfaserarmierte Fertigbetonelemente als witterungbeständige Fassadenhaut. Ebenso sorgt im Innern ein versiegelter Anhydritestrich für eine ökologische Bauweise. Das Gründach entlastet dank seiner Speicherfähigkeit die örtliche Entwässerung und wirkt sich aufgrund seiner Masse zudem positiv auf den sommerlichen Wärmeschutz aus.

Freiraumkonzept

Reichhaltigkeit bezüglich der Raumqualitäten und den Nutzungsmöglichkeiten sowie Einfachheit bezüglich der Materialien sind Programm. Durch die Reichhaltigkeit wird für die unterschiedlichen Bedürfnisse der Schüler und Schülerinnen und des Quartiers ein vielfältiges Angebot zum Spielen und sich Erholen geschaffen. Die Anlage enthält Bewegungsräume, schafft Bereiche für Beziehungs- und Gestaltspiele und Orte zum Beobachten. Rückzugsmöglichkeiten für das Kinderspiel werden ebenso ermöglicht. Die Wegführung und die Lage der Rasenflächen ermöglichen ein abwechslungsreiches Durchqueren des Areals. Die zum Teil neu geschaffenen Aussichten verorten die Schulanlage. Es kann eine identitätsstiftende und gern besuchte Schulanlage entstehen. Asphalt, Kies, Wiesen und diverse Gehölze sind die prägenden Materialien des Aussenraumes. Der Asphalt ist auf dem Niveau der Sportanlagen leicht beigebraun eingefärbt. Die Schulanlage wird dadurch in zwei Bereiche gegliedert. Die Kiesflächen sind Fallschutzbereiche, aber vor allem begehbare Flächen. Auf diesen sind sie in Bereichen eingewachsen. Dadurch entsteht eine abwechslungsreich durchgrünte Fläche. In den nutzungsintensiven Bereichen entstehen Rasen- und in den Randbereichen Wiesenflächen. Die Bepflanzung kombiniert auf den ersten Blick unterschiedliche Sprachen, die sich durch ihre Individualitäten ergänzen: Die bestehende Sommerlinde wird mit zwei Bäumen ergänzt. Säulenpappeln markieren den Pausen- sowie den Sportplatz. Birken durchdringen das Areal. Gehölze wie Zürgelbaum, Hainbuche, Esche oder Erle begleiten die prägenden Baumarten. Beim Gemüsegarten und im Garten der Kinderkrippe/der Asylunterkunft an der Alten Landstrasse 80 dominieren Obstbäume.

Räumliche Organisation

Die Schulraumerweiterung bildet mit ihren Arkaden im Erdgeschoss den östlichen Abschluss der überdachten Verbindungsachse der drei Schulhausbauten. Unter den Arkaden, wo sich die Schüler in den Pausen tummeln, finden sich die Eingänge zu Schule, zum Mittagstisch und zum Kinderhort. Der Hort befindet sich, mit direkter Anbindung an den Aussenraum, im Süden. Im Norden liegt, mit Aussicht auf die Halbinsel Au, der Mittagstisch. Zentral, auf der Höhe des überdachten Verbindungsweges liegt der Haupteingang, von welchem aus man auf die Aussensportfläche über der Sporthalle, zu den Räumlichkeiten der Schule und - die Haupttreppe hinabsteigend - in den Bereich der Turnhalle gelangt. Der Querschnitt veranschaulicht den Wechsel der Orientierung der Erschliessungsgänge. Die Arkade und die darüber liegenden Schulhausgänge orientieren sich zum Pausenhof. Das Foyer der Sporthalle und die Zuschauerbalustrade bzw. die Erschliessungsgänge in den Untergschossen orientieren sich in die entgegengesetzte Richtung, nach Osten, in den Garten und in die Ferne. Die Klassenzimmer mit den dazugehörigen Grossgruppenräumen (gemäss den Empfehlungen für Schulhausanlagen 2012), legen die primäre, räumliche Struktur der Schule und den darunter liegenden Nebenräume der Sporthallen fest. Diesem Raster folgen auch die Knicke in der Fassade. So wird in den Klassenräumen durch die Faltung stets der Seeblick begünstigt, die Grossgruppenräume sind sanft hangseitig orientiert. In den Erschliessungsgängen/Pausenräumen lässt sich die Faltung über eine grössere Distanz ablesen. Durch das Vor- und Rückspringen wird der Raum hier gegliedert, gewinnt an Spannung und es entstehen Nischen. Durch die einfache Massnahme aussen angeschlagener Fenster im Bereich der Schulhausgänge, werden die 40cm über der Oberkante des Fussbodens liegenden Fensterleibungen zu Sitzbänken, und die Korridore erhalten damit eine hohe Aufenthaltsqualität. Die westlichen Wände der Klassenräume sind im oberen Bereich verglast, die Grossgruppenräume sind gegen den Gang komplett verglast, so dass sämtliche Schulräume mindestens zweiseitig mit Tageslicht versorgt werden. Die Sporthalle wird von den Schülern direkt über das Haupttreppenhaus, welches abends zum Sportbereich hin abgeschlossen werden kann, erreicht. Der Hauptzugang zu den Sporthallen liegt jedoch an der Südfassade des Gebäudes. Vom Aussenraum her gelangt man über eine sanft abfallende Rampe, mit Einsicht in die Turnhalle, zum Foyer, wo man über die Halle hinweg den Ausblick in Garten und in die Ferne geniesst. Zwei Treppenhäuser führen einen zu den Umkleideräumen und schliesslich hinunter auf das Hallenniveau mit den rückseitigen Geräteräumen. Zur Reinhaltung der Turnhallen wird zwischen Strassenschuh und Turnschuhgängen unterschieden. Die Stützen der Unterzüge der Schule gehen in jene der Primärträger der Turnhalle über. Dies ist nicht nur statisch schlüssig, sondern ermöglicht die Erlebbarkeit des Rhythmus’ des Schulhauses auch in den Untergeschossen. Die Anlieferung und der Zugang für Handwerker erfolgt über den Eingang des Neubaus auf Niveau Sportplatz oder über den Pausenplatz zu den Eingängen der drei Gebäuden.

Gebäudetechnik

Die gewählte Gebäudetechnik, in Kombination mit der Gebäudehülle, ermöglicht einen schonenden Umgang mit Ressourcen, sowie das Erreichen des Minergie-P-ECO-Standards. Als primäre Energiequelle für die Wärme dient das Erdreich, aus welchem diese über Erdsonden in Kombination mit einer Wärmepumpe entzogen wird. Optional kann auf dem Flachdach eine kombinierte Solaranlage (thermisch/elektrisch) erstellt werden, welche als eine Produktions- oder Ernte-Fläche für erneuerbare Energie dient. Um die Erzeugungsanlagen effizient betreiben zu können, erfolgt die Wärmeabgabe auf einem tiefen Temperaturniveau. Hierfür sind Abgabesysteme mit grossen Flächen vorgesehen, welche auch eine Nutzung der vorhandenen Massen sicherstellen. Im Schulgebäude ist deshalb eine Betonaktivierung (TABS) vorgesehen, welche im Sommer via Erdsonden einen Freecooling-Betrieb ermöglicht und die Problematik des sommerlichen Wärmeschutzes reduziert. In den Turnhallen kommen als Grundlastheizung grossflächige Heizkörper zum Einsatz. Die restliche Wärmeleistung wird über die Lüftungsanlage bereitgestellt. Dadurch wird eine dynamische Regulierung der Raumtemperatur erreicht, was dem Komfort der Nutzer zugute kommt. Die Luftqualität soll bei optimalem thermischem Komfort an jeder Stelle des Gebäudes gut sein und den Anforderungen an die entsprechenden Nutzungen sowie dem Minergie-P-ECO-Standard entsprechen. Die Luftaufbereitung erfolgt in der Zentrale im Untergeschoss. Die Erschliessung erfolgt vertikal in den Schrankbereichen der Zimmer über alle Geschosse. Die Lufteinführung in die Klassenzimmer - ab den vertikalen Hauptkanälen - erfolgt über in den Schrankfronten integrierte Quellluftauslässe. Des weiteren können die Schulzimmer und Flure zusätzlich über manuell öffenbare Fensterflügel belüftet werden, was den individuellen Nutzerkomfort weiter erhöht. Optional wäre man dank dieser Möglichkeit auch in der Lage, allenfalls auf eine mechanische Lüftung in den Unterrichtsgeschossen zu verzichten. Um die Primäranforderungen an die Gebäudehülle gemäss MINERGIE-P-ECO zu erreichen, hilft ein klarer, kompakter Wärmedämmperimeter mit Dämmstärken von 25 cm an der Fassade und 30 cm auf dem Dach. Die Fenster verfügen über 3-IV-Verglasungen. Im Sommer werden hohe Wärmeeinträge durch einen aussenliegenden Sonnenschutz, wie auch eine hohe thermisch aktivierbare Masse wirksam verhindert. Im Winter ermöglicht der ausgewogene Glasanteil in der Fassade in Zusammenhang mit der hohen internen Wärmespeicherkapazität gut nutzbare solare Gewinne während der Heizperiode. Die Anordnung der Schulzimmer ermöglicht einen Unterricht unter idealen Tageslichbedingungen. Die Dreifachturnhalle verfügt mit einem grosszügigen Fensterband auf drei Seiten über einen starken Bezug zum Aussenraum. Um den Gehalt an Grauer Energie möglichst tief zu halten, dienen unter anderem 25 mm starke, glasfaserarmierte Fertigbetonelemente als witterungbeständige Fassadenhaut. Ebenso sorgt im Innern ein versiegelter Anhydritestrich für eine ökologische Bauweise. Das Gründach entlastet dank seiner Speicherfähigkeit die örtliche Entwässerung und wirkt sich aufgrund seiner Masse zudem positiv auf den sommerlichen Wärmeschutz aus.

Statik

Um die Anforderungen bezüglich der Einbindetiefe der Dreifachturnhalle in den Baugrund und die Spannweite der Halle wirtschaftlich und ökologisch optimal zu erfüllen wird die gesamte Tragstruktur in Massivbauweise ausgeführt. Das Primärtragwerk des Hallendaches besteht aus zehn vorgespannten Unterzügen, welche die Deckenuntersicht in neun Deckenfelder gliedern und weiter in die drei Hallenteile. Sie weisen eine Gesamthöhe von maximal 1.85m und eine Breite von 0.5m auf und erfüllen die Anforderungen an die Tragsicherheit und Gebrauchstauglichkeit bezüglich der Durchbiegung. Die Unterzüge werden zur Gewichtseinsparung von der Mitte ausgehend mit jeweils 1.5% Gefälle gefertigt, was dem geforderten Wert zur Flachdachentwässerung entspricht. Die äussersten beiden Unterzüge erhalten zusätzlich eine Mittelstütze um die Trägerhöhe zu reduzieren und damit den Tageslichteinfall zu erhöhen. Die Unterzüge kommen auf Stützen im Bereich der Balustraden und in der Rückwand der Halle zu liegen. Die Rippen dienen ausserdem zur Aussteifung der Rückwand, um den grossen Erddruck in diesem Bereich effizient abzuleiten. Im Raum zwischen Prellschutz und der Rückwand sind Heizkörper untergebracht. Die Deckenfelder zwischen den Unterzügen sind in Ortbeton angedacht, könnten aber zur Beschleunigung des Bauprozesses auch mit vorfabrizierten Betonelementen überspannt werden, welche als verlorene Schalung dienten und vergossen mit Überbeton die Turnhallendecke ausbildeten. Die Hallenaussenwände sind in Ortbeton vorgesehen und in Abhängigkeit vom Erddruck dimensioniert. Die Bodenplatte in Ortbeton kommt auf kompaktem Fels zu liegen, was eine günstige Ausgangslage für eine Flachfundation bietet. In Bereichen mit konzentrierten Lasten kommen punktuell verstärkte Fundamente zur Lastverteilung in Frage. Die Tragstruktur der Schule basiert ebenfalls auf Unterzügen, deren Stützen in der Fassadenebene liegen. Sie unterstreichen den von den Klassenräumen herrührenden Raster des Schulhausgebäudes und rhythmisieren die Erschliessungsgänge. Statisch minimieren die Unterzüge die Deckenspannweiten und damit die Dicke der Ortbetondecken. Ausser dem bieten die Unterzüge Freiheit, in der Ausführung der Innenwände, welche im Bereich der Schule keine statische Funktion zu erfüllen haben. Die Ausnahme bilden zwei über alle Geschosse betonierte Wandscheiben, welche die Erdbebensicherheit gewährleisten. In den Untergeschossen enfallen die Unterzüge, da die Lasten von den Wänden der Umziehkabinen etc. aufgenommen werden. Die ostseitigen Stützen der Schule gehen in die Stützen der Turnhalle über. Letztere liegen deshalb nicht auf einer geraden Linie und führen damit optisch die Schulhausfassade in die Turnhalle weiter. Aus statischer Sicht ist die Fassade des Schulhauskörpers eine Lochfassade in Stahlbeton und übernimmt damit die horizontale Aussteifung des Gebäudes.


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