green 01/2017

Schwerpunkt: Bauen mit Holz Messbare Vorteile begr체nter Fassaden Eis-Energiespeicher f체r Geb채ude

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Zeitschrift f체r nachhaltige Architektur und energetische Sanierung Review of Sustainable Architecture and Energy-Efficient Refurbishment

green

inhalt content

02 hintergrund

products

14 Holzbau im Höhenrausch Timber construction on the rise Jakob Schoof

62 Fenster, Fassaden Windows, facades

03 nachhaltige architektur

68 Dächer Roofs

sustainable architecture

22 Wohnungsbau in Amsterdam Residential building in Amsterdam Frantzen et al, Amsterdam

journal

30 Wohnanlage in Zürich Residential complex in Zurich Rolf Mühlethaler, Bern

04 Sozialer Wohnungsbau in St. Gallenkirch Social housing in St. Gallenkirch Dorner\Matt Architekten, Bregenz

36 Wohngebäude in München Residential building in Munich Heim Kuntscher Architekten und Stadtplaner, München

06 Forschungsgebäude in Genk Research building in Genk Atelier Kempe Thill, Rotterdam Osar Architects, Antwerpen

42 Kindertagesstätte in Erding Children’s day care centre in Erding Hirner und Riehl, München

01 magazin

08 Studentenwohnheim in Frankfurt Student residence in Frankfurt Technische Universität Darmstadt, Fachgebiet Entwerfen und Gebäudetechnologie 10 Einfamilienhaus in Palma de Mallorca Single-family house in Palma de ­Mallorca OHLAB, Palma de Mallorca 12 Bücher Book reviews

2 inhaltsverzeichnis

05 produkte

background

65 Wärmedämmung Thermal insulation

70 Innenausbau Interior fit-out 72 Technische Gebäudeausrüstung Technical installations

04 forschung und praxis research and practice

48 Messbare Vorteile von Fassaden­ begrünungen Measurable benefits of green facades Martin Pauli, Rudi Scheuermann 56 Eis-Energiespeicher für Gebäude Ice storage systems for buildings Bernd Schwarzfeld

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editorial

Offenbar hat der Bautypus des Wolkenkratzers auch auf der Zielgeraden des fossilen Zeitalters nichts an Faszination eingebüßt. Anders lässt es sich nicht interpretieren, dass derzeit fast monatlich neue Entwürfe für Holzhochhäuser lanciert werden. Sie mögen nicht alle baubar sein und zielen oft nur auf ein möglichst großes Medienecho. Dennoch sind sie die logische Fortsetzung einer Entwicklung, mit der sich der Holzbau in den letzten Jahren ständig neue Gebäudetypen, -größen und -standorte erobert hat. In einer eigentlich »holzfernen« Gegend im Osten Londons entsteht derzeit das erste zehngeschossige Wohnhaus aus Holz, am Stadtrand von Wien ein 84 Meter hohes Bürogebäude. Der Holzbau profitiert dabei von seiner eigenen Industrialisierung und vom guten ökologischen Image des Holzes als nachwachsender Rohstoff und CO2-Speicher.

Für einen Themenschwerpunkt »Bauen mit Holz« in DETAIL green könnte der Zeitpunkt daher kaum passender sein. Wir widmen ihm ausgewählte Artikel sowie die ausführlichen Objektdokumentationen in diesem Heft, ergänzen ihn jedoch um Fachbeiträge auch zu anderen Themen. Dieses Prinzip möchten wir — mit wechselndem inhaltlichem Schwerpunkt — in den kommenden Ausgaben beibehalten.

Der Holzbau ist nicht nur in Deutschland längst zum Politikum geworden. Dürfen Kommunen für bestimmte Baugebiete die Holzbauweise vorschreiben? Sollte bei der energetischen Bilanzierung von Gebäuden künftig auch die graue Energie der Baumaterialien berücksichtigt werden? Wie weit lassen sich die Dämmvorschriften für Neubauten verschärfen, bevor traditionelle mineralische Bauweisen aus dem Markt gedrängt werden? Um diese Fragen streiten Lobbyvertreter derzeit erbittert. Architekten bleibt da eigentlich nur das, was seit jeher ihr Ziel sein sollte: unbeeindruckt vom allseitigen PR-Getöse jeden Baustoff dort einzusetzen, wo er funktional, ökonomisch und ökologisch am sinnvollsten ist.

Jakob Schoof

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Even as the fossil-fuel era draws to a close, skyscrapers seem to have lost none of their appeal. The fact that new designs for timber high-rises are now being launched on an almost monthly basis confirms this hypothesis.

These designs may not all be feasible and might often be aimed to garner the greatest possible media attention, nevertheless they are the logical continuum of a development whereby timber construction has continually gained new ground in the form of new typologies, sizes and locations of buildings. In the district of Hackney in east London, the first ten-storey residential building made of timber is currently being constructed, while on the outskirts of Vienna, an 84-metre-high office building is being erected. Timber construction is profiting from its own industrialisation and from the positive ecological image of wood as a renewable raw material, which also stores CO2.

There could hardly be a better moment for timber construction to be chosen as a central theme in DETAIL green. Thus, in this issue, we dedicate selected articles and a number of detailed project analyses to this particular topic. In Germany, timber construction has been a political issue for some time already. Are municipalities allowed to specify timber construction for certain development projects? Should the embodied energy of construction materials be taken into consideration when the energy balance of buildings is assessed? To what extent can the insulation regulations for new buildings be tightened before traditional facade construction based on concrete and masonry are forced out of the market? These issues are being argued fiercely by lobbyists.

For architects, however, there only remains what should always be their goal; namely to use each building material wherever it is most appropriate, whether functionally, economically or ecologically.

01/2017 green Redaktion: Dr. Sandra Hofmeister (Chefredakteurin) Jakob Schoof Umschlaggestaltung: Sabine Drey Übersetzung englisch: Feargal Doyle, Sharon Heidenreich, Sean McLaughlin Korrektorat deutsch: Annegret Scholz Korrektorat englisch: Anna Roos Verlag und Redaktion: Institut für internationale Architektur-Dokumentation GmbH & Co. KG Hackerbrücke 6 80335 München Anzeigen: anzeigen@detail.de Tel.: 089 381620 48 Vertrieb und Abonnement: detailabo@vertriebsunion.de Tel.: 06123 9238-211 Einzelheft: 18,90 €

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hintergrund

Holzbau im Höhenrausch Timber construction on the rise

Dalston Lane, London · Höhe / Building height: 33 m · Anzahl Geschosse / Number of floors: 10 · Nutzungen / Uses: Wohnen, Büros, Gewerbe / Apartments, offices, ­commercial spaces · Nutzfläche / Useable area: 12500 m2 (Wohnen / Apartments) 3460 m2 (Büros / Offices) · ������������������������ Wandstärke / Wall thickness: 100—160 mm · Geschossdecken / Floor slabs: 160 mm Brettsperrholz / CLT (Wohnungen / apartments) 220 mm Brettsperrholz / CLT (Büros /Offices) · max. Deckenspannweite / max. span of floor slabs: 4-5 m (Wohnungen / Apartments) 7 m (Büros / Offices) · Gebäudekerne / Building cores: 160 mm Brettsperrholz + 2 Lagen Gipskarton / 160 mm CLT + 2 layers of plasterboard · verbaute Holzmenge / Amount of timber used: 4400 m3

»Hyperion« ist knapp 116 Meter hoch und hält damit einen Weltrekord: Einen höheren Baum wird man derzeit auf unserem Planeten kaum finden, da sind sich seine Entdecker sicher.

Denn die Wälder Nordamerikas sind inzwischen relativ gut vermessen — und auch andernorts gibt es keine Baumarten, die den Küstenmammutbäumen (Sequoia sempervirens) in puncto Wuchshöhe das Wasser reichen können.

Auch der Mensch hat es bisher nicht geschafft, mit der Natur im Holzbau gleichzuziehen — obwohl dort in den letzten Jahren ein regelrechter Höhenwettlauf begonnen hat. Nahezu im Monatsrhythmus werden Hochhausprojekte aus Holz lanciert, die einmal 100, 200 oder gar 300 Meter erreichen sollen. Die Realität hinkt den Renderings indes noch hinterher: Das jüngste Rekordhochhaus aus Holz, »HoHo Wien«, wird derzeit in dem neuen Wiener Stadtteil Seestadt Aspern errichtet (Abb. 2).

Der Neubau von RLP Rüdiger Lainer + Partner soll 84 Meter hoch werden und in seinen drei Gebäudeflügeln mit 11, 16 und 24 Geschossen fast 20 000 m² Mietfläche für Büros und Gewerbe bereitstellen. Investor und Architekt streben mit dem 65-Millionen-Projekt eine Zertifizierung mit dem »Total Quality Building«-­ Standard der Österreichischen Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen (ÖGNB) an.

Genau genommen handelt es sich bei HoHo Wien um einen Hybrid aus Beton- und Holz-

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14 background

bau. Das mehrteilige Bauwerk wird durch Aufzugskerne und zentrale, keilförmige Erschließungszonen aus Beton ausgesteift. Daran docken außen die Büro-, Hotel- und Wohngeschosse an. Sie bestehen im Wesentlichen aus vier vorgefertigten, hundertfach wiederholten Einzelelementen. Auf den Fassadenstützen aus Brettschichtholz liegen Durch­laufträger aus Betonfertigteilen auf. Diese wiederum tragen die rund 2,40 ≈ 7 m großen Holz-BetonVerbunddeckenelemente aus Brettsperrholz und Stahlbeton (Abb. 3). Komplettiert wird die Hochhauskon­struktion durch eine Vorhangfassade aus Brettsperrholzelementen (als innere Fassadenschicht) und hinterlüfteten Holzbeton-Elementen als äußere Verkleidung. Im Gebäudeinneren sollen die Holzoberflächen an Decken und Wänden überall sichtbar bleiben.

Brandschutzvorschriften im Holzbau In Deutschland wäre ein Gebäude wie HoHo derzeit nicht realisierbar. Für Bauten oberhalb der Hochhausgrenze, bei denen der oberste Geschossfußboden mehr als 22 Meter über dem Geländeniveau liegt, schreiben die Bauvorschriften vor, dass alle tragenden Bauteile aus nicht brennbaren Materialien gefertigt sein müssen. Für Gebäude bis 22 Meter ist der Holzbau dagegen zulässig, solange für Wände und Decken die geforderten Feuerwiderstandsdauern nachgewiesen werden können. Diese liegen je nach Gebäudehöhe bei 60 und 90 Minuten und lassen sich grundsätzlich auch ohne nicht brennbare Verkleidungen (z. B. aus Gipskarton) erreichen, wenn die Holzbauteile entsprechend großzügig bemessen werden. Das Land Baden-Württemberg, aber z. B. auch die Schweiz, erlauben daher mittlerweile auch Bauten bis zur Hochhausgrenze mit sichtbaren Holzoberflächen.

Mit seiner kategorischen Ablehnung von ­tragendem Holz im Hochhausbau steht Deutschland hingegen zunehmend alleine da. Die Schweiz hat erst 2015 die Vorschrift gestrichen, derzufolge Gebäude über sechs Geschossen aus nicht brennbaren Materialien ­errichtet werden müssen. Der Schweizer ­Holzbauverband Lignum wertet dies als An­ erkennung der Tatsache, »dass die Brenn­ barkeit ­eines Baustoffes nicht das maßgebende Kriterium ist, sondern die brandschutz­ technisch korrekte Ausführung einer Konstruktion einen größeren Einfluss auf das Brand­ verhalten hat.«

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London auf dem »Holzweg« Auch in den britischen Bauvorschriften gibt es keine prinzipielle Beschränkung der Höhe von Holzhäusern. Obwohl das Baumaterial mangels einheimischer Anbieter nach wie vor aus dem Ausland importiert werden muss, ist der mehrgeschossige Massivholzbau in einigen Regionen stark auf dem Vormarsch. Vor allem der Ost-Londoner Stadtteil Hackney verfolgt diesbezüglich eine ambitionierte Förder­ politik. Ein gutes Dutzend größerer Wohngebäude und Schulbauten wurde in den letzten Jahren dort gebaut, weitere entstehen derzeit.

Spitzenreiter in puncto Höhe und Größe ist ein bis zu zehngeschossiger Büro-, Einkaufsund Wohnkomplex an der Dalston Lane, den die Architekten Waugh Thistleton geplant haben (Abb. 1). Auch hier wird das Erdgeschoss aus Stahlbeton gefertigt, schon um die für den Einzelhandel erforderlichen größeren Deckenspannweiten realisieren zu können. Die Obergeschosse bestehen dagegen komplett aus Brettsperrholz, einschließlich der Aufzugsschächte und sogar der Treppenläufe in den Fluchttreppenhäusern. Sichtbar ist indes das Wenigste davon. Die Wände und Decken sind mit Gipskarton beplankt — in den Wohnungen einlagig und in den Erschließungskernen zweilagig.

Die Tragkonstruktion des Neubaus basiert auf einem vielfach erprobten Prinzip: Fast wie bei einem Kartenhaus werden Wand- und Deckenelemente aus Brettsperrholz übereinander gestapelt. Die Deckenstärke variiert je nach Nutzungsart: In den Wohngeschossen beträgt sie 140 mm und in den Büros aufgrund der höheren Spannweiten 220 mm. Die Spannweiten der Holzkonstruktion sind in der Dalston Lane auf sieben Meter begrenzt. Prinzipiell, so der Architekt Andrew Waugh, lassen sich im Massivholzbau aber auch größere Distanzen überspannen, wenn die Wandscheiben im darüber liegenden Geschoss als Träger verwendet werden. Bei der Bemessung der Tragglieder legten die Architekten Wert darauf, möglichst effizient mit dem Baumaterial umzugehen. Daher nehmen die Wandstärken im Gleichschritt mit der Belastung nach oben hin ab — von 160 mm im Erdgeschoss auf 100 mm in der obersten Etage.

Pioniertaten in der skandinavischen Provinz Eine ähnliche Pionierrolle wie Hackney nimmt in Schweden die Stadt Växjö ein. Aufgrund einiger verheerender Brände Mitte des 19. Jahrhunderts waren Holzbauten mit mehr als zwei Geschossen in dem skandinavischen Land bis Mitte der 90er-Jahre komplett verboten. Als die Bauvorschriften endlich wieder gelockert wurden, entwickelte sich die südschwedische 80 000-Einwohner-Stadt rasch zu einem Zentrum des großmaßstäblichen Holzbaus. Einen wesentlichen Beitrag hierzu leistete die 2005 beschlossene kommunale Strategie zur Holzbauförderung. Bis 2020 sollen 50 % aller Neu-

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HoHo Wien · Höhe / Building height: 84 m · Anzahl Geschosse / Number of floors: 24 · Nutzungen / Uses: Wohnen, Hotel, Büros, Wellness / Apartments, ­hotel, offices, wellness areas · Bruttogeschossfläche / Gross floor area: 25 000 m2 · Stützenquerschnitt / Column dimensions: 400 x 320 mm − 400 x 1080 mm · Geschossdecken / Floor slabs: 140−160 mm Brettsperrholz + 120 mm Beton / 140−160 mm CLT + 120 mm concrete · max. Deckenspannweite / max. span of floor slabs: 6,90 m · Gebäudekerne / Building cores: Stahlbeton / reinforced concrete · verbaute Holzmenge / Amount of timber used: 3800 m3

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bauten in der Stadt mit Tragkonstruktionen ­erstellt werden, die im Wesentlichen aus Holz bestehen. Das derzeitige Vorzeigeprojekt nennt sich »Vallen«, ist bis zu neun Geschosse hoch und beherbergt in seinem Inneren 60 Wohnungen. Über einem Erdgeschoss aus Stahlbeton erhebt sich ein Holzskelettbau, der durch betonierte Aufzugskerne ausgesteift wird. Die Konstruktion basiert auf dem Bau­ system Trä8, das das Unternehmen Moelven ­Töreboda gemeinsam mit Experten der Technischen Universität in Luleå entwickelt hat (Abb. 7). Dabei laufen die Brettschichtholzstützen über die gesamte Gebäudehöhe durch.

Seitlich daran werden über Stahlschuhe Querträger befestigt und darin wiederum die Rippendecken aus Furnierschichtholz eingehängt. Letztere können bei Trä8 bis zu acht Meter stützenfrei überspannen und erreichen Aufbauhöhen bis 45 Zentimeter. Balken und Platten der Deckenelemente bestehen aus Furnierschichtholz, die Stützen und Träger hingegen aus Brettschichtholz.

1 W ohn- und Bürogebäude Dalston Lane in London, Waugh Thistleton Archi­ tects (im Bau) 2 Büro- und Geschäftshaus HoHo Wien, RLP Rüdiger Lainer + Partner (im Bau): Visualisierung der Tragstruktur 3 Montageprinzip esidential and office 1 R building, Dalston Lane in London, Waugh Thistleton Architects (under construction) 2 Office and commercial building HoHo Wien in ­Vienna, RLP Rüdiger Lainer + Partner (under construction): Visualisation of the load-bearing structure 3 Construction principle

hintergrund 15

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80 Deckenrandbalken Stahlbeton / Reinforced concrete 60 spandrel beam

Embodied CO2 eq. [lb/sq ft]

Treibhauspotenzial / Embodied CO2 eq. [lb/sq ft]

Baustellenbetrieb / Construction Beton / Concrete Holz / Timber Stahl, Bewehrung / Steel and rebar Gesamt / Total

60

Stützen Brettschichtholz blockverleimt / Built-up timber columns Holzbalkendecke im Gebäudekern / Timber framing within core

Anschluss Wand/ Decke Stahlbeton / 40 Reinforced concrete wall point

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Brettsperrholzdecken mit Aufbeton / Solid timber floor panels with concrete topping

konventionelle Bauweise / Conventional structure

Holz-Hybridbauweise / Timber hybrid structure

In recent years there has been a concerted race by the timber industry to construct evertaller timber buildings. New high-rise projects as tall as 100, 200 or even 300 metres are being built on an almost monthly basis. Currently, the tallest timber structure, called HoHo Wien, is being constructed in Vienna’s new district, Seestadt Aspern (fig. 2). Architects RLP Rüdiger Lainer + Partners designed the highrise, which will reach an impressive height of 84 metres. The three wings — 11, 16 and 24 storeys — of the new-build will accommodate almost 20,000 m² of rental floor area for office and retail use. The architects and investors are aiming at a TQB (Total Quality Building) certification with their 65 million Euro, hybrid timber/concrete structure. The ground floor is built completely in concrete and the multi-storey tower above has concrete lift cores and central, wedge-shaped circulation zones. The office floors connected to the outside of these cores, consist primarily of four prefabricated elements (fig. 3). Laminated timber columns on the facade support continuous precast concrete beams, which in turn carry the load of the timber/concrete composite floors, made from 140–160-mm laminated timber and 120-mm reinforced concrete. The highrise facade will consist of CLT panels on the interior, an intermediate insulation layer, a ventilated rainscreen of wood-fibre and reinforced concrete elements on the outside.

London borough Hackney; a hotbed for timber construction Multi-storey timber structures are also on the increase in some parts of the United Kingdom; despite the fact that the bulk of materials have to be imported due to a lack of homegrown timber supplies. The east London district of Hackney, in particular, is pursuing an ambitious planning policy in support of timber construction. A forerunner in the area in terms of its height and dimensions, is a ten-storey office, retail and residential complex in Dalston Lane, designed by Waugh Thistleton Archi-

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Unterzüge Stahlbeton / Reinforced concrete link beams

Benchmark

Prototype

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Innenwände Brettsperrholz / Solid timber shear walls

11 T imber Tower Project (Wohnhochhaus auf Basis der DeWitt Chestnut Apartments in Chicago), SOM: Ökobilanz der CO2-Emissionen in der Herstellungsphase 12 Konstruktionsprinzip 13 Visualisierung der Tragstruktur

tects (fig. 1). Here too, the ground floor consists of reinforced concrete, whereas the upper floors are built entirely from cross-laminated timber. This includes the lift shafts and even the fire escape stairs. Only a small amount of this timber is actually visible. Externally, the walls will be finished in masonry as stipulated by the local building authority. Internally, the walls and ceilings are lined with plasterboard: a single layer in the apartments and a double layer in the circulation cores.

The structural frame of the new building is based on a tried and trusted principle: Similar to a house of cards, cross-laminated wall and floor elements are stacked on top of each other. In the case of Dalston Lane, the maximum span of the timber structure is limited to seven metres, however according to architect Andrew Waugh, in principle even greater spans could be achieved in solid timber construction if the walls on the upper floors were used as beams.

imber Tower Project 11 T (residential building based on the DeWitt Chestnutt Apartments) in Chicago, SOM: comparison of embodied CO2 emissions 12 Construction principle 13 Visualisation of the loadbearing structure

Pioneering work in provincial Scandinavia In 2005 the town of Växjö in Sweden agreed on a communal strategy to promote timber construction: By 2020, 50 % of all new buildings in the town should be constructed with a structural frame consisting primarily of timber.

The current pilot project, known as Vallen, rises up to 9 storeys high and contains 60 apartments. A timber frame stiffened by solid lift cores rises over the reinforced concrete ground floor level. The structure is based on the construction system Trä8 — developed by the company Moelven Töreboda together with experts from the technical university of Luleå (fig. 7) — whereby the glulam timber ­columns extend up the entire height of the building. Glulam crossbeams fixed to the sides of the columns with steel brackets support ribbed slabs made from laminated veneer timber. These floor elements can achieve a clear span of up to 8 metres, with a depth of floor structure only 45 cm deep.

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Timber Tower Project, Chicago · Höhe / Building height: 124 m · Anzahl Geschosse / Number of floors: 42 · Nutzungen / Uses: Wohnen / Apartments · Bruttogeschossfläche / Gross floor area: 37 000 m2 · Stützenquerschnitte / Column dimensions: 610 x 610 mm · ������������������������ Wandstärke / Wall thickness: 305 mm · Geschossdecken / Floor slabs: 178 mm Brettsperrholz / CLT + 51 mm Ortbeton / in-situ concrete · max. Deckenspannweite / max. span of floor slabs: 8,23 m · Gebäudekerne / Building cores: 305 mm Brettsperrholz / CLT · verbaute Holzmenge / Amount of timber used: 10 700 m3 imber Tower Project in 14 T Chicago, SOM: Schnitt Innenwand/ Stütze/Geschossdecke Maßstab 1:20 a Innenwand Brettsperrholz 205 mm b B etonfertigteil c G eschossdecke 177 mm Brettsperrholz d F assadenstütze Brettschichtholz blockverleimt 410/410 mm e e inlaminierte Zugbewehrung 15 Holzhochhaus für London, PLP Architecture (in Planung): Fotomontage 16 Vogelperspektive der Tragkonstruktion

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Structural engineering of multi-storey timber buildings Timber differs from reinforced concrete in two essential respects: It is significantly lighter, and its compressive strength across the grain is relatively low. Therefore, once the building exceeds a certain number of floors, load-bearing columns and walls can no longer simply be placed on the floor slab, and concrete or steel joints are required at the connection points to transmit the vertical loads. The reduced weight of timber is significant in relation to the size of foundations, which can be decreased significantly for timber buildings.

A negative aspect comes into play in relation to wind loads, however, which can create high tensile forces on the windward side of buildings. Whereas with solid buildings their own self-weight is usually sufficient to compensate for this load, this is not the case for significantly lighter timber buildings. According to estimates by Andrew Waugh, the building shell of Dalston Lane weights approximately 80 % less than an equivalent structure in concrete. For this reason Waugh recommends that timber buildings should have several vertical volumes of different heights which can stiffen one another. Where this is not sufficient, tensile reinforcement must be integrated into the walls and columns. In Dalston Lane, the wall units are connected to each other through the floor slabs with steel angles and threaded bolts at certain points. In HoHo in Vienna, tensile reinforcement is provided by steel rods laminated into the facade, which are connected to the precast concrete edge beams.

Like a giant bookshelf When it comes to tall, slender buildings, wind loads can be counteracted by transferring vertical loads as directly as possible into the foundations via the external walls. Similarly, crossbracing elements are best located along a building’s perimeter. Both of these principles lend themselves to a design approach where the structure of tall buildings is articulated as a characteristic exoskeleton. A good example of

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this is the apartment building Treet (Norwegian for tree) in Bergen, designed by the architecture and engineering firm ARTEC 2015.

The almost 4,000 m2,14-storey passive building accommodates 62 apartments and a fitness studio. Residents also have access to a communal roof terrace (fig. 5–6). Treet is comparable to a large bookshelf made of glulam timber beams, into which prefabricated timber-framed apartment units are slotted (fig. 4).

The apartment modules are stacked four floors high above one another. There are intermediate levels on the fifth and the tenth floors with storey-high glulam trusses supporting precast concrete floor slabs. Neither the apartment modules nor the lift and stair cores are structurally connected to the external building skeleton. The structural frame of Treet is clearly visible on the north and south facades, where the building opens onto glazed loggias. The east and west facades, in contrast, are mostly clad in corten steel. Even the lift shaft is made of glulam timber elements supplied by a German manufacturer.

The apartment modules – including floor finishes, kitchen units and built in closets – were manufactured in Estonia. The extensive prefabrication meant that, on average, an entire apartment floor could be inserted into the laminated timber skeleton on a daily basis.

Forests brought into the city The tallest timber building currently on site in North America will be completed by the end of 2017 on the campus of the University of British Columbia in Vancouver. The 18-storey student residence, Brock Commons, has been designed to accommodate over 400 students (fig. 8). At 53 metres tall, the building rises over a concrete ground floor and is stiffened by two concrete lift cores. Its structural frame consists predominantly of thin glulam and laminated veneer columns in a relatively dense grid of 2,85 × 4 metres (fig. 10). With steel pipe connectors attached to each end, the columns can be slotted together rather like Lego pieces. Each floor slab (consisting of 165-mm plywood and 40-mm concrete finish) is supported by the columns on the level below and secured by in-situ threaded rods. All walls and ceilings are lined with three or four layers of plasterboard to achieve a fire resistance of two hours between the apartments.

A further fire safety measure is a sprinkler system installed throughout the entire building.

Only on the uppermost floor, where the communal spaces are located, is the structure left unclad as a didactic showpiece element.

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Reinterpreting a classic There is an entire series of high-rise projects on an even larger scale, which are currently still in a conceptual stage. In 2013, the American architecture and engineering firm SOM examined how a classic 1960s residential tow-

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forschung und praxis

Messbare Vorteile von Fassadenbegrünungen Measurable benefits of green facades

Martin Pauli studierte Architektur in Wismar, Auckland und Berlin. Er arbeitet seit 2013 bei Arup, zunächst im deutschen Materials Consulting Team und seit 2017 als Senior Consultant im Foresight, Research and Innovation Team.

Rudi Scheuermann hat Architektur in Karlsruhe und Bath studiert und arbeitet seit 2000 bei Arup, wo er unter anderem die Bereiche Fassadenplanung, Lichtplanung, Bauphysik sowie Informations- und Kommunikationstechnologie in Deutschland aufgebaut hat. Seit 2012 verantwortet Rudi Scheuermann den Bereich Building Enve­ lope Design bei Arup weltweit.

In den zunehmend verdichteten Städten der Welt stehen tendenziell immer weniger Flächen für Parks, grüne Erholungsflächen und Straßenbäume zur Verfügung. Diese sind jedoch ein nicht zu unterschätzender Bestandteil unserer gebauten Umwelt. Grünräume und begrünte Gebäudehüllen wirken sich nicht nur positiv auf die Gesundheit, das Wohlbefinden und die Stressreduktion aus.

Sie haben auch einen messbaren Einfluss auf das städtische Mikroklima und den Energieverbrauch von Gebäuden, der höhere Anfangsinvestitionen in die Architektur und Stadtgestaltung rechtfertigen könnte.

Ein weltweites Forschungsprojekt von Arup hat die Vorteile grüner Gebäudehüllen nun näher untersucht. Mithilfe digitaler Simulationen haben mehr als 15 Spezialisten aus aller Welt versucht, die Wirkung begrünter Fassaden auf den Lärmpegel, die Luftverschmutzung und die Wärmeentwicklung in Städten zu quantifizieren. Exemplarisch wurden dabei die Auswirkungen in fünf Metropolen der Welt — Berlin, Hongkong, Melbourne, London und Los Angeles — betrachtet. Selbstverständlich beeinflussen die Morphologie der einzelnen Städte sowie ihr geografischer und klimatischer Kontext die jeweilige Lärm-, Schadstoffund Hitzebelastung stark. Den Forschern von Arup ist es jedoch gelungen, auch einen positiven Beitrag grüner Gebäudehüllen zum jeweiligen Stadtklima nachzuweisen.

möglich, potenzielle Vorteile begrünter Fassaden in dreidimensionalen Modellen der fünf untersuchten Städte zu evaluieren. Dabei ging es vor allem darum, den Einfluss der Stadtmorphologie, insbesondere des Höhen-/Breitenverhältnisses typischer Straßenräume, auf das Stadtklima und ihre Wechselwirkung mit Fassadenbegrünungen zu untersuchen.

Zusammenfassung der Ergebnisse Begrünte Fassaden können die lokale Feinstaubkonzentration im Straßenraum um 10 — 20 % verringern. Darüber hinaus senken sie den Lärmpegel aus dem Verkehr und anderen Quellen um bis zu 10 dB(A). Die Wirkung begrünter Fassaden auf den städtischen Wärmeinsel-Effekt ist in Straßen mit einem ­Höhen-/Breitenverhältnis von mehr als 2 am größten. Solche Straßenräume sind vor allem in hoch verdichteten Stadtzentren wie etwa von Hongkong oder Melbourne anzutreffen.

Dort ergaben die Simulationen eine lokale Verringerung der Spitzentemperaturen von bis zu 10 °C. Die wichtigste Erkenntnis lautet jedoch, dass grüne Infrastruktur, ganz gleich wo sie entsteht und wie viel Fläche sie umfasst, stets positive Reaktionen der Menschen hervorruft, weil sie als ästhetische Bereicherung und als Verbesserung der Lebensqualität wahrgenommen wird.

Luftverschmutzung

Herangehensweise Mit Unterstützung des Instituts für Urbane Ökophysiologie an der Humboldt-Universität Berlin unter der Leitung von Prof. Christian Ulrichs wurden Messdaten zur Wirkung von Pflanzen gewonnen und in komplexe Strömungssimulationen eingespeist. So war es

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Berlin

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16,5 11,8

Los Angeles Melbourne 1

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7 PM 2,5 [µg/m3]

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Hongkong

London

Bislang hat sich die Politik vor allem bemüht, den Schadstoffausstoß (etwa aus dem Autoverkehr) dort zu verringern, wo er entsteht.

Das hat jedoch nicht ausgereicht, um die Schadstoffkonzentration in großen Stadtge-

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14,3 %

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PM 10 [%]

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bieten unter die von der Weltgesundheitsorganisation und nationalen Normen definierten Grenzwerte zu senken. Weitere Maßnahmen sind also erforderlich. Grünfassaden sind in diesem Zusammenhang vielversprechend, da die Blattoberfläche der Pflanzen Staubpartikel bindet und damit aus der Atemluft entfernt.

Dieser Wirkmechanismus ist noch nicht genau erforscht, da er von einer Vielzahl von Einflussgrößen abhängt wie der jeweiligen Pflanzenart, der Art der Luftverschmutzung und ihrer Verteilung im Stadtgebiet sowie den vorherrschenden Windrichtungen.

Methodik Mithilfe von Strömungssimulationen wurde untersucht, wie die Straßenräume und Gebäudetypologien in den fünf Städten die Luft­ strömung auf Straßenniveau sowie an einer begrünten Fassade beeinflussen. Anhand dessen war es möglich, die Wirksamkeit einer Fassadenbegrünung als Feinstaubfilter am ­jeweiligen Standort vorauszusagen.

Für alle Strömungssimulationen wurde ein Westwind mit 4 m/s Geschwindigkeit angenommen, der einen vereinfachten Straßenquerschnitt durchströmt. Zusätzlich berücksichtigte das Modell zwei mögliche Emissionsquellen: Luftverschmutzung, die aus anderen Bereichen der Stadt über den Wind eingetragen wird, sowie die örtliche Belastung durch den Schadstoffausstoß von Autos.

Einflussgrößen Windströmungen haben einen großen Einfluss auf die lokale Schadstoffbelastung. Die Windgeschwindigkeit entscheidet maßgeblich darüber, wie weit die Schadstoffe von ihrem Ursprungsort wegtransportiert und dabei verdünnt werden, und die Windrichtung ist entscheidend dafür, in welche Richtung sie sich ausbreiten. Die Windgeschwindigkeit in Stadträumen hängt maßgeblich vom Höhen-/Breitenverhältnis der Straßen und von deren relativer Ausrichtung zu den vorherrschenden Windrichtungen ab.

Während diese meteorologischen Einflüsse sowie die Größe und Form der Staubpartikel vor allem kontextabhängig sind, können und sollten Planer die verwendeten Pflanzenarten und ihre jeweilige Anordnung im Straßenraum beeinflussen. In Bezug auf die Schadstoffbelastung ist hier insbesondere die Dichte des Blattbewuchses von Interesse. Sie wird mit dem sogenannten Blattflächenindex (BFI) gemessen.

Ergebnisse Üblicherweise senkt eine Fassadenbegrünung die örtliche Schadstoffkonzentration um 10 — 20 % (Abb. 2). Bezogen auf die Gesamtstadt ist dieser Effekt deutlich geringer, weil die luftreinigende Wirkung der Pflanzen auf den unmittelbaren Straßenraum beschränkt ist. Dennoch sind begrünte Fassaden ein gu-

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tes Mittel, um die Luftqualität an ausgewählten Standorten zu verbessern.

Die optimale Anordnung der Begrünung variiert je nach Schadstoffquelle und vorherrschender Windrichtung. In Straßen mit hoher Verkehrsbelastung sind niedrige Vegetation im Straßenraum sowie eine Fassadenbegrünung am unteren Teil der windabgewandten Fassaden empfehlenswert. Sie reinigen die von den Fahrzeugen aufsteigende Luft, bevor sie in die angrenzenden Gebäude einströmt.

Schadstoffe, die von oben (z. B. aus Hausschornsteinen oder benachbarten schadstoffbelasteten Stadtgebieten) in den Straßenraum eingetragen werden, sammeln sich hingegen vor allem am oberen Teil der windzugewandten Fassaden an. Wo externe Schadstoffquellen dominieren, sollten Begrünungen daher vorzugsweise in diesem Fassadenbereich angebracht werden.

Lärmbelastung

1 G emessene Feinstaubkonzentrationen in den fünf untersuchten Städten 2 Senkung der Feinstaubkonzentration im Straßenraum durch Fassadenbegrünung (Simulationsergebnis; Annahme: 50 % aller Fassadenflächen begrünt) 3 Musée du quai Branly, ­Paris 2008 Ateliers Jean Nouvel Fassade: Patrick Blanc

1 M onitored background pollution (particulate matter) in the five cities studied 2 Percentage of reduction of pollutant concentration within a street canyon due to green walls (simulation result; assumption: 50 % of facade area covered with vegetation) 3 Musée du quai Branly, ­Paris 2008 Ateliers Jean Nouvel Green facade: Patrick Blanc

Straßenräume sind meist von harten Ober­ flächen aus Beton, Ziegeln, Asphalt und Glas begrenzt, die Schall reflektieren und so den Lärmpegel auf der Straße steigern. Fassadenbegrünungen können zwar keine direkten Schallimmissionen verhindern, sie verringern jedoch die Reflexion der Schallwellen und ihre Umlenkung um Straßenecken herum deutlich.

Das gilt sowohl für den Hintergrundlärm, der in einer Stadt herrscht, als auch für Lärmemissionen aus einzelnen Quellen innerhalb des

3

forschung und praxis 49

with height-to-width Energ correlation with height-to-width ratio of canyons Annual Energy Use [kBTU/sf] correlat Savings in building energy demand Savingscorrelation in building energy demand ratio of canyons Annual

Savings in building energy demand

percentage due to green Temperaturechange differential from city walls to surrounding areas

percentage change duedifferential to green walls Temperature from city to surrounding areas

Berlin

Berlin

1

2

Los Angeles Los Angeles Melbourne Melbourne Heizung 11 / Heating [%]

]

.5

10

3 1,8

3,3

1,5

Kühlung / Cooling [%]

12

Los Angeles Los Angeles Los Angeles

1 2,7

H/W 0.9 LondonLondon

10

3 1,8 3,3

1

1,5

Heizung / Heating [%] 1

3,5

12 9,5

Kühlung / Cooling13 [%]

2

2,5 1

Melbourne Melbourne H/W 2.5 Heizung / Heating [%]

2,7 3 11,8 1,5

2 Berlin

3,5 Berlin

1,5

Los0.3 Angeles Los Angeles H/W 7,5

Berlin Berlin A global research study us stood, because it depends on many factors re2 by Arup provides 2 with insights into the impact of green building lated to the particle matters, the properties of 2.5 2.5 Hong Kong Hong Kong envelopes on urban1.5 ecosystems. More than the plants,1.5the pollution distribution in the ur1 1 fifteen the globeLondon ban context and the direction and strength of London Arup specialists around 3 3 aimed to quantify the benefits of green buildthe wind force.

1.8 1.8 Los Angeles LosmitAngeles 7.5 ing envelopes regarding their potential7.5 to igate urban noise, air Methodology 1.5 pollution and heat. Five 1.5 Melbourne Melbourne 3.5 global cities — Berlin, Hong3.5 Kong, Melbourne, This study has used computational fluid dyHeizung/Heating [%] Kühlung/Cooling [%] Heizung/Heating [%] Kühlung/Cooling [%] the effectiveLondon and Los Angeles — were evaluated. namic modelling to determine Unsurprisingly, both the morphology and the ness of green envelopes to reduce pollutant H/W 1.2 H/W 1.2 H/W 1.2 3.5 3.5 Berlin geographical and climatic context have aBerlin sigconcentrations.

It has examined how different nificant impact on noise, pollution and heat. H/W 5street and building configurations inH/W the5 five H/W 5 10.5 Hong Kong 10.5 Hong Kong Working with a variety of digital tools, the cities affect the air flow at street level and over H/W 0.9 experts were2.7 Arup however able to prove the H/W 0.9 a green 2.7 facade, and then predicted H/W the 0.9 level London London positive contribution made by green enveof removal for particulate matter from the atLos0.3 Angeles Los Angeles 1 1 H/W 0.3 H/W H/W 0.3 lopes to our urban ecosystems. mosphere (fig. 2).

CFD simulations were undertaken for a referMelbourne Melbourne 9.5 9.5 H/W 2.5 H/W 2.5findings H/W 2.5 two Key ence westerly wind of 4 m/s. Additionally, The study proved that green facades can repollutant sources were included in the model: sult in local reductions in concentrations of a) pollution drifted by the urban wind which particulate matter, typically between 10 and could be considered as the background pollu20 %. Moreover, green facades can reduce tion, and b) pollution from car exhaust emissound levels from traffic and other noise sions. sources by up to 10 dB(A). Green facades are most effective in reducing urban heat islands Influencing factors and results (UHI) in cities with a height-to-width (H/W) The local impacts of air pollutant releases vary ­ratio greater than 2 (very dense urban city widely according to the local meteorological centres like Hong Kong or Melbourne fall inconditions. Wind speed is an important factor to this category), where peak temperature rein diluting pollutant releases, and wind direcductions of up to 10 °C have been modelled. tion is crucial for determining where pollutant However the most important finding is that emissions may impact. green urban infrastructure, no matter where While the particles’ size and shape, as well as it is applied or how large the covered area, the meteorological parameters are generally ­always provides a positive resonance from dictated by the context, the plant species sepeople who appreciate the visual quality and lection and the plant configuration within the benefit from the improved living quality. urban context should seriously be considered during the urban design phase. From the filAir pollution tration capacity point of view, one of the most The policy initiatives to-date have concentratinteresting characteristics is the density of ed on the reduction of emissions at source leaves, otherwise known as the leaf area in(i.e. from vehicle exhausts), but these have dex. failed to reduce concentrations in large urban In streets with high traffic density, it is advisaareas sufficiently to within standards set nable to add low vegetation and green facades tionally and by the World Health Organisation. in the lower stories, particularly on the leeAs a result, further measures are required to ward side of the street. This will help to clean reduce concentrations of particulate matter in and filter the air that rises up the street canyon cities. The use of green facades is an apbefore entering the buildings. proach that offers the potential to provide sigIn the case of pollution entering the street nificant mitigation, as the leaf surfaces of the canyon with the wind, e.g. from chimneys plants capture and remove particles from the above roof level or from nearby polluted areatmosphere. The main mechanism of particle as, the maximum concentrations can be found filtration in plants is the deposit of particles on in the upper part of the windward facades. As the surfaces of leaves. This is a complex phea consequence, green facades should best be nomenon that is not yet thoroughly underlocated in these areas.

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1

H/W 5 Hongkong Hongkong

12 10,5

1,5

Melbourne Melbourne 12

H/W 1.2 Berlin Berlin

2 2,5

Hongkong Hongkong Hongkong London London London

7,5

3,5

1

7.5

12

1,5 1

213,5

Berlin Berlin Berlin

2,5

Hongkong Hongkong London London

2

percentage change due to green walls

Hong Kong

10,5 Hongko

London

London Los Angeles

7,5

Melbourne 3,5

9,5

3,3 Ang Los

Melbou

Kühlung / Cooling [%]

1 Berlin Martin Pauli studied architec2 ture in Wismar, Auckland and 2.

Berlin. An Hong expertKong for the cir1.5 cular economy in the build1 ing sector, he joined Arup in 2013, first London as a consultant and designer in the materials 1.8 Angeles consultingLos team in Germany and, since 2017, as senior 1.5 consultantMelbourne in the foresight, research and innovation team.

Heizung/Heating [%] K Rudi Scheuermann studied architecture in Karlsruhe und Berlin Bath and has been working with Arup since 2000.

Hongthings, Kong he has Amongst other been responsible for setting London up the firm’s envelope design, lighting design, fire protection and information Los Angeles & 1 communication technology teams in Germany. Since 2012, RudiMelbourne Scheuermann has been European and global building envelope design skills leader at Arup.

forschung und praxis 53

3.5

2.7

14 C aixa Forum, Madrid 2007 Herzog & de Meuron Fassade: Patrick Blanc 15 Sozialer Wohnungsbau in Paris 2011 Avignon—Clouet Architectes 14 C aixa Forum, Madrid 2007 Herzog & de Meuron Green facade: Patrick Blanc 15 Social housing in Paris, 2011 Avignon — Clouet architects

Acoustic noise Street canyons are typically made up of hard and dense materials such as concrete, brick, asphalt and glass that are sound reflecting and increase the overall noise level on the street. While green facades cannot effectively mitigate direct sound, they can absorb sound that would otherwise be reflected between building facades or be transmitted around corners, reducing the overall noise level.

Alongside measurable reductions in noise level, green facades can also create a psychological perception of quiet. A recent survey of 105 people living in apartments facing a noisy ring road in Ghent, Belgium, found that residents with a view of vegetation were five times less likely to report annoyance due to noise than residents without any greenery in their view. In lab studies, the colour green alone has been shown to reduce perceptions of loudness compared to other colours.

Methodology To gain an initial understanding of how green facades reduce noise in cities, experts from Arup carried out two computer modelling studies, the first isolating the acoustic effect of individual urban variables and the second predicting their combined effect on typical urban layouts in Hong Kong, Berlin, London, Los Angeles and Melbourne (figs. 4—8).

Influencing factors For our base condition, we modelled a 300-metre-long street canyon representing a typical block structure of Wan Chai, a neighbourhood in Hong Kong with narrow streets and tall buildings. Two scenarios were tested: the first representing a typical street canyon with hard, sound-reflecting facades, and the second a street canyon treated with green facade modules with sound-absorbing properties. Three block lengths were tested (fig. 4).

Overall, the results in this case indicate that breaks in the street wall created by crossstreets have an impact on the spatial pattern and level of sound attenuation. In a city with short blocks, the impact of sound attenuation may be felt more in streets without a direct line of sight to the source compared to cities with longer blocks, where the effect will be felt more in streets directly exposed to the source.

Three street canyon widths were tested, one ten metres narrower than the base Hong Kong condition and one ten metres wider (fig. 5).

Overall, the results of this test show that street width can have a moderate impact on noise reduction, with narrower streets resulting in greater reductions spread over larger areas.

Two facade geometries were tested: the base condition flat and the second condition featuring three three-metre-deep balconies at ten metre, vertical intervals up the facade (fig. 6).

The results indicate that in a street with balconies or other overhangs, applying a green facade will have a far more noticeable acoustic impact than in a street with relatively flat facades. This is likely because horizontal facade elements trap more sound energy at street level than those of a flat, vertical facade.

Three green facade coverage patterns were tested (fig. 7). The results suggest that to efficiently reduce noise levels, a green facade must cover the base of a building, but need not cover upper levels. This finding is only ­valid, however, for sources and receivers at street level. If priority is given to noise reduction for building occupants rather than streetlevel occupants, or if elevated noise sources such as aircraft dominate the soundscape, a greater green facade coverage area will likely be needed to provide noise attenuation.

In a separate modelling exercise, five street plans corresponding to typical block structures in each of the five cities were tested (fig. 8). Each model contained two line sources of 80 dB(A), each representing traffic noise on arterial roads. The findings indicate that the beneficiaries of traffic noise reduction from green facades are not people occupying busy arterial streets, but those occupying quieter adjacent streets.

Results Green facades can reduce sound levels from traffic and other noise sources by up to 10 dB (A). They do not significantly reduce noise levels close to a source, but show greater improvements with increasing distance from the source up to the point where ambient noise begins to dominate. Green facades are unlikely to have a noticeable acoustic impact when a neighbourhood’s acoustic environment is dominated by distributed sound sources. In general, they are likely to have a greater acoustic impact during the night, when ambient noise levels are lower and the soundscape is dominated by single sound sources.

14

54 research and practice

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Urban Heat Island — Background The Urban Heat Island (UHI) effect describes an urban area whose temperature is considerably warmer than the surrounding suburbs and rural regions. Metropolitan hardscapes consisting of concrete, asphalt, steel and glass are the primary cause of this effect The United States Environmental Protection Agency advises that urban areas with a population exceeding one million may be 1–3 °C hotter in the daytime and up to 12 °C warmer in the evening than surrounding areas (fig. 11).

Nature is the best and most recognised method of mitigation. Plants absorb the sun’s energy, provide shade and perform evapotranspiration — evaporation from the leafy parts of the plant — resulting in lower urban temperatures, cooler surfaces and cleaner air.

Methodology In this study the climatic impact of green building envelopes for buildings and cities has been examined in order to quantify a ­potential mitigation of the Urban Heat Island effect (fig. 12). To assess the reduction in building energy consumption, a typical office building for each city was modelled within its typical surrounding (fig. 13). For the benefit of relative comparison, office occupancy, equipment, lighting and building constructions are based on the California standard ­Title 24 in the case of all five cities.

Results Arup experts found that there is a variety of city-associated parameters like the grid, solar radiation, canyon height-to-width ratio, thermal mass and the percentage of green space that influence the effect independent of green envelopes. Some of the main trends that were identified suggest that: • Green facades increase benefits for pedestrian circulation. They effectively remove 50 % of the solar radiation (typical reflected shortwave + longwave radiation).

• Green facades are most effective in reducing UHI in cities with a H/W ratio greater than two. Very dense urban city centres would fall into this category (e.g. Hong Kong, Melbourne, Madrid). Reductions in peak air temperatures of the order of 10 ºC were predicted.

• Mean reductions in UHI are far smaller than peak reductions. This is in line with UHI observations that tend to be extreme during heat waves.

• For cities that are already fairly green, such as Berlin, green facades are of limited benefit compared to cities that have more concrete and are denser (e.g. London, Madrid, Hong Kong).

• Cities with wide streets and low-rise buildings (e.g. Los Angeles) would benefit from more greenery at street level since those ­areas trap most of the solar gains.

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15

• Green facades have the greatest impact on reducing building energy consumption in cities where the H/W ratio of the street canyons is less than one and have an even greater effect in hot climates.

Several studies claim that energy reductions of between 20—50 % are possible with green facades. This study did not however reflect those results. According to the Arup, research results for most typical office buildings indicate a possible reduction in mean and peak energy consumption of 2—8 %. The amount of energy reduction can be categorised by climate and building topology. A reduction of 8 % was predicted for a low-rise office building in Los Angeles, whereas denser European or Asian cities only saw reductions of 2—3 % in annual and peak cooling energy.

Outlook Current green facade systems are highly innovative and highly technological systems. They are being applied all over the world, however only in few instances. This is mainly due to high prices and the effort of maintenance. In order to benefit more widely from the effects discussed above, the application of systems need to be up-scaled significantly. Therefore in collaboration with manufacturers, Arup aims to significantly reduce the complexity of green envelope systems. The idea is that these low-tech systems would require a more reasonable upfront investment, moreover they would be more or less self-sustaining over the course of the year. The selection of plant species ought to reflect more appropriately the individual climatic and geographic context.

Furthermore, green facade systems should be designed to allow for a maximum of design flexibility so that architects and designers can adapt them according to their specific design requirements.

forschung und praxis 55

05

Fenster, Fassaden

produkte

Fenster, Verglasungen, Fassadenverkleidungen

Effizienz im historischen Gewand

Vorhangfassaden fürs Passivhaus

Mit Photovoltaik erneuert

Mit HistoricLine hat der Fensterhersteller Niveau Fenster sein Portfolio um ein Programm für die energetische Sanierung denkmalgeschützter Bausubstanz erweitert. Das Holzfenstersystem ist in 68 und 82 mm Bautiefe erhältlich, wobei die tieferen Rahmen auch Dreifachverglasungen aufnehmen können. Auf diese Weise erreichen sie bei einer Ausführung in Fichte und mit einer Verglasung mit Ug = 0,6 W/m2K einen Uw-Wert bis 0,84 W/m2K. Auf Wunsch sind die Fenster in Sonderformen wie Schräg-, Giebel- und Rundbogenfenster und mit einem Einbruchschutz der Widerstandsklasse RC 2 erhältlich.

Für Neubauten im Passivhausstandard hat Niveau Fenster zwei Fenstersysteme neu im Programm: ExclusiveLine SR 10.92 aus Holz und RoyalContour 30.92 aus Holz/Alu. Beide erreichen ihre gute Dämmung mit einer auf 92 mm verstärkten Rahmentiefe.

Bei ExclusiveLine SR 10.92 sorgt außerdem eine Dämmeinlage im Blendrahmen für Passivhaustauglichkeit.

Beide Fenstersysteme sind optional in RC 2 erhältlich; das Holz/Alu-Fenster lässt sich zudem mit Jalousien im Scheibenzwischenraum ausstatten.

Forster hat sein Stahl-Profilsystem Forster thermfix vario um eine neue, hoch wärmedämmende Variante erweitert und auch im Brandschutz einige Neuheiten ins Programm aufgenommen. Die Produktvariante thermfix vario HI erreicht einen Uf-Wert von 0,49 W/m2K und wurde vom Passivhaus Institut in Darmstadt als passiv­ haustaugliche Komponente der Klasse phA (kühl-gemäßigtes Klima) zertifiziert. In Kombination mit einer Dreifachverglasung (Ug = 0,5 W/m2K) sind damit Ucw-Werte bis 0,6 W/m2K erreichbar. Die Passivhauselemente können wahlweise mit Profilen der Baubreite 45 oder 60 mm konstruiert werden.

Während Forster thermfix vario HI bislang nur in einer Ausführung ohne erhöhten Brand- und Einbruchsschutz erhältlich ist, lässt sich die Basisvariante Forster thermfix vario (Uf-Wert ab 1,0 W/m2K) mit diesen Zusatzoptionen ausrüsten. Neuerdings sind hier auch Eckausbildungen sowie geschlossene Paneele (auf Wunsch mit bedruckbarer und emaillierbarer Glasbeplankung) der Brandwiderstandsklasse EI30 und EI60 in Größen bis 1500 x 3000 mm erhältlich.

Im Bremer Stadtteil Vahr hat die ­ortsansässige Wohnungsbaugesellschaft Gewoba ein neungeschossiges Wohnhochhaus aus dem Jahr 1972 auf den energetischen Standard eines KfW-Effizienzhauses gebracht. Von 227 kWh/m2a sank der rechnerische Primärenergiebedarf um mehr als vier Fünftel auf 40 kWh/m2a. Um den erforderlichen Wärmeschutz der Gebäudehülle zu erreichen, wurde zunächst die alte Fassadenverkleidung beseitigt, Unebenheiten in der Fassade entfernt und die alten, auskragenden Balkone durch eine vorgestellte Balkonkonstruktion ersetzt. An 569 m2 der Süd-, Ost- und Westfassade sowie auf dem Dach wurden Photovoltaikmodule angebracht. Bei den Fassaden griffen die Planer auf das System Litho Photovoltaic von Lithodecor zurück. Es basiert auf anthrazitfarbenen Dünnschichtmodulen in einem 9 mm starken Glasverbundaufbau, die sich frei skalieren lassen. Auch an dem Haus in Bremen-Vahr kamen Module in projektspezifischen Abmessungen zum Einsatz. Nach Berechnungen der Planer sollen die Photovoltaikfassaden jährlich rund 35 000 kWh Strom erzeugen.

Niveau Fenster Westerburg GmbH Langenhahner Straße, 56457 Westerburg (DE) Tel.: +49 2663 2901-0 kontakt@niveau.de www.niveau.de

Forster Profilsysteme AG Amriswilerstrasse 50, 9320 Arbon (CH) Tel.: +41 71 4474343 info@forster.ch www.forster-profile.ch

DAW SE, Geschäftsbereich Lithodecor Ostwaldstraße, 99834 Gerstungen (DE) Tel.: +49 36922 88-400 info@lithodecor.de www.lithodecor.de

62 products

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Neue Hochleistungsgläser

Verschattung auf Knopfdruck Der Glashersteller AGC Glass Europe hat gemeinsam mit dem US-Unternehmen Kinestral Technologies eine neue, elektrisch schaltbare Verglasung entwickelt. Halio variiert seinen Lichtdurchlass auf Knopfdruck zwischen 0,1 und 66 %. Alternativ kann die Verglasung auch abhängig vom Sonnenstand oder den Außentemperaturen automatisch gesteuert werden. Besondere Vorteile des Produkts sind laut Hersteller die homogene, neutralgraue Färbung im getönten und die hohe Lichtdurchlässigkeit im ungetönten Zustand. Halio wird in drei Ausführungen angeboten. Bei der Standardausführung als Isolierglas variiert der Lichtdurchlass zwischen 3 und 66 %, der g-Wert liegt je nach Verdunklungsgrad zwischen 5 und 45 %. Bei Halio Black ­(ebenfalls als Isolierverglasung) sind eine Lichttransmission von 0,1 % und ein ­g-Wert von 4 % erreichbar. Darüber hinaus gibt es Halio Black auch als schaltbares Verbundsicherheitsglas für Trennwände im Innenraum.

Der Tönungsvorgang dauert je nach Scheibengröße bis zu drei Minuten, wobei lediglich während des Einfärbens Strom verbraucht wird.

AGC ­beziffert den Stromverbrauch für eine 82,5 ≈ 133,5 cm große Scheibe auf 0,2 Watt. Derzeit ist das Produkt in Größen bis 1,5 ≈ 3 Meter erhältlich.

AGC Glass Europe Avenue Jean Monnet 4, 1348 Louvain-la-Neuve (B) Tel.: +32 2 4093000 www.agc-glass.eu www.haliolife.com

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Mit SGG Eclaz hat Saint-Gobain Glass eine Wärmeschutzverglasung vorgestellt, die sich durch eine besonders hohe Lichttransmission auszeichnen soll. Grundlage hierfür ist die hoch leistungsfähige Low-E-Beschichtung des Produkts. Damit erreicht eine Dreifachverglasung (4/18/4/18/4 mm) vom Typ SGG Eclaz einen Ug-Wert von 0,5 W/m2K bei einer Lichttransmission von 77 %. Ein vergleichbarer Lichtdurchlass war bisher nur — bei viel geringerem Wärmeschutz — mit einer Zweifachverglasung realisierbar.

Auch bei den Sonnenschutzgläsern von Saint-Gobain gibt es Neues: Die nahezu farblose Verglasung SGG Cool-Lite Xtreme 50/22 II kombiniert bei einem Zweischeibenaufbau (6/14/4 mm) eine Lichtdurchlässigkeit von 50 % mit einem g-Wert von 0,22.

Das entspricht einer Selektivität von 2,27. Das neue Sonnenschutzglas ist biegbar und lässt sich thermisch vorspannen.

Saint-Gobain Building Glass Nikolausstraße 1, 52222 Stolberg (DE) Tel.: +49 2402 121-0 glassinfo.de@saint-gobain-glass.com de.saint-gobain-glass.com

Für leichtere Dreifachverglasungen Bislang besaßen Dreifachverglasungen zwei getrennte Abstandshalter in den beiden Scheibenzwischenräumen. Mit dem neuen Swisspacer Triple ist künftig nur noch einer erforderlich. Das Produkt verfügt in der Mitte über eine Nut, die die mittlere der drei Scheiben hält. Das hat laut Hersteller den Vorteil, dass die mittlere Scheibe dünner ausfallen kann als bisher und das gesamte Scheibenpaket damit leichter wird. Ein weiterer Vorteil laut Swisspacer: Der neue Abstandshalter eignet sich besonders für die manuelle Verarbeitung und damit für Firmen, die nur eine begrenzte Stückzahl von Dreifach-Isoliergläsern herstellen. Der Swisspacer Triple ist

derzeit in Breiten von 25, 33 und 37 mm verfügbar.

Swisspacer Vetrotech Saint-Gobain (International) AG Sonnenwiesenstrasse 15, 8280 Kreuzlingen (CH) Tel.: +41 71 68692-70 info@swisspacer.com www.swisspacer.com

Isolierglas trifft Vakuumdämmung Der Glasveredler sedak bietet unter der Bezeichnung sedak isomax Zweiund Dreifach-Isolierverglasungen an, in deren Scheibenzwischenraum stellenweise Vakuumisolationspaneele (VIP) integriert sind. Die Scheiben sind in Größen bis 3,2 ≈ 16 Meter lieferbar. Dank der integrierten Dämmung bleiben die Glaspakete laut sedak schlank wie normales Isolierglas.

Der U-Wert der Verglasung hängt vom Flächenanteil des Vakuumisolationspaneels — und damit der undurchsichtigen Fassadenflächen — ab. Er kann bis zu 0,23 W/m2K betragen — das entspricht dem Dämmwert einer 36 cm starken Wand aus Dämmziegeln oder einem 15 cm starken WDVS. Bei einer komplett durchsichtigen Verglasung sind bis 0,7 W/m2K machbar. Die opaken Teile der Fassade sind bei sedak frei gestaltbar — unter anderem durch Bedrucken mit Keramikfarben im Digitalverfahren mit einer Auflösung bis zu 1024 dpi. sedak GmbH & Co. KG Einsteinring 1, 86368 Gersthofen (DE) Tel.: +49 821 2494-222 info@sedak.com www.sedak.com

produkte 63

Schwerpunkt: Bauen mit Holz Messbare Vorteile begrünter Fassaden Eis-Energiespeicher für Gebäude

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Zeitschrift für nachhaltige Architektur und energetische Sanierung Review of Sustainable Architecture and Energy-Efficient Refurbishment

green Abbildungsnachweis

Impressum

Fotos, zu denen kein Fotograf genannt ist, sind Architektenaufnahmen, Werkfotos oder stammen aus dem Archiv DETAIL.

∂ green Zeitschrift für nachhaltige Architektur und energetische Sanierung Ausgabe 1/2017 Verlag: Institut für internationale Architektur-Dokumentation GmbH & Co. KG Hackerbrücke 6, 80335 München Tel. (089) 38 16 20-0, Fax (089) 38 16 20-66 Internet: www.detail.de Postanschrift: Postfach 20 10 54, 80010 München Persönlich haftende Gesellschafterin: Institut für internationale ArchitekturDokumentation Verwaltungs-GmbH, München, eine 100 %-ige Tochter der ATEC Business Information GmbH. Kommanditistin (100 %): ATEC Business Information GmbH, München.

Geschäftsführung: Karin Lang Redaktion DETAIL green: (Anschrift wie Verlag, Telefon Durchwahl -84, E-Mail: redaktion@detail.de): Dr. Sandra Hofmeister (Chefredakteurin, V. i. S. d. P.), Sabine Drey (SD), Andreas Gabriel (AG), Frank Kaltenbach (FK), Julia ­Liese (JL), ­Peter Popp (PP), Jakob Schoof (JS), Edith Walter (EW), Heide Wessely (HW) Michaela Linder, Maria Remter (Assistenz) Dejanira Ornelas Bitterer, Marion Griese (MG), Simon Kramer, Emese M. Köszegi (Zeichnungen) Ralph Donhauser (freie Mitarbeit) Englische Übersetzung: Feargal Doyle, Sharon Heidenreich, Sean McLaughlin Korrektorat: Annegret Scholz (deutsch), Anna Roos (englisch) Herstellung / DTP: Peter Gensmantel (Leitung), Cornelia Kohn, Andrea Linke, Roswitha Siegler, Simone Soesters Redaktion Produktinformation: Dorothea Gehringer, Thomas Jakob, Katja Reich Tel. (089) 38 16 20-0 Verkauf und Marketing Claudia Langert (Verlagsleitung, V. i. S. d. P.) Medialeistungen und Beratung: Annett Köberlein (Leitung), DW -49 Anzeigendisposition: Claudia Wach (Leitung), DW -24 Tel. (089) 38 16 20-0 Meike Weber, Senior Vice President / Business Developement Vertrieb und Marketing: Kristina Weiss (Leitung) Irene Schweiger (Vertrieb), Tel. (089) 38 16 20-37 Auslieferung an den Handel: VU Verlagsunion KG Meßberg 1, 20086 Hamburg Abonnementverwaltung und Adressänderungen: Vertriebsunion Meynen, Große Hub 10, 65344 Eltville, Tel. (0 61 23) 92 38-211, Fax: -212 detailabo@vertriebsunion.de

Seite 2 links oben, 22—23, 26, 27 links: Luuk Kramer Seite 2 rechts unten, 31, 32, 35: Alexander Gempeler Seite 4, 5: Bruno Klomfar Seite 6, 7: Ulrich Schwarz Seite 8, 9: Thomas Ott Seite 10, 11: José Hevia Seite 14: Waugh Thistleton Architects Seite 15: RLP Rüdiger Lainer + Partner Seite 16 oben: ARTEC Seite 16 unten: David Valldeby Seite 17 oben: Sören Håkanlind/Moelven Seite 17 unten: Acton Ostry Architects & University of British Columbia Seite 18: Pollux Chung / Seagate Structures Seite 19, 20: SOM Seite 21: PLP Architecture Seite 24 — 25, 46, 51, 52, 54, 55: Jakob Schoof Seite 30, 33, 34: Zeljko Gataric Seite 36: Vermessungsbüro Stiegler Seite 37—39, 41: Florian Holzherr Seite 42—45, 47: Julia Schambeck Seite 48, 50, 53: Arup Seite 49: Andreas Gabriel Seite 56 — 60: BZE-Ökoplan Seite 68 links unten: Andrea Diglas/ITA/Arch_Tec_Lab AG Seite 70 rechts oben: Torsten Hansen

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∂ green erscheint 2≈ jährlich im Mai und Oktober.

Bezugspreise: DETAIL green im Abonnement 2 Hefte (Mai + Oktober inkl. Versand: Inland: 34,90 € Ausland: 37,90 €/CHF 58,50/£ 26,– / US$ 51,50 DETAIL green Einzelheft: 18,90 €/ CHF 28,–/£ 13,60/US$ 24,50 DETAIL inkl. DETAIL green: Abonnement 16 Hefte inkl. 2 Hefte ­DETAIL-Konzept, inkl. 2 Sonderhefte DETAIL green, 2 Sonderhefte DETAIL structure und 2 Sonderhefte DETAIL inside: Inland: 189,– €, Ausland: 189,– € / CHF 251,–/£ 129,– /US$ 244,– Für Studierende: Inland: 99,– € Ausland: 99,– €/CHF 137,–/£ 70,–/ US$ 129,– Ausland zzgl. MwSt., falls zutreffend Alle Preise verstehen sich zuzüglich Versandkosten. Abonnements sind sechs Wochen vor Ablauf kündbar.

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impressum 75