21.09 / Kantonsschule und Berufsfachschule, Uetikon
Offener Projektwettbewerb 2021, 3. Rang
Planungsteam
Auftraggeberin – Baudirektion Hochbauamt Kanton Zürich
ARGE Archipel Generalplanung mit Ernst Niklaus Fausch und op-arch | Samuel Benz, Sarah Weber, Stefan Willener
Bauingenieur – Dr. Lüchinger + Meyer AG
Landschaftsarchitektur – Vetsch Partner AG
HLKS-Ingenieur – Eicher + Pauli AG
Elektro-Ingenieur – HHM AG
Brandschutz / Bauphysik / Nachhaltigkeit – Basler & Hofmann AG
Logistik – Amberg Loglay AG
Visualisierung – indievisual
WEITERBAUEN STATT ERSETZEN
Alte Ansichten des Areals der Chemischen Fabrik Uetikon zeigen diese jeweils meist von oben – so wie, sie vom Dorf her wahrgenommen wurde. Dabei fällt die einheitliche, harmonische Dachlandschaft der zahlreichen Bauten auf dem Areal sofort ins Auge. Geprägt wird diese vor allem durch langgezogene, parallel zum Ufer verlaufende Satteldächer. Sie bilden einen wichtigen Bestandteil der Identität der einstigen Fabrikanlage. Deren architektonische Qualität wird auch durch die sorgfältige und qualitativ hochstehende Gestaltung der Bauten geprägt – mit ihren teils repräsentativen Backsteinfassaden und inneren Tragstrukturen aus Holz.Das Projekt nimmt die architektonischen Qualitäten des Ortes auf, führt sie in einer neuen Nutzungsform weiter und transferiert sie zugleich ins 21. Jahrhundert. Nicht nur die geschützten Bauten bleiben bestehen, auch weitere Gebäude erhalten eine neue Funktion. Nicht nur weil sie sich bestens für eine Weiternutzung eignen – sondern auch im Sinne eines nachhaltigen Umgangs mit Ressourcen. Gleichzeitig wird so die bauliche Geschichte des Areals weitergeschrieben. Alle neu hinzukommenden Baukörper nehmen prägende Elemente der bestehenden Architektur auf. So wird der Bautypus der grossen Hallen weiterentwickelt, die Dachlandschaft integriert sich in die bestehenden Dachformen parallel zu See, spielt Holz als Baustoff eine tragende Rolle, und es werden keine Räume unterirdisch erstellt. Letzteres minimiert auch Eingriffe in den belasteten Untergrund. Das Herzstück der Kantonsschule bildet das zentral im Areal gelegene Kammerofengebäude mitsamt den drei westlich angebauten kleineren Hallen. Das Ensemble beherbergt einen Grossteil der Schulräume, die Verwaltung und die Mensa. Westlich davon schliessen die Neubauten für die Aula und die Berufsschule an, nördlich, im Bereich des ehemaligen Maschinenhauses, dessen älterer Teil erhalten bleibt, der Sport- und MINT-Komplex. Parallel zum Kammerofengebäude wird direkt am Seeufer mit dem Ofengebäude ein weiterer markanter Altbau erhalten und umgenutzt. Er bietet Platz für den Musikunterricht und den Schüleraufenthalt direkt am See. Das aus der Nachkriegszeit stammende Laborgebäude am Hafen eignet sich ebenfalls für eine Weiternutzung und beherbergt Räume der Kantonsschule für das bildnerische Gestalten.
WEGKREUZ UND FENSTER ZUM SEE
Mit der Umnutzung des ehemaligen Fabrikareals erhält die Uetiker Bevölkerung erstmals einen grosszügigen Zugang zum Seeufer. Um den Uferbereich, das Dorf, die Schulen und die geplanten Bauten im Westen des Areals optimal miteinander zu vernetzten, sieht das Projekt basierend auf dem Gestaltungsplan ein übergeordnetes «Erschliessungskreuz» vor. Von Nord nach Süd führt eine Passarelle als Verbindung und Aufenthaltsort in einem. Sie führt als inszenierter Weg vom Dorf zum Areal und von oben nach unten. Die Passerelle empfängt die Nutzerinnen und Nutzer an der Alten Landstrasse als lichte industrielle Metallkonstruktion. Sie besteht aus verzinkten Stützen, welche ein mit transparenten Solarpannels gedecktes Dach tragen. So wird die oberste Ebene zum gedeckten Vorplatz für den MINT-Bereich des Maschinenhaus-Gebäudes. Richtung Süden bilden ein paar Stufen ein erstes «Fenster zum See» mit freiem Blick bis in die Alpen. Zwei kaskadierende und übereinanderliegende Treppen führen auf das Niveau der Seestrassenquerung. Auch dieser Bereich ist als lichtes Solar-Dach ausgebildet und mündet in einem offenen «Fenster zum See». Hier erfolgt auch die Erschliessung des Aula- und Festsaalgebäudes. Eine weitere Treppe führt direkt aufs Arealniveau hinunter. Velofahrende können über eine begrünte «Velolaube» direkt von der alten Landstrasse bis zur Seestrasse fahren. Dieses runde, hybride Gebäude dient gleichzeitig als Abstellanlage und spiralförmige Verbindung. Hier finden gut 500 Velos Platz. Ein Lift (auch für die barrierenfreie Erschliessung) und eine Treppe verbindet alle Geschosse der Laube mit dem Erdgeschoss und dem Eingangsniveau des MINT-Bereichs.Die Ost-West-Achse des Kreuzes verläuft durch den grossen Innenhof der Kantonsschule, durchquert das Aulagebäude und setzt sich entlang des neuen Berufsschulgebäudes und der dortigen Ladenzeile fort. Das Aulagebäude liegt am Schnittpunkt der beiden Erschliessungsachsen und beherbergt auf der Stadtebene das Café am Seeplatz, dem Dreh- und Angelpunkt des neuen Quartiers.Durch die Ausformulierung der im Gestaltungsplan vorgesehenen reinen Erschliessung als kombinierte Aufenthalts- und Erschliessungsfläche werden einerseits attraktive Aufenthaltsflächen geschaffen und Angsträume vermieden und gleichzeitig wird die Passarelle zum identitätsstiftenden Zeichen der Weiterentwicklung des Industrieareals und zur Empfangsgeste für alle.
ATMOSPHÄRISCHE VIELFALT
Die Aussenräume auf dem CU-Areal bieten unterschiedlichste Atmosphären und werden mit vielfältigen Nutzungungsmöglichkeiten ausgestattet – um eine ebenso vielseitige Nutzerschaft anzusprechen. So entstehen einerseits Räume mit hohem Öffentlichkeitsgrad und andererseits solche, die vor allem der Schule zur Verfügung stehen. Durch eine zusammenhängende und offene Gestaltung wird das Areal trotzdem als Ganzes wahrgenommen. Durch die «Passarelle» entsteht eine neue, wichtige Wegverbindung zwischen Areal, Bahnhof und Ortszentrum. Über sie gelangt man auf den Campusplatz und von dort aus in alle anderen Bereiche des Areals. Längsachsen, wie die Seemeile und der Seeuferweg dienen als Erschliessung für den Langsamverkehr. Hier flanieren die Besucher und geniessen verschiedene Aufenthalts-, Begegnungs-, Spiel- und Sportflächen. Die alten Gleisschienen schaffen Bezug zur Vergangenheit des Areals und bieten einen optischen Zusammenhalt. Im «Gleisgarten» und auf dem Campusplatz dienen ständige und temporäre Wasserflächen als Retentionsfläche für das Dach- und Platzwasser. Das Niederschlagswasser von Plätzen und Wegen versickert zudem in intensiv bepflanzten Geländeaufschüttungen und wird so schliesslich in den See geleitet. Durchlässige und teildurchlässige Bodenbeläge begünstigen ebenfalls die Versickerung. Eine Versiegelung zum kontaminierten Untergrund hin verhindert eine mögliche Ausschwemmung von Schadstoffen. Diverse Begrünungen – auch an den Gebäudefassaden – fördern die Biodiversität. Sie verbessern das Mikroklima, bieten Futterquellen sowie Lebensräume für einheimische Flora und Fauna , tragen zu einer maximierten Verdunstung bei und verhindern so Hitzeinseln. Im Norden des Perimeters entsteht eine ökologische Ausgleichsfläche ohne Nutzungskompromisse.
EIN STIMMIGES ENSEMBLE AUS ALT UND NEU
Das Herzstück der Kantonsschule bildet das zentral im Areal gelegene Kammerofengebäude mitsamt den drei westlich angebauten kleineren Hallen. Das Ensemble beherbergt einen Grossteil der Schulräume, die Verwaltung und die Mensa. Westlich davon schliessen die Neubauten für die Aula und die Berufsschule an, nördlich der Sport- und MINT-Komplex. Ihre Dimensionen, Dachgestaltung und Materialisierung nehmen Elemente der Bestandesbauten auf und führen deren Architektursprache in einer zeitgemässen Form weiter. Parallel zum Kammerofengebäude wird direkt am Seeufer mit dem Ofengebäude ein weiterer markanter Altbau erhalten und umgenutzt. Er bietet Platz für den Musikunterricht und den Schüleraufenthalt direkt am See. Das aus der Nachkriegszeit stammende Laborgebäude am Hafen eignet sich ebenfalls für eine Weiternutzung und beherbergt Räume der Kantonsschule für das bildnerische Gestalten sowie die Hauswartung. Im Bereich des ehemaligen Maschinenhauses nördlich der Kantonsstrasse, dessen älterer Teil erhalten bleibt, finden die Sporthallen und die Räume für die MINT-Fächer Platz.
FASSADEN – INDUSTRIEARCHITEKTUR ALS INSPIRATION
Aus der ortsbaulichen und architektonischen Analyse werden die Fassaden entwickelt: analog den bestehenden industriellen Bauten entstehen „mineralisch geprägte Hallenbauten“ in Eternit, in Anlehnung an die „Landihalle“ eine zentrale „Festhütte“ in Holz. Die technische Detailierung der verschiedenen Fassaden wurde aus dem architektonischen Entwurf heraus entwickelt. Der Fokus lag dabei auf einer klaren Systemtrennung, einer nachhaltigen Materialisierung und Konstruktion sowie einem hochwertigen sommerlichen wie winterlichen Wärmeschutz. Die mineralischen Fassadenverkleidungen aus Eternit oder Welleternit orientieren sich in ihrer Materialisierung an der ursprünglichen Industriearchitektur. Durch die Langlebigkeit der Verkleidung mit einer Nutzungsdauer mehr als fünfzig Jahren sowie aufgrund der leichten und schlanken konstruktiven Ausbildung der Verkleidung, ist die Fassadenkonstruktion ausgesprochen ressourceneffizient. Für die metallischen Werkstoffe kommen im Sinne der Kreislaufwirtschaft Produkte mit den Zertifizierunge.Greensteel oder Aluminium Circal zum Einsatz. Greensteel-Baustahl besteht zu 100% aus recycliertem Material, bei Circal-Aluminium wird ein Recyclinganteil von 80 % und die Verwendung von 100% erneuerbaren Prozessenergien gewährleistet. Der CO2 Ausstoss reduziert sich dabei auf rund zwei Kilogramm C02 pro ein Kilogramm Aluminium. Dies entspricht im Vergleich zu Weltmarktaluminium einer Reduktion um den Faktor 6 bis 8. Dort wo in der Fassade Holz zum Einsatz kommt, beispielsweise innenseitig im Brüstungsbereich als Brettstapelkonstruktion strukturell oder bei der Aula aussenseitig als hinterlüftete Verkleidung sind leimfreie oder leimarme Holzprodukte vorgesehen.
STRUKTUREN – KONSEQUENT GETRENNT UND IN DEN DIDAKTISCHEN ALLTAG INTEGRIERT
Die Tragwerke schaffen einfache und klare Strukturen mit logischen Lastabtragungen für die verschiedenen Gebäude. Im Vordergrund standen dabei nachfolgende Kriterien:
- Strukturen mit einem für das Projekt angemessenen CO2-Äquivalent (Dekarbonisierung)
- nutzungsflexible und robuste Tragwerke
- Wahrung des Bestandes
Bezüglich der Minimierung des CO2-Ausstosses wird, wenn immer möglich und sinnvoll, Holz als Leitmaterial eingesetzt und das Abbruchvolumen sowie das anfallende Aushubvolumen minimal gehalten. Für die Anforderungen an den Brandschutz, die Akustik und an das dynamische Verhalten werden die Decken als Verbundkonstruktionen aus Holz und Recyclingbeton ausgebildet. In Bereichen, wo das Holz seine Grenzen bezüglich Leistungsfähigkeit und Dauerhaftigkeit erreicht, kommen filigrane, leichte Konstruktionen aus Recyclingstahl zur Anwendung. Die sichtbaren Tragwerke klären und unterstützen die räumlichen Absichten und leisten mit ihrer Erscheinung und Tektonik auch einen didaktischen Mehrwert für den Schulcampus.
NACHHALTIGKEIT
Das Umfeld der Schulbauten dient nicht nur den Schülerinnen und Schülern sowie der Lehrerschaft dienen, sondern ist auch ein Begegnungs- und Aufenthaltsort für die Bevölkerung. Dadurch wird das Areal auch ausserhalb der Schulzeiten belebt. Das erhöht die Sicherheit und vermeidet, dass unkontrollierte Zonen entstehen, die zu sich zu sozialen Brennpunkten entwickeln können. Durch die klare Trennung von Tragstruktur, Haustechnik und Innenausbau sowie des Rasters der tragenden Bauteile, können spätere Anpassungen an der Grundrissgestaltung einfach realisiert werden. Gleiches gilt für den Unterhalt der Haustechnik und Veränderungen an den zugehörigen Anlagen. Alle neuen Bauteile und Gebäude werden konsequent mit nachhaltigen, möglichst lokal verfügbaren, recyclierbaren und schadstofffreien Baustoffen realisiert. Durch die klare Trennung von Primär- und Sekundärstruktur sowie die Verwendung von mechanisch verbundenen Holzbauteilen sind spätere Umbauten oder ein Rückbau samt Neunutzung der Bauteile einfach möglich. Zur Förderung der Biodiversität im Areal werden die Aussenanlagen und zum Teil auch die Fassaden mit einer Vielzahl an einheimische Baum-, Strauch- und Pflanzenarten bepflanzt. Ergänzend sind Wasserflächen vorgesehen, um Fauna und Flora zusätzlichen Lebensraum zwischen dem See und den Ackerflächen jenseits der Bahnlinie zu bieten.Eine starke Begrünung, beschattete Bereiche, der weitgehende Verzicht auf versiegelte Oberflächen, durch Regenwasser gespiesene Wasserflächen und die Nutzung von Verdunstungskälte sorgen auch an warmen Tagen für ein angenehmes Mikroklima und die Vermeidung von Hitzeinseln auf dem Areal.
MASCHINENHAUS – VIELFÄLTIGE NUTZUNGEN UNTER EINEM DACH
Aufbauend auf der architektonischen Analyse des Bestandes mit zweigeschossigen Hallen auf massiveren Sockeln wird auch der MINT-Bereich als offene und flexible Halle auf dem Sockel von Sportbereich und Parkierung ausgeführt. Ausgangslage der Strukturierung des gesamten Maschinenhauses sind dabei die Organisations- und Raumeinheiten des Raumprogramms von Mintbereich und Sportbereich. Alle Einheiten können dabei separat erschlossen und betrieben werden und sind doch verbunden über eine zentrale kommunikative Treppenanlage. Die Fassade orientiert sich architektonisch an den mineralischen Fassaden der bestehenden Hallen: ein übergeordnetes Raster in Faserplatten bindet das Maschinenhaus zusammen. Die entstehenden Rasterfelder werden je nach Nutzung mit Öffnungen und Füllungen bespielt. So gliedert sich das grosse Volumen selbstverständlich in das geschützte Ensemble der chemischen Fabrik ein.
MINT – EINE HALLE DER WISSENSCHAFT
Der MINT-Bereich wird als offene zweigeschossige Halle mit fünf Höfen – zwei davon als Gärten – ausgeführt. Ein zweigeschossiges Fachwerk ist sichtbar und schafft zusammen mit den Höfen eine erste Raumgliederung. Sichtbare konstruktive Holzdecken schaffen ein warmes Materialbild und visualisieren eine CO2-optimierte Bauweise. Als Sekundärelemente werden die Trennwände und Trennschränke eingeführt und die Lüftungstechnik in den Erschliessungsbereichen sichtbar zu den Schulzimmern geführt. So können Kraftflüsse, Systemtrennung und Haustechnik didaktisch in den Unterricht eingebunden werden. Die Erschliessungsflächen sind dabei natürlich belichtet und vollumfänglich für Arbeit in Kleingruppen oder Diskussionsrunden in grösseren Flächen nutzbar. Die gewünschten Clusterbildungen und Raumbeziehungen sind abgebildet, zusätzlich entstehen vielfältige vertikale und horizontale Wegbeziehungen unter einem „gemeinsamen Dach“ – eine Lern-Welt, die so gegliedert ist, dass das von- und miteinander Lernen ermöglicht und so die 21th Century Skills – Critical Thinking, Creativity, Communication, Collaboration – fördert. Auf dem Dach der bestehenden und geschützten Halle wird als „Schmuckstück“ die Experimentierhalle mit einer umlaufenden Hülle in wellsun-PV-Elementen ausgeführt. Hier verbinden sich Wissenschaft und Energieproduktion zu einem anregenden Experimentierumfeld. Auf dem Dach der Experimentierhalle entsteht ein Schulgarten als Aufenthalts- und/oder Experimentierort im Aussenraum. Das Dach der bestehenden Halle wird als Aufenthaltsbereich im Zusammenhang mit dem angegliederten Schüler:innenclub genutzt.
SPORT – EINE DENKMALGESCHÜTZTES FOYER FÜR DIE GROSSE HALLE
Im Erdgeschoss befindet sich in der bestehenden und geschützten Halle der Eingang in die „Sportwelt“ mit den 5 Sporthallen. Diese können dank der Tragstruktur der MINT-Halle bei Bedarf auch zu einer oder zwei Hallen ohne wietere unterteilende Träger zusammengeschlossen werden. Die gesamte denkmalgeschützte Halle wird weitgehend von technischen Einbauten wir Garderoben, o.ä. freigehalten und ist so als zweigeschossige, ohne Einschränkung nutzbare, Foyerwelt erlebbar. Dies auch vor dem Hintergrund, dass eine Belegung von bis zu 700 Personen verlangt ist. So kann das Foyer auch zum Veranstaltungsort, z.B. bei Schulfesten, Sporttagen, o.ä. werden. Die Sporthallen befinden sich im 1.OG, die Garderoben sind kompakt angeordnet im rückwärtigen Trakt im EG. So ist eine flexible Nutzung der Sporthallen gewährleistet.
MINERALISCHE INDUSTRIEBAUTEN – EINBINDEN IN DEN KONTEXT
Das Thema der selbstbewussten Einbindung in den Kontext der industriellen Bauten ist auch Ausgangslage der Überlegungen zur Fassadengestaltung. Der bestehende Bau ist geprägt durch eine homogene mineralische Fläche in Putz, welche gegliedert wird durch vertikale Lisenen und geschmückt durch Fenstergewände der in die Fläche eingelassenen Lochfenster. Die Fassaden werden als eine sich verändernde „Leinwand des Alltages“ verstanden und in zwei thematischen Schichten aufgebaut. Alle Bestandteile der Fassade bestehen aus handelsüblichen Produkten in üblichen Dimensionen. Die äusserste Schicht ist als Lisenenraster in glatten Faserplatten ausformuliert. Dieses Gitter ist Reminiszenz an die Lisenen des Bestandes, gliedert die Flächen und dient als Träger der aussenliegenden Dachentwässerung – welche das Dachwasser so dem sickeroffenen Wasserkreislauf zuführen kann. Die innere Schicht der Fassade ist die Füllung des Lisenenrasters. Vertikal gewellte Faserplatten wechseln sich ab mit Verglasungen und sorgen so zusammen mit dem aussenliegenden textilen Sonnenschutz für ein differenziertes Licht-Schatten-Farbspiel innerhalb einer gemeinsamen Ordnung. Ergänzend wird die Fassade und Dachkonstruktion der Experimentierhalle mit einer Pfosten-Riegel-Konstruktion mit Dreifach-Isolierverglasungen mit integrierten teiltransparenten Hochleistungsphotovoltaikmodulen vorgesehen. Die ursprünglich für Gewächshäuser entwickelten Photovoltaikmodule sind auf eine optimale Tageslichtnutzung bei maximierte Energiegewinnung entwickelt. Die Elemente sind als doppellagige, bewegliche Konstruktion oder als lichtlenkende Strukturglasverbundmodule möglich. Aufgrund der PV Microzellen (Nadelkopfgrosse Zellen) die in ein Licht fokussierende Strukturverglasung (ähnliches Erscheinen wie bei einem Gussglas) eingearbeitet sind entsteht eine faszinierendes Lichtspiel bei der vollen Energiegewinnung. Der sommerliche Wärmeschutz und Nutzerkomfort werden mittels den aufgebrachten PV-Zellen (Opake Punkte ähnlich einen Siebdruck) und im Isolierglasaufbau dahinter positionierte Sonnenschutzbeschichtung sowie grosszügigen Fassadenöffnungen und einen innenliegenden Vorhang sichergestellt. Die denkmalgeschützten Fassaden werden über eine durchgehende Schicht innengedämmt, welche auch die Tragstruktur der Experimentierhalle aufnimmt. Die neuen Fenster sind dabei als handelsübliche Holzfenster in die Dämmschicht gesetzt, die bestehenden oder nachgebauten historischen Fenster dienen als hinterlüftete Vorfenster, dazwischen findet der Sonnenschutz Platz.
EINFACHE UND DURCHGEHENDE STRUKTUREN
Die Entwicklung der Trag- und Haustechnikstruktur erfolgt aus dem architektonisch-didaktischen Konzept. Die Systemtrennung wird konsequent umgesetzt. Das bestehende Gebäude entlang der Geleise wird bis auf den denkmalgeschützten Bereich rückgebaut. Bezüglich der Kantonstrasse weist es ein Untergeschoss und gegenüber dem Hang zwei Untergeschosse auf. Die Untergeschosse, in welchen sich das Parking befindet, werden in bewährter und dichter Massivbauweise hergestellt. Die darüberliegende Turnhallenanlage werden von neun zweigeschossigen Fachwerkbindern effizient überspannt. Die Fachwerkträger, in welchen sich ein zweigeschossiger Schultrakt befindet, bestehen aus einfachen Profilen aus Recyclingstahl. Die Fachwerkkonstruktionen schränken die Nutzung in keiner Weise ein und integrieren sich bestens in das räumliche Gefüge. Die Fachwerke treten räumlich in Erscheinung, dies insbesondere entlang den Lichthoffassaden, und bleiben so als Struktur erlebbar. Die Decken, welche auf den Fachwerkbinder liegen und in Gebäudelängsrichtung spannen, sind als Holzbalkendecken, die mit dem Überbeton in Verbund wirken, konzipiert. Die Stabilität gegenüber den horizontalen Einwirkungen (Erdbeben/Wind) wird von den durchgehenden Stirnwänden und der inneren Abschlusswand der Turnhallen sichergestellt. Die Erstellung des Gebäudes erfolgt hangseitig im Schutze eines rückverankerten Baugrubenabschlusses.Die Primärstruktur der Velolaube und der Passarelle wird in Stahlbauweise erstellt. So können die Anforderungen an die Robustheit und Dauerhaftigkeit am besten erfüllt werden.
RESSOURCEN UND ERSCHLIESSUNG
Alle gebäudetechnischen Installationen sind konsequent additiv zur Statik und der Fassade ausgeführt. Die Technikzentralen Lüftung und Heizung werden jeweils bei den Hauptnutzungen positioniert. Die Haupterschliessung Lüftung, Heizung und Elektro erfolgt so in einer Ebene zwischen den Hauptnutzflächen ohne vertikale Steigzonen. Als Energiequelle zur Wärme- und Kälteversorgung dient das mit Seewasser gespiesene Anergienetz des Areals. Geheizt und gekühlt wird mit einer Wärmepumpe. Hierzu sind die Raumdecken mit NiedertemperaturStrahlungselementen ausgerüstet. In der Sporthallen wird auf eine Wärmeverteilung verzichtet und die minimale notwendige Erwärmung über die Lüftung bereitgestellt. Frische Luft gelangt über die Fenster und eine mechanische Lüftung in die Haupt-Nutzzonen. Eine Nachtauskühlung über geschützte Öffnungen und Oberlichter schafft ein behagliches Raumklima. Sensoren messen konstant die Raumluftqualität und schalten wenn nötig die mechanische Lüftung als Ergänzung zu. Die Abluft entweicht via die Schalldämmelemente in die Erschliessungsflächen und wird dann zentral abgesogen zur Wärmerückgewinnung und für die Frischluftaufwärmung genutzt. Die Nutzerinnen und Nutzer werden über Smart Building-Anwendungen direkt in die Komfort- und Energieoptimierung mit einbezogen und dadurch zum individuellen Handeln angeregt. In der Experimentierhalle werden die PV-Fassaden zum angewandten Physikunterricht.
LERNUMFELD – ANREGEND UND BELASTBAR
Im Innern sorgen natürliche Materialien und ihre Farbigkeit für ein angenehmes Lernumfeld, welches in selbstverständlicher Art von den Lehrpersonen und den Schüler:innen bespielt und in Beschlag genommen werden kann. Die architektonische Ausprägung unterstützt dabei den didaktischen Prozess und veranschaulicht Raumverständnis, Konstruktionsweisen, Materialgerechtigkeit. In den Klassenzimmern und multifunktionalen Erschliessungsräumen besteht der Boden aus Linoleum. Die Trennwände zu den Erschliessungsflächen sind grösstenteils als Schränke in Sperrholz mit Oblichtern ausgebildet und bespielen den von der Tragstruktur geprägten räumlichen Raster. Vorhänge und flexibles Schulmobiliar bieten Möglichkeiten zur individuellen Regelung der Durchsicht und zur Ausbildung von Nischen. So wird das architektonische Thema der Halle zu einem Teil des didaktischen Umfeldes. Die Haustechnik ist sichtbar geführt, kombinierte Heiz-Kühldecken übernehmen auch akustische und Belichtungsfunktionen. Es erfolgt keine grundsätzliche materialmässige Differenzierung der Erschliessungsbereiche, sondern die ganze Fläche wird als Lernwelt verstanden. Dies unterstützt das didaktische Verständnis der Schule als gesamthaft bespielbares Lernatelier. Farbakzente unterstützen die Orientierung im Schulhaus. So werden wertige und ökologisch nachhaltige, haptisch angenehme und unterhaltsarme Oberflächen geschaffen. Alle vorgeschlagenen Materialien entsprechen dem Minergie-eco-Standard.
DAS KAMMEROFENGEBÄUDE: EINE DIDAKTISCHE ZEITREISE
Die beiden Hallen des einstigen Kammerofengebäudes spannen zusammen mit drei kleineren, im Nordwesten anschliessenden Hallenbauten einen grossen, U-förmigen Gebäudekomplex auf. Dieser bietet Platz für die allgemeinen Unterrichtsräume der Kantonsschule. Die kleinen Hallen liegen an der Wegkreuzung bei der Festhütte und dienen als grosszügiges Foyer der Kantonsschule – mit dem Empfang der Schulverwaltung, dem Kulturraum, dem Zugang zur Mensa, einer offenen Wegverbindung in den grünen Hof und breiten Treppen, kommunikativen Tribünen und Galerien, die nach oben zu den Schultrakten führen. Zusätzlich zu diesem inszenierten «öffentlichen Sozialraum» im Kopfbau sind pro Gebäudeflügel jeweils zwei weitere Treppenhäuser angeordnet. Sie dienen nicht nur als Fluchtweg, sondern als innere Vernetzung der Hallen und schnelle Verbindungen in den Hof, dem aneigenbaren «Möglichkeitsraum». Dieser ist aussenliegende Lernlandschaft und Aussenraum von Atelier, Mediathek, Lehrerzimmer und Mensa. Letztere begleitet gegen Süden die Raumsequenz Seeterrasse–Gasse–Hafenplatz, bespielt deren Aussenräume aktiv und wendet sich einerseits der Seeterrasse und andererseits mit einem kleinen Bistro dem Hafenplatz zu. Über dem «versorgenden» Gebäudesockel liegen die beiden ehemaligen Produktionshallen. Das bestehende Tragwerk teilt die Hallen der Länge nach in je zwei Schiffe, in denen freistehende «Tische» aus Holz eine zweite Ebene schaffen und die historische Tragstruktur bis unters Dach unberührt sicht- und erlebbar lassen. In den hofseitigen Hallenschiffen entsteht eine flexible Lernlandschaft mit Clustern von Gruppenräumen, Vorbereitungsräumen und persönlichen Arbeitsräumen – horizontal und vertikal fein vernetzt und mittels Möbeln, transparenten oder opaken Raumteilern frei adaptierbar. Die äusseren Schiffe beherbergen die introvertierteren Klassenzimmer. Sie sind durch Brücken mit der Lernlandschaft verbunden, im dazwischenliegenden Luftraum wird die Lüftung frei geführt, bzw. strömt frei bis unter die Dachkuppeln, die einst dem Explosionsschutz dienende «Expansionsöffnungen» waren und künftig Licht ein- und Luft ausströmen lassen. Während die Fassaden der Produktionshallen zur Aussenseite als repräsentative Abbilder ihrer Zeit die innere Funktion kaschierten – auch ihre kunstvoll gemauerten Öffnungen waren eigentliche Expansionsöffnungen – folgten die Fassaden zum Hof stets einer ganz pragmatischen und materialsparenden Logik. Im Sinne der neuen Nutzung als Lehr- und Lernwelt werden sie zur transparenten Haut entlang des kontemplativen Hofes, der als äussere Lernlandschaft und grüne Lunge eine inspirierende Raumerweiterung bietet. Das für die Schulbedürfnisse adaptierte Raumkonzept der Kammerofengebäude erzählt Innen wie Aussen bildhaft von der Geschichte der Hallen und entwickelt sie (Zeit-)schicht für (Zeit-)schicht weiter.
TRAGSTRUKTUR KAMMEROFEN- UND OFENGEBÄUDE
Die bestehenden seeseitigen Gebäude bleiben in ihrer wertvollen Substanz erhalten. Generell werden in den ersten und zweiten Obergeschossen der Gebäude Holzskelettkonstruktionen eingebaut, die von der bestehenden Fassade rückversetzt sind. Leicht rückversetzt von der Fassade sind auch die Primärträger aus Brettschichtholz. Sie führen in Längsrichtung durch die Halle – als Durchlaufträger, die mit Gerbergelenken gestossen werden. Die Verbunddecken, bestehend aus Brettstapelholzelementen und Überbeton, spannen in Hallenquerrichtung und liegen jeweils auf den Fassadenträgern und den zwei inneren Längsunterzügen auf. Die Stützen bestehen wie die Längsträger aus Brettschichtholz. Die Aussteifung der in die Halle gestellten Tische gegenüber den horizontalen Einwirkungen erfolgt über wenige Ausfachungen und durchgehende Wandscheiben.
RESSOURCEN UND ERSCHLIESSUNG
Als Energiequelle zur Wärme-und Kälteversorgung dient das mit Seewasser gespiesene Anergienetz des Areals. Geheizt und gekühlt wird mit einer Wärmepumpe, die Raumkonditionierung erfolgt mit Niedertemperatur-Strahlungselementen an den Decken, zur Stabilisierung des Raumklimas trägt die Masse der Holz-BetonHybriddecken bei. Der grosse Aulasaal wird mit einer Basisbodenheizung ausgerüstet. Im Betrieb übernimmt die Lüftung die Heiz-und Kühlfunktion. Alle gebäudetechnischen Installationen sind konsequent additiv ausgeführt. Die Technikräume liegen im Erdgeschoss oder Mezzanin. Die Haupterschliessung erfolgt horizontal an der Decke im Erdgeschoss, die vertikale Verteilung von Lüftung, Elektro und Heizung verläuft im Kammerofengebäude offen zwischen der bestehenden Tragstruktur, im Ofengebäude in Schrankschichten zwischen den Räumen und in der Aula in zwei Schächten neben der Bühne. Frische Luft gelangt über die Fenster und eine mechanische Lüftung in die Nutzzonen. Sensoren messen konstant die Raumluftqualität und schalten wenn nötig die mechanische Lüftung als Ergänzung zu. Die Abluft überströmt via Schalldämpfer frei bis unters Dach und wird zur Wärmerückgewinnung für die Frischluftaufbereitung genutzt. Im Aulasaal wird die Zuluft über Weitwurfdüsen in der westlichen Seitenwand, die Abluft über einen zentralen Auslass neben der Bühne geführt. In allen Gebäuden unterstützt eine Nachtauskühlung über geschützte Öffnungen im Fassaden- und Dachbereich (Laternen, Shed) ein behagliches Raumklima. Alle südlich geneigten Dachflächen sind mit PV-Modulen bestückt. Die Nutzerinnen und Nutzer werden über Smart Building-Anwendungen direkt in die Komfort-und Energieoptimierung mit einbezogen und dadurch zum individuellen Handeln angeregt.
DAS OFENGEBÄUDE: KLANGHAUS AM SEE
Das historische Ofengebäude am See beherbergt im Innern eine ingenieurtechnische Trouvaille: Der Dachstuhl besteht aus sogenannten Polonceau-Trägern – zwei dreieckigen Fachwerkbindern, die auf der Unterseite durch ein Zugband miteinander verbunden sind. Erfunden wurde die Konstruktion einst vom französischen Eisenbahningenieur Camille Polonceau. In die von dieser Dachkonstruktion stützenlos überspannten Halle passen sich die vier Unterrichtszimmer gemäss der Logik der zweiteiligen Träger in den Stirnbereichen der Halle ein. Die Übungsräume sind als Haus im Haus ausgeführt, das auf der Decke des Sockelgeschosses steht. Die freistehende Holzkonstruktion sorgt mit ihren dämpfenden Holverkleidungen von Wänden und Decken für eine gute Raumakustik und einen «warmen» Klang. Im Sockelgeschoss der Halle sind die Orchester- und Bandräume, das Atelier für Musik und Gestalten und der Aufenthaltsbereich der Schülerinnen und Schüler angeordnet. Sie bieten auch Raum für private wie kleinere öffentliche Veranstaltungen und profitieren von der einmaligen Lage direkt an der Uferterrasse.
DAS LABORGEBÄUDE: WERKSTATT AM HAFEN
Der aus der Nachkriegszeit stammende Bau direkt neben dem Hafenbecken diente einst als Laborgebäude der chemischen Fabrik. Seine gute Substanz und die Grundrissstruktur eignen sich bestens für die Nutzung durch den Hausdienst der Schule sowie für die Räume des bildnerischen Gestaltens. So sind wichtige Elemente, wie beispielsweise ein Warenlift, bereits vorhanden. Der Hausdienst nutzt das Erdgeschoss, die Schulräumlichkeiten belegen die drei Obergeschosse. Die grosszügigen horizontalen Erschliessungszonen können dabei als zusätzliche Raumangebote frei genutzt werden. Die Verlängerung der bestehenden Treppe aufs Dach schafft mit einfachen Mitteln einen grossen Mehrwert: eine Terrasse, teilweise gedeckt, fürs Arbeiten, als Skulpturengarten oder als Freiluft-Experimentierraum.
DIE AULA: DIE NEUE FESTHÜTTE
Das neuerstellte Aulagebäude bildet die Schnittstelle zwischen dem Schul- und dem Dorfleben. Der zweigeschossige Bau dient nicht nur der Kantons- und der Berufsfachschule, sondern auch der Öffentlichkeit. Das Erdgeschoss wird durch eine breite Passage durchquert. Sie ist Bestandteil einer Wegachse, die das Hafenbecken mit dem neuen Quartier im Westen der Schule verbindet. Die seeseitige Hälfte des Erdgeschosses bietet Platz für ein Café mit Terrasse, in der anderen Hälfte sind Künstlergarderoben und Lagerräume untergebracht. Das erste Obergeschoss beherbergt den grossen Saal mit Platz für bis zu 600 Personen und das seeseitig angeordnete Foyer mit Ausblick über den Seeplatz. Der Hauptzugang erfolgt direkt von der Brücker her, die das Areal mit dem Bahnhof, der Velorotunde und dem Parking der Kantonsschule verbindet. Belichtet wird das Obergeschoss durch ein parallel zum Ufer verlaufendes Sheddach mit ruhigem Nordlicht und einer nach Süden orientierten Fotovoltaik-Anlage. Konstruktiv ist das Aulagebäude als schlichter Holzbau ausgebildet. Die innere Geometrie und Materialisierung mit dämpfenden Holzverkleidungen sorgt für eine gute Raumakustik, die äussere Optik mit der sägerauen Holzverkleidung orientiert sich an früher auf Industriearealen oft anzutreffenden Schuppen. Sie verweist gleichzeitig auf die «Festhütte», eine Holzhalle der Berner Landesausstellung von 1914, die bis vor kurzem auf dem Areal Gastrecht genoss. Wird das Gebäude nicht gebraucht, verschliessen grosse Klappläden aus Holz die Eingänge und Fensterflächen und lassen das Gebäude als hölzernen Solitär wirken. Sind die Räume in Betrieb, werden die Läden so weit nach oben geklappt, dass sie dem Schutz vor der Witterung und Sonneneinstrahlung dienen. Tragstruktur Neubau Aula- und Festsaalgebäude Das Aula-Gebäude ist zweigeschossig und kommt ebenfalls ohne Untergeschoss aus. Das Erdgeschoss wird als Skelettbau ausgebildet, der aus Holzstützen und Holzträgern besteht, die eine Holzbetonverbunddecke tragen. Diese Decke bildet den Boden der darüber liegenden Aula und weist, dank des engen Stützenrasters, ein gutes dynamisches Verhalten auf. Die Aula selbst ist stützenfrei und wird von einem Sheddach mit Holzfachwerkbindern überspannt. Auch hier erfolgt die Aussteifung über durchgehende Wandscheiben.
DIE BERUFSFACHSCHULE: EIN ZEITGENÖSSISCHER HALLENBAU
Der viergeschossige Neubau der Berufsfachschule bildet das Bindeglied zwischen der Kantonsschule und dem neuen Quartier im Westen des einstigen Industrieareals. Unterstrichen wird diese Funktion durch die publikumsorientierten Ladenflächen im Erdgeschoss, welche an der Ost-West-Promenade liegen. Ebenfalls zur Promenade orientiert sind die Schulräume mit öffentlichem Charakter: Eingangshalle, Mehrzweckraum und der Schüleraufenthalt, welcher den Auftakt der Raumsequenz entlang der Promenade macht und den Schülerinnen und Schülern als Ankunftsort und Treffpunkt dient. Ein erdgeschossiger Durchgang weiter westlich verbindet die Promenade mit dem rückwärtigen Park- und Gassenraum. Hier liegt ein zweiter Eingang, der die Sporthalle unabhängig von der Schule erschliesst. Gleichzeitig dient dieser Erschliessungsraum dem Hausdienst, dessen Räumlichkeiten im rückwärtigen Bereich des Erdgeschosses untergebracht sind und mittels einer Arkade mit dem Durchgang verbunden sind. Über dem öffentlichen Erdgeschoss liegen die Turnhalle und drei Schulebenen innerhalb eines Tragwerks, das strukturell an jenes der Kammerofenhallen angelehnt ist. Die Ebenen sind galerieartig angeordnet, lassen das Tragwerk bis unters Dach sichtbar und machen die Schule als gemeinsamen Sozialraum erlebbar. Auf der ersten Ebene liegen die Räume der Schulverwaltung, der Lehrpersonen und die Garderoben der Turnhalle. Darüber liegen zwei Ebenen mit Schulclustern, deren Grundrissaufteilung sich an diejenige der Längsschiffe im Kammerofengebäude anlehnt: Zwei parallel verlaufende, mit Brücken verbundene Raumschichten. Den Schulzimmern sind dabei seeseitig die offenen Vorbereitungs-, Gruppen- und persönlichen Arbeitsräume vorgelagert. Der dazwischen liegende Luftraum bildet die Dimension der mittigen Holzstütze ab und dient der Zuluftführung und Abluftüberströmung bis unters Dach. Analog zur benachbarten «Festhütte» ist das Dach als Shed mit ruhigem Nordlicht und nach Süden orientierter Fotovoltaik-Anlage ausgebildet, im mittleren Shed wird längs die Technikhauptverteilung geführt. . Die Aussenhaut des Gebäudes besteht – analog dem Neubau Maschinenhaus – aus einer schlanken, mit Welleternit-Platten geschützten Holzkonstruktion.
TRAGSTRUKTUR NEUBAU BERUFSFACHSCHULE
Die Berufsfachschule orientiert sich formal an den bestehenden seeseitigen Gebäuden. Dabei handelt es sich um einen Längsbau, der zum einen die Schule und zum anderen die Sporthalle beherbergt. Das Gebäude kommt ohne Untergeschoss aus. Daher fällt wenig Aushubvolumen an. Die Primärstruktur der Schule besteht aus Zweifeldträgern aus Brettschichtholz, die in Gebäudequerrichtung spannen. Um die Spannweiten zu optimieren, liegen die Träger in der Gebäudemitte auf breiten, hölzernen Wandscheiben auf. Dadurch können die Biegemomente in den Trägern reduziert und die Anforderungen an die Gebrauchstauglichkeit optimiert werden. Auch hier liegen auf den Trägern flache Holz-Beton-Verbunddecken, die ein gutes dynamischen Verhalten aufweisen. Die Stabilität gegenüber den auftretenden horizontalen Kräften stellen durchgehende Wandscheiben und die Erschliessungskerne sicher. Die Sporthalle wird von Vollholzbindern aus Brettschichtholz, die als einfache Balken wirken und von hölzernen Stützen getragen werden, überspannt. Ein gutes dynamisches Verhalten ist unter anderem deshalb zu erwarten, weil der Boden der Sporthalle ausreichend abgestützt wird.
RESSOURCEN UND ERSCHLIESSUNG
Als Energiequelle zur Wärme-und Kälteversorgung dient das mit Seewasser gespiesene Anergienetz des Areals. Geheizt und gekühlt wird mit einer Wärmepumpe, die Raumkonditionierung erfolgt mit NiedertemperaturStrahlungselementen an den Decken, zur Stabilisierung des Raumklimas trägt die Masse der Holz-BetonHybriddecken bei. Alle gebäudetechnischen Installationen sind konsequent additiv ausgeführt. Die Technikräume für Lüftung und Heizung liegen zwischen der Turnhalle und der Schule. Die Haupterschliessung erfolgt längs an der EG- Decke bzw. in der Mitte des Shed-Dachs und wird von dort vertikal in der raumhaltigen Schicht zwischen Schulräumen der Lernlandschaft geführt. Frische Luft gelangt über die Fenster und eine mechanische Lüftung in die Nutzzonen. Sensoren messen konstant die Raumluftqualität und schalten wenn nötig die mechanische Lüftung als Ergänzung zu. Die Abluft überströmt via Schalldämpfer frei bis unters Dach und wird zur Wärmerückgewinnung für die Frischluftaufbereitung genutzt. Eine Nachtauskühlung über geschützte Öffnungen im Fassaden- und Dachbereich (Shed) unterstützt ein behagliches Raumklima. Die südlich geneigten Dachflächen sind mit PV-Modulen bestückt. Die Nutzerinnen und Nutzer werden über Smart Building-Anwendungen direkt in die Komfort-und Energieoptimierung mit einbezogen und dadurch zum individuellen Handeln angeregt.