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21. Januar 2020 Autor: Rolf Grupp (Bearbeiter)

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  • Referenzbericht: Luft-Überströmelemente in Campus-Hochhaus
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Als weithin sichtbarer Kubus ragt der FHNW-Campus 14 Stockwerke in die Höhe. Der vorgelagerte Park ist öffentlich zugänglich. (Abb. G) - Abbildungsquellen: Abb. G = © Zeljko Gataric, Gataric-Fotografie/FHNW Campus Muttenz, Abb. K = © Kiefer Luft- und Klimatechnik)Als weithin sichtbarer Kubus ragt der FHNW-Campus 14 Stockwerke in die Höhe. Der vorgelagerte Park ist öffentlich zugänglich. (Abb. G) - Abbildungsquellen: Abb. G = © Zeljko Gataric, Gataric-Fotografie/FHNW Campus Muttenz, Abb. K = © Kiefer Luft- und Klimatechnik) Das Atrium erstreckt sich über drei Geschosse bis in die Beletage. Der offene Luftraum ist wesentlicher Bestandteil des Überströmkonzepts, da es zum Wegführen der Abluft genutzt wird. (Abb. G)Das Atrium erstreckt sich über drei Geschosse bis in die Beletage. Der offene Luftraum ist wesentlicher Bestandteil des Überströmkonzepts, da es zum Wegführen der Abluft genutzt wird. (Abb. G) Blick vom Atrium in die Bibliothek auf der „Beletage“ im dritten Obergeschoss. Auch hier sind die Überströmelemente in die Trennwände integriert. (Abb. G)Blick vom Atrium in die Bibliothek auf der „Beletage“ im dritten Obergeschoss. Auch hier sind die Überströmelemente in die Trennwände integriert. (Abb. G) Auch in der Bibliothek liegen alle Zuluftleitungen sichtbar in den Rippen der Betonrippendecken. (Abb. K)Auch in der Bibliothek liegen alle Zuluftleitungen sichtbar in den Rippen der Betonrippendecken. (Abb. K) Die Leichtbauwände der 16 Hörsäle sind durch Akustikpaneele mit vertikalen Leisten verkleidet. Die Überströmelemente gewährleisten die freie Überströmung der Luft vom Inneren des Hörsaals in den Flur. (Abb. G)Die Leichtbauwände der 16 Hörsäle sind durch Akustikpaneele mit vertikalen Leisten verkleidet. Die Überströmelemente gewährleisten die freie Überströmung der Luft vom Inneren des Hörsaals in den Flur. (Abb. G) Die Flurwände der Hörsäle im ersten und zweiten Obergeschoss sind aus Eichenholz ausgeführt. In die vertikale Struktur sind die Öffnungen der Überströmelemente eingebunden.Die Flurwände der Hörsäle im ersten und zweiten Obergeschoss sind aus Eichenholz ausgeführt. In die vertikale Struktur sind die Öffnungen der Überströmelemente eingebunden. (Abb. K) Das Luft-Überströmelement "Indusilent Typ TS" in schmaler Bauform eignet sich für den Einbau in Systemtrennwände und andere Wandkonstruktionen. In der Beplankung muss eine entsprechende Fuge vorgesehen werden. (Abb. K)Das Luft-Überströmelement "Indusilent Typ TS" in schmaler Bauform eignet sich für den Einbau in Systemtrennwände und andere Wandkonstruktionen. In der Beplankung muss eine entsprechende Fuge vorgesehen werden. (Abb. K) Das Raumkonzept

Die Eingangsebene besteht aus einem als Marktplatz konzipiertem Atrium, um das sich Empfang und Aula, Mensa und Cafeteria sowie ein großer Vortragssaal mit einer mobilen Bühne gruppieren. Im ersten und zweiten Obergeschoss befinden sich 16 Hörsäle und Unterrichtsräume, die dritte Etage wurde als Beletage entworfen: Hier ist die offen gestaltete Bibliothek untergebracht, und flexibel nutzbare Flächen stehen für Seminare, Präsentationen etc. zur Verfügung. Nicht öffentlich zugänglich sind die Räumlichkeiten in den acht Geschossen darüber: Hier finden sich die fünf Institutsbereiche mit Büros sowie Arbeitsbereiche für die Studenten. Den Abschluss bildet die zwölfte Etage mit weiteren Seminarräumen, eine Lounge und einem nur nach oben offenem Dachgarten.

Mit Tageslicht versorgt wird das Innere des vertikalen Campus durch das Atrium und zwei Lichthöfe. Das Atrium erstreckt sich vom Erdgeschoss bis in die dritte Etage, ab dem vierten Obergeschoss unterteilt ein zusätzlich eingeschobener Mittelreiter das Atrium in zwei Lichthöfe bis unter das Dach. Architektonisch inszeniert wird der Luftraum des Atriums durch sechs sich kreuzende Treppenläufe. Blickfang ist ferner die 11 m hohe und tausend Tonnen schwere Betonstele "Dreamer" im Erdgeschoss, die von der Künstlerin Katja Schenker aus Zürich gestaltet wurde.

Das Lüftungskonzept

Um einen nur geringen Lüftungswärmebedarf zu erreichen, sind die Gebäudehüllen so dicht wie möglich. Um die Nutzer mit den nötigen Außenluftraten zu versorgen und Bauschäden durch Schimmelbildung zur verhindern, kommen raumlufttechnische Anlagen und ein intelligentes Überströmkonzept zum Einsatz. In den oberen Geschossen liegen alle Zuluftleitungen sichtbar in den Rippen der Betonrippendecken. In den Hörsaal-Geschossen wurde die Gebäudetechnik aufgrund der Anforderungen der Raumakustik verdeckt ausgeführt.
Steigt der Luftdruck durch die Zuluft in den Räumen, entweicht die Luft über Überströmöffnungen in den Trockenbauwänden in die Flure und von dort aus ins Atrium. Die Abluft steigt über das Atrium und die beiden Lichthöfe auf zum Dach, wo sie mit Wärmerückgewinnung entweicht. Abluftleitungen sind nur in den Laboren und in den Gastronomiebereichen notwendig. Auf diese Weise ließen sich Installationskosten verringern und die Energiekosten für Antriebsenergie minimieren. Im Brandfall saugen Turbinen unter dem Dach den Rauch aus dem Atrium.

Der Schallschutz

Große Räume, harte Materialien und die Nutzung als Hörsäle und Arbeitsräume bringen große schallschutztechnische Herausforderungen mit sich. Gemeistert wurden sie durch unterschiedliche Maßnahmen: Im Atrium sorgen unter anderem Holzlamellen vor den Hörsälen für mehr Ruhe, in den Lichthöfen sind es Betonelemente, die Schallwellen brechen. Akustikvorhänge waren im dritten Obergeschoss die Lösung gegen Lärm. Explizit von den Architekten gewünscht waren Überströmelemente "Indusilent", denn durch eine freie Überströmung der Luft von Raum zu Raum verlieren Trennwände einen Großteil ihrer Schalldämpfung – dieser Problematik wirkt eine in die Überströmelemente Indusilent integrierte, nicht brennbare Innenauskleidung entgegen. Weitere Pluspunkte der Überströmelemente sind die niedrige Bauhöhe von 230 mm sowie die Möglichkeit einer projektspezifischen Gestaltung der Luftauslässe.

Die Überströmelemente

Im FHNW-Campus wurden die Überströmelemente in zwei Varianten eingesetzt: als Standardausführung "Indusilent Typ TS" für schmale Systemtrennwände sowie als Sonderausführung "Indusilent Typ TG" für den Einbau in doppelt beplankte Ständerwände.
Das Standardelement "Typ TS" hat einen 1200 x 230 mm großen Luftkasten und weisen einen geringen Druckverlust auf bei einem gleichzeitig hohen Schalldämm-Maß Rw. Im FHNW-Campus gewährleisten sie, auf alle Geschosse verteilt, die freie Überströmung der Luft aus den kleineren Räumen in das Atrium. Der vom Raum aus sichtbare Schlitz der Überströmelemente wurde als 2 cm hohe offene Schattenfuge ausgebildet, die als durchlaufend schwarzes Band über jeweils drei Elemente optisch in Erscheinung tritt.
Als Sonderanfertigungen wurden die Überströmelemente "Typ TG" eingesetzt. Sie befinden sich in den 20,5 cm dicken Leichtbauwänden der Seminarräume im ersten und zweiten Obergeschoss. Die Besonderheit dieser Trennwände sind vertikal verlaufende Holzlamellen aus massiver Eiche auf der Außenseite, in die Überströmschlitze optisch unauffällig integriert wurden. Hierfür fertigte Kiefer Überströmelemente mit extra langem „Hals“, um die Wanddicke zur Flurseite hin zu überbrücken.

Detailzeichnung der großen Seminarräume mit eingebautem Überströmelement "Indusilent Typ TG" mit verlängertem Hals. (Abb. K)Detailzeichnung der großen Seminarräume mit eingebautem Überströmelement "Indusilent Typ TG" mit verlängertem Hals. (Abb. K)
Quelle
Kiefer Luft- und Klimatechnik, Stuttgart

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Artikelnummer: cci84096
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Kommentare (8):

Welche akustischen Vorgaben gab es, mit welchem Schalldämm-Maß Rw wurde im Projekt gerechnet?

In einem vergleichbaren Bauvorhaben werden gemäß DIN 4109-1 Anforderungen für Trennwände zwischen Räumen untereinander und zu Fluren von >= 47 dB gefordert.

Kann dies mit den vorgestellten Überströmelementen erreicht werden?
Markus Behme 05.02.2020
Bei der Bewertung der schalldämpfenden Eigenschaften einer Trennwand zwischen Büro und Flur müssen sämtliche Bauteile entsprechend ihrer Flächenanteile berücksichtigt werden. Die eigentliche Trennwand, die üblicherweise eine Schalldämpfung von 50 bis 60 dB bietet, wird durch Einbauelemente wie Türen und Überströmelemente geschwächt. Da die Türen flächenmäßig einen deutlich größeren Anteil haben als die Überströmelemente, kommt ihnen bei der Berechnung des resultierenden Schalldämmmaßes eine besondere Bedeutung zu. Deshalb sind Rw,res > 45 dB nach unserer Erfahrung selbst ohne eingebaute Überströmelemente nur sehr schwer zu realisieren. Wichtig ist dann aber, dass durch den Einbau der Überströmelemente keine wesentliche weitere Schwächung erfolgt. Die gelieferten Überströmelemente "Indusilent TS230" der Länge 1.200 weisen ein bewertetes Schalldämmmaß Rw von 27 dB bei einer Bezugsfläche von 0,276 m² auf. Dies entspricht einer Normschallpegeldifferenz Dn,e,w von 42,9 dB. Durch die Wahl des Überströmelements mit höherem Kasten kann dieser Wert auf 45,1 dB gesteigert werden, sodass praktisch keine weitere Schwächung der gesamten Wand mehr erfolgen würde.

Jennifer Szielasko, Marketing, Maschinenfabrik Gg. Kiefer GmbH
12.02.2020
Anmerkung: Das bewertete Schalldämm-Maß Rw

Das bewertete Schalldämm-Maß ist eine Bauteilkenngröße und stellt eine Bewertungsgröße für den Schallschutz zwischen zwei Räumen dar. Der Index w bedeutet, dass es sich hierbei um eine Einzahlangabe über alle baurelevanten Frequenzen zwischen 100 und 3.150 (5.000) Hz handelt, die sich aus der Verschiebung zu einer normativ festgelegten Bezugskurve und Ablesung des Werts bei 500 Hz ergibt. Bauordnungsrechtlichen Anforderungen beziehen sich auf die nach DIN 4109 definierten bewerteten Schalldämm-Maße Rw.

Die Redaktion von cci Wissensportal
12.02.2020
Die Abstimmung mit dem Brandschutzplan interessiert mich.
Ist es gelungen, alles als einen Abschnitt genehmigt zu bekommen oder gibt es weitere wissenswerte Details?
Andreas Kettermann 18.02.2020
"Indusilent" übernimmt keine brandschutztechnische Funktion. Deshalb dürfen die Überströmer nur innerhalb eines Brandabschnitts verwendet werden.

Jennifer Szielasko, Marketing, Maschinenfabrik Gg. Kiefer GmbH
18.02.2020
Mich würden die technischen Daten und Anforderungen an die Überströmelemente interessieren. Was war daran so besonders?
Dietmar Rossbruch 18.02.2020
Die Anforderungen an "Indusilent" wurden hauptsächlich durch die Sonder-Leichtbauwände (mit einer Gesamtaufbaubreite von 280 mm) mit Holzverkleidung definiert. Die Überströmelemente sollten sich perfekt in die Wände einbauen lassen, dabei optisch „unsichtbar“ sein, aber natürlich lufttechnisch und schalltechnisch einwandfrei funktionieren.
Es waren z.B. überlange Hälse von 160 mm oder andere Halsführungen wie z.B. senkrecht anstatt der Standardausführung waagerecht notwendig.

Jennifer Szielasko, Marketing, Maschinenfabrik Gg. Kiefer GmbH
18.02.2020
Das im Januar 2020 veröffentlichte VDMA-Informationsblatt Nr. 9 „Abschlüsse für Überströmöffnungen“ klärt zu Überströmöffnungen und die hierfür einsetzbaren Bauprodukte, anwendbaren Bauarten sowie Nachweisführungen auf. Im Detail werden der Zweck der Öffnungen, deren Funktionen, Verwendungen, Einsatzbereiche und deren Verhalten im Brandfall dargelegt. (https://rauchschutz.vdma.org/documents/105915/47108703/VDMA%20Informationsblatt%20Nr.%209%20-%20Abschl%C3%BCsse%20f%C3%BCr%20%C3%9Cberstr%C3%B6m%C3%B6ffnungen/e5c8d837-847e-d1a1-b5dc-c5f127a906d4?t=443944.93)

Redaktion von cci Wissensportal
Rolf Grupp 02.03.2020

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