Technische Hintergrundinformationen
Wesentliches Merkmal des Entwurfs ist das Energiekonzept.
Leitidee bei der Planung des GSW-Hauses war die Schaffung eines modernen Bürogebäudes, das in seinem Komfort für den Nutzer konventionellen Gebäuden nicht nachsteht, den dafür erforderlichen Energieeinsatz jedoch minimiert.
Durch die Anordnung von Bauteilen und die Verwendung ausgewählter Materialien ist eine moderne Arbeitsumgebung mit hoher Aufenthaltsqualität entstanden, wobei die natürliche Belüftung des Gebäudes und die Tageslichtnutzung wichtige Bestandteile des Energiekonzeptes bilden.
Durch die Anordnung von Bauteilen und die Verwendung ausgewählter Materialien ist eine moderne Arbeitsumgebung mit hoher Aufenthaltsqualität entstanden, wobei die natürliche Belüftung des Gebäudes und die Tageslichtnutzung wichtige Bestandteile des Energiekonzeptes bilden.
Natürliche Lüftung
Blick vom Dach unter dem Windsegel
Die Westfassade ist als zweischalige Konstruktion mit einem gebäudehohen Zwischenraum konzipiert, der als durchgehender Abluftschacht dient.
Steigt die erwärmte Luft aufgrund des thermischen Auftriebs auf natürliche Weise, verursacht sie einen Unterdruck. Dieser kann die verbrauchte Luft bei offenen Fenstern aus den Büros absaugen und damit frische Außenluft nachziehen, die an der Ostfassade einströmt. Das Windsegel, eine geschwungene Stahlkonstruktion in 85 Metern Höhe, die mit einer textilen Membran verkleidet ist, verstärkt den Unterdruck und erzeugt so den "Venturi-Effekt".
Dadurch ist es den Nutzern der Hochhausscheibe möglich, alle Arbeitsräume nach Bedarf selbst natürlich zu belüften.
Steigt die erwärmte Luft aufgrund des thermischen Auftriebs auf natürliche Weise, verursacht sie einen Unterdruck. Dieser kann die verbrauchte Luft bei offenen Fenstern aus den Büros absaugen und damit frische Außenluft nachziehen, die an der Ostfassade einströmt. Das Windsegel, eine geschwungene Stahlkonstruktion in 85 Metern Höhe, die mit einer textilen Membran verkleidet ist, verstärkt den Unterdruck und erzeugt so den "Venturi-Effekt".
Dadurch ist es den Nutzern der Hochhausscheibe möglich, alle Arbeitsräume nach Bedarf selbst natürlich zu belüften.
Nachtauskühlung
Zur Kühlung der Speichermassen des Gebäudes wird die Querlüftung auch während der Nacht betrieben. Dadurch lassen sich Spitzentemperaturen tagsüber während der heißen Sommermonate verringern. Zur Kühlung der Speichermassen sind die Geschossdecken aus Beton hergestellt und unverkleidet gelassen.
Wärmeschutz und Klimaanlage
Durch die zweischalige Konstruktion der Westfassade und mit geringerem Abstand in der Ostfassade entstehen thermische Pufferzonen, die auch als akustischer Schutz gegen den Straßenlärm dienen. Wenn die Außenluft im Winter zu kalt wird und Zugerscheinungen auftreten könnten, schaltet sich eine Lüftungsanlage ein, die die Räume mit vorgewärmter Frischluft versorgt.
Wärmerückgewinnung
Wenn die Außenluft im Winter zu kalt wird und Zugerscheinungen auftreten, schaltet sich eine Lüftungsanlage ein. Die Räume werden zentral mit Frischluft versorgt. Die Warmluft wird mechanisch entzogen und durch Wärmerückgewinnung dazu verwendet, die frische Außenluft über Wärmetauscher vorzuwärmen.
Tageslichtnutzung
Durch die großflächige Verglasung der Fassade in Verbindung mit verglasten Innenwänden und durch die geringe Tiefe der Bürogrundrisse wird eine optimale Nutzung des Tageslichts ermöglicht.
Sonnenschutz
Um die negativen Folgen einer unkontrollierten Sonneneinstrahlung zu vermeiden, ist die Westfassade mit vertikalen Sonnenschutzlamellen versehen. Sie sind in den Zwischenraum der zweischaligen Westfassade eingebaut und können von den Nutzern individuell eingestellt werden. Die Lamellen sind mit insgesamt neun Rottönen verschiedener Helligkeit einbrennlackiert. In der Ostfassade sind Jalousetten im Scheibenzwischenraum eingesetzt.Die Südfassade ist durch fest eingebaute horizontale Lamellen geschützt.
Niedrigenergie-Konzept: Maximierung des Tageslichts
Tageslichteinfall
Durch die großzügige Verglasung der Fassaden und einen vergleichsweise schmalen Grundriss werden alle Arbeitsplätze sehr gut mit Tageslicht versorgt, so dass zusätzliche Belichtung tagsüber nur in Ausnahmefällen notwendig ist. Durch die großzügige Belichtung entstehen freundliche Arbeitsplätze, deren Helligkeit vom Nutzer selbst gestaltet werden kann (siehe auch effektiver Sonnenschutz).
Die Pufferzonen
Wärmepuffer
Die Ost-und die Westfassaden des Gebäudes sind zweischichtige Glashäute, die als thermische Pufferzone wirken und als akustische Schutzschicht den Straßenlärm von den Innenräumen fernhalten.
Effektiver Sonnenschutz
Sonnenschutz
Um den negativen Effekt der großzügigen Tagesbelichtung, nämlich die Aufheizung der Arbeitsräume, zu vermeiden, kann das Gebäude rundum durch Sonnenschutz verschattet werden, der zwischen den Fassadenschichten angeordnet ist. Dieser Sonnenschutz ist grundsätzlich flexibel und kann vom Benutzer individuell geregelt werden.
Auf der Westseite des Gebäudes ist die Doppelfassade als 1m tiefe, durchgehende Konvektionsfassade ausgebildet. Zwischen zwei Glasschichten erwärmt sich die Luft durch die Sonneneinstrahlung und steigt durch natürliche Konvektion nach oben auf. Dieser durch Klimabedingungen variierende Volumenstrom wird durch Klappen konstant gehalten und schützt das Gebäude vor Aufheizung.
Auf der Westseite des Gebäudes ist die Doppelfassade als 1m tiefe, durchgehende Konvektionsfassade ausgebildet. Zwischen zwei Glasschichten erwärmt sich die Luft durch die Sonneneinstrahlung und steigt durch natürliche Konvektion nach oben auf. Dieser durch Klimabedingungen variierende Volumenstrom wird durch Klappen konstant gehalten und schützt das Gebäude vor Aufheizung.
Querlüftung
Das Belüftungskonzept
Der in der Konvektionsfassade durch die Aufwärtsbewegung der Luft entstehende Sog wird in diesem Gebäude darüber hinaus dazu genutzt, um auf jedem Geschoss frische Luft von der Ostseite durch das Gebäude hindurch zu ziehen und somit alle Arbeitsräume auf kontrollierte Art natürlich zu belüften. Durch diese von der Konvektionsfassade getriebene Lüftung wird im Sommer und in den Übergangsjahreszeiten das Betreiben einer mechanischen Belüftungsanlage überflüssig.
Das Belüftungskonzept, Teil 2
Wie der Sonnenschutz wird auch die Lüftung vom Nutzer gesteuert. Denn die Möglichkeit, Fenster zu öffnen und zu schließen, ist ein entscheidender Beitrag zum subjektiven Wohlbefinden am Arbeitsplatz. Um die optimale Bedingung von Sonnenschutz und Fensteröffnung sicher zu stellen, ist das Haus auch mit einer zentralen Gebäudeleittechnik ausgerüstet, die die Bedienung dieser Elemente bei Abwesenheit der Nutzer übernimmt.
Wärmerückgewinnung
So funktioniert die Wärmerückgewinnung
Im Winter, wenn die Aussenluft zu kalt ist, um geheizte Innenräume ohne Zugerscheinungen zu belüften, steht eine mechanische Belüftungsanlage zur Verfügung, die die Räume zentral mit Frischluft versorgt. Die den Räumen entzogene warme Abluft wird durch Wärmerückgewinnung dazu verwendet, die Frischluft über Wärmetauscher zentral vorzuwärmen.
Ausnutzung der Speichermasse
Ausnutzung der Speichermasse
Die Decken des Gebäudes sind aus Beton hergestellt und bleiben unverkleidet. Dadurch kann das Speichervolumen der Primärkonstruktion benutzt werden, um die Arbeitsräume vorzutemperieren. Im Sommer werden die Decken durch natürliche Nachtkühlung abgekühlt. Tagsüber wird diese Kühle dann an die Räume abgegeben.Ebenso kann im Winter nachts Wärme in die Räume gebracht werden, die tagsüber wieder abgegeben wird. Der Raum wirkt als flächiger Strahlungskörper, was insgesamt das Wohlbefinden im Raum erhöht.