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HBSE Kathrein/Larcher

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Verfasser Kathrein Felix, Larcher Julian
Betreuer Felder Michael
LV HBSE
Thema Behausung in der Natur
Titel DELTA - Das Flussbett
Semester 14WS
Image Bild:HBSE_Kathrein_Larcher_00_Titelbild.jpg

14/15 hochbau SE Felder

Inhaltsverzeichnis

DELTA - Das Flussbett

Kurzbeschreibung

Das Objekt ‚delta – das flussbett’ befindet sich in der Sillschlucht, nahe der zweiten Brücke. Es wird circa 80 Zentimeter über der Sill, auf zwei diagonal laufenden Stangen, gehalten. Diese sind einerseits im davorliegenden Boden und andererseits im dahinterliegenden Fels verankert. Der Standort wurde gewählt, da er sich erstens an einer Stelle befindet, an der das Flussbett verhältnismäßig sehr breit ist, und die man zweitens vom Weg aus leicht zu Fuß erreichen kann. Durch die breite, baumfreie Zone, die das Flussbett bietet, wird das Objekt, über den Tag verteilt, lange von der Sonne bestrahlt und bietet somit, inklusive der umgebenden Fläche, eine relativ warme Nutzfläche, im Vergleich zu der sonst sehr kalten Sillschlucht.

Das Projekt ‚delta – das flussbett’ dient ausschließlich als Schlafplatz und ist öffentlich zugänglich. Innerhalb des Objektes befindet sich ein Netz, welches als Liege- bzw. Schlaffläche dient. In der Länge misst dieses knappe 4,3 Meter und in der Breite über 3 Meter, damit bietet es mit einer Raumhöhe von 2,9 Metern am höchsten Punkt insgesamt Platz für mindestens zwei Personen. Die Erschließung erfolgt durch eine zum Flussbett ausgerichtete Drehtür.

Lage des Gebäudes

Das Objekt befindet sich in der Sillschlucht (6020 Innsbruck, Tirol, Österreich), in der Nähe der zweiten Fußgängerbrücke, auf der nördlichen Seite des gebogenen Flussbettes.

Breitengrad: 47,24540422

Längengrad: 11,39708352

Seehöhe: 619 m


Standort



Umgebungsplan

Umgebungsplan, M=1:2500, Quelle: Kathrein/Larcher



Lageplan

Lageplan, M=1:100, Quelle: Kathrein/Larcher


Enturf

Entwicklung des Entwurfes

Im Laufe der ersten Wochen bis hin zur Abgabe des fertigen Entwurfes, gab es eine Reihe von Ideen, Skizzen und Modellen, die schlussendlich zum gewünschten Ergebnis führten.

Anfangs war die Aufgabe sich direkt vor Ort umzusehen und sich mit der Umgebung, der Natur und dem Bauplatz auseinander zu setzen. So entstanden die ersten Skizzen.


Weitere Skizzen und vor allem viele Modelle folgten.

Schon beim ersten Besuch in der Schlucht und einer zeichnerischen Ausseinandersetzung mit der Topografie und Natur, fiel uns der Kontrast auf, zwischen den in Waldrichtung liegenden, schroffen, kantigen Felsen und den runden Flusssteinen im Flussbett auf. Dies war ein weiterer Grund für die Standortwahl und beeinflusste den Entwurfsprozess und die Formfindung direkt. Das Objekt setzt sich aus dreieckigen Teilen zusammen, ergibt aber insgesamt eine runde, beziehungsweise ovale Form, die an den beiden Enden leicht abgeschnitten ist. Zusätzlich sind die 12 Fensteröffnungen rund ausgeführt und darauf befinden sich wiederum jeweils 8 dreieckige metallene Flächen.

Diese Flächen sind der Kernpunkt des Entwurfes: Von Anfang an war die Intention klar, dass das Gebäude selbstständig auf Umwelteinflüsse (Wetter) reagieren sollte und schlussendlich die Fähigkeit besitzen sollte, aus der Umwelt beziehungsweise Natur einen ästhetischen/ praktischen Nutzen zu ziehen. Die daraus resultierende Formänderung sollte sowohl im Innenraum als auch im Außenraum spürbar sein.

Anfangs dachten wir an eine Wasserrad-ähnliche Konstruktion, die die Fassade in Bewegung setzen könnte, in dem sie zum Beispiel Platten, die mit Stäben an dem Objekt verbunden sind, orthogonal nach außen drückt und sich somit zwischen den Platten Spalte bilden, durch die das Licht nach innen strömen kann. Eine weitere Versuch war, die beweglichen Teile über dem Objekt anzubringen und am Besten mit einer Stange aus Carbon zu verbinden. Diese würde sich nach oben biegen und somit die Winkel und Positionen der "Flügel" ändern. Das war auch der Grund, weshalb die Form mit dem Dachfenster entstand. Es gab auch verschiedene Versionen während der Formfindung des Gebäudes und so kam es unter anderem zu runden, oder auch zylindrischen Körpern.


Die Bilder sind chronologisch nach ihrer Entstehung geordnet.

Schlussendlich fokusierten wir uns aber doch auf eine Idee, die uns schon sehr früh gekommen ist (siehe Skizze 6).

Dabei wird nicht die Bewegung des Wassers genutzt, sondern die Sonneneinstrahlung. Der Gedanke ist, durch das Licht der Sonne die Fassade, oder besser gesagt Teile der Fassade, in Bewegung zu versetzen und somit das Licht der Sonne nach innen zu lassen. Diesen Aspekt soll man nicht nur von Außen sondern auch von Innen sehr intensiv wahrnehmen können.

Das Prinzip ist angelehnt an den Tannenzapfen, der seine Schuppen öffnet und schließt. Nicht umsonst gilt der Tannenzapfen als zuverlässiger Barometer und Wettervorhersager. Wenn man einen Tannenzapfen an einer hellen Stelle, in der Nähe eines Fensters, aufhängt öffnet er seine Schuppen bei warmen Wetter und schließt sie wieder wenn es kalt wird, um den innen liegenden Samen zu schützen. Dies wird beispielsweise auch in der Textilindustrie genutzt (siehe: http://www.schoeller-textiles.com/technologien/c-change.html).

Anfangs inspiriert durch das Prinzip des Tannenzapfens und in Folge durch Achim Menges, der ähnliche Projekte (hauptsächlich Ausstellungspavillons) realisiert hat (siehe:http://www.achimmenges.net), wollten wir zuerst Ahornfurnier verwenden, das hygroskopisch aktiv ist und auf Luftfeuchtigkeit reagiert. Da sich aber der Bauplatz in einer Schlucht befindet, hätte dies nicht besonders gut funktioniert und wir mussten nach Alternativen suchen.

Nach langer Recherche entschieden wir uns für den Werkstoff Thermo-Bimetall. Genauer drauf eingegangen wird weiter unten im Kapitel ==Bimetall==

Intelligente Tannenzapfen als Textil-Vorbild, Quelle:http://www.texbac.de/html/klimasensitiv.html
HygroSkin, Quelle:Achim Menges, HygroSkin http://www.achimmenges.net/?p=5612


Auf Grund der Form war es für uns einleuchtend, die Konstruktion des Holzobjektes, als Stabwerk auszuführen. Entlang der Dreieckskanten laufen die Konstruktionshölzer und treffen sich jeweils an den Eckpunkten. Im Zuge der ersten Abgabe im Dezember wurde auch ein Statisches Modell aus Holzstäben angefertigt. Weil es, durch das Netz als Liegefläche, keine Trennung zwischen Decke, Boden und Wand gibt, konnten wir überall denselben Wandaufbau verwenden, mit Hinterlüftung, Installationsebene + Dämmung und Außen- und Innenbeplankung.


Finaler Entwurf

Draufsicht, Entwurfabgabe Stand Dezember 2014, Quelle: Kathrein/Larcher
Seitenansichten, Entwurfabgabe Stand Dezember 2014, Quelle: Kathrein/Larcher
Vorder-/Hinteransicht, Entwurfabgabe Stand Dezember 2014, Quelle: Kathrein/Larcher
Schnitte, Entwurfabgabe Stand Dezember 2014, Quelle: Kathrein/Larcher
Entwurf, Modelle 1, Quelle: Kathrein/Larcher
Entwurf, Modelle 2, Quelle: Kathrein/Larcher



Ausführung

Schwierigkeiten in der Ausführung war zum Beispiel die durchgängige Dichtheit des Gebäudes. Das Problem wurde gelöst, indem man sich für eine Dachbahn der Firma Resitrix entschieden hat, welche als Monocover, ohne Unterbrechung, über die gesamte Gebäudefläche angebracht wird. Um beim Verschrauben der Konstruktionshölzer und Z-Profile keine Undichtheiten zu verursachen, wurden Kompribänder verwendet, welche sich nach dem Anbringen ausdehnen und somit für ausreichende Dichtheit sorgen. Bei den Fenstern wurden zusätzlich noch Anpressprofile auf Anpressdruck geschraubt.

Weitere Schwierigkeiten tauchten auch beim Bau des Präsentationsmodells auf. Es wurde im Maßstab 1:10 konzipiert und besteht insgesamt aus über 70 Dreiecken, wobei jedes Einzelne einzigartig ist. Die Flächen wurden gelasert und die Kanten eingraviert, doch trotzdem dauerte es viel Kraft und Nerven, bis man zum Endergebnisnis gelangte. Wenn man bedenkt, wie schwierig dies beim Modellbau war, dann kann man sich ungefähr vorstellen, wie kompliziert die Realisierung dieses Gebäudes wäre und wie viel Aufwand die Produktion und Herstellung jedes einzelnen individuellen Knotenpunkts wäre, an welchen teilweise bis zu fünf Kanten zusammenlaufen.

Ansichten


Schnitte


Details



Modellfotos und Plakat

Modellfotos 1:10, Quelle: Kathrein/Larcher


Präsentationsplakat, Quelle: Kathrein/Larcher



Bimetall

Zwei Metalle mit unterschiedlichen Wärmeausdehnugskoeffizienten werden aufeinander gewalzt, genietet oder punktgeschweißt und bei einer Wärmeerhöhung oder Verringerung, dehnt sich eines mehr aus als das Andere und führt so zu einer Aufbiegung des Materials.


Wir haben im Zuge einer anderen Lehrveranstaltung, in Bezug auf effektivere Solarzellenausrichtung, viel über das Material, verschiedene Zusammensetzungen und deren spezifische Auswirkungen recherchiert. In weiterer Folge haben wir auch versucht, selbst das Material durch Nieten herzustellen, was nur bedingt funktionierte.


Schlussendlich konnten wir eine Firma ausfindig machen (G.RAU, Pforzheim, Deutschland), welche Thermo-Bimetall in sehr vielen Variationen und Ausführungen herstellt und konnten telefonisch und auch per E-Mail Kontakt aufnehmen. Der etwa zwei Monate andauernde Prozess, dort etwas zu kaufen, war aber sehr mühsam und wir mussten zur Kenntnis nehmen, dass das Material zum Einen nur über ein Unternehmen und zum Anderen erst ab einer Mindestmenge von fünf Kilogramm erhältlich ist. Über die Universität und einen sehr engagierten Betreuer (Pavel Sevela) bei der zuvor erwähnten Lehrveranstaltung konnten wir aber letztendlich doch noch ein Reststück des Thermo-Bimetalles (Typ GE) erwerben und somit im ‚Gebauten Ausschnitt’, eines der 8 Bimetall-Dreiecke, für die Veranschaulichung, aus dem Originalmaterial bauen.


Die an der Außenfassade über den Fenstern angebrachten Bimetalle, die sich in diesem Fall an einem warmen Tag öffnen und gegen Abend wieder schließen, dienen somit als eine Art Verschattungs-/Belichtungssystem für das Innere und ergeben einen ästhetisch ansprechenden Effekt von Außen, welcher einer aufblühenden Blume ähnelt.


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