Fassaden - Feroplan Engineering AG, Chur

Fassaden
Sanieren auf nachhaltige Weise
News
4b-fassaden.ch
1 | 2007
Rathaus St. Gallen

In der Zeit von April 2005 bis April 2007
wurde das 1976 bezogene Rathaus der Stadt
umfassend renoviert. Total ersetzt wurde auch
die Fassade. Das elegant verglaste Gebäude
setzt einen modernen städtebaulichen Akzent
an zentraler Lage. Trotz teilweise beachtlicher
Eingriffstiefe hat der erneuerte Bau ein
adäquates Mass an Vertrautheit bewahrt.
Fassadenersatz bei der Renovation des Rathauses St. Gallen
Neuer Glanz
für die Stadt
Prolog
Seit 1976 ist das beim Bahnhof stehende,
von den Architekten Custer Bleiker Hochstrasser
erbaute, 52 m hohe Hochhaus mit
dem ausladenden Flachbau die Visitenkarte
der Stadt. Bereits wenige Jahre nach Bezug
stellten sich wegen Undichtheiten Verfärbungen
im Fassadenglas ein. Schadhafte
Gläser wurden jeweils ersetzt. Schliesslich
wurde die Neubearbeitung des architektonischen
Konzeptes unumgänglich, weil die
Lebensdauer etlicher Bauteile abgelaufen
war.
Nach einer Grobanalyse (1991) und der
Grundlagenerarbeitung zur Sanierung
(1995: Fassadenkonzept, Innenumbau,
Energiestudie, Sicherheitsmanagement)
veranstaltete die Stadt im Jahr 2000 einen
Wettbewerb. Neben Lösungen zu Brandschutz-
und Energieeffizienz sollte der neue
Vorschlag auch Möglichkeiten zur innenräumlichen
Neuorganisation sowie Lösungen
zur besseren Einbindung des Baukörpers
in den historischen Kontext aufzeigen.
Vorgegeben war zudem die Nutzung des
Gebäudes. Wie bisher mussten im dreigeschossigen
Flachbau Dienstleistungsräume
für das Publikum verfügbar (1. und 2. OG)
und in den zehn Turmgeschossen die weiteren
räumlichen Bedürfnisse der Verwaltung
gedeckt werden. Das Erdgeschoss
sollte Mietern weiterhin als Ladenzone zur
gewerblichen Nutzung dienen.
Aufgrund eines Brandfalls in einem Untergeschoss
des Gebäudes wurde die Renovation
dringend. Ende November 2004
stimmte das Volk der vom Stadtrat empfohlenen
Gesamterneuerung des Rathauses
zu.
Architektonische Festlegungen
Das im Rahmen des Wettbewerbs ausgewählte
und heute umgesetzte Renovationskonzept
von Boltshauser Architekten
zeigt respektvolle Haltung gegenüber dem
Bestand. Neben der Verfeinerung der Fassade
wurde mit wenigen Eingriffen eine volumetrische
Justierung des Baukörpers er-
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1 Das «neue» St. Galler
Rathaus, Markenzeichen
und «Spiegel» der Stadt.
2 Vertikale Profilierung:
Die Tiefenwirkung und
Plastizität der Hülle wird
mit «aufgelegten»
Lisenen erzielt.
3, 4, 6, 7 Impressionen
durch Glas: Das Tageslicht
bestimmt die Optik des
Gebäudes laufend neu.
5 Volumen-Ergänzungen
der Renovation
8 Ausstattung im
überhohen Konferenzgeschoss
(12. OG)
9 Vertikalschnitt bzw.
Horizontalschnitt
2
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reicht, die städtebaulich und innenräumlich
beachtliche Wirkung entfaltet. (Unter anderem
durch die sägezahnartige Ergänzung
des Flachbaus zum Bahnhofplatz, den
Ausbau der zwölften Turmetage zu einem
überhohen Konferenzgeschoss und die geschosshohe
Erweiterung mit einem Technikaufbau
auf dem Westteil des Flachbaus.)
Durch das «Auflegen» vertikal gesetzter
T-Schwerter in der äusseren Glasebene erwächst
der Hülle optische Tiefe und Profilierung.
Die bei Vollverglasungen sonst
übliche «Nacktheit» entfällt. Je nach Blickwinkel
und Lichteinfall verändern sich Reflexion
und Farbspektrum der Hülle. Jeder
Schattenwurf «verstärkt» die Profilierung.
Geeignete Gläser für diese Glasfassade zu
finden fiel nicht leicht. Die Auswahl entwickelte
sich aus gestalterischen Bedürfnissen
zur Transparenz und bauphysikalischen
Forderungen nach Wärmeschutz. Lichttransmission
und Farbton von Gläsern stehen
in Beziehung zur Energiebilanz; eine
Bedingung, welche die Glaswahl eher einschränkt
und zu Transparenzverlust führen
kann.
Zum Fassadenkonzept
Das ursprüngliche Fassadenkonzept basierte
auf Beibehaltung der bestehenden
Pfosten-Riegel-Konstruktion (Grundrissraster
90 cm), die als Grundträger der neuen
Hülle vorgesehen war. Im Umsetzungsprozess
erwies sich ein Totalersatz schliesslich
als kostengünstiger. Die neue Glasfassade
des Rathauses ist als moderne, nachhaltige
Doppelhaut mit dazwischenliegendem
Sonnenschutz konzipiert. Der bestehende
Grundraster wurde übernommen. Die
Regelgeschosshöhe beträgt im Hochbau
3,15, im Flachbau 3,8 Meter. (Die folgend
diskutierten Abmessungen beziehen sich
auf die Regelgeschosse des Hochbaus.)
Zur inneren Haut: Die werkseits produzierten
Elemente wurden an den Deckenrändern
an Konsolen einzeln angeschlagen
und dampfdicht angeschlossen. Isolierte
Paneele decken die Eckbereiche ab. Die
Innenhaut besteht aus einer ununterbrochenen
Abwicklung von Drehflügeln, die
zur Lüftung und Reinigung geöffnet
werden können. Brüstungen und Deckenstirnen
sind isoliert und mit Alu-Blech abgedeckt.
Das Standardelement der Innenverglasung
besteht aus Alu-Rahmen (konzipiert
als Ständerkonstruktion aus zwei
geschosshohen Pfosten à 265 cm und zwei
Sprossen à 90 cm) und Fensterflügel (bestehend
aus Aluminium-Rahmen 158 cm x
81 cm und transparentem Zweifach-Isolierglas
6/12/6 mm).
Zur äusseren Haut: Während für die Innenhaut
– in engen Vorgaben des Bestandes –
Normprodukte eingesetzt wurden, handelt

es sich bei der Aussenhaut um eine «massgeschneiderte»
Konstruktion. Die rund 140
mm weit vorstehenden Lisenenprofile sind
im Deckenrandbereich über Konsolen festgehalten.
Diese jeweils geschosshoch geführten
Alu-Profile übernehmen teilweise
eine aussteifende Funktion und dienen zugleich
als «Passstück», das die vertikale
Halterung der äusseren Verbundgläser gewährleistet.
Mit der Positionierung von
Brüstungs-, Luftleit- und Sturzblechen entstehen
zwischen Innen- und Aussenhaut
kastenartige Räume, die durch Schlitze im
Lisenenprofil entlüftbar sind, so gegen
Überhitzung schützen und auch Platz für
den Sonnenschutz (Rafflamellenstoren)
bieten. Glas- und Lisenenstösse sind im
Deckenstirnbereich vertikal versetzt angeordnet,
was das Erscheinungsbild der
Fassaden wesentlich beeinflusst. Die Vorverglasung
(VSG 12-2, beschichtet, Fensterglas
181 cm x 76 cm, Brüstungsglas
127 x 76 cm) kann mit Hilfe eines stationären
Fassadenliftes gereinigt werden.
Randnotizen
Fassadenrenovationen dieser Grössenordnung
sind technisch komplex und
aufwändig. Neben energie- und sicherheitstechnischen
Anforderungen sind Produktionsmethoden,
konstruktive Parameter,
die Etappierung von Bauprozessen, Termindruck
und Logistik relevant.
Die Renovation des St. Galler Rathauses erfolgte
in zwei Ausführungsetappen von
zwölf Monaten sehr rasch im Rahmen eines
eng gesetzten Terminprogramms. Die
erste Etappe ab April 2005 umfasste den
Hochhausbereich, die Folgeetappe ab April
2006 den Flachbau, der während des ersten
Bauabschnitts in Betrieb blieb.
Die Sanierung umfasste neben Fassaden
und Haustechnik auch den gesamten
Innenausbau. Für Materialumschlag stand
wenig Platz und Zeit zur Verfügung, was
eine «Just-in-Time-Anlieferung» des Materials
bedingte. Die Transportlogistik vor Ort
bestand aus Turmdrehkran und Fassadenlift.
Das Baugerüst ermöglichte Demontagen
und Montagen. Folgend einige Notizen
zu Planung und Baugeschehen:
� Montage: Die Renovation des Hochhauses
erfolgte von oben (ab 11. OG) nach
unten. «Alte Konsolen» an Deckenstirnen,
die als wiederverwendete Bauteile
der neuen Fassade funktionieren, wurden
auf Zustand, Masshaltigkeit und Tragfähigkeit
überprüft, neu im Rohbau verankerte
Unterkonstruktionen unter Belastung
getestet. Die Montage der Innenund
Aussenhaut wurde stockwerkweise
vorgenommen, das Material entsprechend
angeliefert und eingebaut, wobei
die Montage raumseitig beziehungsweise
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ab Gerüst geschah. Zum Antransport
der Konstruktionselemente der gesamten
Fassade waren insgesamt rund 100 Lieferungen
per Lkw erforderlich. Das Auftragsvolumen
«Fassadenbau» beinhaltete
die Detailplanung und die Ausführung
der Fassaden.
� Einmesskonzept: Zur passgenauen Installation
der grossflächigen Doppelhaut an
der relativ «ungenauen» Rohbaukonstruktion
wurden feste Axen und Koten
definiert, von Spezialisten am Objekt eingemessen
und markiert. Auf Basis dieses
fixen geometrischen Rasters erfolgte die
Vermessung des ganzen Rohbaus. Jede
Abweichung wurde protokolliert und die
Fertigung betroffener Elemente darauf
abgestimmt. Insbesondere die 34 Eckelemente
des Flachbaus mit Anschluss in
mehreren Glasebenen erwiesen sich als
heikel.
� Umfassende Simulationen: Die Fassade
des Rathauses bestimmt den Energiehaushalt
des Gebäudes sowie den Komfort
in den Räumen massgeblich. Durch
modellhafte Simulation waren Funk-
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tionsweise und -tauglichkeit der eingesetzten
Systeme vor einem Einbau relativ
genau überprüfbar und so Systemoptimierungen
möglich. Simuliert und untersucht
wurde unter anderem der Energiedurchgang
durch die Doppelhaut bei
Sonneneinstrahlung, unterschiedlicher
Belüftung und mit verschiedenen Gläsern,
das Strömungsverhalten in der
Kastenkonstruktion sowie der Tageslichteinfall
für diverse Büroräume.
� Sonnenschutz: Der Sonnenschutz wird
zentral in Abhängigkeit des Tageslichts
gesteuert und besteht aus motorisierten
Rafflamellenstoren (Lamellen in Aluminium).
Bei Bedarf ist eine individuelle
Regulierung möglich.
� Alu-Lisenenprofil: Die 3,15 m langen Vertikallisenen
sind durch ihre vorstehende
Lage starken Windlasten ausgesetzt. Im
Rahmen einer statischen Analyse wurden
Deformationen und Spannungszustände
detailliert untersucht. Um mögliche Geräuschpegel
wegen Hohlraumfrequenzen
zu eruieren, erfolgten zudem verschiedene
Tests im Windkanal.
� Flachbau, überhohes Konferenzgeschoss:
Der Flachbau weist gegenüber
dem Hochbau höhere Regelgeschosse
(3,8 gegenüber 3,15 m) und damit andere
Konstruktionshöhen auf. Im noch
höheren zwölften Turmgeschoss (6,7 m)
sind auf Geschosshöhe zwei gleich hohe
Fensterelemente gesetzt.
Bildnachweis:
Beat Bühler, Zürich, und Ernst Schär,
St. Gallen
Quellennachweis:
«FASSADE Ausgabe 3/2007»

Vertikalschnitt
Horizontalschnitt
� Unterkonstruktionen
� Brüstungsisolation (Mineralwolle)
� Brüstungsabdeckung (Alu)
� Innenverglasung (2-IV, Rahmen in Alu)
� Windleitblech/Sturzblech/Brandabschottung
� Fensterbank (Alu)
� Lisenenprofile (Alu)
� Entlüftungsschlitze in Lisene
� Vorverglasung (VSG 12-2)
� Storenführung
� Rückhaltekonstruktion (Vorverglasung aufgeklebt)
� Paneelkonstruktion, isloliert
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Bautafel
Bauherr:
Stadt St. Gallen (Hochbauamt)
Architekt: Boltshauser Architekten AG,
ETH/SIA/BSA, Zürich
Baumanagement: HRS Hauser
Rutishauser Suter AG, St. Gallen
Bauphysik: Mühlebach Akustik +
Bauphysik, Wiesendangen
Fassadenplanung:
Feroplan Engineering AG, Chur
Fassaden/Ausführung:
4B Fassaden AG, Hochdorf
Kennwerte der Fassade
Innenverglasung
Zweifach-Isolierglas (6/12/6 mm,
transparent), U: 1,0 W/m 2 K,
g: 54%, Lt: 77%
(Fensterrahmen U: 1,95 W/m 2 K)
Vorverglasung
VSG 12-2 (Antelio Clear 6 mm,
PVB-Folie klar, Planilux 6 mm)
g: 49%, Lt: 43%,
Reflexion aussen 32%; innen 24%
Doppelhaut/ Fenster
U: 0,89 W/m 2 K, g: 24%, Lt: 34%,
Rw: 40 dB (Mittelwerte)
Doppelhaut mit Sonnenschutz g: 10%
Gebäudedaten
Gebäudehöhe (Hochbau): 52 m
Gebäudevolumen (Hoch- und
Flachbau): 53 300 m 3
Fassadenfläche (Hoch- und Flachbau):
6500 m 2 (exkl. EG)
Sanierungskosten total: 48,3 Mio. CHF
Bauzeit des Objektes:
März 2005 bis April 2007
Inbetriebnahme: Mai 2007

4B Fassaden AG | an der Ron 7 | CH-6281 Hochdorf
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