technik Elementfassaden
technik Elementfassaden auf einen Streich Der Shanghai Campus ist ein Gebäudeensemble, dessen sieben Gebäude von verschiedenen internationalen Architekten entworfen wurden. Unser Autor war im Rahmen seiner Tätigkeit als Technischer Interim Direktor für das erforderliche Re-Engineering der Fassaden zuständig und beschreibt die Entwicklung eines optimierten Fassadensystems. Bei dem hier dargestellten Projekt handelt es sich um das Gebäude C10 von Zhang Ke, ZAO/standardarchitecture. Es besteht aus einem Hauptgebäude und einem vorgelagerten Vorhof. Die Fassade zeichnet sich durch hohe Glaselemente und waagrechte Kragarme mit geringer Bauhöhe aus, die das Gebäude umlaufen. Diese Kragarme sind Teil der im Folgenden beschriebenen, neu entwickelten Elementfassade. Die Kombination aus schlanken Kragarmen, hohen Glaselemente mit verschiedener Geometrie und die facettierte Ausbildung der Fassade tragen maßgeblich zur Lebendigkeit bei der Betrachtung bei. Ausgangslage Es gab bei allen Gebäuden die Notwendigkeit einer Neubetrachtung der Fassade, da die Ursprungsplanung eine Optimierung der Vorfertigung der Bauteile unbeachtet gelassen hatte. Im Rahmen des erforderlichen Re-Engineering wurde bei der Fassade des C10 Gebäudes auf Bitten des Bauherren ein Fassadensystem entwickelt, dass elementierte Fassaden flexibel und variabel einsetzbar macht. Die Entwicklung erfolgte durch den Verfasser dieses Artikels. Zielsetzung war, eine höchstmöglichen Flexibilität der Fassade zu erreichen, um die anfänglich zirka 500 verschiedenen Grundrisswinkel und zirka 30 verschiedene +/- Neigungen mit wenigen oder einem Pfostenprofil abzudecken. Die Pfostenprofile sollten bei dem Fassadenbereichen 1 bis 4 eingesetzt werden können. Durch eine später vorgenommen Geometrieoptimierung wurde die Anzahl der verschiedenen Grundrisswinkel auf 64 unterschiedliche Gradzahlen reduziert, dennoch blieb die vorgenannte Forderung bestehen. Basierend auf dem Ursprungsentwurf von RFR, der vom Bauherren als tendenziell verbesserungswürdig und überdenkenswert angesehen wurde, wurden von dem Verfasser des Artikels verschiedene alternative Ausführungsvarianten systematisch untersucht. Im Verlauf dieses Artikels werden der Prozess und der Werdegang der Fassadenentwicklung kurz dargestellt. Erstentwurf Beim Erstentwurf von RFR wurden schmale Aluminiumrahmen am Isolierglas statisch tragend verklebt, mit der Aufgabe als Adapterrahmen zur Befestigung am Primärstahl zu dienen. Diese Rahmen fanden sich im Abstand von 250mm mit Schrauben an Stahllaschen befestigt, die wiederum als Teil einer Stahlschwert-Tragkonstruktion (T- Stahlprofil) fungierten. Die tragende Fassadenkonstruktion sollte daraufhin innenseitig mit dreiteiligen Blechen bekleidet werden. Der Nachteil und das Ausscheidungskriterium für diesen Planungsansatz waren unter anderem hier die einzuhaltende Fertigungstoleranz der Stahlschwerter und der Laschen, die nötige Genauigkeit der Montage der Stahlschwerter und der hohe Montageaufwand. Fortgeschriebener Erstentwurf Der seitens des Verfassers fortgeschriebene Erstentwurf griff das Konstruktionsprinzip des Sekundärtragwerks auf, allerdings verbessert zu Gunsten einer geringeren Toleranzanforderung an den Sekundärstahl. Hier ging es darum die bisherige Arbeiten der Fachkollegen nicht zu verwerfen sondern eher behutsam zu optimieren und den Erfordernissen anzupassen. Dies wurde erreicht, indem das bekannte Prinzip einer Togglebefestigung angewendet, der Aluminiumrahmen als solches mit einer größeren Steifigkeit geplant und der Stehbolzen mit Innengewinde verstellbar gemacht wurde. Nach wie vor nachteilig war der hohe Montageaufwand, bedingt durch die Anzahl der Einzelkomponenten: Stahl – Aluminiumrahmen – innere Blechbekleidung. Die finale Togglevariante sah eine Ausbildung eines Toggle vor, die mehr Freiheitsgrade erlaubt. Weiteren konstruktive Untersuchungen, sowie die Entwicklung einer selbsttragende Pfosten-Riegel-Fassade ohne Sekundärstahl mit flexiblem Pfosten, führten schlussendlich zu der Realisierung des Kundenwunsches, die Bauaufgabe mit der Entwicklung einer selbsttragenden, vollelementierten Fassade zu lösen. 18 fassadentechnik 2/2017
Bild: Novartis Die Fassade des Gebäudes C10 von Zhang Ke, ZAO/ standardarchitecture zeichnet sich durch hohe Glaselemente unad waagrechte Kragarme mit geringer Bauhöhe aus, die das Gebäude umlaufen. fassadentechnik 2/2017 19
