Das Zentralspital im Schweizerischen Baar ist Teil einer größeren Baumaßnahme, die am gleichen Standort ein Pflegezentrum und ein Parkhaus umfasst. Auf insgesamt 32185 m2 werden ab 2008 106 Zimmer mit 184 Betten bereitstehen. Für den geforderten hohen Innenraumkomfort wurden große Teile der Gebäudehülle als Doppelfassade mit geklebten Holz-Metallfenstern ausgeführt. Der Einsatz von Doppelfassaden hat immer wieder Diskussionen über den Nutzen und die Praxistauglichkeit dieser Konstruktionsart ausgelöst, die auch Jan-Andre Zaba vom Planungsbüro Mebatech AG bekannt sind. Er betont, dass die Schwachpunkte der Zweischichtfassade auch schon früher bekannt gewesen seien. Aber die Branche habe sie einfach ignoriert. Technisch wüsste man es schon immer, dass derartige Fassaden eine Hinterlüftungsmöglichkeit aufweisen müssten, um praxisgerecht zu funktionieren. „Die Frage war nur: wie viel und wann soll man lüften? Wenn man eine permanente Hinterlüftung plant, hat man den Nachteil, dass der Zwischenraum im Winter auskühlt und man damit über keinen Puffereffekt mehr verfügt“, so Maschinenbauingenieur Zaba.
Wichtig sei jedoch, dass zweischalige Fassaden sich anpassten und ihre Aufgabe saisonal oder beim Erreichen einer definierten Zwischenraumtemperatur wahrnehmen könnten, beispielsweise mit Glasklappen im oberen und unteren Bereich der äußeren Schicht, die im Sommer die Durchlüftung des Luftraumes sicher stellten.
An einem anderen Objekt in Zürich habe man zum Beispiel für den Zwischenraum der Fassade beim Stockwerksübergang Öffnungen gebaut, bei denen sich Schieber aus gestanzten Aluminiumprofilen derart übereinander schieben, dass ein bestimmter Querschnitt für die Belüftung freigegeben wird. Die Bewegung dieser Schieber wird mit einem pneumatischen System ausgeführt.
Wichtig sei auch, dass die Fenster zum Fassadenzwischenraum geschlossen bleiben, wenn keine Belüftung gewünscht wird. In diesem Zustand weist sie auch sehr hohe Schalldämmwerte über 42 dB auf.
Als Argument für zweischalige Fassaden gilt, dass die Funktionen von äußerer und innerer Konstruktion klar getrennt sind: In Baar sorgen Holz-Metallfenster innen als isolierende Ebene für eine energetisch optimierte Gebäudehülle, die vorgelagerte Glashaut hat die Aufgabe, den Schlagregenschutz zu bilden und die Windlasten aufzunehmen. Dabei sind auch die Sonnenschutzsysteme geschützt und bei jedem Wetter einsetzbar. Der Fassadenzwischenraum beträgt 165 mm und dieser eher geringe Abstand wurde gewählt, weil die Fassade auf beiden Ebenen zu öffnen ist. Die äußere Fassade weist die Besonderheit auf, dass sie mittels elektromechanischer Antriebe geöffnet werden kann, beispielsweise, wenn man lüften will. In diesem Fall gibt ein im Flügelrahmen integrierter Näherungsschalter einen Impuls und es öffnet sich der außen liegende Glasflügel.
„Diese Idee stammt eigentlich aus Deutschland und wir haben sie weiterentwickelt. Das erste Objekt in dieser Bauart war das Gebäude der Firma Braun, die im deutschen Kronberg Rasierer produziert. Mittlerweile hat die Steuerungstechnik Fortschritte gemacht. Und das Planungsbüro Mebatech kann auf zwei erfolgreiche Objekte mit entsprechender Fassadentechnologie zurückblicken: auf das Kantonsspital und auf die Migros-Schule, beide in Winterthur.
Die Fassade in Baar öffnet sich z. B. auch, wenn die Zwischenraumtemperatur einen definierten Betrag übersteigt und daher Kühlung gefordert wird. Genau dies war ein Schwachpunkt konventioneller zweischichtiger Fassaden“, sagt Zaba. Auch wurden für die individuell öffenbaren Fenster im Spital in Baar Programme entwickelt, die bei starkem Wind oder Unwetter die Fassade schließen oder im Sommer eine Nachtauskühlung steuern. „Man kann hier von einer ‚intelligenten’ Fassade sprechen“, so Zaba, der für die innere Schicht jedoch auf Fenster im klassischen Materialmix von Holz und Metall setzt. Einmal lägen die Rahmen U-Werte der Holz-Metallfenster mit 1,4 W/m²K deutlich tiefer als die im Gewerbebereich häufig eingesetzten Aluminiumfenster mit ihren U-Werten von ca. 1,8 bis 1,9 W/m²K. Allein dies könne in manchen Fällen schon dazu führen, dass man sich bei Aluminiumfenstern von Zweifach- auf Dreifachgläser orientieren müsse, während bei Holz-Metallfenstern Zweifachglas ausreichend sei. Neben diesem Vorteil sieht Zaba aber auch eine ansprechendere Ästhetik bei Holz-Metall, die von vielen Kunden gefordert werde. Die in Baar eingesetzten Fenster der Firma Baumgartner weisen im Flügel eine neue Produktionstechnik auf: Das Glas wurde in den Rahmen eingeklebt. Das Verkleben von Materialien und Komponenten ist keine ganz neue Technik: beispielsweise ist der heutige Flugzeugbau ohne Verkleben nicht denkbar, denn dort sind die geforderten Gewichtsreduktionen ohne diese Technologie nicht realisierbar.
Zum Einsatz von Klebstoffen im Fassadenbereich führt Zaba aus: „Ich wende Silikonverklebungen zwischen Glas und Aluminium seit 25 Jahren an und habe noch keinen Garantiefall erlebt, der auf das Versagen von Verklebung zurückzuführen war. Die Erfahrung mit Silikonverklebungen liegt in den USA schon bei über 40 Jahren. Die Fassaden der Hochhäuser in den USA sind zum größten Teil verklebt. Da Silikon kein organischer, sondern ein anorganischer Klebstoff ist, ist er auch UV-beständig und altert auch nicht.
Bei den Holz-Aluminiumfenstern des Spitals in Baar wird ein anderer Klebstoff eingesetzt: Der dort verwendete Polyurethan-Klebstoff ist noch wesentlich leistungsfähiger als Silikon-Produkte. Er weist eine Haftfestigkeit von über 10 kg/cm² auf, bei Silikon liegt der Wert rechnerisch bei etwa 3 kg/cm². Wenn man einen Klebequerschnitt, der die Scheibe umfasst, berechnet, wird ersichtlich, dass man diverse Tonnen Belastung bräuchte, um das Glas aus dem Rahmen heraus zu reißen.“ Innen besitzen die geklebten Flügel mit ihren Abmessungen von ca. 420 mm x 1980 mm keine Glasleiste und außen erscheinen sie rahmenlos, weil das Rahmenprofil den Flügelrahmen überdeckt (Integralfenster). Der Flügel hat von innen nur eine Ansichtsbreite von 62 mm. Sichtbar ist außen das Metallprofil des Blendrahmens, das farblich an die Fassade angepasst wurde.
In einigen Bereichen der Patientenzimmer, die als einschalige Fassaden ausgeführt sind, sind die Holz-Metallfenster mit Dreifach-Verglasung ausgestattet. Durch die Verklebungstechnik verfügen die großformatigen und damit schweren Flügel über eine gleich bleibende Stabilität.
Für das Spital in Baar wurde durch die strengen Vorschriften des Kantons Zug ein Gesamt-U-Wert der Fassadenkonstruktion von weniger als 1 W/(m²K) vorgeschrieben. Der Bau ist nicht auf den Minergie-Standard ausgelegt. „Dies erreicht man nur mit einem geschlossenen Lüftungssystem, das bei einem Spital nicht realisierbar ist. Ein Spital ist eigentlich immer ein energieintensives Haus, trotzdem wurde hier Wert auf einen sehr niedrigen Energieverbrauch gelegt“, sagt Zaba.
Jörg Pfäffinger
Architekt: Burckhardt + Partner AG, CH-Zürich
Planung: HRS Hauser Rutishauser Suter AG, CH-Kreuzlingen
Fassadenplanung: Mebatech AG, CH-Baden
Ausführung Fenster und Fassaden:
G. Baumgartner AG,
CH-6332 Hagendorn/Cham
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