Seite drucken
-

Themen

Architektur | Themen | Heft 5/2010

Rolex Learning Center in Lausanne

Die diesjährigen Pritzker-Preisträger SANAA Kazuyo Sejima und Ryue Nishizawa sind für ihre transparenten Glasfassaden berühmt. Beim Rolex Learning Center der EPFL in Lausanne waren sie vor besondere Herausforderungen gestellt: Die Bodenplatten bestehen aus doppelt gekrümmtenSpannbetonschalen, die ebenfalls zweifach gekrümmte Dachkonstruktion ist dagegen als Leichtbau ausgeführt. Dennoch gelang es, die daraus resultierenden außerordentlich großen Horizontalbewegungen mit schlanken Fassadenprofilen aufzunehmen.

Blick über das Rolex Learning Center

alle Fotos: Frank Kaltenbach

Rolex Learning Center

Die Lage der École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) am Nordufer des Genfer Sees ist einzigartig. Segelboote ziehen elegant ihre Linien durch das stahlblaue Wasser vor der Kulisse mit Gletschern bedeckter, über 4000 Meter hoher Gebirgsmassive. Einzigartig ist auch das neue Herz des Campus: ein durchlässiges Rechteck von 166 x 121 m Seitenlänge, gewellt wie die Hügel der umgebenden Moränenlandschaft, aus dem 14 runde Patios mit Durchmessern von 7 bis 50 m wie ausgestanzt scheinen. Das Programm des Learning Centers vereint auf 17000 m2 auf einem Geschoss unterschiedlichste Funktionen, um den interdisziplinären Austausch der Wissenschaftler zu fördern und mit einem attraktiven Ambiente internationale Spitzen­forscher anzuziehen. Mit ihrem unkonventionellen Konzept und der organischen Formensprache verkörpert die Raumskulptur in idealer Weise die Werte der Hochschule und wird zu deren Logo für Transparenz, Vernetzung und Innovation innerhalb eines geregelten Rahmens.

Den Entwurf in die Realität umzusetzen und die angestrebte Leichtigkeit und Transparenz zu erhalten erforderte höchste Anstrengungen.

Bodenplatte aus Beton

Die elegant kühnen Betonschalen überspannen bei nur 30–60 cm Dicke bis zu 50 m. Die glatt poliert scheinende Untersicht wird zur sechsten Fassade, reflektiert jedes Licht und schafft bei Gegenlicht Effekte, die an japanische Räume oder aber die Gletscherhöhlen der nahen Bergwelt erinnern.
Generell können zweifach gekrümmte Stahlbetonschalen sehr schlank ausgebildet werden. Wegen der vielen großen Öffnungen der Patios können die zwei zweifach gekrümmten Beton-Bodenplatten, statisch gesehen jedoch nicht als effizientes Flächentragwerk ausgebildet werden, sondern mussten durch in die Betonschalen eingelegte Bögen aus Bewehrungsstahl zwischen den Patios verstärkt werden. In die kleinere Schale sind 4 Bögen mit Bewehrungsrundstählen von bis zu 50 mm integriert, um Platz für den Beton zu lassen, in die größere Schale 7 solcher Bögen. Bewehrungsstahl mit so dicken Durchmessern wurde bisher nich nicht in der Schweiz eingesetzt. Die dicken Rundstähle waren erforderlich, um in der dichten Bewehrung überhaupt noch Platz für den Beton zu lassen, der sich so trotz der engen Bewehrung besser verteilen kann als bei mehreren dünneren Querschnitten.

Der Auflagerdruck dieser Bögen wird von Vorspannkabeln aufgenommen, die als Zugbänder in die Tiefgaragendecke eingelegt sind. Die Tiefgarage selbst steht als Wanne auf 618 Bohrpfählen, die bis zu 20 mTiefe im Boden verankert sind.

Der Betonbau von der Gründung bis zur Demontage der Schalung dauerte ein Jahr, der Betoniervorgang der großen Schale wurde innerhalb 48 Stunden ohne Unterbrechung abgewickelt. Ein Monat nach dem Betonieren wurden die Vorspannkabel in der Decke über der Tiefgarage angezogen, die die Betonschalen wie einen Bogen um 10 cm Stichhöhe anheben. 50 Hydraulikunterstützungen ersetzten die Schaltafeln, um innerhalb eines Monats, bis in kleinen Schritten simultan absenken bis die Schale frei spannt. Erst nachdem die Betonplatten abgetrocknet waren wurde mit den Aufbauten begonnen um nachträgliche Verformungen so weit wie möglich zu vermeiden.

Dachkonstruktion in Leichtbauweise: Stahl und Holz
Die Deckenkonstruktion besteht in Nord Süd-Richtung aus IPE 400 als Hauptträger mit einem Achsabstand von 9 Metern und in Ost West Richtung aus IPE 300 als Nebenträger mit einem Abstand von 3 Metern. In den gekrümmten Bereichen sind die IPE 400 polxgonal in Segmenten geknickt, als Nebenträger wurde hier Brettschichtholz eingesetzt, das sich weit weniger als Stahl bei Temperaturänderungen bewegt. Mit Holz können die Biegungen mit der Verleimungstechnik in Längsrichtung kontinuierlich ausgeführt werden, Ober-und Unterseiten lassen sich entsprechend der Querneigung dreidimensional fräsen. Das nur 26 mm hohe Trapezblech lässt aufgrund seiner geringen Steifigkeit an diese Krümmungen anschmiegen, die Spannweite musste aus dem selben Grund jedoch auf 1,50 halbiert werden.

Sanaa, Rolex Learning Center, Lausanne
Sanaa, Rolex Learning Center, Lausanne
Rolex Learning Center

Perimeterfassade Typ A
West-,Süd- und Ostseite mit außenliegendem Sonnenschutz (Abb. oben), Nordseite ohne zusätzlichen Sonnenschutz.

Sanaa, Rolex Learning Center, Lausanne

Durchmesser ca. 50m

Patiofassade Typ B

Sanaa, Rolex Learning Center, Lausanne

Schnitt Maßstab 1: 200

Perimeterfassade Typ A mit Silikonfuge und verdecktem Glashalter im Falzraum.
Patiofassade Typ B mit linearer Anpressleiste.

Horizontalbewegungen zwischen Dach und Bodenplatte: Spannungen in der Fassade
Während die Vertikalbewegungen von Bodenplatte und Dachkonstruktion durch Schwinden und Kriechen des Betons, Wind- und Schneelasten sowie Temperaturwechel bedingte Dehnungen annähernd parallel verlaufen, kommt es vor allem im Bereich der kleinen Patios mit Durchmessern von nur 7 m und teilweise konvex-konkaven Geometrien zu erheblichen unterschiedlichen Horizontalbewegungen. Da dort die Scheiben gebogen und Boden und Decke oft geneigt sind wird die Thematik noch verschärft.

Unterschiedliche Details für Perimeterfassade und Patiofassaden
Die ebenen Scheiben an der Nord-, Süd-,Ost-und Westfassade können ganz im Sinne eines angestrebten Minimalismus mit Silikonfugen mit verdeckten Punkthaltern geklemmt werden (Detail A), während in den Patios vertikale Deckleisten erforderlich sind, die den gewölbten Scheiben mehr Bewegungsfreiheit lassen (Detail Typ B).

Sanaa, Rolex Learning Center, Lausanne

Durchmesser ca. 7m

Sanaa, Rolex Learning Center, Lausanne

Sanaa, Rolex Learning Center, Lausanne

Sanaa, Rolex Learning Center, Lausanne

Perimeterfassade Typ A

Sanaa, Rolex Learning Center, Lausanne
Sanaa, Rolex Learning Center, Lausanne
Sanaa, Rolex Learning Center, Lausanne
Rolex Learning Center

Patiofassade Typ B mit linearer vertikaler Anpressleiste
In einem der Patios kommen konvex und konkav gekrümmte Scheiben mit verhältnismäßig kleinen Radien vor. Gleichzeitig sind Boden und Dach geneigt. Die Verformungen, die hier an den Rändern der Scheiben auftreten sind hier besonders hoch und sind nur mit linearen Pressleisten in den Griff zu bekommen, da sich so Gläser und Rahmen gegeneinander bewegen können.

Rolex Learning Center

Von Innen gesehen haben Perimeterfassaden (Typ A links im Bild) und Patiofassaden (Typ B rechts im Bild) die gleiche Optik.

Sanaa, Rolex Learning Center, Lausanne
Rolex Learning Center

Variationen der Patiofassaden Typ B
Durch die unterschiedlichen Radien und Geometrien der Patios werden in jedem Patio über einen Ringträger in der stählernen Dachkonstruktion unterschiedlich große Kräfte in die Fassadenkonstruktion eingeleitet. Dementsprechend sind die Fassadenpfosten unterschiedlich ausgebildet: Wo es möglich war, wurden Festverglasungen und filigrane T Profile mit 90 mm Tiefe als Pfosten eingesetzt (Abb.oben). Soweit statisch erforderlich wurden diese T-Profile in einer längeren Ausführung gewählt. In jede Patiofassade sind einige der geschoßhohen Scheiben als Öffnungsflügel ausgebildet für die Zuluft der natürlichen Lüftung und Nachtlüftung. Diese schmäleren Glaselemente werden von rechteckigen Stahlrohren flankiert, die einen Großteil der Lasten aufnehmen (Abb. unten). Nur bei wenigen Patios sind die Kräfte so groß, dass auch die Pfosten der Festverglasungen aus Rechteckrohren gebildet werden mussten. Dort ist die Fassade mit einem zweiten Ringträger über flexible Neoprenauflager vom Ringträger der Dachkonstruktion entkoppelt, sodass die großen Bewegungen in der Fuge ausgeglichen werden.

Rolex Learning Center

Die Untersicht im gesamten Gebäude ist eine ungestörte weiße gewölbte Fläche. Die gerasterte Deckenkonstruktion aus Stahl ist nur an einer Stelle sichtbar: Im Multifunktionsbereich, in dem die Sitzschalen wie in einem Stadion auf den »Hügel« der Bodenwelle gelegt sind, definiert ein kreisrunder Ausschnitt die »Bühne«, die bei Bedarf von einem schwarzen Vorhang zu einem verdunkelten Bereich abgegrenzt werden kann.

Sanaa, Rolex Learning Center, Lausanne
Sanaa, Rolex Learning Center, Lausanne
Sanaa, Rolex Learning Center, Lausanne
Sanaa, Rolex Learning Center, Lausanne
Sanaa, Rolex Learning Center, Lausanne

An wenigen Stellen ist die zweifach gekrümmte Betonschale unterstützt. Durch eine dieser Betonelemente führt der Aufzug aus der Tiefgarage direkt zum Hochpunkt der Bodenplatte auf das Niveau von Restaurant und Bibliothek.

Sanaa, Rolex Learning Center, Lausanne

Patiofassade Typ B mit Anpressleiste
Die Durchmesser der Patios variieren zwischen 7m und 50m. Je nach Erfordernis ist ein außenliegender Sonnenschutz angeordnet.

Sanaa, Rolex Learning Center, Lausanne
Sanaa, Rolex Learning Center, Lausanne

Perimeterfassade Typ A mit Silikonfuge
Von schräg unten betrachtet scheint die Dachkante direkt auf der Verglasung aufzuliegen. Die Fassadenpfosten werden aufgrund der Spiegelung unsichtbar.

Sanaa, Rolex Learning Center, Lausanne
Sanaa, Rolex Learning Center, Lausanne
Sanaa, Rolex Learning Center, Lausanne

Patiofassade Typ B
Aufgrund der großen Scheibenfornate wirkt die Verglasung trotz vertikaler Anpressleisten äußerst transparent. Trotz der schlanken Stahlprofile sind nur an vereinzelten Stellen diagonale Stahlrohre zur Aussteifzng der Dachkonstruktion nötig.

Sanaa, Rolex Learning Center, Lausanne

Seine wahre Qualität wird das Gebäude in Kürze entfalten, sobald die Freianlagen und Begrünungen fertig gestellt sind. Dann werden die Patios von den 7000 Studenten und 4000 Forschern der EPFL für Aktivitäten genutzt, werden sich außen und innen, oben und unten noch intensiver zu einem Gesamtkunstwerk aus Architektur als Landschaft verzahnen.

Minergiestandard
Was man aufgrund des negativen A/V Verhältnisses nicht vermuten würde: Das Rolex Learning Center ist ein Minergiegebäude. Der 80 mm dicke faserbewehrte Estrich beinhaltet die Bauteilaktivierung, die Zuluft erfolgt über die Öffnungsflügel in den Patios, die Abluft kann über Dachkuppeln entweichen. Die Kühlung erfolgt über eine zentrale vom Seewasser gespeiste Wärmepumpe für den gesamten Campus – doch daran denkt wohl niemend beim Blick von der Plattform des Restaurants auf die Segelboote vor der schneeweißen Bergsilhouette.

Fotos und Text:

Frank Kaltenbach

Von Frank Kaltenbach
30.04.2010
Glasfassade

Anzeige

Architektur

Vorhang auf für ein neues Stadtquartier: Das Richti Areal in Zürich Wallisellen

S. 717

Die mit Steinmuster bedruckte Glasfassade der Allianz Hauptverwaltung lässt sich als Hommage an Mies van der Rohe verstehen und setzt ...

mehr
Architektur

Ort der Erinnerungen: Archivgebäude in Bilbao

Für die unzähligen Papierschätze des historischen Archivs hat das spanische Großraumbüro ACXT ein freundliches und transparentes Gebäude kreiert, das dazu ...

mehr
Research

Glas-Hybrid-Elemente: zukunftsfähige Bauelemente für transluzente Fassaden

Um Lösungen für neuartige transluzente Raumabschlüsse zu finden, beschäftigen sich an der Bauhaus-Universität Weimar mehrere Lehrstühle aus verschiedenen Bereichen der ...

mehr