Stahlbau

Schule Allmend Zürich – Schlichtheit für die Allgemeinheit

Text: Clementine Hegner-van Rooden / Bilder: Atelier Schweizer Vollmer

Aus der Not wurde eine Tugend gemacht, indem der öffentlich zugängliche Allwetterplatz auf dem Dach der Schulanlage angeordnet wurde. So zeigt sich die Schule Allmend, Raum und Fläche effizient nutzend, im dicht besiedelten und hoch ausgenützten Stadtteil Manegg im Südwesten von Zürich. Dieser Stadtteil hat in den letzten Jahren eine bedeutende Entwicklung durchlaufen. Ein Gebiet, das einst von Industrie geprägt war, einschliesslich der ehemaligen Sihlpapierfabrik. Im Rahmen von Stadtentwicklungsprojekten wurde es revitalisiert und in ein modernes, vielseitiges Quartier umgewandelt.

Städtebauliche Transformation

Um eine ausgewogene Durchmischung im neuen Quartier zu gewährleisten, wurde gemäss den Vorgaben der Stadt Zürich etwa ein Drittel der Wohnungen von gemeinnützigen Bauträgern errichtet. Gerade dieser Ansatz macht den Standort für Familien attraktiv, und die Anzahl Kinder im schulpflichtigen Alter ist entsprechend hoch. Bei der Entwicklung des Stadtviertels war und ist deshalb die Schaffung von Schulen und öffentlichen Plätzen von entscheidender Bedeutung. Solche Einrichtungen bieten Raum für Erholung, Spiel, Sport und soziale Interaktion und tragen wesentlich zur Lebensqualität und zum sozialen Miteinander der Bewohner bei, was insbesondere die Bedürfnisse von Familien und Kindern in der Gemeinschaft erfüllt. 

Platz auf engem Raum

Im dreigeschossigen und erdbebengerechten Neubau im Minergie-P-ECO-Standard sind Schulräume für zwölf Schulklassen untergebracht – neun Regelklassen der Primarschule und drei Klassen der Heilpädagogischen Schule. Zwei Kindergärten, Räume für Verpflegung und Betreuung, eine Heilpädagogische Schule, ein Mehrzwecksaal, eine Einfachturnhalle und ein Gymnastikraum befinden sich unter einem Dach. Dieser für alle öffentlich zugängliche Platz auf 16 m Höhe ist über eine Spindeltreppe aus duplexierten Bauteilen zugänglich und wird vollflächig von einer baldachinähnlichen Konstruktion als oberem Gebäudeabschluss überspannt. Sie ist Wetterschutz und semitransparentes Photovoltaik-Dach zugleich. Unter dem zu 30 % lichtdurchlässigen Photovoltaik-Dach ist nicht nur regen- und sonnengeschütztes Spielen für die Schüler und Schülerinnen möglich, sondern der luftige Ort ist auch ein Quartiertreffpunkt. 

 

Stahl für den offenen Dachaufbau

Die Überdachung des Allwetterplatzes, die auch Unterkonstruktion für die 1300 m ² grosse Fläche mit 534 Solarmodulen ist und eine Leistung von 172 kWp erbringt, ist ein Stahlbau. Bereits in der Wettbewerbseingabe war dies so vorgesehen, um eine gestalterische Einheit der Konstruktion in Kombination mit der Absturzsicherung bzw. dem Ballschutz zu erhalten und um den Dachaufbau und die Unterkonstruktion der PV-Anlage möglichst filigran, leicht, offen und hoch genug zu ermöglichen. «Der Stahlbau bietet sich in Kombination mit einer sorgfältigen Planung und Ausführung besonders für offene Dachaufbauten an», erläutert Silvan Odermatt, Projektleiter bei Pirmin Jung. Dank seiner hohen Tragfähigkeit und konstruktiven Flexibilität als Stabtragwerk ermöglicht er grosse Spannweiten ohne störende Stützen. Dies ist besonders wichtig, wenn offene Dachkonstruktionen mit einem grosszügigen und luftigen Raum geschaffen werden sollen. Zudem zeichnet sich Stahl als robustes und dauerhaftes Baumaterial aus, das sich gut für den Einsatz im Freien eignet und eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Witterungseinflüssen aufweist. Es handelt sich um eine überraschend schlichte und klassische Stahlkonstruktionsweise, die einem unverkleideten Hallenbau gleicht und ohne besondere bauphysikalische Anforderungen dimensioniert und konstruiert werden konnte. Ein Traggerippe, das sämtliche Kräfte, die infolge von Eigenlasten, Nutzlasten, Schnee, Erdbeben und Wind entstehen, aufnimmt und auf dem kürzesten Weg in das direkt darunter liegende Holztragwerk weitergeleitet.
 Dabei greifen Windeinwirkungen nicht nur seitlich auf das Tragwerk an, sondern wirken auch drückend und abhebend, und Erdbeben ist aufgrund der geringen Angriffsfläche in Längsrichtung sogar massgebend für die Bemessung. Berücksichtigt wurden auch Verformungen, die infolge von Temperaturänderungen entstehen – auch dies ein Tragwerksverhalten, das genau analysiert werden muss und zu einer schlüssigen Dimensionierung gehört. Insofern ist der Stahlbau hier materialeffizient eingesetzt und gerade deswegen in dieser schlichten und ehrlichen Konstruktionsweise auch ökologisch.   

Ein pragmatischer Stahlbau: Einfach, sinnvoll und gestalterisch gelungen

Die Konstruktion – nur beschichtet ohne Duplexierung – besteht aus einem räumlichen Stabtragwerk, das sich mit einem Achsabstand von 4,69 m über 19 Felder über die gesamte Gebäudelänge erstreckt und den 16,5 m breiten Innenraum stützenfrei lässt. Die über 6 m hohen Rahmenstiele (ROR 168,3 x7,1) stehen am Dachrand und schliessen gelenkig an die unter ihnen stehenden Holzstützen an. Auf ihnen lagert wiederum gelenkig angeschlossen jeweils der 16,5 m weit spannende Rahmenriegel (IPE 750 x 137). Obwohl diese Träger mit einer statischen Höhe von knapp 0,75 m recht wuchtig erscheinen, wirken sie keinesfalls massiv, sondern eher leicht, und sie betonen in ihrer Dimension zusammen mit dem gleich grossen und in derselben Ebene angebrachten Längsträger die Dachkante. Dies unterstreicht die Traufhöhe und verleiht dem Gebäude seinen Höhenabschluss.
Über den Riegeln ist die Dacheindeckung aus Pfetten und Sparren verlegt, wobei sich drei flache Satteldächer formen. Jeweils drei Pfetten (IPE 160) und zwei aus Blechen zusammengeschweisste Rinnenprofile spannen als einfache Balken von Riegel zu Riegel und bilden den First und die Längsrinne. In den Drittelpunkten dieser Balken spannen Sparren (T60) von First zur Rinne. Wiederum darüber liegt die Verkleidung – hier als Photovoltaik-Anlage.
Ihre Stabilität erhält die «Halle» über verschiedene Windverbände. So sind die beiden Quer-«Wände» am Hallenende und der Rahmen in Achse 13 quer durch die Halle beim Einbau mit Diagonalen (Zugstäbe Halfen Detan S42) versteift. Ausserdem enthalten die Felder 7 und 8 sowie 13 und 14 in den beiden Längswänden einen Kreuzverband (Zugstäbe Halfen Detan S42), und auch die Dachebene ist entsprechend versteift.
Letztlich ist eine Stahlkonstruktion entstanden, die filigran erscheint, die materialreduziert ist und daher ökologisch und statisch schlank ist. Diese Konstruktion, die entsprechend der Norm auf eine Nutzungsdauer von 50 Jahren ausgelegt und mit einem Duplex-System korrosionsgeschützt ist – verdeutlicht das grundlegende Prinzip, das einem Traggerippe stets zugrunde liegen sollte: dass nämlich unter Beachtung aller gestellten Anforderungen stets ein Tragkonzept entstehen sollte, das nicht nur technisch ausführbar ist, sondern auch im Hinblick auf den Verwendungszweck gesamtheitlich wirtschaftlich vertretbar ist.  ■