Foto: Arkkitehdit Frondelius+Keppo+Salmenperä Oy
Konstruktionsmerkmale
Die für das Design zuständigen Architekten für dieses städtische Schulprojekt wurden im Rahmen eines Architekturwettbewerbs ausgewählt.
Die Entwürfe wurden im Hinblick auf ihre Nachhaltigkeit bewertet. Dabei wurde vor allem auf ein gesundes Innenraumklima, welches für das Arbeiten und Lernen optimiert ist, geachtet sowie auch welche Auswirkungen auf die Umwelt das Gebäude haben würde. Besonders die Luftqualität ist von großer Bedeutung, denn diese hat großen Einfluss auf die Entwicklung der jungen Lungen und damit auf die Gesundheit der Kinder, zumal diese im Durchschnitt sieben Stunden pro Tag in geschlossenen Räumen verbringen. Natürlich spielte – wie bei den meisten Schulen – auch hier die Kosten eine wichtige Rolle.
Das siegreiche Design bestach durch ein umfassendes Verständnis dafür, wie die SchülerInnen das Gebäude nutzen werden, und wies in allen Bauphasen, die bei der Planung und dem Entwurf der Schule vollständig berücksichtigt und berechnet wurden, – von der Materialherstellung über den Bau bis hin zum Rückbau – besonders wenig Treibhausgasemissionen auf.
Die frühzeitige Steuerung der Emissionen trug zu einer sehr kohlenstoffarmen Holzrahmenlösung bei und führte schließlich zu einer Emissionsreduzierung von 10 % über den gesamten Lebenszyklus, im Vergleich zu den bereits optimierten Konkurrenzentwürfen.
Das L-förmige, zweigeschossige Gebäude verfügt über Öffnungen auf allen Seiten, flexible Räume mit viel natürlichem Licht. Foto: Arkkitehdit Frondelius+Keppo+Salmenperä Oy
Im Vergleich zum RTS-Referenzgebäude (Finnlands Umweltklassifizierungsstelle) fallen die Emissionen über die gesamte Lebensdauer um 21 % niedriger aus als beim Durchschnitt. Die für die Schule gewählte Holzrahmenlösung war somit der ausschlaggebende Faktor.
Die Emissionen durch die Baumaterialien (Lebenszyklusmodule A1-A3) sind ebenfalls um 20 % niedriger als bei allen anderen Bildungsgebäuden in Finnland (One Click LCA).
Globale Herausforderungen und der Kontext für den Schulbau
Die wachsende Bevölkerung und die Urbanisierung treiben den Baubedarf stärker voran als je zuvor. Es wird erwartet, dass die weltweit bebaute Fläche bis zum Jahr 2060 um unglaubliche 230 Mrd. m2 zunehmen wird. Das entspricht einer monatlichen Zunahme in der Größenordnung von ganz New York City (UN). 37 % aller energiebedingten CO2-Emissionen (die Hauptursache für den Klimawandel) werden direkt auf Gebäude und die Bautätigkeit zurückgeführt. Auf Beton, Stahl und Ziegelsteine entfallen 10 % der gesamten energiebedingten CO₂-Emissionen (The Circularity Gap Report). Nachhaltiges Massivholz bietet eine unmittelbare Lösung für die Dekarbonisierung des heutigen Bausektors.
Holzprodukte bieten kostengünstige, kohlenstoffarme und erneuerbare Alternativen zu Beton- und Stahlkonstruktionen sowie den einzigartigen Vorteil, dass sie während ihrer gesamten Lebensdauer große Mengen an Kohlenstoff speichern. Sie erleichtern außerdem den Bauprozess, da sie sich in Form von vorgefertigten Elementen schnell vor Ort montieren lassen, wodurch die Anrainer weniger gestört werden.
Embodied Carbon
Als „Embodied Carbon“ versteht man den gesamten Treibhausgasausstoß, der mit den Materialien und Bauprozessen während des gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes oder einer Infrastruktur verbunden ist. Der Treibhausgasausstoß des erfolgreichen Entwurfs war in der Bauphase um 31 % niedriger als jener der anderen Entwürfe.
Beim Vergleich der Emissionen über den gesamten Lebenszyklus, einschließlich Materialherstellung, Reparaturen, Austausch von Teilen und Entsorgung, schnitt der siegreiche Entwurf um 17 % besser ab als die Konkurrenz.
Die Baustoffemissionen wurden in der Umsetzungsphase anhand der Lieferdaten der Lieferanten sowie anhand von Daten aus aktualisierten Entwürfen überprüft. Die Lebenszyklusemissionen der Bauprodukte erwiesen sich als geringer als in der Entwurfsphase. Die Lebenszyklusemissionen der Produkte (A1-A3, B3-B4 und C1-C4) waren in der Bauphase um 5 % niedriger als in der Entwurfsphase.
Eine massive Holztreppe verbindet das Obergeschoss mit einem zentralen Hof, in dem sich die SchülerInnen zum Mittagessen treffen können. Foto: SRV
Nachhaltigkeit während der Bauphase
Beton und Ziegelsteine des bestehenden, abgerissenen Schulgebäudes wurden zerkleinert und bei den Erdarbeiten für die Hofbereiche wiederverwendet. Die Zerkleinerung und Verwertung von Abbruchbeton reduzierten damit die Transportkosten und Emissionen.
Für den Rahmen des Gebäudes wurden Sylva™ CLT Wände von Stora Enso verwendet. Sylva ist ein kohlenstoffarmes Bauprodukt, das aus Holzwerkstoffen (CLT, LVL und Brettschichtholz) hergestellt wird. Es wird mit fossilfreier und erneuerbarer Energie in den Produktionsstätten von Stora Enso vorgefertigt und just-in-time zu den Baustellen weltweit geliefert.
Digitale Lösungen ermöglichen nachhaltiges Bauen
Für die Planung und den Bau wurde eine Reihe digitaler Lösungen eingesetzt, um die Effizienz zu steigern. Zum Beispiel wurde die mobile Anwendung Sylva360+ von Stora Enso verwendet, die die 3D-Gebäudemodelle mit den Bedingungen vor Ort verknüpft, um den Montageprozess mit dem gesamten Baustellenteam zu optimieren. Mit der App konnte das Projektteam durch Scannen eines QR-Codes feststellen, welche Bauelemente auf die Baustelle geliefert wurden und wo im Gebäude sie eingebaut werden sollen. Die einfache Verfügbarkeit genauer Informationen erleichterte die korrekte Installationsreihenfolge der Elemente und trug dazu bei, dass das Projekt termingerecht fertiggestellt werden konnte.
„Sylva360+ by Stora Enso ist eine Anwendung, die unseren KundInnen hilft, Bauprojekte effizienter zu gestalten. Mithilfe dieser hervorragenden App lassen sich die Installationszeit verkürzen, Fehler auf der Baustelle reduzieren und der gesamte Installationsprozess optimieren“, sagt Antto Kauhanen, Business Development Manager von Stora Enso.
Die Holzoberflächen verleihen der Inneneinrichtung eine warme Atmosphäre, die von den SchülerInnen als sehr angenehm empfunden wird, erklärt Schulleiterin Tuula Väisänen. Väisänen lobt auch die Flexibilität der Gebäudefläche und die hohe Qualität der Raumluft. Foto: Arkkitehdit Frondelius+Keppo+Salmenperä Oy
Wohlbefinden und Gesundheitsvorteile durch Holzbau
Bauen mit Holz trägt nicht nur zur Dekarbonisierung des Bausektors bei, es wirkt sich auch positiv auf das Raumklima aus. Ein wichtiger Faktor, wenn man bedenkt, dass Lernende und Lehrkräfte 90 % ihrer Zeit in geschlossenen Räumen verbringen. Beim modernen biophilen Design werden freiliegendes Naturholz und Pflanzen in die Gesamtgestaltung eingebunden, um die durch Massenprodukte verunreinigte Luft zu filtern und damit die Raumluft zu reinigen. Immer mehr Untersuchungen zeigen, dass sich die Kinder in Schulgebäuden aus Holz ruhiger fühlen, sich besser konzentrieren können und kreativer sind als Kinder in Schulen, die nicht aus Holz gebaut sind, und dass etwa ihre Fehlerquote bei mathematischen Aufgaben geringer ist. Im Gegensatz dazu hat sich gezeigt, dass ein minderwertiges Lernumfeld zu schlechteren Testergebnissen, Fehlzeiten und allgemein schlechten schulischen Leistungen führt (Cornell University).
Massivholzbauten tragen auf verschiedene Weise positiv zum Raumklima bei. Selbst freiliegendes Holz verfügt über eine hervorragende Wärmedämmung, die für gleichmäßige Temperaturen und ein angenehmes Arbeitsumfeld sorgt.
Feuchtigkeitsschäden in Gebäudestrukturen sind eine der Hauptursachen für schlechte Qualität der. Raumluft und damit verbundene Gesundheitsprobleme wie Asthma und Atemwegserkrankungen.
Es gibt einen Idealbereich für die Luftfeuchtigkeit in Innenräumen. Die Einhaltung dieser Werte (40-70 % relative Luftfeuchtigkeit) ist aus gesundheitlichen Gründen wichtig. Allergien, Atemwegsinfektionen und sogar die Verbreitung von Bakterien und Viren werden auf ein Minimum reduziert, wenn die Luftfeuchtigkeit im richtigen Bereich gehalten wird. Holzverkleidungen können hier Abhilfe schaffen, da sie die Feuchtigkeit besser puffern als Innenputz. So lässt sich die Luftfeuchtigkeit länger im idealen Bereich halten.
„Wir sind sehr stolz auf dieses Schulgebäude und die damit verbundene Zusammenarbeit. Nach Aussage der Schulleiterin sind auch die Schülerinnen und Schüler glücklich und stolz auf ihre neue, preisgekrönte Schule. Ich möchte betonen, dass unsere Gebäude Kohlenstoffspeicher sind. Die in der finnisch-russischen Schule gespeicherte Kohlenstoffmenge entspricht beispielsweise den jährlichen Emissionen von 280 Autos. Ich meine, so bekämpfen wir die Klimakrise – Gebäude für Gebäude“, sagt Mikko Leino, CEO der Puurakentajat Group Oy, mit Blick auf das Projekt.
