Neubau Schulhaus Staffeln Luzern

Ausgangslage

Der Perimeter für das neue Primarschulhaus Staffeln in Luzern Littau ist von seiner topografischen Lage geprägt: in einer weich modellierten Landschaft weist das Areal gleichzeitig Mulden- als auch Terrassenlage auf: Hier treffen der Hangfuss des Staffelhügels, das Couloir des Staffeltälis und der Hangfuss des Obermättli Gebiets aufeinander. Gleichzeitig thront der heutige Allwetterplatz terrassenartig über der alten Reussbühler Kernbebauung. Das bestehende Schulhaus Staffeln orientiert sich an der Obermättlistrasse und zeugt von einer Zeit, in welcher das angrenzende Gebiet unbebaut war. Die in den letzten 50 Jahren rundherum entstandene Bebauung ist sehr heterogen, sowohl in ihrem strukturellen Ausdruck, als auch in ihrer Massstäblichkeit. Städtebaulich und architektonisch am Interessantesten ist die oberhalb des Staffeltälis sich befindende Siedlung Ruopigen (Architekt Dolf Schnebli), von welcher einzelne Ausläufer bis ans Wettbewerbsgrundstück reichen. Allen Erosionen der ursprünglichen Planung zum Trotz spürt man diesen Räumen die durchaus besondere Atmosphäre einer zusammenhängenden Gestaltungsidee an, deren sichtbare Zeichen etwa die geometrische Ausrichtung voneinander unabhängiger Bauten, das Vorhandensein koordinierter Strassen- und Wegsysteme, aber auch die Punktualität einzelner Eingriffe innerhalb des vorgezeichneten Plans sind.

Städtebau

Das vorliegende Konzept für die neue Primarschule Staffeln sieht die Aufteilung des Raumprogramms in zwei Baukörper vor: ein langer Schulhausbaukörper wird mit einem rechteckigen Turnhallenbaukörper orthogonal so in Beziehung gesetzt, dass eine grosszügige Eingangs- und Pausenplatzzone von der Obermättelistrasse her entsteht. Die neuen Baukörper spannen damit einen zur heutigen Situation gespiegelten Aussenraum auf, dessen Qualität primär darin besteht, dass der Staffelhügel topografisch in den neuen Platz über fliesst. Zusammen mit dem neuen kräftigen Baumkörper, der als Filter wirkt und den Übergang von Obermättelistrasse zu Schulhof markiert, entsteht eine hofartig geschützte Situation, die sowohl Eintritt und Zugänglichkeit des Schulgeländes als auch Zentrumsfunktion (Aufenthalts- und Verbindungsmöglichkeit) leisten kann. Die konzentrierte Setzung ermöglicht somit nicht nur den Erhalt maximaler Freiflächen, sondern zeugt auch von der Idee gewachsene Landschaft topografisch erfahrbar in den Entwurf zu integrieren und auf Terrassierungen des Terrains möglichst zu verzichten. Die städtebauliche Setzung atmet Grosszügigkeit und Kräftigkeit und kann damit in direkter Verbindung zur Textur von Ruopigen gelesen werden. Die der Logik der Gebäudesetzung folgende Platzierung der beiden Aussensportplätze im Südwesten komplettiert das räumliche System, das auf Beibehaltung der allseitigen Stichwege und Aufrechterhaltung bzw. Stärkung der quartierinternen Verbindungen angelegt ist.

Das 4-geschossige, rund 100m lange Schulhausgebäude verzahnt sich durch eine vor- und rückspringende Abwicklung zur umliegenden Bebauung im Osten als auch zum neuen Schulhausplatz hin. Die rhythmisierenden Vor- und Rücksprünge vermitteln einerseits zum kleinteiligeren Massstab der Umgebung und verweisen gleichzeitig auf die innenräumliche Gliederung des langausgreifenden Schulhauses - sie machen es be-greifbar: einzelne Cluster-/Nutzungseinheiten werden von aussen ables- und erfahrbar. Zusammen mit den im 3.OG eingeschnittenen Aussenräumen entsteht eine differenzierte skulpturale Gebäudeabwicklung, die mehrfachlesbar ist und eine Vielfalt von Perspektiveinstellungen zur Folge hat.

Die Idee der Zuweisung durch Gliederung wird im EG mit den vorgelagerten Pausen-/Eingangsdächern verstärkt: Jeder Schuleinheit werden klare Eingänge mit Aufenthaltsqualität zugewiesen. Die Akzentuierung der Eingänge durch expressive Dächer auf konischen Stützen lässt das Schulhaus gleichzeitig weniger hoch erscheinen, macht es zugänglich und hilft den Kindern zur Orientierung. Die Eingänge der öffentlichen EG Nutzung (Betreuung) werden ebenfalls durch leicht kleiner dimensionierte Vordächer angezeigt.

Beim Turnhallengebäude handelt es sich um einen gestuften Baukörper, dessen niedrigere Fassade ebenfalls zum Platz vermittelt. Der niedrigere „Vorbau“ beinhaltet die Eingänge/Foyer für Aula/Turnhalle /Musikschule sowie die Aula selber, die somit in direktem Bezug zum Pausenhof steht.

Landschaft

Die Gestaltung der Freiflächen folgt der Idee einer naturnahen, topografischen Landschaftsgestaltung und nimmt dabei Bezug auf die vor Ort vorgefundenen Landschaftselemente: Hangverlauf, Vegetation, Sichtbeziehungen etc. Die vorgeschlagene Setzung der beiden Neubauten generiert einen sehr grosszügigen Freiraum zur Obermättelistrasse hin. Im Norden führt vom Kreisel der Ruopigenstrasse her der Hauptzugang für die Fussgänger leicht diagonal auf diesen ebenerdig vor dem Schulhaus liegenden Pausenplatz, von welchem aus alle Schuleingänge erschlossen werden. Zur Turnhalle hin steigt der Platz der Topografie entsprechend leicht an (Rampe), um auf einem zweiten Niveau (+0.8m) Vorplatz für das Turnhallengebäude zu werden. Der weite Pausenplatz ist Begegnungsort, Spielort, Treffpunkt, Bühne – seine polygonale Form zoniert ihn in verschiedene Bereiche und Zugehörigkeiten.

Gesäumt wird der Hartplatz zur Obermättelistrasse hin von einer grünen, gartenähnlichen Zone: Diese ist mit einem dichten Baumkörper bepflanzt, der sich typologisch aus der Hangvegetation im Süden heraus entwickelt - verschiedene Laubbäume lassen die Jahreszeiten erfahrbar werden. Dieser Baumgarten dient als Filter zwischen Obermättelistrasse und Pausenplatz, schafft einen weichen Übergang zwischen Umgebung und Schulhof, ist Erlebnis- und Tastraum für die Kinder. Gleichzeitig sind hier die permanenten Auto- und Veloabstellplätze integriert – grosse Heckenkörper blenden die Autos weg und garantieren Sicherheit.

Der Beibehaltung der das Schulareal querenden Quartierbeziehungen kommt das gewählte Ensemble aus Architektur und Freiraum sehr entgegen: Das Schulhausareal kann weiterhin von allen Seiten durchquert werden, im südlichen Hangbereich werden die Verbindungen gar wie gehabt beibehalten: Die beiden bestehenden Wege führen dort neu entweder am Schulgarten entlang hinunter zu Turnhalle und Pausenplatz oder zu Allwetterplatz und Turnhalle hinunter auf den Bereich der temporären Parkierung. Die temporären Parkplätze sind mit einer eigenen Einfahrt auf einer schiefen Ebene westlich der Turnhalle angeordnet und stehen damit in direktem Bezug zum Zugang der Turnhalle. Diese Fläche kann auch als Spielfeld genutzt werden.

Allwetterplatz und Kunstrasenfeld dienen dem Schulsport und anderen Veranstaltungen und sind so platziert, dass sie in naher Beziehung zur Turnhalle aber ausserhalb der Sichtweite der Klassenzimmer liegen und den Unterricht so nicht beeinträchtigen. Der Eindruck eines teppichartigen Patchworks von Aussensportflächen und Turnhallengebäude wird gestärkt, indem die Dachfläche der Turnhalle – die vom südlichen Hang gut einsehbar ist – in die Grüngestaltung bewusst miteinbezogen wird: in Form einer naturähnlichen Kräutervegetation werden die drei Einheiten der Dreifachturnhalle abgezeichnet.

Das Kunstrasenspielfeld ist auf der Parzelle 893 Staffeltäli angeordnet. Dieser Bereich kann sowohl durch oberirdische als auch unterirdische Strassenquerung (Röhre) erreicht werden. Im Bereich des Staffeltälis werden die Wegverbindungen der vorgefundenen Logik entsprechend an die Umgebung angeschlossen.

Der Aussenbereich des Kindergartens im Süden wird durch einen Heckenkörper privatisiert – im Falle der Erweiterung kommen die Kiga-Aussenräume in Sichtbeziehung zueinander zu stehen.

Raumkonzept

Schulhaus: Der 4-geschossige Schulhausbau ist nutzungsmässig klar organisiert: Das öffentliche EG mit Betreuung und Bibliothek wird im Süden mit den beiden Kindergarteneinheiten ergänzt, die so von einem privaten, gut besonnten Aussenraum abseits vom Schulpausenhof profitieren. 1.+2.Obergeschoss sind den Schulclustern vorbehalten, im 3.OG sind die Fachzimmer, die Pädagogik sowie die Lehrerzimmer untergebracht. Hinter dieser Anordnung steckt die Absicht, dass die Schulcluster über max. 2 Geschosse Treppensteigen erreicht werden. Die Spezialnutzungen im 3. OG profitieren zudem von den Dachterrassen, die gerade für die Fachzimmer das Arbeiten im Freien ideal ermöglichen.

Turnhalle: Die Dreifachturnhalle wird 1 Geschoss in die Erde eingetieft. Die platzeben angeordnete Aula ist über die Turnhallengalerie erweiterbar und steht in direktem räumlichem Bezug zur Turnhalle. Die Anlieferung der Turnhalle erfolgt über eine Rampe im Westen.

Pädagogisches Konzept – Cluster

Das vorliegende Projekt trägt der formulierten Forderung nach Flexibilität und mehrfachen Nutzung von Räumen im Sinne einer nutzbaren Erschliessung Rechnung. Die 24 Primarschulklassen sind gemäss Programm in 6 Cluster à 4 Klassenzimmer/2 Gruppenräume aufgeteilt. Die Cluster werden im 1.OG + 2.OG aneinander gereiht – sie sind voneinander durch risalitartige Zwischenschichten getrennt, welche die Erschliessung (diese bedient jeweils zwei übereinanderliegende Cluster), als auch die für jedes Cluster verlangten Nebenräume inkl. Nasszellen beinhalten. Die clusterinterne Positionierung der 4 Klassenzimmer an den Ecken mit dazwischen geschalteten Gruppenräumen ermöglicht die direkte Zugänglichkeit aus den Klassenzimmern in jeweils 1 Gruppenraum. Das erkerartige Hinausschieben der Gruppenräume über die Hauptfassadenebene führt zur Aufweitung des Korridors zu einer zentrierenden Mitte: Diese steht in direkter Adhäsion zu den Gruppenräumen und Klassenzimmern und eignet sich ideal für Einzel- oder Gruppenarbeiten. Die Gruppenräume können zudem über mobile Faltwände komplett mit dieser Mitte zusammengeschlossen werden – es entsteht dann eine Situation des „Durchwohnen“ - die gesamte Gebäudetiefe wird erfahrbar. In Kombination mit dem Erschliessungskorridor wird eine kreuzförmig zusammenhängende Raumfigur spürbar mit welcher auch die Klassenzimmer über gläserne Faltwände optisch verbunden sind. Sind in extremis die Falttüren der Klassenzimmer ebenfalls geöffnet entsteht ein grosseräumiger Lernkomplex, der eine Vielfalt an Diagonalbeziehungen eröffnet.

Energiekonzept

Das architektonische Konzept für das neue Schulhaus und Turnhalle ist auf die heutigen Anforderungen an den Klimaschutz mit Einsparungen von nicht erneuerbarer Energien und Reduktion der Treibhausgasemissionen in den Bereichen Erstellung, Betrieb und Mobilität ausgerichtet. Es sind maximale Flexibilität in der Raumnutzung sowie nachträgliche Anpassungen möglich. Für die Nachhaltigkeit wird das Gebäude in MINERGIE-P Eco ausgeführt. Um den Energieverbrauch tief zu halten wird die Gebäudehülle sehr gut gedämmt und es wird auf eine grosse aktive Speichermasse geachtet, welche die solaren Wärmegewinne und die Abwärme der Personen puffert. Die Gebäudetechnik beruht auf den Grundpfeilern „so wenig Technik wie möglich – so viel Technik wie nötig“.

Wärmeerzeugung, Wärmeübergabe

Im naheliegenden Quartier Ruopigen existiert ein Wärmeverbund, der bis Baubeginn zu mind. 50% aus erneuerbaren Energien bestehen wird. Es werden zwei Anschlüsse an diesen Wärmeverbund vorgesehen – Schulhausgebäude und Turnhallengebäude werden über je eine Unterstation an das Netz der Fernwärme Luzern AG angeschlossen.

Wärmeverteilung

Die Wärmeverteilung für die Raumheizung erfolgt über ein 2-Rohr-System, welches mit einer witterungsabhängigen Vorlauftemperatur geführt wird. Für das Schulhaus werden die Leitungen im Korridorbereich des Untergeschosses an der Decke zu den Steigzonen geführt. In den oberirdischen Geschossen wird die Wärme über eine Fussbodenheizung mit Einzelraumregulierung abgeben. Die Trägheit einer Fussbodenheizung ist aufgrund der tiefen Systemtemperaturen sowie der Massenträgheit des ganzen Gebäudes vernachlässigbar. Bei der Turnhalle werden die Leitungen im Untergeschoss an der Decke geführt. In den Nebenräumen (Aula, Duschen usw.) wird die Wärme über eine Fussbodenheizung und in der Halle über eine Fussbodenheizung oder Deckenstrahlplatten abgegeben.

Kontrollierte Lüftung

Das Schulhausgebäude wird mit 3 Lüftungsanlagen auf dem Dach über mehrere Steigzonen mit Zuluft und Abluft erschlossen. Die Aussen- bzw. Fortluft der Geräte wird auf dem Dach angesogen bzw. ausgeblasen. Die Schul-/Spezialzimmer werden vertikal in den Schrankfronten erschlossen. Für die Turnhalle werden die Luftaufbereitungsanlagen im UG installiert – die Aussenluft wird über die Fassade angesaugt und die Fortluft funktioniert über Dach. Die Garderobenlüftung funktioniert in Kaskade mit der Turnhalle (Luftüberströmung) und mit einer Kreislaufverbund-WRG. Damit kann das Zuluftgerät bei den Geräteräumen und das Abluftgerät nahe den Garderoben platziert werden. Das Lüftungsgerät für die Aula wird direkt an der Decke des Stuhllagers (Höhe 4.6m) platziert.

Die Luftaufbereitung wird in Monobloc-Geräten nach heutigem Stand der Technik ausgeführt. Hohes Augenmerk wird auf Energieeffizienz, Zugänglichkeit und Hygienevorschriften gelegt. Zur Energieeffizienz gehören Energierückgewinnung (Wärme, evt. Feuchte), effiziente, bedarfsgerecht geregelt Antriebe, sowie kurze Wege und wenig Widerstände. Die Zugänglichkeit auf dem Dach oder im 1. UG gewährleistet guten Service - Auswechselbarkeit ist einfach möglich, Steigschächte und Verteilkanäle sind gut zugänglich. Die Hygienevorschriften nach SWKI werden eingehalten.

Sanitäre Anlagen

Beim Schulhausgebäude sind alle sanitären Einheiten systematisch konsequent übereinander platziert. Das Untergeschoss ist so konzipiert, dass alle sanitären Fallstränge zugänglich sind. Im Turnhallengebäude befinden sich die Nasszellen in kompakter Anordnung im 1. UG.

Die sanitären Anlagen werden nach den neuesten Grundsätzen der Technik und der Nachhaltigkeit konzipiert. Dazu gehören wassersparende Armaturen mit Energielabel, automatische Urinalanlagen, zeitgesteuerte Duschen, WC-Spülungen mit kleinen Wassermengen etc. Die Warmwasser-Bezugsstellen werden zudem minimiert und zentral angeordnet (z.B. Warmwasser pro Geschoss nur an einem Ort, z.B. Putzraum). Es werden die Hygienevorschriften nach SWKI eingehalten. Zudem ist die Nutzung von Regenwasser vorgesehen und die Warmwasseraufbereitung erfolgt zusätzlich zur Fernwärme über eine thermische Solaranlage.

Bauphysik

Die sehr gute Dämmung der Gebäudehülle und Dreifachisolierverglasungen sorgen für niedrige Wärmeverluste im Winter. Die grosszügigen Verglasungen sorgen für eine ideale Nutzung der Sonnenenergie im Winter und optimale Tageslichtnutzung im Innern des Gebäudes. Der sommerliche Wärmeschutz wird mittels aussenliegender Sonnenstoren gewährleistet und hilft zur Optimierung des Raumklimas entscheidend mit. Die massive Bauweise garantiert zudem eine grosse aktivierbare Speichermasse, die auf die Behaglichkeit des Raumklimas entscheidend einwirkt. Die massive Tragwerkstruktur aus Beton und die solide, dichte Gebäudehülle aus Betonfertigelementen garantieren eine hohe Lebensdauer, Robustheit und Nachhaltigkeit. Akustik- und Schallschutzanforderungen werden durch die massiven Betondecken, Trittschalldämmungen, entkoppelte Konstruktionen und Akustikdeckenplatten erfüllt.

Materialisierung Fassaden

Bei den Fassaden handelt es sich um hinterlüftete Konstruktionen mit vorgehängten Betonfertigteilen von unterschiedlichen Oberflächenqualitäten. Deren Fügungsprinzipien unterstützen die Gliederung der rund 100m langen Fassade in identitätsstiftende Abschnitte. Die aussenliegenden Stoffstoren in Kombination mit der Betontektonik verleihen dem Schulhausgebäude eine haptische, sinnlich-greifbare Atmosphäre. Bei der Turnhalle kommen für die grossen Verglasungen teilweise Glasbausteine zum Einsatz – sie stehen in direktem Bezug zum Schulhaus Ruopigen von 1976.

Tragwerk

Das Schulhaus besitzt ein robustes Betontragwerk in Skelettbauweise. Die tragenden Elemente gehen vom Dach bis zur Bodenplatte durch. Um die Klassenzimmer herum stehen die Stützen in unterschiedlichen Achsen; diese primär funktional bedingte Stellung bietet statische Vorteile, indem in den Decken diagonal gerichtete Haupttragrichtungen aktiviert werden. Die Zimmertrennwände sind nichttragend ausgebildet und dadurch flexibel. Horizontal ausgesteift wird das Schulhaus durch Wandscheiben entlang der Nassräume. Diese Scheiben sind im Untergeschoss eingespannt, in den Korridorwänden und in den Ausstülpungen der Technikräume. Das Untergeschoss wirkt somit als steife Kiste, auch wenn sein Volumen dem Programm entsprechend minimiert wurde. Je nach lokalen Baugrundverhältnissen können unter den Tragelementen Mikropfähle eingebaut werden. Damit wird bei geringstem Aushub eine wirtschaftliche und technisch einwandfreie Fundierung sichergestellt.

Das Tragwerk der Turnhalle folgt ähnlichen Prinzipien. Die Dreifachhalle wird mit vorfabrizierten Betonträgern überspannt. Das Primärsystem besteht aus zwei Zwillingsträgern in den Achsen der Hallentrennwände, quer dazu wird das Dach von Sekundärträgern gehalten. Dieses System reduziert die tragenden Elemente im Innern des Hallengeschosses auf nur zwei Pfeiler, wodurch ein offener und frei zu organisierender Innenraum entsteht. Der Absatz des Dachs schafft einen starken Abfangträger, der die Lasten des Dachs des niedrigeren seitlichen Flügels aufnimmt. Die Dächer werden über die inneren Pfeiler und die Fassadenstützen als Rahmen ausgesteift, das Untergeschoss bildet wiederum eine steife Kiste.

Für die Tragwerke der beiden Gebäude wird Ortbeton mit Recyclingbeton verwendet.

Brandschutz

Das Schulhausgebäude wird über 3 Treppenhäuser entfluchtet, die max. Fluchtlänge von 35m wird dabei problemlos eingehalten. Jedes Schulcluster wird damit von einem eigenen Treppenhaus mit direktem Ausgang ins Freie flankiert. Die Brandabschnitte werden durch im Brandfall automatisch schliessende Brandschutztüren abgeschlossen.

Die Turnhalle wird über 2 Notausgänge entfluchtet, der Korridor im 1.UG weist ebenfalls 2 Notausgänge auf. Die Aula wird direkt über das Foyer Aula/Eingang ins Freie entfluchtet.

Etappierung

Die 2. Etappe wird am südlichen Hang oberhalb der Turnhalle als separater Solitär realisiert – aus dem Gebäudepaar Schulhaus und Turnhalle entwickelt sich ein kompositorischer Dreiklang.

Die behindertengerechte Erreichbarkeit und Anlieferung ist von der Obermättlistrasse her gegeben. Vom Schulhaus aus erreicht man das Erweiterungsgebäude über einen Weg mit Treppenstufen. Das Gebäude weist 3 Geschosse auf. Im EG sind die beiden Kindergarteneinheiten mit dem privaten Aussenraum angeordnet – sie stehen in direktem Sichtbezug zu den beiden Kindergärten der 1. Etappe. Das 6-er Cluster Primarschule wird auf die beiden Obergeschosse verteilt – strukturell funktionieren die Einheiten gleich wie in der 1. Etappe, der 4. Quadrant beinhaltet aber jeweils Vorbereitungsräume Lehrer und Nasszellen.