Thinktank for Buildings
Konstruktive Konzepte
Architecture, complexity and contradiction Robert Ventury
Raum – Form – Konstruktion – Medien, komplex und widersprüchlich?
Entwerfen ist Erforschen
Entwerfen ist im Grunde genommen ein integrativer Optimierungsprozess verschiedener Disziplinen. Beim Bau eines Flugzeuges, einer Lokomotive, eines Automobils etc. ist dies eine Selbstverständlichkeit. Nur so kann das erschaffene Objekt seinen Zweck optimal erfüllen.
Die «Projektentwicklung» von Wohnbauten hingegen ist meistens linear in folgender Reihenfolge:
Auftraggeber – Architekt – Bauingenieur – Medienplaner.
Ich habe mich seit Jahren für die interdisziplinäre Arbeitsweise entschieden, erst bei Fabrikationsbauten dann auch im Wohnungsbau.
Raum – Form – Konstruktion – Medien
In einem interdisziplinären Entwurfsprozess werden anfänglich widersprüchlich erscheinende Faktoren zu einem Objekt mit einer gesamtheitlichen Logik entwickelt. So zum Beispiel kann das Tragwerk auch der Raumbildung dienen.
Mein Team ist entsprechend aufgestellt, nicht nur professionell, sondern auch sprachlich und kulturell.
Es sollen Bauteile oder ganze Bauobjekte erschaffen werden die «mehr leisten können» als nur einen vorgegebenen Zweck erfüllen. Sie sollen langlebiger, wieder verwendbar sein, rasche Bauprozesse ermöglichen und tiefe Kosten aufweisen. Die Vorfabrikation grosser Stückzahlen in Holz steht im Vordergrund.
Motivation und Zielsetzung
Wohnbauten in der Schweiz sind in erster Linie sichere Geldanlagen. Deshalb bauen wir seit Jahrzehnten mit wertbeständigen Materialien. Neuerdings brechen wir sie nach ca. 70 Jahren wieder ab. Das ist einmalig in der Baugeschichte.
Das möchte ich ändern mit folgender Zielsetzung:
Dauerhaftigkeit durch Wandelbarkeit und wieder Verwendbarkeit
Kurzbiographie
Persönliches
1945 geboren in Herrliberg, 1973 Heirat mit Doris (gest. 2015), 1980 Geburt Sohn Stephan
Berufliche Laufbahn
1963-1967 Mitarbeit auf Baustellen, hauptsächlich im Bereich Haustechnik
1965-1971 Bauingenieurstudium an der ETHZ Zürich
1969 Praktikum bei Urban Engineers Atlanta (USA Georgia)
1971-1974 Mitarbeit als Bauingenieur bei D. J. Bänziger, in Zürich
1974-1978 Architekturstudium an der EPFL Lausanne
1978-1982 Mitarbeit bei Schindler & Schindler Architekten & Ingenieure, Zürich
1982 bis … niggliundpartner Konstruktives Entwerfen, Statik, Bauphysik, Bauleitung
1982-1994 Bau- und Planungsvorstand der Gemeinde Meilen, (Ehrenamt 30%)
1995-2010 Dozent an der ETH Zürich, Departement Architektur (Teilzeit 30%)
2010 bis … Forschung: Wohnen und Arbeiten, wandelbar, recyclebar (Publikationen)
2025 bis … Forschung: «Design With Climate», Lehmbau neu gedacht (Patent-Anspruch)
2025 bis … Forschung: «Vom Balkentragwerk zum Flächentragwerk» (Patent-Anspruch)
Weitere Aktivitäten
1957-1967 Konstruktion von Wasserflugmodellen
1965 bis … Regatta-Segeln, Inshore/Offshore, Eigner einer X-99 34 Fuss
1994 bis … Official Measurer Swiss Sailing, Baukontrolle von Regattayachten
Team
Architektur/Konstruktion: einfach und klar interdisziplinär optimiert tiefe Baukosten
Florian Niggli
Dipl. Architekt EPFL Dipl. Bauingenieur ETH
Nach-Studium: Arbeitsprozesse Betriebsabläufe
Lourdés Guignard
Dipl. Architektin EPFL CAS in Raumplanung* EPFL
(übersetzt urbanisme*)
Stephan Niggli
MSc ETH in Applied Geophysics IT Support
Finanzen
Weitere Netzwerk Partner
Felix Limberger
Architekt HTL/STV Michael Wagner, Dipl. Architekt ETH Cad-design Architekturpläne Bauleitungen und Architektur
Aouatif Ghaulli
Communication arabe espagnol francais
Wohnen und Arbeiten in die Zukunft gedacht
wandelbar und recycelbar
Florian Niggli Dipl. Arch. EPFL Dipl. Bau-Ing. ETH
Marie-L. Guignard Dipl. Arch. EPFL, Mitarbeit Wohnen
Analyse
Ausgangslage, Fragen
Wie muss ein Haus gebaut sein damit es den sich wandelnden Bedürfnissen gewachsen ist und nicht vorzeitig abgebrochen werden muss?
Wie muss ein Haus gebaut sein damit es nicht abgebrochen, sondern in einzelne Bauteile zerlegt werden kann zur Wiederverwendbarkeit?
Wandelbarkeit und Recyclingfähigkeit lassen sich mit der heute gängigen Bauweise von Wohnbauten nur schlecht umsetzen. Es ist ein neues konstruktives Konzept notwendig, das die neuen Herausforderungen von Anfang an berücksichtigt.
Sozialer Wandel
Der soziale Wandel hat sich in den letzten Jahrzehnten markant beschleunigt. Besonders betroffen davon ist das Wohnen. Die Bedürfnisse wandeln sich ständig. Dies ist nicht nur im Verlaufe des Lebens der Fall, sondern auch von Generation zu Generation.
Lebenszyklus und sich ändernde Wohnbedürfnisse
Der Flächenbedarf an das Wohnen ändert sich im Verlaufe des Lebens. Er variiert je nach Lebensphase ungefähr zwischen 130 und 50 m2:
Junge Erwachsene, ledig
Erwachsene, 3-4 Personen in Wohngemeinschaft
Paarbeziehung zu zweit
Ehepaar mit 1 bis 2 Kindern (ca. 130 m2)
Ehepaar mit erwachsenen, selbständig wohnenden Kindern
Rentnerehepaar
Witwe oder Witwer (ca. 50 m2)
Frage
Wäre es nicht besser in einer wandelbaren Wohnung zu leben als bei jeder familiären Änderung eine angepasste neue suchen zu müssen.
Wohnen und Arbeiten in die Zukunft gedacht
wandelbar und recycelbar
Florian Niggli Dipl. Arch. EPFL Dipl. Bau-Ing. ETH
Marie-L. Guignard Dipl. Arch. EPFL, Mitarbeit Wohnen
Lösungsansatz
Das Leben in ständigem Wandel
Der gesellschaftliche Wandel hat sich in den letzten Jahrzenten beschleunigt. Davon betroffen sind besonders die Bedürfnisse an das Wohnen.
Vorzeitiger Abbruch und Wohnersatzbau
In der Nachkriegszeit hat sich die Massivbauweise – Decken in Stahlbeton, Wände aus Backstein – als vorherrschende Bauweise durchgesetzt. Die Decken wurden auf fast allen Wänden, also auch auf den Innenwänden, aufgelegt. Eine Wohnung wird somit von statischen Elementen - den tragenden Innenwänden – durchsetzt. Ein Umbau - z.B. in grosszügigere Wohnungen - ist, sobald in die Statik eingegriffen werden muss, im Vergleich zum Neubau, nicht mehr wirtschaftlich.
Auch heute noch wird das Raumgefüge einer Wohnung mit Tragfunktionen vermengt. Das könnte in Zukunft wieder zu vorzeitigen Abbrüchen führen.
Wandelbares Wohnen und Arbeiten in die Zukunft gedacht
Das Konzept «Wandelbares Wohnen und Arbeiten bildet die Synthese zwischen Raum (Bedürfnissen) – Tragwerk – Haustechnik. Tragwerk (Stützen), Haustechnik (Steig- und Fallstränge) inklusive Bäder werden in einem Element zusammengefasst.
Dieses «Statik- und Sanitär-Element» nimmt ca. 10 % der gesamten Wohn- und Arbeitsfläche in Anspruch, die restliche Fläche, also 90 %, ist frei gestaltbar: Von der Familienwohnung zu Seniorenwohnungen, zum Nähatelier, Yoga Raum, zu Büros, zur Kinderkrippe etc.
Für den einfachen Umbau weisen die Trennwände keine Elektro-Installationen auf. Die Stützen sind bereits für eine spätere Aufstockung dimensioniert.
Fazit: Es ist mit weiteren Verdichtungsmassnahmen zu rechnen
Isometrie Modulbauweise
Wohnen und Arbeiten in die Zukunft gedacht
wandelbar und recycelbar
Konstruktive Konzepte in Holz
Florian Niggli Dipl. Arch. EPFL Dipl. Bau-Ing. ETHZ
Sandwichbauweise
Die Sandwichbauweise wird beim Bau von Regattayachten angewendet.
Rumpfschale und Deck bestehen aus einer äusseren und inneren Schicht aus glasfaserverstärktem Epoxidharz und einem «Kern» aus Hartschaum.
Deckenelemente
Die vorfabrizierten Deckenelemente folgen diesem Prinzip. Die beiden statisch wirksamen Schichten bestehen aus 3-schicht Platten. Die Luft- und Trittschalldämmung wird durch den «Kern» gewährleistet. Mit vorfabrizierter Betonplatten werden unliebsame Schwingungen vermieden.
Die Tragwirkung entspricht einer Betondecke mit entsprechender Schlankheit.
Die statische Höhe ist geringfügig grösser als diejenige einer Betondecke.
Optional können auch Elemente mit einer Flächenheizung eingebaut werden.
N.B. Das Projekt «Wohnen und Arbeiten» wird mit Flächenheizelementen in den Wänden ausgestattet.
Wandelemente
Die Wandelemente folgen der Logik der Deckenelemente inklusive Flächenheizung.
Sie sind selbsttragend und haben das Potential zu raumhohen Tragelementen.
Bauprozess
Der Bau wird nur mit der inneren Tragstruktur «hochgezogen». Im Bauzustand dient das Statik- und Medienmodul zur Aufnahme der Horizontalkräfte. Die Wandelemente werden erst nachträglich an der inneren Tragstruktur befestigt.
Recycling
Decken- und Wandelemente sind demontierbar. Sie können einfach angepasst und wieder verwendet werden.
Von der Balkenkonstruktion zur Sandwichkonstruktion
Wohnen und Arbeiten in die Zukunft gedacht
Wandelbar und recycelbar
Florian Niggli Dipl. Arch. EPFL Dipl. Bau-Ing. ETHZ
Marie-L. Guignard Dipl. Arch. EPFL, Mitarbeit Wohnen
Vielfältige Transformationen
Elementbauweise
Vom einfachen Grundkonzept zur Formenvielfalt
Die weitere Entwicklungsarbeit im Jahr 2024 zeigt sich wie folgt: Das einfache, kostengünstige, modulare Konzept für «Wohnen und Arbeiten in die Zukunft gedacht» erfährt mit Hilfe (digitaler) Transformation einen vorläufigen Höhepunkt.
Eine wesentlich grössere Formenvielfalt wird möglich. Die Kosten Günstigkeit ist noch gegeben, aber auf einem etwas höheren Preisniveau. Das zentral angeordnete «Statik- und Medienmodul» kann unverändert übernommen werden.
Unter gewissen Voraussetzungen ist auch die Anpassung an bestehende Baustrukturen möglich. Altbauliegenschaften mit Fassaden aus Mauerwerk und einer veralteten inneren Struktur aus Holz können ausgekernt und mit dem vorgeschlagenen Konzept ausgebaut werden.
Die fiktive Umnutzung des aus Wandscheiben bestehenden Erdgeschosses des Museums «Nadir Alfonso» (Portugal) in Wohnungen ist ein weiteres Beispiel.
Fazit
Kosten Günstigkeit und Formenvielfalt schliessen sich nicht aus.
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