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Cubity

Energy-Plus and Modular Future Student Living

Sonderbeitrag zum Solar Decathlon Europe 2014 in Versailles, Frankreich

Projektleitung

Prof. Anett-Maud Joppien

Prof. Manfred Hegger

Projektteam

Wolfgang Hinkfoth

Tim Bialucha

Matthias Schönau

Sascha Luippold

Christine Störmer

45 Studierende der TU Darmstadt (Bachelor- und Masterstudenten)


Projektbeschreibung

Living space for students is still in short supply in nearly every student city across the globe and therefore remains a serious social problem of political significance. The project therefore focuses on two major issues: Affordable housing for students and a plus-energy standard. These objectives require flexibility, modularity, transportability, new types of living, renewal energy systems and favourable building costs.

architectural concept

The design concept is based on two spatial elements consisting of an overall area of 16m x 16m: A jointly used hall and six individually used cubes consisting of two stacked units for 12 students. The project is guided by the idea of‚ village within a house‘ and therefore is striving to merge individual and shared space within one spatial system period.

The technical and architectural concept aims at reducing energy consumption whilst maximizing energy gain of the building. The cubes offer a minimized private space of approx. 7m2 including a small sanitary modul. All shared spaces, such as the kitchen and living areas, are integrated within the hall. The project serves as a pilot and will therefore be used as a ‚living lab‘ on the Darmstadt University Campus after the exhibition phase in Versailles, where it will undergo a three year energetic and social monitoring period.


Genese:

Prof. Anett-Maud Joppien und Prof. Hegger boten im Wintersemester 2013/14 einen Entwurf an, der in der 1.Phase von 45 Teilnehmern in Einzelarbeit (bis Mitte November 2013) bearbeitet wurde. Die Aufgabenstellung sah vor, auf Basis von 10 – 12 Modulen ein Wohncluster für 12 Studierende auf einer Fläche von 16 m x 16 m in zweigeschossiger Bauweise zu entwickeln.

Zum Abschluss der 1. Phase fand eine Jury-Sitzung statt, in der 30 Entwürfe ausgeschieden und 15 Entwürfe für die Weiterbearbeitung in 3er Teams in der 2.Phase ausgewählt wurden. Die Jury bestand aus Vertretern der fördernden Hessischen Ministerien, freien Architekten und dem Hauptsponsor Bau, der Deutschen Fertighaus Holding (DFH Haus GmbH).

Im Dezember 2013 fand die 2. Jury-Sitzung statt, in der 10 Projekte ausgeschieden und 5 Projekte für die finale Bearbeitungsstufe ausgewählt wurden. Die 5 Entwürfe wurden in Gruppen von 6-7 Studierenden in Arbeitsstudios bis zur entscheidenden Jury am 29.01.2014 weiter bearbeitet, in der der Siegerentwurf mit dem Leitthema „Dorf im Haus“ für die Realisierung ausgewählt wurde.

Dieser Entwurf wurde seit Februar 2014 von einer Gruppe aus 35 Studierenden aller Studienstufen in der Ausführungsplanung baureif geplant.

Im Sommer wurde Cubity auf dem Solar Decathlon 2014 Europe in Versailles als Sonderbeitrag einem breiten Fachpublikum vorgestellt.

Konzept:

Der von der Jury gewählte und für die Realisierung vorgesehene studentische Entwurf „Dorf im Haus“ widmet sich dem Thema des „Energy-Plus and Modular Future Student Living“.

Das räumliche Konzept des Entwurfes folgt dem Haus-im-Haus-Prinzip. Dieses besteht aus einer Halle, in die sechs zweigeschossige Wohnboxen, die sogenannten Cubes eingebettet sind. Diese gruppieren sich um einen großen zentralen Gemeinschaftsbereich, den sogenannten „Marktplatz“. Insgesamt können in CUBITY zwölf Studenten untergebracht werden.

Der großzügige Eingangsbereich wird erdgeschossig barrierefrei erreicht. Eine diagonale Folge aus Gemeinschaftszonen leitet den Blick vom Eingangsbereich über den Marktplatz, Kochzone/ Empore bis in den Bereich der Außenterrasse.

Das Obergeschoss wird über einzelne Treppen erschlossen, die auf einer Galerie zu den Zugängen der Cubes führen. Jeder Cube erhält zudem seine private Vorzone. Eine Empore oberhalb der Kochzone kann von den Studenten zum Aufenthalt genutzt werden.

Das Entwurfskonzept entwickelte sich aus den Fragen „Wie möchten wir als Studierende leben?“ und „Welche Art von Wohnsituation kann unsere Bedürfnisse erfüllen?“

Eine Analyse offenbarte verschiedene Ebenen des Zusammenlebens und verdeutlichte, dass die gemeinschaftlichen Funktionen die privaten überwiegen. Es findet gleichsam ein Übergang vom Individuellen zum Gemeinschaftlichen, vom Kleinen zum Großen und vom Ungeteilten zum Geteilten statt.

Marktplatz:

Der Marktplatz stellt den zentralen von allen Bewohnern ganzjährig nutzbaren Gemeinschaftsraum dar. Zentral positioniert mit der direkten Verbindung zur Gemeinschaftsküche, ist dieser von allen Seiten einsehbar. Ein System aus Fußbodenheizung bzw. -kühlung gewährleistet den jahreszeitlich bedingten Temperaturenausgleich des Marktplatzes, der insgesamt als Zwischenklima konzipiert ist.

Besondere Bedeutung bekommt der raumhohe Vorhang, mit dessen Hilfe temporär der Marktplatz als „Mitte der Gemeinschaft“ mit hoher thermischer Behaglichkeit im Winter genutzt werden kann. Darüber hinaus dient der Vorhang als spielerisches Element, der den Raum spontan verändern kann.

Gemeinschaft

Das Konzept CUBITY strebt nach einer Optimierung der privaten Räume und einer Maximierung des Gemeinschaftsfläche. Der große Gemeinschaftsraum aus Marktplatz, Küchenzone, Empore und Terrasse kann von den Bewohnern frei bespielt werden und wird dabei den unterschiedlichen Alltagssituationen der Studierenden gerecht.

Die transparent-transluzente Hülle, die das Cluster umschließt, ist Ausdruck der Gemeinschaft. Ein Dorf im Haus, in dem Studenten Rückzugsorte, aber auch einen großen Bereich finden, in dem sie Augenblicke, Meinungen und Kulturen teilen dürfen.

Im Projekttitel CUBITY verbindet sich die Themen „cube, city und community“ als Ausdruck eines experimentellen Wohnkonzeptes, das nach dem Solar Decathlon Europe 2014 in Versailles auf dem Uni-Campus Lichtwiese in Darmstadt als

Cubes:

Ein wesentliches Leitmotiv bei der Gestaltung der einzelnen Cubes war der Grundansatz des minimalen, also des raum- und flächenoptimierten Wohnens.

Auf einer Grundfläche von nur 7,2m² ermöglicht ein entwickeltes raum- und funktionsoptimiertes Einbaumöbel, das gleichzeitig Bett, Schrank, Stuhl, Tisch, Beleuchtung, Elektroversorgung und Stauraum beinhaltet; eine vielseitige Nutzung des Wohnraumes.

Ergänzt wird der Wohnraum durch eine minimale Sanitärzelle mit WC, Dusche und Waschbecken. Ein zum Marktplatz orientiertes, raumhohes Fensterelement mit schmalem Öffnungsflügel stellt die Blick- und Kontaktbeziehung zwischen dem privatem Wohnraum und dem gemeinschaftlichen Marktplatz her. Über einen integrierten Sichtschutz, der Verschattung und Verdunkelung gewährleistet, wird die Privatsphäre in den Cubes gewahrt.

Erschlossen werden die jeweiligen Cubes im rückwärtigen, der Fassade zugewandten Teil. Diese Zwischenzone ist ein semi-privater Aufenthaltsraum für den jeweiligen Bewohner.

Die Wände der einzelnen Cubes sind in Holzständerbauweise mit einer innenliegenden Dämmung ausgeführt und werden mit OSB-Platten verkleidet.

Konstruktion:

Die Konstrukion folgt der Idee der Addition. Auf der 16m x 16m großen Plattform sind die Cubes auf zwei Ebenen um den zentralen Marktplatz angeordnet. Darüber spannt eine Hülle, die den inneren Außenraum zum Zwischenraum macht und im Wechselspiel mit den privaten Cubes Zwischenzonen zur gemeinschaftlichen Nutzung generiert. Primärkonstruktion Auf der quadratischen Grundfläche steht eine elementierte Brettschichtholz-Fachwerkkonstruktion. Die 6m hohen Außenwände bestehen aus V-förmig angeordneten Stützen, die jeweils an den Enden über Knotenbleche gelenkig angeschlossen und umlaufend miteinander gekoppelt sind. Auf den Stützenköpfen liegen BSH-Dachbinder, die ebenfalls einen Dreiecksverband und somit die schubsteife Deckenscheibe ausbilden.

Sekundärkonstruktion Die einzelnen BSH-Dachbinder tragen eine Brettstapeldecke mit zentraler Oberlichtöffnung. Den Dachrand bilden schlanke BSH-Attikabinder. Horizontal vor den Wänden durchlaufende Fachwerk-Fassadenriegel dienen sowohl der Befestigung der Polycarbonatfassade, als auch den transparenten Eckverglasungen und leiten die Windkräfte in die Primärkonstruktion ein. Der obere Raumabschluss des Hauses wird über die Brettstapeldecke mit Warmdachaufbau hergestellt.

Energiekonzept:

Die Entwicklung des Energiekonzeptes und seine technische Umsetzung ist eng mit den architektonischen und soziologischen Grundfragestellungen des Projektes verbunden. Die Fragen nach zeitgenössischen Formen des gemeinschaftlichen Wohnens sind in Zeiten gewachsener Sensibilität für Klima- und Nachhaltigkeitsthemen untrennbar mit der Frage nach dem Preis ihrer Umsetzbarkeit verbunden. Im Begriff der „Suffizienz“ werden „Quadratmeter“ und „Kilowattstunde“ zu der Frage zusammengeführt: Was brauchen wir wirklich? Um zu ihrer Beantwortung beizutragen, sollen mit dem CUBITY – Projekt die „Randbedingungen des Gelingens“ erforscht werden. Das bedeutet auf der technischen Ebene zunächst, die in Normen festgeschriebenen Komfortansprüche in Frage zu stellen ohne aber dabei die Behaglichkeitskriterien aus den Augen zu verlieren.

Analog der räumlichen Differenzierung ist das Gebäude in einzelne klimatische Schichten zoniert und wirkt dabei wie eine temporäre Zwiebel.

Belüftung

Die Gemeinschaftsbereiche in CUBITY werden natürlich belüftet. Die Position der Lüftungsöffnungen (Eckfenster / Oberlicht) gewährleisten eine natürliche Thermik und verhindern die sommerliche Überhitzung. Lediglich die Wohnkuben erhalten eine Abluftanlage. Die Luftströmung wird dabei so geführt, dass eine maximale Vortemperierung erfolgen kann.

Heizen + Kühlen

Gespeist werden die Heiz- und Kühlflächen im Hallenboden, bzw. der Abhängedecken der Cubes über die jeweiligen Pufferspeicher einer reversiblen Luft-Wasser-Wärmepumpe.

Die Vorerwärmung des Trinkwassers erfolgt darüberhinaus ebenfalls über einen Heizwasser-Wärmespeicher.

Begrünung

Das Grundstück in Darmstadt weist an der Südseite einen erhaltenswerten Baumbestand auf, der die Fassade im Sommer teilweise verschattet. An der Westfassade und an der Ostfassade ist geplant, den sommerlichen Wärmeschutz über Fassadenbegrünung zu verbessern.