PRESSEMITTEILUNG

Harvard University: SEC Complex

Hocheffiziente Fassaden mit innovativer Verschattung und Lichtlenkung

GUNDELFINGEN, SEPTEMBER 2021. Im Herbst 2021 will die Harvard University ihren neuen Wissenschafts- und Ingenieurkomplex  SEC eröffnen. Verkleidet wurde der Neubau mit hocheffizienten und ineinander verschachtelten Stahl- und Aluminiumfassaden. Über eine geometrisch optimierte Verschattung mit den weltweit ersten hydrogeformten Edelstahlblechen in einer Fassade wird der solare Wärmeeintrag reguliert. Lichtblenden lenken das Tageslicht zudem in die Innenräume.

Der Science and Engineering Complex (SEC) auf dem Allston Campus, der sich  über 150 Meter entlang der Western Avenue in Boston erstreckt, ist der größte Neubau der Harvard University der letzten Jahrzehnte. Auf einer Nutzfläche von rund 50.000 Quadratmetern werden verschiedene Bereiche der Ingenieurwissenschaften untergebracht.

Speziell dimensionierte Edelstahlbleche schirmen die Sonnenwärme im Sommer ab und lenken Tageslicht nach innen

Als eines der energieeffizientesten Laborgebäude mit einer Zertifizierung in LEED-Gold erreicht die Fassade des SEC einen Wärmedurchgangskoeffizienten von weniger als 0.9 W/m²K. Hochtransparente Glasbänder im Sockel öffnen das Gebäude nach außen zur Umgebung. Fünf gläserne Eingangsfassaden, die in den Komplex eingeschnitten sind, erstrecken sich über zwei Stockwerke und gliedern das Gebäude.

Im zweistöckigen, transparenten Sockel befinden sich allgemein zugängliche Räume wie die Bibliothek und ein Café sowie Unterrichts- und Aufenthaltsräume. Lichtblenden verschatten diese Bereiche und lenken das Tageslicht tief ins Innere des Gebäudes. In den vierstöckigen Forschungsboxen über dem Sockel sind die Labore angeordnet, die mit speziell angeordneten Edelstahlblechen zur Verschattung verkleidet sind. Sie geben den Boxen nicht nur ein einheitliches Erscheinungsbild, sondern schirmen die Räume in den wärmeren Monaten vor Sonnenwärme ab, während sie im Winter, wenn die Sonne tiefer steht, Sonneneinstrahlung zulassen und so die Kühl- und Heizlast reduzieren. Dazu wurden die Elemente entsprechend Ausrichtung und Sonnenwinkel dimensioniert. Gleichzeitig sind sie so angeordnet, dass sie das Tageslicht nach innen reflektieren und große Sichtöffnungen bieten. An der terrassenförmigen Südseite öffnen Gartenfassaden den Komplex zum Park.

Vertikal verbunden sind die sechs oberirdischen und die beiden unterirdischen Ebenen durch ein zentrales Atrium, das alle Stockwerke mit Tageslicht versorgt. Dieses Atrium ist das kommunikative Zentrum und kann für Freiluftveranstaltungen genutzt werden. Daneben befinden sich kleinere Atrien in einzelnen Gebäudebereichen.

Unterschiedliche Fassadentypen mit öffenbaren Elementen

Die Gebäudehülle des SEC hat Fassadenbauer Gartner aus vielen unterschiedlichen Fassadentypen gefertigt, darunter eine elementierte Fassade aus Aluminium, Pfosten-Riegel-Fassaden aus Stahl, hängende Pfosten-Riegel-Fassaden aus Stahl, Verschattungselemente, tiefgezogenen Edelstahlbleche sowie öffenbare Klappfenster und Lamellenfenster. Die verhältnismäßig kleinen Bauteile mit mehreren Schnittstellen sind zudem ineinander verschachtelt und konstruktiv anspruchsvoll. Da Behnisch Architekten in Boston und die Harvard University möglichst viel Energie einsparen wollten, mussten alle Fassaden öffenbare Elemente zur natürlichen Belüftung aufnehmen und hohe thermische Anforderungen erfüllen.

Filigrane Stahlfassaden mit  vorgehängten hydrogeformten Edelstahlblechen

Die Forschungsboxen wurden mit einer 7.600 Quadratmeter großen Screen-Fassade aus Stahl und 3-fach-Isolierglas mit einer Sonnenschutz- und einer Wärmeschutzbeschichtung verkleidet. An diese Pfosten-Riegel-Fassade mit einem Achsmaß von 1600 mm sind Edelstahl-Verschattungen vorgehängt. Auf Vorschlag von Gartner ersetzen diese tiefgezogenen Edelstahlbleche, die während der Designphase kontinuierlich zur besseren Beschattung und Belichtung weiterentwickelt wurden, traditionell gebogene und geschweißte Bleche. Die rund 12.900 Edelstahlbleche in einer Größe von 600 x 600 mm wurden mit Wasserdruck in eine Form gepresst, da die komplexen Geometrien in einer traditionellen Blechfertigung nicht hergestellt werden können. Das „hydroforming“, das in der Herstellung von Bauteilen für die Nahrungsmittel- und Fahrzeugindustrie üblich ist, wurde hier erstmals im Fassadenbau angewendet. So erhielt der Architekt mehr Gestaltungsmöglichkeiten einschließlich organischer Formen. Auch die Sonneneinstrahlung und der Blendschutz konnten über dieses Herstellungsverfahren optimiert werden. Da die komplexen Geometrien nicht mit einem Zug gefertigt werden konnten, mussten die Bleche geglüht und ein zweites Mal gepresst werden. Danach wurden sie mit einem 3D-Laserroboter zugeschnitten und erhielten mehrere hundert Löcher pro Blech. Zuletzt wurden sie bestrahlt, um eine matte Oberfläche zu erzielen.

Einzigartig ist auch die Konstruktion der vorgespannten Zugstabfassade, da die Bleche und Zugstäbe über bis zu 4,5 Geschosse gespannt sind. Zugstäbe mit 16 mm Durchmesser mussten extra für dieses Projekt hergestellt werden. 570 Stahlfedern mit 120 mm Durchmesser, die jeweils auf der Baustelle auf 760 kg vorgespannt wurden, spannen die Stäbe und bieten auch bei großen Temperaturschwankungen eine gleichmäßige Stabilität. Sie sind an großen Stahlkragarmen befestigt, die oben und unten um den Gebäudeumriss angeordnet sind und die Edelstahlbleche vor der eigentlichen Stahlglasfassade wie eine Zweite-Haut-Fassade positionieren.

Elementierte Aluminiumfassaden mit statisch aktivierten Beschattungen aus bis zu 25,5 m langen Lochblechen

Die Gartenfassaden bestehen aus einer 9.100 Quadratmeter großen elementierten Aluminium-Fassade, die für die Terrassen zurückgesetzt ist, sowie auf der Südseite aus vorgehängten Beschattungselementen, die an Stahlkragarmen befestigt ist.

Mit einem Stahl-Zugstabsystem sind die 3.000 Quadratmeter großen Atriumfassaden mit einem Achsmaß von 3657 mm von oben aufgehängt. Da sie nicht den Windlasten standhalten, mussten die Beschattungselemente statisch aktiviert werden, um die mit einer Bautiefe von 50 mm sehr filigrane Fassade auszusteifen. Die 1,6m breiten und bis zu 25,5, langen Beschattungselemente bestehen aus 5 mm starken Lochblechen aus Edelstahl.

Die fünf Eingangsfassaden erstrecken sich über zwei Geschosse und umfassen 1.000 Quadratmeter. Diese Pfosten-Riegel-Fassade aus Stahl hat ein Achsmaß von 1.600 mm mit einem raumseitig vollverglasten Windfang.

Zur natürlichen Belüftung wurden 480 Fenster in die Fassaden integriert, von denen 60 motorisch und 420 mit einer Handkurbel geöffnet werden können. Zudem 52 motorisch betriebene Lamellenfenster. Die motorisch betriebenen Fenster dienen zudem als Rauch- und Wärmerabzug-Fenster (RWA).

Bautafel

Bauherr: President and Fellows of Harvard College
Planung: Behnisch Architekten, Boston
Bauleitung: Turner Construction, Boston
Fassadenberater: Knippers Helbig, Stuttgart
Fassade: Josef Gartner, Gundelfingen

Josef Gartner GmbH

Mit seinen Fassaden aus Aluminium, Stahl und Glas prägt die Josef Gartner GmbH zahlreiche Architekturikonen. Von der Elbphilharmonie in Hamburg bis zur neuen Apple-Zentrale im kalifornischen Cupertino. Bei großen und komplexen Bauprojekten ist Gartner weltweit eine der ersten Adressen für hochwertige Fassaden, die sich vor allem durch Ingenieurkunst, handwerkliche Präzision und höchste Qualität auszeichnen. Weltweit beschäftigt das Unternehmen mit Hauptstandort in Gundelfingen an der Donau über 1.500 Mitarbeiter. Seit 2001 gehört das 1868 gegründete Familienunternehmen zur italienischen Permasteelisa Gruppe.

Nähere Informationen:
Jürgen Wax, Geschäftsführer Josef Gartner GmbH, und Birgit Hafner, Manager Corporate Communications, Gartnerstr. 20, 89423 Gundelfingen, Tel.: 090 73 84 0

Dr. Jochen Mignat, Dr. Mignat PR, Am Hexenpfad 11, 63450 Hanau, Tel. +49 6181 507 91 0, pr@mignat.de