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Wenn zwei Welten aufeinandertreffen - wie die besondere Stahl- und Gebäudehülle des preisgekrönten Jedlik-Anyos-Gymnasiums entstand - Interview

Veröffentlicht

2023. 07. 06. 09:44

bim.GROUP konnte bei der Entwicklung der komplexen Struktur auf ein Jahrzehnt an Erfahrung zurückgreifen.

Die Ingenieure von bim.GROUP Kft. haben das neue Gebäude des Jedlik Ányos Gymnasiums in Csepel mit (für Ungarn) innovativen parametrisch-algorithmischen Entwurfsmethoden entworfen. Die künftige Bildungseinrichtung ist noch nicht ganz fertiggestellt, aber sie hat bereits den zweiten Platz in der Region bei den Construsoft TEKLA BIM Awards 2023 gewonnen, sowie zwei öffentliche Abstimmungspreise, die bim.GROUP für die internationale Runde des Wettbewerbs qualifizieren.

Das Planungsbüro sowie mehrere weitere Unternehmen und strategische Partner von KÉSZ Csoport haben bei dem spektakulären Projekt des Jedlik Ányos Gymnasiums bedeutende Aufgaben übernommen: Im Auftrag des Hauptauftragnehmers LATEREX Építő Zrt. übernahm die bim.GROUP Kft unter anderem die Konstruktion der Stahlkonstruktion und der Gebäudehülle des mit einem neuen, modernen Flügel erweiterten Gebäudekomplexes. Die komplette Ausführung der Stahlkonstruktion und der Fassadenverkleidung übernahm die KÉSZ Metaltech Kft. Den Zuschlag für die Stahlkonstruktion erhielt die KÉSZ Ipari Gyártó Kft.. Weitere Kooperationspartner waren dvb Kft., die den vorgefertigten Stahlbeton herstellten, sowie Baumetall Design Kft., die die Dachplatten produzierten. Übrigens wurde die Ausführungsplanung des Gebäudes ebenfalls von bim.GROUP als Generalplaner durchgeführt, sodass es aufgrund der Vorkenntnisse und der fachlichen Erfahrung naheliegend war, dass das Unternehmen auch mit der Konstruktion des Daches beauftragt wurde.

Arnold Gyuricza, Projektleiter Tragwerksplanung und Ádám Szabó, Senior Architectural Designer, General Project Manager

Im Rahmen der Entwicklung wurde ein neues Schulgebäude mit einem einzigartigen, auf die Bedürfnisse von Csepel zugeschnittenen Erscheinungsbild - einschließlich eines Gemeinschaftsraums/einer Aula - errichtet, das nun kurz vor der Übergabe steht und von außen im Wesentlichen seine endgültige, spektakuläre Form erhalten hat. Die bim.GROUP-Spezialisten, Adám Szabó, Senior Architect, General Project Manager, und Arnold Gyuricza, Project Manager, Structural Design, stellten die Planungsaufgaben aus ihrer jeweiligen Perspektive vor.

Es wurden die Vorteile flexibler, parametrisierter, algorithmengesteuerter Entwurfsprozesse erörtert und anhand von Beispielen erläutert, warum dies bei der Entwicklung des Yedlik Ányos-Projekts in Form von Entwurf und Bau besonders nützlich war. Bei dieser Art von Projekt gehen Planung und Bau Hand in Hand, und die Zusammenarbeit ist für den Kunden von Vorteil.

Die Pläne beruhen auf einem Konzept der Einwohner von Csepel

Ádám Szabó wies darauf hin, dass die Entwurfsaufgabe selbst ein mehrstufiger Prozess war. "Zunächst wurde ein Konzeptplan erstellt. Dieser wurde noch nicht von uns gezeichnet, wir haben uns nicht einmal an der Ausschreibung beteiligt, aber Zoltán Reznicsek und sein Team von jungen Architekten haben Skizzenpläne erstellt. Danach hat die Gemeinde die weiteren Planungsarbeiten ausgeschrieben, wiederum im Rahmen einer Ausschreibung. Der Vorgänger von bim.GROUP, BIM Design Kft., gewann die Ausschreibung: Zunächst wurden die Genehmigungs- und dann die Ausschreibungsunterlagen erstellt. Nach einer kurzen Pause bis zum Abschluss der eigentlichen Ausschreibung wurde die Entwurfsmethode design and build angewandt, um den heutigen Stand der Dinge zu erreichen."

Unsere Interviewpartner lieferten die meisten detaillierten Informationen über den interessantesten Teil des Gebäudeentwurfs - und den für Fachleute und Laien gleichermaßen sichtbarsten. Es handelt sich um die Lobby und die sie überdeckende "Freiform"-Stahlkonstruktion im neu errichteten Teil des Gebäudes:

"Der Entwurf wurde mit Hilfe von Csepel und Menschen, die eine Schlüsselrolle im Leben der Schule gespielt haben, vorbereitet. Von Anfang an wurde ein Gremium gebildet, um die Erwartungen zu diskutieren und festzulegen. Aus unserer Sicht war dies ein sympathischer Ansatz, der dem Entwurf selbst zugute kam, und die Tatsache, dass der Kunde alle Aspekte im Voraus formuliert hatte, verkürzte auch die Entwurfszeit erheblich" - sagte Ádám Szabó und wies auf einen positiven Faktor hin, auf den die Spezialisten von bim.GROUP mit ihren eigenen Lösungen aufbauen konnten.

Zum einzigartigen Design des Auditoriums sagte Arnold Gyuricza: "Wir haben eine riesige Tragstruktur - 84 Meter lang und 25 Meter breit - entworfen, die ein längliches und langgestrecktes Auditorium bedeckt. Auf den von unten sichtbaren Stahlrahmen wurde ein Metalldach Zambelli RIB-ROOF mit einer Rainscreen-Abdeckung und in der Mitte eine Glaskuppel gesetzt. Die Stahlkonstruktion wird von zwei monolithischen Stahlbetonträgern getragen, die im Grundriss und in der Höhe gebogen sind. Der Stahlrahmen wurde ebenfalls so gestaltet, dass er den Konturen der umlaufenden Balken entspricht.

Produktions- und montageoptimiertes Tragwerkskonzept

Der Ingenieur erzählte uns von der geschichteten Stahlstruktur: mehrere Abschnitte von bim.GROUP arbeiteten daran. "Im Laufe der Jahre ist es bei den 'Bein'-Projekten der KÉSZ-Gruppe zur gängigen Praxis oder sogar zur Notwendigkeit geworden, dass wir hier auch Probeproduktionen und Probemontagen durchführen, um eine für die Produktion und Montage optimierte Tragstruktur zu entwerfen", fügte er hinzu.

Anschließend wurde erörtert, dass das Optimum eine konzertierte Aktion zwischen Konstruktion, Fertigung und Montage erfordert, so dass jeder seine eigenen technischen Erkenntnisse und Fähigkeiten in den Prozess einbringt. Bei der KÉSZ Csoport ist dies nun Routine, und die vereinbarten Konstruktionslösungen können in einer Probeproduktion und -montage weiter verfeinert und nach bestimmten Maßstäben optimiert werden.

Mit einigen wenigen, für das Trägersystem geeigneten Typenlösungen lässt sich das komplette Konstruktionsmodell relativ einfach und kontrolliert mit Hilfe der parametrisch-algorithmischen Konstruktion für jede beliebige Geometrie erstellen. In einem solchen Prozess ist es relativ einfach, die Ergebnisse der Testproduktion und des Testaufbaus zu integrieren, was letztlich sowohl die Durchlaufzeiten als auch die Kosten reduziert.

"Mit dem algorithmischen Entwurf ist es möglich, weitere Entwurfsfehler in der Struktur zu vermeiden, da alle Operationen mathematisch perfekt genau sind. Es gibt keine wesentlichen Standortprobleme oder Schwierigkeiten mehr"

- fassen die Ingenieure zusammen.

Die Parameter können geändert werden, der Algorithmus errechnet das Endergebnis

Arnold Gyuricza und Ádám Szabó waren gerne bereit, diese Lösung näher zu erläutern: "Wir verwenden eine parametrisch-algorithmische Entwurfsmethode, die wir so nennen, weil eine unserer Hauptüberlegungen bei ihrer Anwendung darin besteht, die Struktur mit Parametern zu modellieren, die bei Bedarf eine einfache Neuberechnung des Entwurfs ermöglichen. Die von uns verwendete Arbeitsmethode ist nicht nur ein Werkzeug für die Optimierung, sondern auch ein Werkzeug für die Komplexität der Aufgabe im Allgemeinen. Durch ihre Anwendung ist es möglich, sowohl die Konzeption als auch den Vorentwurf, die Entscheidungsvorbereitung und die Modellierung des Produktionsentwurfs zu beschleunigen und damit sowohl Zeit als auch Kosten zu reduzieren.

Ändern sich z.B. die Anforderungen des Kunden oder die Vorgaben des Lieferanten - er kann z.B. Glasscheiben mit einer anderen Geometrie liefern als ursprünglich vorgesehen - dann kann das gesamte Konzept schnell, dynamisch, in kurzer Zeit und automatisch mittels eines Algorithmus geändert werden. Alle Änderungen erfolgen sequentiell."

Wie die Ingenieure erklärten, bedeutet dies für den Laien, dass, wenn einer der Projektbeteiligten beschließt, dass etwas geändert werden muss, dies mit einem Knopfdruck nachverfolgt werden kann: Das Modell wird sehr schnell alle notwendigen Änderungen nachverfolgen und generieren. Den Code dafür zu schreiben, ist ein längerer Prozess, aber die größere anfängliche Zeitinvestition wird sich später in allen Bereichen auszahlen.

Obwohl die Erstellung von Plänen eine zeitaufwändige Phase ist, zahlt sie sich langfristig aus. "Der Prozess der Etablierung dieser Planungskultur im Unternehmen begann vor etwa zehn Jahren, und im Laufe der Jahre haben wir uns das dafür notwendige technische Wissen angeeignet. Bei der Komplexität der heute zu erwartenden Designaufgaben ist dieser Ansatz und dieses Instrumentarium notwendig. Beim Projekt des Jedlik Ányos Gymnasiums beispielsweise wäre der Entwurf einer Freiformstruktur mit herkömmlichen manuellen Methoden sehr schwierig oder in einigen Fällen sogar unmöglich gewesen" - so Ádám Szabó, der auf die Wirksamkeit des Systems hinweist.

Wo scheint die Sonne in der glasüberdachten Lobby?

Obwohl die Zeit nicht ausreichte, um auf alle Elemente des komplexen Designs einzugehen, sagte Adam Szabó: "Um das Konzept der Aula und des Glasdachs zu entwickeln, mussten wir auch berücksichtigen, welche obligatorischen Schulveranstaltungen es gibt. Ob Schuljahresbeginn, Schuljahresende, Schulabschluss, nationale Feiertage: Das sind die Zeiten, in denen viele Menschen zur gleichen Zeit am gleichen Ort zusammenkommen. An diesen Tagen mussten wir den Lauf der Sonne im Auge behalten, welche Flächen durch das Glasdach am stärksten erwärmt werden würden. Wir mussten entscheiden, wie wir die Glaskonstruktion im Hinblick auf die Wärmebelastung dimensionieren und wie wir die Schichtung der Glaskonstruktion verändern konnten, um die Wärmebelastung zu verringern. Ziel war es, auch bei großen Menschenmengen eine angenehme Temperatur aufrechtzuerhalten, ohne Punkte zu schaffen, an denen die durch das Glas gebündelte Hitze die Bewohner in Ohnmacht fallen lassen könnte. Dies wurde erfolgreich erreicht."

Die Erfahrung machte die komplexe Aufgabe zur Routine

"Das Projekt in Csepel erfüllt das Büro mit großem Stolz, unter anderem, weil wir es trotz seiner Komplexität routiniert bewältigen konnten. Ich habe mich auch deshalb beworben, weil dieser innovative und zukunftsweisende Entwurfsprozess und die Arbeitsweise für dieses Projekt schon allein wegen seiner Form notwendig waren. Ein echtes Prestigeprojekt" - - sagte Arnold Gyuricza und fügte hinzu:

"Wir haben eine sehr positive Erfahrung in der Zusammenarbeit und Kooperation mit den an der Umsetzung beteiligten Unternehmen gemacht, sowohl was die Professionalität als auch die Einstellung betrifft, und dafür möchten wir ihnen danken. Insbesondere möchten wir die Fachleute von KÉSZ hervorheben, die mit ihrem Wissen über die Produktion und die Installation einen großen Beitrag zu den endgültigen technischen Lösungen geleistet haben. Abschließend möchte ich sagen, dass wir im Namen aller Mitarbeiter von bim.GROUP Kft. sehr stolz auf das Ergebnis sind."

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