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(deutsche Version nachfolgend)
The optimization of the project’s natural ventilation concept is the driving force behind how materials were chosen for Cristalerias Planell. Precast concrete and brick are highly efficient at storing and exchanging energy over a short period of time, which in this case is used in this building to exploit the differences in temperature between day and night. To maximise potential energy exchange, the materials are moulded and porous and the ceiling has a beam structure, which doubles the surface for energy exchange and is, therefore, more effective. As the embodied energy – the hidden energy used for extraction, production, shipping, construction and recycling – is relatively high for brick and concrete, it is important to take into consideration the amount of time the building is going to be used. For Cristalerias Planell the architects calculated the energy savings that are achieved by using materials with high thermal mass, such as concrete and brick, considering 100 years of building use, which justifies the investment in the higher amounts of energy used in construction. All structural elements of the building are visible and contribute to passive energy exchange. They are also connected with the active heating and cooling system via a geothermal heat pump. Instead of simply performing a mechanical service function, building ducts are also designed to be structural and are left exposed to further profit from energy exchange.
The brick walls are designed in relation to their respective structural loads. Therefore, at the bottom of the walls very strong bricks are used, in the middle of the wall less expensive bricks are utilised, which can carry only lower loads, and at the top very light bricks are used, as they only have to support the roof. This pragmatic approach generates a natural tectonic in the building’s structural expression, also creating a link to other examples of similar approaches throughout architectural history, although this formality was not a consideration for the architects.
© Adrià Goula
Another aspect where Harquitectes show a real consciousness in the efficient use of materials is in their approach to the existing facades.
The competition brief required the conservation and integration of two facades that are part of Barcelona’s cultural heritage. Harquitectes’ approach was detached from any nostalgic sentiment. Their interest was mainly pragmatic – they simply considered what qualities these facades still had. The first point was structural ability: what loads would they still be able to carry, and the second point was the mass of the existing facades and their energy saving potential: could they be used to help manage the microclimate of the atrium spaces?
© Adrià Goula
Almost all of the materials used in Cristalerias Planell serve more then one purpose. They are structural, contribute to maximising passive energy exchange, transport active energy, and, especially in the case of the brick walls, have the ability to absorb and emit humidity and therefore play an important role in the creation of a pleasant microclimate.
© Adrià Goula
Take 2: Materialität
Die Optimierung des natürlichen Lüftungskonzepts bildete das wichtigste Auswahlkriterium bei der Materialwahl für das neue Gebäude der Cristalerias Planell. Betonfertigteile und gebrannte Ziegelsteine sind in der Lage Energie am Tag aufzunehmen und in der Nacht wieder abzugeben, um im Gebäude die Temperaturschwankungen zu verringern. Um den potentiellen Energieaustausch zu maximieren, sind die Materialien porös und die Bauteile so geformt, dass sich die Oberflächen vergrössern. So weisen zum Beispiel die Geschossdecken eine Balkenstruktur auf, die die für den Energieaustausch zur Verfügung stehende Fläche verdoppelt und daher effektiver ist. Da die graue Energie – die versteckte Energie, die für Gewinnung, Produktion, Transport, Bau und Recycling verwendet wird – für Ziegel und Beton relativ hoch ist, ist es wichtig, die Zeit zu berücksichtigen, die das Gebäude in Betrieb sein wird. Für den Einbezug einer Betriebszeit von 100 Jahren berechneten die Architekten grosse Energieeinsparungen, welche durch den Einsatz von Materialien mit hoher thermischer Masse wie Beton und Ziegel erzielt werden. Die bei der Erstellung anfallende Mehrenergie ist daher, über die ganze Lebensdauer des Gebäudes berechnet, gerechtfertigt. Alle strukturellen Elemente sind als Teil der Architektur sichtbar und tragen zum passiven Energieaustausch bei. Da auch die Belüftungskanäle offen, ohne Verkleidung und Dämmung in den tragenden Bauteilen geführt sind, tragen auch diese weiter zum Energieaustausch bei. Direkt in die Geschossdecken eingelassen sind Heiz- resp. Kühlschlangen, welche mit der Erdwärmepumpe aktiv genutzt werden und die ganze Gebäudestruktur aktivieren. Auf zusätzliche Schichten, wie Verputze oder Unterlagsböden, welche den Energieaustausch reduzieren würden, wurde konsequent verzichtet.
Die Ziegelwände sind in Bezug auf ihre jeweilige strukturelle Belastung ausgelegt. Deshalb wurde der untere Teil der Wände aus sehr belastungsfähigen Ziegelsteinen erstellt, da diese die grösste Last aufnehmen müssen. In der Mitte der Wand wurden weniger belastbare Ziegelsteine verwendet, die geringere Lasten tragen können und zuoberst wurden sehr leichte Ziegelsteine eingesetzt, da diese nur die Lasten der Dachkonstruktion aufnehmen müssen. Diese pragmatische Herangehensweise erzeugt eine sichtbare Tektonik, ein Thema das in mehreren Epochen der Architekturgeschichte ein zentrales Element darstellte und somit einen Bezug zu diesen herstellt, obwohl diese Formalität von den Architekten nicht beabsichtigt war.
Ein weiterer Aspekt, bei dem Harquitectes ein ausserordentliches Bewusstsein für die Verwendung und Reduzierung von Materialien zeigen, ist der Umgang mit den bestehenden Fassaden. Die Wettbewerbsausschreibung sah die Erhaltung und Integration von zwei bestehenden Fassaden vor, die zum erhaltenswerten Kulturerbe Barcelonas zählen. Die Herangehensweise der Architekten distanziert sich klar von einer nostalgischen Absicht,. Das Interesse der Architekten folgte einem pragmatischen Ansatz – für sie war ausschlaggebend, welche Qualitäten die Fassaden in ihrer vorhandenen Substanz noch haben. Erster Punkt war die strukturelle Fähigkeit: Welche Lasten würden die Fassaden heute noch übernehmen können, und der zweite Punkt war die vorhandene Masse der Fassaden und ihr Potenzial als Energiespeicher: Könnten sie dazu verwendet werden, das Mikroklima der Atrien zu verbessern? Das ausgearbeitete Projekt bedient sich somit der effektiven Qualitäten und erreicht so einen höchst effizienten Umgang mit den Ressourcen.
Fast alle im Gebäude der Cristalerias Planell verwendeten Materialien dienen mehr als einem Zweck. Sie sind strukturell, tragen zur Maximierung des passiven Energieaustausches bei, transportieren aktive Energie, oder wie im Fall der Ziegelwände, tragen zur Kompensation von Feuchtigkeit bei, in dem sie diese absorbieren und abgeben, und somit eine wichtige Rolle bei der Schaffung eines angenehmen Raumklimas spielen. Überdies trägt die gewählte Oberflächenbeschaffenheit der Bauelemente zu einer angenehmen Raumakustik bei.