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Stein
HolzFiligranbau
MassivbauLehm (Adobe)
Bambus
Ziegel
Hybrid (= organisches Geflecht mit Lehmüberzug) Mischbau
Aus: Sascha Roesler: Konstruktion der Konstruktion,
eine Diskursgeographie des aussereuropäischen Hausbaus,
Dissertation ETH Zürich 2010.
Stein
HolzFiligranbau
MassivbauLehm (Adobe)
Bambus
Ziegel
Hybrid (= organisches Geflecht mit Lehmüberzug) Mischbau
Aus: Sascha Roesler: Konstruktion der Konstruktion,
eine Diskursgeographie des aussereuropäischen Hausbaus,
Dissertation ETH Zürich 2010.
Stein
HolzFiligranbau
MassivbauLehm (Adobe)
Bambus
Ziegel
Hybrid (= organisches Geflecht mit Lehmüberzug) Mischbau
Aus: Sascha Roesler: Konstruktion der Konstruktion,
eine Diskursgeographie des aussereuropäischen Hausbaus,
Dissertation ETH Zürich 2010. Stein
HolzFiligranbau
MassivbauLehm (Adobe)
Bambus
Ziegel
Hybrid (= organisches Geflecht mit Lehmüberzug) Mischbau
Aus: Sascha Roesler: Konstruktion der Konstruktion,
eine Diskursgeographie des aussereuropäischen Hausbaus,
Dissertation ETH Zürich 2010.
Stein
HolzFiligranbau
MassivbauLehm (Adobe)
Bambus
Ziegel
Hybrid (= organisches Geflecht mit Lehmüberzug) Mischbau
Aus: Sascha Roesler: Konstruktion der Konstruktion,
eine Diskursgeographie des aussereuropäischen Hausbaus,
Dissertation ETH Zürich 2010.
Stein
HolzFiligranbau
MassivbauLehm (Adobe)
Bambus
Ziegel
Hybrid (= organisches Geflecht mit Lehmüberzug) Mischbau
Aus: Sascha Roesler: Konstruktion der Konstruktion,
eine Diskursgeographie des aussereuropäischen Hausbaus,
Dissertation ETH Zürich 2010. Stein
HolzFiligranbau
MassivbauLehm (Adobe)
Bambus
Ziegel
Hybrid (= organisches Geflecht mit Lehmüberzug) Mischbau
Aus: Sascha Roesler: Konstruktion der Konstruktion,
eine Diskursgeographie des aussereuropäischen Hausbaus,
Dissertation ETH Zürich 2010.
Bories in Gordes (F)
Häuser in Tahoua (Niger)
HolzkassettendeckeBeton bewehrt, Patent 1855
Stein, Gesteine
Kiese
Sand
Lehm
Erzgestein
Metall (Meteorit)
Baumsaft (Kautschuk)
Cellulose
BaumwolleRuten
Bäume
Lehm – Adobe
Lehm – Pisé
Ziegel / Klinker
Putz
Stroh
Stahlfasern
Glasfasern
Stahlbewehrungsnetz
Kunststofffasern
Hanfseil
Stahlkabel
Bretterverkleidung
Stahlträger
Kanthölzer
Mauer aus NatursteinMauer aus Lehm
Kragbogen Druckbogen
Lineares Sturzelement aus Holz
Rutenflechtwerk + Lehm
Riegelbau mit Ausfachung (Flechtwerk + Lehm)
Kraggewölbe, sogenanntes «falsches» Gewölbe
Betonkuppel Pantheon, Rom (I), 118–128 n. Chr.
Holz-Beton-VerbunddeckeHolz-Beton-Verbunddecke
Verbunddecke Stahl
Holoribdecken
Balkenlage
Sparrendach
Gitterkegel
Eckverzahnung Natursteinmauer
Optimierungen Schnittkonzepte
Eladio Dieste: Kirche von Atlántida (Uruguay) 1960
Félix Candela: Restaurant, Cuernavaca (Mexiko) 1958
Mies van der Rohe: Lake Shore Drive Apartments,Chicago (USA) 1951
Haus in Brione (CH)Wohn- und Torbau in Belfort (F)
Kornrad Wachsmann: Mobilar Structure, 1945
Fachwerk
Blockbau
Tafelbau
Mauerdimensionierung nach Rondelet, 1835
Villa Hadriana, Tivoli (I) 118–134 n. Chr Grundriss-Dispositive vs. Schnitt-Dispositive
Staufer & Hasler: Kantonsschule Wil (CH) 2004
light steel framing
Fabrik 19. Jh., Gusseisenstützen und Holzbalkendecken (verkleidet) Jurte in der Mongolei
Jurte (Gerüst) in der Mongolei
Riegelbau + Mauerfüllung
Owen Williams: Boots Factory, Beeston (UK) 1932
Speicherburg Ksar Ferich, Tunesien (Schottenprinzip)
Konstatin Melnikow: Atelier Melnikow, Moskau (Russland) 1929
Offenes Stahlgerüst
Temperaturphasenverschiebung
Hassan Fathy: Funktionsskizze Malqaf (Windfänger)
Traditionelles Bauernhaus mit «Heustock» im Jura (CH)
Mashrabiya
Lacaton & Vassal: Wohnhaus in Floirac (F) 1993
Massive Schale + Dämmschicht
Traditionelle Architektur am Tobasee in Indonesien
Bambusflechtwerk
Wärmedämmung in Holzrahmen
André Studer, Jean Hentsch: Habitat Marocain, Casablanca(Marokko) 1955
Malqaf – Windfänger
Häuser in Djennée (Niger)
Roger Boltshauser: Haus Rauch, Schlins (A) 2008
Kolosseum, Rom (I) um 80 n. Chr. (Opus Caementitium)
Sigurd Lewerentz: Kirche St. Peter, Klippan (S) 1966
Hütten aus Ruten und Lehm, Westafrika
Rathaus Bamberg (D) 14. Jh.
Pier Luigi Nervi: Palazzetto dello Sport, Rom (I) 1960
Apachen-Hütte, Nordamerika
Fritz Haller: Kantonsschule Baden (CH) 1964
Marcel Meili, Markus Peter: Holzfachschule Biel (CH) 1999
Schema und Grundriss-disposition Hofhaus
Patiohäuser in San Martin de Porre, Lima (Peru)
Plaza Mayor, Madrid (E), © 2013 Google, DigitalGlobe, BCN IGN España
Schema und Grundriss-disposition Verandahaus
Haus mit Garten, Massachusetts (USA)
Hochhäuser in Hongkong (China)
Einfamilienhäuser in Phoenix (USA) 1999
Mamluk Townhouse, Kairo (Ägypten)
Shapono-Rundhaus der Yanomami, Südamerika
André Studer, Jean Hentsch: Habitat Marocain, Casablanca (Marokko) 1955
Blockrand in Barcelona (E)
Massiv-, Misch- und Filigranbau weltweit
MassivbauLehm (Adobe)SteinZiegel
MischbauHybrid (=organisches Geflecht und Lehmüberzug)
FiligranbauBambusHolz
Henry H. Richardson: Gerichtshof, Pittsburgh (USA) 1888
Tafelbau
balloonframe
light steel framing
Riegelbau
Überlagerung von Grundriss- und Schnittlösung(«Sparmauer»)
Lehmziegel luftgetrocknet
MineralischStein, Gesteine (im Speziellen Kalk und Mergel) Kiese Sand Erden Tone, Lehm, Silte
späterErzgesteine –› Metalle
Verfügbarkeit und Mischungen Materieller ressourcen organischPflanzenfasern (Baumwolle) Haare (Felle, Wolle) Knochen Ruten, Geäst, Bambus Bäume
späterErzgesteine (Erze) –› Metalle Baumsaft (Kautschuk) –› Gummi Cellulose –› Viskose Erdöl –› Bitumen, Kunststoffe
1. rohstofferohstoffe sind stoffe und Materialien, die als potenzielle bauMaterialien zur Verfügung stehen und deMentsprechend Vorbereitet und «zugerüstet» werden.
MassiVbau«schwere bauweise»
MassiVe bauweise aus erden und gestein. bildet Massige, plastische, Meist schwere körper. die rauMbildung erfolgt unMittelbar.
filigranbau«leichte bauweise»
filigrane bauweise aus feingliedrigen, linearen eleMenten. bildet leichte, «luftige» strukturen. zur rauMbildung bedarf es koMpleMentärer MassnahMen.
MischbauMischbauweisen koMbinieren «das beste» Von beiden, sofern deMentsprechende ressourcen Verfügbar sind: frage: was ist die MotiVation zur koMbination?
2. ModuleModule entstehen durch eine erste Ver edelung der rohstoffe. die «bausteine» und «werkstücke» bilden die kleinsten für den bau zugerichteten grund koM ponenten.
aMorphe «gehäufe» (= in feuchteM zustand plastisch forMbar, härtend)
Lehm (modulare Handportionen) –› Adobe Lehm (gestampft in Schalung) –› Pisé Beton (gegossen in Schalung)
Modulare «bausteine» (= druckfest)
Steine (un- / behauen) Ziegel (luftgetrocknet / gebrannt) Klinker (hochgebrannt = gesintert)Zementsteine (modular, vorgefertigt)(Glas = Brocken aus Quarzsand und Silikat)
oberflächen (= «wände», 2d+)
Verputze, Schlämme Mosaik, Fliesen, Plattenbeläge (Stein- oder Kunststein)
MaterialMischungen(= zuMischen Von fasern zur bewehrung Mineralischer Materialien)
Lehm + Stroh Beton + StahlfasernBeton + GlasfasernBeton + KunststofffasernBeton + Stahlnetze
lineare, forMlabile Modulelange, organische MolekülkettenPflanzenfasern, Schnüre, Seile, Tierhaare, Kunststoffe und Kunststofffasern
lange anorganische MolekülkettenDrähte, Stahlkabel, Glas-, Keramik- und Kohlenstofffasern
Knoten (Verbindungen knüpfen)Textile Gewebe (Bespannungen) Bewehrung (Netze, Fasern, Kabel)
lineare, forMstabile Module steife Module: pfosten = Vertikal, balken = horizontalRundholz, Kantholz, Brettschichtholzträger, Stahlprofile
flexible bzw. elastische ModuleRuten, Geäst, Stangen, Bambusrohr, Stahlprofile
oberflächen (= «wände», 2d+)
formstabil, steif: Holzbeplankung (sägen) formstabil, formbar: Bleche (treiben) formlabil, flexibel: Textile (spannen)
3. eleMentezusaMMenfügen Von einzelnen Modulen zu eleMenten (bauteilen) sowohl in der Vertikalen als auch in der horizontalen.
eleMente VertikalMauer (= selbständiger 3dkörper, tragfähig und stabil)verzahnt (Steine / Ziegel / Lehm)gegossen (Beton / Lehm)
Öffnungen im Mauerkörper: «Löcher bauen»Bogen = lineare Überspannung (Spannweite / Stichhöhe)Leibung («Saum») = seitliche Fassung der Öffnung
eleMente horizontal(= beanspruchung auf druck)(= spannweiten: lehM 3–4 M, stein / ziegel 5 M, beton 6–7 M)
bogen (= lineare überspannung)Kragbogen Druckbogen (Radialbogen)
gewölbe (= 2d + bogen)Kraggewölbe Druckgewölbe (Radialgewölbe) gegossenes Gewölbe
kuppel (= rotationsbogen)KragkuppelDruckkuppel (Radialkuppel)gegossene Kuppel
eleMente Vertikalwand (= rahMen oder dünnwandige Mauer, tragfähig und nicht kippstabil)geschichtet – horizontal (Holz: Strick- / Blockbau)geschichtet und verleimt – vertikal (Holz: Tafelbau)gefügt, lineare Module (Holz / Stahl: Ständer-, Rahmen-, Riegel- / Fachwerkbau, light steel framing)
Öffnungen in der Wand: «strukturelle Öffnungen»
eleMente horizontal(= beanspruchung auf biegung) (= spannweiten: zelt 4–5 M, holz 5 M, stahl 8–10 M)
deckeBalkenlage KassettendeckeFlachdecke (Tafelbau)
dachSparrenlage (schiefe Balkenlage)StrickpyramideSchichtkuppel oder -kegel Gitterkuppel oder -kegelTensile Membranen (auf Zug beanspruchte Zeltstoffe)
4. struktur —strukturbildungprinzip der portikalitättragwerk stabilität erdbeben (starr – flexibel) feuerresistenz
eleMente Vertikal + eleMente horizontalMauerabwicklungMauerwinkel und -faltungenEckverzahnungenMauerkrümmungen
Mauerstärke b Richtwert bei frei stehender Mauer: B = 1/10 H (Mauerhöhe)
Optimierungen:Böschung (Schnittlösung)Stufung (Schnittlösung)Rippen (Grundrisslösung)Überlagerung von Grundriss- und Schnittlösungen
Masse Problematisch in Erdbebenzonen, da «starre» Strukturen mit vielen Lagerflächen (Lagerfugen = viele «Gelenke» im Schnitt)hohe Feuerresistenz
eleMente Vertikal MassiV + eleMente horizontal filigranMauern + decken (lehM oder Mauerbau)Mauer + Holzbalkenlage
Mauern + dach: (lehM oder Mauerbau)Mauer + Sparrenlage (schiefe Balkenlage)
eleMente Vertikal filigran + eleMente horizontal MassiVwand + decken (zeitgenössischer holzbau)Tafel-, Rahmenbau + Holzbeton-Verbunddecke
stützen + platten (stahlbeton)Stützen-Platten oder Wand-Platten-SystemeSchalen- und Falttragwerke
gerüst + decken (stahlbau)Stahlgerüst + Verbunddecken in Stahl (Profilblech + Beton)Stahlgerüst + Stahlbeton-Flachdecke (kraftschlüssig verdübelt)
eleMente Vertikal + eleMente horizontalwandabwicklung (= MaxiMale länge geMäss Modul [pfosten, balken])Wände (Strick-, Blockbau, balloonframe)Rahmen (2D+, Riegel-, Ständer- und Rahmenbau)Tafeln (Tafel-, Massivholzbau)
wandstärkeentspricht der Modul- oder Elementstärke Queraussteifung durch Stützstreben (Diagonalstäbe) bzw. Querwandanschlüsse Aussteifung (in Längsrichtung):DiagonalstrebenDiagonalschalung oder Paneelbeplankung
gitter (= «offene» gerüste [3d])«offene» Gerüste (3D) variable Steifigkeit = Flexibilität bei Erdbebengeringe Feuerresistenz
5. struktur —rauMbildungrauMbildung rauMkörnung öffnungsgrad
direkte, unMittelbare rauMbildung Kammerungen (+ Aussen-innen-Trennung)Raumkörnung in Abhängigkeit der RaumüberspannungKammerung –› Grundriss-Dispositive
öffnungsgrad: «too few openings»Perforation des Mauerkörpers: Die Öffnung (Fenster, Türe, Raumverbindung) als Störung im Mauergefüge
wählbare rauMbildungGrundrissbestimmt (z.B. Mauer-Decken-Systeme)SchottenprinzipSchnittbestimmt (z.B. Stützen-Platten-Systeme)
koMbinationenRiegelbau + Mauerfüllungen (Verschluss)Ständer + Glasmembran (Verglasung)Maueröffnung + Fensterelement (Rahmen)Stützen-Platten-System + curtain wall (Verglasung)
indirekte, Mittelbare rauMbildungOffene «Stützenraster», Gerüst- oder GitterstrukturenGitterstrukturen in Abhängigkeit von max. BalkenspannweiteOffene «Stützenraster» –› Schnitt-Dispositive(Ausnahme: Strick-, Block- oder Tafelbau in Holz = Kammerung)
öffnungsgrad: «too Many openings»Strukturelle Öffnungen (Rahmen- oder Gitterintervalle) Verschlüsse:Bespannungen (Zelte, Hütten)Bedeckungen (Dachkonstruktionen)Beplankungen (Holzbau, Stahlbau, Trockenbau)Füllungen (z.B. light steel framing)
6. struktur —kliMaäussere einwirkungen: teMperatur, wind, luftfeuchtigkeit, regen prinzip der therModynaMikenergiehaushalt
aufgeschichtete Masse (= tendenziell [luft] dicht)
wärmespeichernd (Temperaturphasen verschiebend)feuchtespeichernd windabschirmend
dachwenig Regen: Gewölbe, Kuppel (Lehm)viel Regen: Gewölbe, Kuppel (Stein, Beton)
öffnungen schaffen (= luftzirkulation)
Perforation der Masse –› Lüftungsöffnungen zur Abfuhrvon Wärme in heissen Klimazonen
«speicherkonzepte»schwer: eher viel graue Energie (für Produktion, Transport und Recycling)
fassadeMassive Aussenmauer + filigrane Mashrabiya (= windabschirmende Mauer mit winddurchlässigem Öffnungseinsatz [Filter / Fenster])Massive Aussenmauer + «Pufferzonen» (Loggia, Veranda, Wintergarten)Riegelbau + Mauerfüllungen (mit Abdichtung der Fugen)
«schichtensplit» (fassadenkonstruktion) massive Schalen + integrierte Dämmschicht nach demPrinzip Tragschicht, Dämmschicht, Schutzschicht (T– D – S)
dachviel Regen: Steildachwenig Regen: Flachdach (z.B. Balkenlage mit Lehmdeckschicht)viel Regen: Flachdach (z.B. Stahlbeton-Flachdecke mit Abdichtung)
offenes gerüst (= tendenziell [luft] offen)
wärmeabführendfeuchteabführendwinddurchlässig
dachviel Regen: Steildachwenig Regen: Flachdach
abschlüsse schaffen (= luftdichtigkeit)
Verdichtung des Gerüsts –› Windschutz, Wärmerückhalt in kalten Klimazonen
«däMMkonzepte»leicht: eher wenig graue Energie (für Produktion, Transport und Recycling)
lehMbauAdobe (von Hand)Pisé (mit Schalung)
MauerbauStein (unbehauen) Stein (behauen) –› StereotomieZiegel, Klinker (modulare Schalen)
betonbau Opus Caementitium: «Mauerbau» (als verlorene Schalung) + SchüttungBetonguss (mit Schalung)
7. bauweisen
8. typologienarchetypen der architektur Massstab s – M – l koMbinatorik der typen strategien der stadtVerdichtung
lehMbau («bewehrt»)Adobe (von Hand) auf Flechtwerk (Ruten = «Bewehrung»)
holzbau (riegelbau)Riegelbau + MauerfüllungRiegelbau + Flechtwerk + Adobe oder Verputz
stahlbetonbauStahlbewehrung + Beton (mit Schalung)Stahlbewehrung + Beton (Spritzguss oder Torkret-Verfahren)
hofhausnach innen zum Hof orientiert –› introvertiertäussere Mauerschale ≠ FassadeGrundrissdisposition «shelter»
Hofhaus mit privatem Hof (S)Quartier mit Hof- oder Patiohäusern (M)Stadtgefüge mit Platz («Hof») (L)
vertikale Addition Hofhaus –› nicht möglichhorizontale Addition Hofhaus –› dichte, flächige Ausbreitung
gerüst und zeltbauZelte (Gerüst + Bespannung: textile oder tensile Konstruktionen)Hütten (Flechtwerk aus Ruten, Geäst, Blattwerk und dergleichen)
holzbauStrickbau, BlockbauRiegelbau, RahmenbauTafelbau
stahlbauRahmenbau3D-Gitter
Verandahaus(= punkthaus / solitär)
nach aussen orientiert –› extrovertiertAusbildung von FassadenGrundrissdisposition «Tempel»
Punkthaus mit Veranda und / oder Garten
vertikale Addition Verandahaus –› Hochhäuserhorizontale Addition Verandahaus –› Reihenhäuser (einseitig oder back-to-back)
koMbinationen hofhaus + VerandahausHofhaus in FiligranbauweiseVerandahaus in Massivbauweise
eleMente Vertikal«wände» (= prinzip der bewehrung)Rutenflechtwerk + LehmbeschichtungenRiegel- und Fachwerkbau Stahlbeton
Öffnungen in der «Wand»:Sturz = lineare Überspannung (im Mauerwerk) aus Holz, Stahl, Stahlton, Stahlbeton
eleMente horizontal(= spannweiten: Verbunddecke holz 7–8 M / stahl 9–10 M, stahlbeton 7,5 M)
Verbunddecke (= prinzip der «Verlorenen schalung» Mit oder ohne Verdübelung)(Verbesserung von Tragfähigkeit, Brandschutz oder Schallschutz)Verbunddecken Holz: Holzbalkenlage + Beton oder LehmVerbunddecken Stahl: Profilblech + Beton
stahlbetonFlachdeckegegossenes Gewölbegegossene KuppelFaltwerke
archetypen der konstruktion
Plakat_DP_GzD_D.indd 1 09.09.13 19:40Faltplakat zum Buch „Architektur konstruieren“, 4. erweiterte Auflage 2013, Verkleinerte Ausgabe zur Vorlesung Entwurf und Konstruktion I/II, Prof. Andrea Deplazes © Prof. Andrea Deplazes, Departement Architektur, ETH Zürich und Birkhäuser Verlag GmbH, Basel