Für das griechische Einkaufszentrum „Athens Heart“ planten die Ingenieure von formTL ein wandelbares Membrandach. Die leichte und fahrbare Konstruktion bringt viel Tageslicht in die Gastronomiebereiche und ins Atrium.
Athen hat sich in den letzten Jahren stark gewandelt. Die Stadt will den Ansprüchen einer urbanen Gesellschaft entsprechen – im gesamten Stadtgebiet entstehen deshalb unter anderem moderne Shoppingmalls. Im zentralen Stadtteil Tavros entstand das Einkaufszentrum „Athens Heart“. Die Grundstückpreise dort sind hoch und große, zusammenhängende Grundstücke selten. Da das griechische Baurecht temporär überdachte Flächen nicht als überbaute Fläche behandelt, planten die Architekten Conran & Partner/London auf dem obersten Geschoss des Einkaufszentrums ein reffbares Membrandach („reffen“ kommt aus der Segelsprache und bedeutet: die Segelfläche verkleinern).
Die Konstruktion ist vergleichsweise leicht und bringt viel Tageslicht in die damit überdachten Gastronomiebereiche und das Atrium. Da Athen in einer Erdbebenzone liegt, galt es zudem, das Dach nicht nur taghell und fahrbar, sondern auch erdbebensicher zu konstruieren. Mit dieser besonderen Aufgabe beauftragte der Bauherr die formTL ingenieure für tragwerk und leichtbau gmbh, ein Ingenieurbüro mit viel Erfahrung in der Planung von Stadiendächern und im Messebau.
Knickfreie Konstruktion
Im Grundriss ist Athens Heart ein Trapez mit drei rechten Winkeln und einer schrägen Stirnseite in Ost-West-Richtung, welcher auch die reffbaren Sheds folgen. Das Haupttragwerk der Sheds besteht aus 13 sichelförmig gebogenen Stahl-Dreigurtbindern mit Spannweiten zwischen 15 und 60 m. Die Binder lagern auf einem umlaufenden Ringträger, der die Lasten des Dachs in den darunterliegenden Massivbau verteilt. Da sich die Betonkonstruktion bei Erdbeben um bis zu 20 cm verformt, sind die Ringträger im Bereich der Massivbaufugen geteilt. Damit im Alltag der Abstand der darüberliegenden Binder konstant bleibt, sind diese untereinander zusätzlich mit Randträgern gekoppelt. Bei starken Erdbeben reißen die Schrauben der Randträger und ermöglichen den Bindern, unbeschädigt den Verformungen des Massivbaus zu folgen. Die Technik der Fahrmechanik wurde von Clauss Markisen entwickelt und umgesetzt.
Die komplette Folienkonstruktion lieferte Vector Foiltec. Vom Obergurt zum Untergurt der Binder spannen transparente Folien-Kissen, die viel Tageslicht ins Innere lassen. Vom oberen Gurt eines Trägers zum unteren Gurt des benachbarten Trägers spannen jeweils reffbare, transluzente Membranen. Die nach Norden orientierten Folienkissen sind aus UV-stabiler ETFE-Folie Nowofol Et 6235 und sorgen für ein taghelles Atrium bei geringem Wärmeeintrag.
Die nach Süden orientierten, reffbaren und schattenspendenden Membranfelder aus silikonbeschichteter Glasfaser-Membrane (Interglas Atex 3000) sind mit Laufwagen auf Aluminiumschienen an den Bogenbindern befestigt. Sie können mit motorbetriebenen Seilzügen geöffnet und geschlossen werden.
Da glasfaserverstärkte Membranen knickempfindlich sind, entwickelte formTL einen schonenden, parallelen Faltprozess, welcher Knicke in der Membrane vermeidet: Dafür müssen die gegenüberliegenden Membrankanten den gleichen Abstand haben, ein Untergurt der Shedbinder muss einem 3D-Spline folgen und der Einlaufwinkel der Membrane in die Laufwagen muss variieren können. Die Fahrmechanik und die möglichen Verzerrwinkel der Membrane wurden vorab an einem 50 m² großen 1:1 Teststand geprüft.
Die 3 400 m² große Fläche des Einkaufszentrums wird überdacht aus 3 700 m² Membranfläche und aus 1 200 m² Kissenfläche. Bei 102 m maximaler Länge und 48 m maximaler Breite wurden für eine maximale Höhe von 22,65 m Lagerpunkte in 15,20 bzw. 16, 40 m Höhe benötigt.
Fazit
Dank der kreativen Ingenieurleistung von formTL haben die Besucher von Athens Heart freien Blick in den blauen Himmel – und können bei angenehmer Tageslichtatmosphäre entspannt shoppen, bummeln und die Angebote der Mall-Gastronomie genießen. Abends wird das raffbare Membrandach mit Farblicht bespielt – ein weiterer Garant für ein ganz besonderes Einkaufserlebnis.
Bernd Stimpfle, Geschäftsführer von formTL: „Auf Grund seiner hohen Transluzenz und des leicht bläulichen Lichtdurchganges lässt das gewählte Material das Atrium taghell erscheinen, so dass man sich wie im Freien fühlt. Die Verantwortlichen für die Gebäudetechnik hätten zwar einen deutlich geringeren Licht- und Energiedurchlass bevorzugt, dies hätte allerdings nie zu diesem angenehmen Ambiente geführt.“
Architekten: Conran & Partners, London | Diarchron, Athen Ingenieure: Stefanos Diamandaras, Athen Tragwerksplanung und Bauüberwachung: formTL, Ingenieure für Tragwerk und Leichtbau GmbH, Radolfzell
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