Alexandria - Bildungsnetz Gaber + Vargas by Philipp Vargas

BILDUNGSNETZ BILDUNGSBAU IN ENTWICKLUNGSLÄNDERN am Beispiel Alexandria - Ägypten

MASTERARBEIT WS 2012/13 Erstprüfer

Zweitprüfer

Prof. C. Nickl-Weller

Prof. Jörg Stollmann

Architecture for Health TU-Berlin Fakultät VI

Philipp Vargas

315 168 p.vargas@gmx.net 0157 39530834

Urban Design and Architecture TU-Berlin Fakultät VI

Fairouz Gaber

316 982 fairouzgab@yahoo.com 0176 84572965

EIDESSTATTLICHE ERKLÄRUNG Hiermit erklären wir an Eides statt, dass wir die vorliegende Masterarbeit selbstständig verfasst und keine anderen als die angegebenen Hilfsmittel benutzt haben. Die Bearbeitung erfolgte nach der Studien- und Prüfungsordnung 2005. Die Masterarbeit wurde als Gruppenarbeit von Philipp Vargas und Fairouz Gaber in dem Bearbeitungszeitraum vom 19.11.2012 - 19.03.2013 angefertigt. Die Kapitel der Arbeit ist wie folgt den Verfassern zuzuordnen: Gemeinsam erarbeitet wurden: Arbeitsschritte, Konstruktion, Energie Bearbeitet von Philipp Vargas: Motivation, Klima, Material, Bautechnik Bearbeitet von Fairouz Gaber: Thema, Standort, Bildung, Raumprogramm

Berlin, den Berlin, den

Philipp Vargas Fairouz Gaber 315 169 316 982

INHALTSVERZEICHNIS Thema .......................................................................................................................................................01 Motivation .......................................................................................................................................................03 Standort .......................................................................................................................................................05 Klima .......................................................................................................................................................09 Material .......................................................................................................................................................11 Bautechnik .......................................................................................................................................................13 Bildung .......................................................................................................................................................15 Raumprogramm

.......................................................................................................................................................17

Arbeitsschritte .......................................................................................................................................................19 Konstruktion .......................................................................................................................................................29 Energie .......................................................................................................................................................31 Quellenverzeichnis .......................................................................................................................................................33

THEMA WARUM Ein gutes Bildungssystem ist ein wichtiger Schritt zum Aufbau einer demokratischen Struktur. Bevölkerungswachstum, hohe Analphabetenrate, mangelhaft ausgebildete, unmotivierte Lehrer, überfüllte Schulklassen, schlechte Schuleinrichtungen, veraltete Lehrpläne sind Anhaltspunkte zur Verbesserung der sozialen Struktur. WAS Wie können wir- als Architekturstudenten dazu beitragen, die Bildungsqualität zu verbessern? In unserem Projekt wollen wir eine Bildungseinrichtung entwerfen, die diese Probleme aus architektonischer Sicht bekämpfen könnte. Wir wollen einen Campus errichten, der sowohl Lehrer als auch Schüler fördert. Der Campus soll ein Symbol des Fortschritts sein. Um eine nachhaltige Entwicklung zu erreichen, bedarf das Bauen in Entwicklungsländern einer sinnvollen Verbindung von Low- und High-Tech. Es soll eine Schule entstehen , die einem Dorf ähnelt. Mit Hauptplatz, Seitenstraßen und Wegen, mit sonnigen, schattigen und regengeschützten, öffentlichen und privaten Außenräumen.

WIE Klassenräume, die die Stufen Kindergarten bis 9. Klasse beinhalten, ermöglichen ein konzentriertes und störungsfreies Arbeiten. Die Schüler wachsen 11 Jahre zusammen auf und lernen somit die Kunst der Zusammenarbeit. Vier Berufsausbildungsmöglichkeiten erlauben die praktische Weiterbildung und Förderung der Kreativität in vier verschiedenen Schwerpunktbereichen. Sportplätze und Spielhallen sollen Schüler antreiben und deren Bewegung fördern. Somit wird das Lernen positiv beeinflusst. Analphabetenklassen sollen die hohe Analphabetenrate bekämpfen, bevor sich die Schüler der Fachausbildung widmen. Dies ermöglicht vielen Analphabeten einen neuen Start ins Leben und öffnet viele Möglichkeiten zum selbstständigen Leben. Eine Mensa soll eine gesunde Ernährung bieten. Diese steht auch für bestimmten externen Hungrigen mit gesunden Mahlzeiten zur Verfügung. Die Mensa bietet neben dem Essen auch einen zentralen Ort des Treffens und der Kommunikation, wodurch das Campusfeeling verstärkt wird. Eine Klinik sorgt für die Aufrechthaltung der Gesundheit der Schüler und Lehrer.

Eine regelmäßige allgemeine Untersuchung ist ein wichtiger Schritt zum produktiven und gesunden Leben. Eine Bibliothek gibt allen Schülern und Lehrern die Möglichkeit, sich weiterzubilden. Auch externe Interessenten sind willkommen, ihr Wissensfeld zu erweitern. Außerdem ist die Bibliothek ein angemessener Ort des Rückzugs und der Konzentration. Frei- und Gesellschaftsräume dienen der Entspannung, Inspiration und der Verbesserung der sozialen Beziehungen und Kommunikation. Ein Lehrerkomplex erzielt eine bessere Zusammenarbeit zwischen Administration, Lehrern und Schülern. Ein Bussystem erleichtert das sichere Erreichen der Schule. Der Campus soll alle Bereiche des Arbeitens und Lebens vereinen. WOZU Der Bau soll offen und flexibel bleiben, sodass eine Weiterentwicklung und individuelle Ausformung möglich bleibt und somit ist der Bau auch in anderen Entwicklungsländern einsetzbar. Der Bau soll ein Prototyp werden, der die Bedürfnisse unterschiedlicher Entwicklungsländern erfüllt.

Block 02 Mensa 1. Sek

Block 02 Bib 1. Sek

Block 04 Sport

Block 2 Klassen 1. Sek

Block 03 Klassen Berufsschule

Block 01 Bib Grundschule

Block 01 Klassen Grundschule

Block 06 Klinik Klassen Musik

Block 05 Administartion

Block 05 Aula Block 01 Mensa Grundschule

Parken

Variante 2M 1: 1000 Konzept

VON EINEM AUTODESK-SCHULUNGSPRODUKT ERSTELLT

Block 03 Bib Berufsschule Block 03 Mensa Berufsschule

Konzept-Schnitt M 1: 300 02

MOTIVATION

WARUM Wir haben dieses Thema gewählt und zu unserer Masterarbeit gemacht, da wir beide eine persönliche Bindung zum Ort und der Thematik haben.

WOHER Fairouz ist in Ägypten, Alexandria, geboren und Philipp hat zwei Jahre in Bolivien gelebt, was unsere Auffassung von selbstverständlichen Dingen tief geprägt hat.

Wir hatten das große Glück, eine gute Ausbildung zu genießen und ständigen Zugriff auf Informationsquellen- wie das Internet oder Bibliotheken zu haben. Doch haben wir beide auch erleben dürfen, dass dies nicht selbst-verständlich ist.

Viele allzugängliche Mittel erweisen sich oft als Luxus, die nur wenigen vorbehalten sind.

Wir möchten die Erfahrungen, die wir gemacht haben und die Freiheiten, die damit einhergehen so angebracht wie möglich weitergeben. WAS Für uns bedeutet Bildung mehr als eine Vorbereitung auf die Arbeitswelt. Für uns bedeutet lesen und schreiben Freiheit. Die Freiheit, auf Informationen zugreifen zu können, diese zu verstehen und sich eine eigene Meinung zu bilden. Diese auch ausdrücken zu können und sich so eine Stimme zu verschaffen.

So waren wir beide in unseren Schuljahren auch an privaten Schulen und durften von den besten Lehrern unterrichtet werden, was uns nicht unbedingt zu Insidern macht. Doch nichts-desto-trotz- haben wir beide unserem Umfeld nicht die Augen verschlossen und konnten so auch aus erster Hand erfahren, was es für die große Mehrheit der Bevölkerung vor Ort bedeutet, in dem entsprechenden Land zu leben und zu lernen.

Abb. 01: Weltkarte

STANDORT WO Das Bebauungsgebiet befindet sich in Alexandria, Ägypten, im Bezirk Smouha. Der Bezirk ist für seine Trennung zwischen arm und reich bekannt. Auf der einen Seite findet man dort hochwertige Wohngebiete, Sportanlagen und Restaurants. Auf der anderen Seite findet man slumartige Gebiete. Unser Baugrundstück befindet sich an der Grenzlinie zwischen Armut und Reichtum an der Straße des 14. Mai;- auf dem Grundstück der „Arabischen Bauunternehmer GmbH“. Dies ist eine der erfolgreichsten Bauunternehmen im Nahen Osten und Afrika. NORDEN Nördlich von unserem Grundstück befindet sich der Mahmoudeya Kanal. Dieser wurde 1821 angelegt, um Alexandria mit dem Nil zu verbinden, den Bewässerungsfeldbau zu fördern und die Bevölkerung mit Trinkwasser zu versorgen. Durch die Ansiedlung zahlreicher Textil- und Lebensmittelindustrien wurde der Kanal extrem verseucht und ist somit nicht mehr als Trinkwasserressource verwendbar. 1 OSTEN Östlich befindet sich das einkommensschwache Gebiet Hagar El Nawatia. Besonders in Gebieten wie „Hagar El Nawatia“ ist die Analphabetenrate sehr hoch.

SÜDEN Südlich von unserem Grundstück verlaufen die Kairo-Alexandria-Agrikultur-Straße sowie die Kairo-Alexandria Zugstrecke und die NozhaWassermilbe. Die Zugstrecke verbindet Alexandria mit den Delta-Städten im Osten, sowie Marsa Matruh, El-Alamein und Port-Said im Westen und erstreckt sich bis zum Süden Ägyptens nach Assuan. Die Nozha-Wassermilbe wurde 1939 angelegt, indem ein Teil des Mariout-Sees isoliert wurde. Heute ist sie von einem Beton-Damm umgrenzt und wird als Fisch-Farm genutzt.2 Der Mariout See bildet die südliche Grenze von Alexandria. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts hatte der See eine Fläche von 200km². Aber nachdem das hauswirtschaftliche und industrielle Abwasser in den See geleitet wurde, ist der See auf knapp 50km² geschrumpft. Dieser wurde zur Fischerei genutzt und war Einkommensquelle vieler Familien. Aufgrund der extremen Verschmutzung des Sees- wurde eine große Menge an Schädlingsbekämpfungsmitteln und eine Ansammlung von Schwermetallen in den Fischen gefunden.3

WESTEN Westlich davon erstrecken sich Wohnbauten, eine private Universität, ein Einkaufsplatz, der private Sportkomplex „Smouha-Club“, ein privates Krankenhaus und der NozhaFlughafen. Der Einkaufsplatz „Green Plaza Mall“ ist ein Ort mit vielen Läden, Einkaufsmärkten, Kinos, einem Bowling-Center, Hotels, Cafés, Restaurants und einer Vergnügungshalle. Der „Smouha-Club“, der einem britischen Country Clubs entspricht, bietet eine Vielfalt von Sportmöglichkeiten wie Schwimmen, Fußball, Basketball, Volleyball, Tennis, Squash, Hockey, Handball, Pferdereiten, Leichtathletik, Tischtennis, Karate und Judo. In dem Club finden aber auch verschiedene Gesellschafts- und Freizeitaktivitäten statt, wie Billardräume, Restaurants und Cafés.4 Das Zentrum für Gefäßerkrankungen in Smouha ist das erste Krankenhaus in Ägypten und dem Nahem Osten zur Behandlung von peripheren Gefäßerkrankungen und dem diabetischen Fußsyndrom.5 Die private Universität „Pharos“ wurde 2006 gebaut und bietet sieben unterschiedliche Fachrichtungen an.6 Der Nozha Flughafen dient nur nationalen und internationalen Flügen zu den angrenzenden arabischen Ländern. Aufgrund von Renovierungen ist dieser seit Dezember 2011 geschlossen.

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Kairo-Alexandria-Agrikultur-Straße

Nozha-Wassermilbe

Lageplan M 1: 15 000 06

STANDORT

VON EINEM AUTODESK-SCHULUNGSPRODUKT ERSTELLT

Schwarzplan M 1: 8 000 08

KLIMA CHARAKTER Charakteristisch für Ägyptens Klima ist der geringen Regenfall. Die Wintermonate von November bis Februar haben den meisten Regen. Im Süden des Landes und an den Küsten zum Roten Meer kann es jahrelang keinen Regen geben. Die Sommer sind sehr heiß, aber die Winter werden sehr kalt. Zwischen März und Mai treten heiße Sandstürme, “sirocco” bekannt, mit einer Geschwindigkeit von bis zu140 km/h auf. Diese Winde können Saat und Tiere schädigen, sie verursachen Unwohlsein von Bürgern und können sogar infrastrukturelle Schäden verursachen.1 LANDWIRTSCHAFT Weniger als 4% des Landes ist kultiviert, obwohl die Landwirtschaft ein Drittel der Bevölkerung beschäftigt.2 Landwirtschaft hängt fast ausschließlich von der Bewässerung über den Nil ab.

ZUSAMMENSASSUNG Hauptproduktion: Tomaten, Reis, Milch, Weizen, Früchte, Rohr Zucker und Zuckerrüben, Baumwolle Landnutzung: Fruchtbares Land: 2.79% Saatflächen: 0.77% Andere: 96.44% Natürliche Gefahren: Trockenheit, extreme Temperaturschwankungen, Überschwemmungen, Erdrutsche und Erdbeben, weit-reichende Sand und Staub Stürme.3 ALLGEMEIN Ägypten befindet sich zum größten Teil im subtropischen Trockengürtel. Ausnahmen stellen Mittelmeerküste und das Nildelta mit gemäßigt mediterranem Klima sowie die Regionen am Roten Meer mit feucht-heißem Klima dar. Außerhalb dieser beiden Regionen sind die Niederschläge sehr gering und die jahreszeitlichen und täglichen Temperaturschwankungen oft sehr groß. Die mittleren täglichen Höchsttemperaturen liegen im Januar zwischen 20° C im Norden und 24° C im Süden von Ägypten.

Die Sommer in Ägypten sind heiß, im Juli erreichen die Höchsttemperaturen 31° C in Port Said, 35° C in Kairo und bis zu 41° C in Assuan. Aufgrund der niedrigen Luftfeuchtigkeit (ca. 30 % im Sommer) ist die Hitze jedoch nicht unerträglich. Eine Besonderheit ist der trockenheiße Chamsin, ein südlicher Sand- und Staubwind, der von März bis Juni weht. Die Sahara prägt Ägyptens Klima: Es ist trocken und heiß, der Himmel fast immer wolkenlos, Regen ist eine Seltenheit. Nur an der Mittelmeerküste sorgen vom See wehende Winde im Dezember/Januar für geringen Regen. Der außergewöhnlich niedrigen Luftfeuchtigkeit verdanken die altägyptischen Bauten und Malereien sowie die Mumien ihren hervorragenden Erhaltungszustand.4

Temperaturverlauf (Jahr)

Luftfeuchte [%] Sonnenstunden X 10

Niederschlag [MM]

Temperatur [째C]

Windrose (Jahr)

Klimadiagramm

MATERIAL LEHM / ZIEGEL Lehm ist eins der ältesten Baumaterialien. Es werden Sand, Lehm und Wasser gemischt und mit organischem Material, wie Palmenblättern, vermengt. Lehmziegel bietet einen hervorragenden Hitzeschild- mit hohem Kühlungspotential für Innenräume. Wegen seiner hohen thermalen Masse- ist Lehm ausgezeichnet als Wärmespeicher zu verwenden. Ein Lehmziegel (Adobe) ist ein an der Luft getrockneter ungebrannter künstlicher Ziegel aus Lehm, der im Lehmbau benutzt wird. Eine Variation des reinen Lehmziegels ist wegen seines geringeren Gewichtes der luftgetrocknete Ziegel aus Lehm mit Füllstoffen wie Sand, Stroh oder Tierkot (Kamel, Rind). Außerdem wird durch die Vermengung eine höhere Stabilität während des Trocknens erreicht. Bei starkem Regen weicht der Lehmziegel wieder auf, Lehmziegelmauern müssen vor Dauernässe und Schlagregen geschützt sein. Durch Brennen wird ein Lehmziegel je nach Eignung der Mischung und Brennverfahren zum Tonziegel oder Klinker. 1

PALMENBLÄTTER / HOLZ Palmblätter können vielseitig eingesetzt werden und sind allgemein zugänglich und verfügbar. Sie können unter anderem als Dachdeckmaterial oder als Bindezusatz für Lehmwände genutzt werden. Palmholz zeichnet sich als besonders robust aus. Es kann in moderaten Mengen als Tragkonstruktion genutzt werden. Holz ist aufgrund seiner Porosität ein schlechter Wärmeleiter und eignet sich daher bedingt als Wärmedämmung. Die Wärmeleitfähigkeit steigt mit der Holzfeuchte und der Rohdichte des Materials. Die spezifische Wärmekapazität, d. h. die Wärmemenge, die nötig ist, um 1 kg eines Materials um 1 Kelvin zu erwärmen, ist bei Holz mit 0,472 Wh/(kg·K) fast doppelt so hoch wie bei Beton mit 0,244 Wh/(kg·K). Die Wärmedehnung kann bei Holz in der Praxis vernachlässigt werden, da sie durch das Schwindverhalten infolge von Trocknung überkompensiert wird.2

STEIN / SAND Stein und besonders Sandstein ist vielseitig einsetzbar; als Bodenbelag, in seiner massiven Form als Wand oder als Verkleidung. Er besitzt eine hohe Wärmespeicherfähigkeit und kann die über den Tag gesammelte Wärme abends langsam wieder abgeben. Massive Steinwände können starke TagNacht-Temperaturschwankungen ausgleichen.3

Abb. 01: Lehmziegel

Abb. 04: Bam (Iran)

Abb. 02: Palmenholz

Abb. 05: Palmenholz

Abb. 03: Naturstein

Abb. 06: Steinwand

Abb. 07: Lehm-Holz-Wandaufbau

BAUTECHNIK VORBILDER Viele bereits lange erprobte Bautechniken lassen sich in der orientalischen Welt finden, die durch ihre perfekte Adaption an Wetter und Material eine hervorragende Quelle für Ideen und Stile bieten. Über die Jahrhunderte perfektioniert, liegt es nun an uns, sie zu entdecken, in das 21. Jahrhundert zu holen und zu modernisieren. ABLEITUNG Wie wir aus den Klimadaten erkennen können, sind die Hauptursachen, die gegen ein angenehmes Raumklima sprechen, hohe Temperaturen, extreme Temperaturschwankungen, ein starkes Tag-NachtTemperaturgefälle, starke Winde und Stürme, Staub und Sand. Hinzu kommen noch die vom Menschen erzeugten Umweltfaktoren- wie Lärm, Schmutz, Abgase und Überfüllung. Um diesen Einflüssen entgegenzuwirken, können wir uns nicht nur auf einen Lösungsansatz beziehen, wir müsse eine ganze Palette von Maßnahmen und Vorschlägen liefern, die uns unserem Ziel näher bringen. Es müssen intelligente Grundrisslösungen

gefunden werden, um mit den hohen Schüleraufkommen, den unterschiedlichen Altersstufen, Geschlechtern, Religionen und sozialen Schichten auszukommen. Fassaden und Materialien müssen so gewählt werden, dass sie sowohl das Lernen unterstützen, aber auch Freiräume schaffen, mit den Temperaturen, der Sonne und anderen Einflüssen zurechtkommen und dabei noch ein angenehmes Arbeitsumfeld schaffen. Ein starker Fokus wird auf dem Umgang mit Licht und Schatten liegen- sowie den thermalen Eigenschaften und der Oberflächenbehandlung. Dabei haben wir den Anspruch, eine intelligente Mischung aus modernen und altbewährten Bautechniken einzusetzen. ALLGEMEIN Durch verwinkelte Führung enger Straßen und Gassen bilden wir einen Schutz vor heißen Winden und Sandstürmen. Darüber hinaus erzielen wir eine gegenseitige Beschattung der Gebäude. Mittels Vegetations- und Wasserflächen tragen wir zur Verbesserung der Mikroklimas in den Innenhöfen und angrenzenden Räumen bei. Eine Anlage von Vegetation und Mauern am Rande des Campus schützt vor starken

Winden. Um eine klimagerechte Gebäudeplanung in trocken-heißen Ländern zu erzielen, muss ebenfalls auf einer Reduzierung der Wärmeaufnahme durch direkte Sonnenstrahlung auf Bauten geachtet werden. Die Orientierung und die Form der Baukörper haben in diesem Zusammenhang eine wesentliche Bedeutung. Die traditionellen Bauformen der ariden Zonen zeigen häufig kompakte Baukörper mit im Vergleich zum Volumen möglichst kleinen, strahlungsexponierten Außenflächen. Ost- und Westfassaden sind meist völlig geschlossen. Innenhöfe sind von den angrenzenden Räumen oft durch einen überdachten, schattigen Säulengang getrennt. Sie werden gelegentlich mit Pflanzen und Brunnen oder Wasserbecken versehen und tragen als “grüne Oase” innerhalb des Gebäudes erheblich zur Verbesserung des Raumklimas bei. Vor allem bei den Wohnhäusern der Antike in den halbtrockenen (semiariden) Mittelmeerländern war diese Bauform verbreitet.1

Systemdiagramm

Abb. 02: Wasserk端hlung

Abb. 01: Verschattung

Abb. 03: Marktplatz

BILDUNG GESCHICHTE Bis in das 19. Jahrhundert bestand das Bildungssystem in Ägypten aus einem einfachen System, indem die arabische Sprache und einfache Mathematik gelehrt wurden. Zu Beginn des 19. Jahrhunderts hatte sich Mohamed Ali Pascha zum Ziel gesetzt, das Bildungssystem in Ägypten nach dem europäischen Vorbild zu modernisieren.1 Etwa 50 Jahre später unter der Regierung von Ismail Pascha, wurde das Bildungssystem nach dem französischen Muster erweitert, indem Pläne für Grund-, Sekundar- und Hochschulbauten ausformuliert wurden.2 Die erste staatliche Mädchenschule wurde 1873 in Ägypten errichtet.3 Trotzdem war die Bildung für eine große Anzahl der Jugend keine Selbstverständlichkeit. Um das Jahr 1950 betrug die Analphabetenrate in Ägypten 50% und nur unter 50% aller ägyptischen Kinder besuchten eine Schule.4 Das heutige Schulsystem wurde 1952 nach der Revolution eingeführt. In demselben Jahr wurde die Schulpflicht für Jungen und Mädchen und kostenloser Unterricht für Sechsbis Zwölfjährige eingeführt.5 BILDUNGSSYSTEM HEUTE Das staatliche Bildungssystem besteht aus drei Stufen:6 Die Grundstufe für die Altersklasse 4 bis 14: Diese besteht aus zwei Jahren Kindergarten,

sechs Jahren Grundschule und drei Jahren Gymnasium. Die Sekundarstufe für die Altersklasse 15 bis 17: Diese besteht aus drei Jahren Oberschule oder drei bis fünf Jahren Berufsfachschule. Mit 19 Jahren können Schüler nach erfolgreichem Abschluss der Oberschule mit der Sanaweya-Amma-Prüfung eine Hochschule besuchen. ZAHLEN & FAKTEN Statistiken aus dem Jahr 2010 besagen folgendes:7 86% aller Kinder in der Altersklasse 4-14 besuchen eine Grundschule 61% aller Jugendlichen in der Altersklasse besuchen eine Sekundarschule 32% aller Jugendlichen im Hochschulalter besuchen eine Hochschule 66,4% aller Erwachsenen sind gebildet PROBLEME Das ägyptische Bildungssystem leidet unter vielen Problemen trotz vieler Versuche einer Reform. Das Problem liegt sowohl an den Lehrern als auch an den Schülern, an der Administration, an der Schulanlage und am gesamten System. Der Staat kann aus finanziellen Gründen keine ausreichenden Schulen bauen, um dem starken Bevölkerungswachstum entgegen zu kommen. Demzufolge sind Schulklassen

extrem überfüllt. Das Geld für die Ausstattung von Bibliotheken, Computer-Räumen und Lehrerzimmern ist ebenso nicht vorhanden. Die inoffiziellen Schulkosten steigen ständig. Die Ausbildung ist kostenlos. Doch wird im Unterricht nicht gelehrt. Sowohl die Lehrer als auch die Schüler sind auf Privatunterricht angewiesen. Die Schüler werden im Schulunterricht nicht gelehrt, sondern im Privatunterricht. Und die Lehrer werden für den Schulunterricht mit 160 Euro im Monat nicht ausreichend gezahlt, sondern im Privatunterricht. Dies erklärt ebenso die geringe Anwesenheit in den Klassen. Die Zahl der Schulabgänger steigt stetig, da die Familien auf das Einkommen der Kinderarbeit angewiesen sind.8 Nun gibt es neben den Finanzierungsproblemen auch Qualitätsprobleme: 9 Viele Lehrer sind gering qualifiziert und besitzen keinen Hochschulabschluss. Sie fordern das mechanische Arbeiten und Auswendiglernen. Inadäquate Schulbücher und veraltete Lehrmethoden werden stur gelehrt und gelernt. Gewaltanwendung an den Schulen ist nicht unüblich. Fehlende demokratische Prinzipien führen zur Korruption in der Schulverwaltung.

Abb. 01: Schüleranzahl Grundstufe

Abb. 02: Schüleranzahl Sekundarstufe

Abb. 05: Überfüllte Schulklasse

Abb. 03: Schüleranzahl Hochschule

Abb. 04: Alphabetisierungsrate

Abb. 06: Schulgebäude 16

RAUMPROGRAMM BLOCK GRUNDSTUFE Kindergarten Vorschule Grundstufe Musik/ Kunst

4 x 75m²

BLOCK BERUFSSCHULE Fahrzeugtechnik

4 x 75m²

BLOCK ADMINISTRATION Lehrerzimmer

1 x 391m²

4 x 75m²

Holztechnik

3 x 75m²

Anmeldung

1 x 62m²

24 x 75m²

Textiltechnik

3 x 75m²

Lehrmittel

1 x 75m²

2 x 75m²

Ernährung

3 x 75m²

Kopierraum

1 x 35m²

Mensa

1 x 1726m²

Analphabeten

6 x 75m²

Sekretariat

1 x 75m²

Bibliothek

1 x 1166m²

Lounge

1 x 75m²

Schulleiter

1 x 75m²

1 x 32m²

Lager/ Technik

2 x 75m²

Lounge

2 x 75m²

1 x 371m²

Lager/ Technik

1 x 129m² 1725m²

6092m² BLOCK SEKUNDARSTUFE 1. Sekundarstufe

12 x 75m²

BLOCK SPORT Sportfeld

1 x 422m²

745m² BLOCK GESUNDHEIT Anmeldung

1 x 75m²

Naturwissen.

4 x 75m²

Sitze

2 x 62m²

Apotheke

1 x 130m²

Musik/ Kunst

2 x 75m²

Büro

1 x 39m²

Ärzteraum

1 x 75m²

1 x 18m²

Aufklärung

1 x 35m²

Behandlung

4 x 75m²

GFZ 0,74

615m² GRZ 0,4

Mensa

1 x 1732m²

1. Hilfe

Bibliothek

1 x 1151m²

WC/ Umkleide

1 x 315m²

3 x 75m²

Lager/ Technik

1 x 117m²

Lounge WC

1 x 329m²

Lager/ Technik

1 x 564m² 5357m²

BGF 20 988m²

1035m² Gesamt-Nutzfläche 15 563m²

Raumprogramm EG M 1: 1 500

Raumprogramm OG M 1: 1 500 18

ARBEITSSCHRITT 01 KONZEPT Das soeben geschilderte Konzept ist die Grundidee, der wir durch die gesamte Grundrissentwicklung folgen, die wir ausbauen und stärken wollen. Es ist die Idee eines Dorfes, mit mehreren Zentren, Höfen, kleineren Modulen, größeren Modulen, Hauptachsen, Nebenstraßen und Versammlungsplätzen. ZIEL Das Ziel ist die Intention hinter dem Konzept. Wir wollen ein Dorf entwickeln mit allen dazugehörigen Bestandteilen und Merkmalen, um nicht nur das architektonische Bild eines Dorfes zu erreichen, sondern auch die Atmosphäre und das Erleben in einem Dorf widerzuspiegeln. Die Schüler sollen eine Siedlung bilden, sich kennenlernen, austauschen, kommunizieren, Arbeit und Freude teilen. RAUMPROGRAMM Das Raumprogramm gibt vor, was sich auf dem Grundstück befindet und wie sich die einzelnen Funktionen zueinander verhalten und anordnen. Es ist wichtig, die richtige Anordnung zu finden und diese mit dem typischen Schulablauf in Einklang zu bringen.

Wir haben das Raumprogramm in 6 Blöcke unterteilt: Block 01: Grundstufe Block 02: Sekundarstufe Block 03: Berufsschule Block 04: Sport Block 05: Administration Block 06: Gesundheit Jeder dieser Blöcke ist in sich wiederum in mehrere Funktionen unterteilt. Jeder Block hat auf dem Grundstück seine Platzierung. Diese wurde durch mehrere Aspekte bestimmt: Sonnenausrichtung, Geräuschpegel, Wichtigkeit und Bedeutung für den Schulablauf. ANORDNUNG Die Elemente des Entwurfs haben wir wie folgt definiert: Block Modul Höfe Nebenstraßen Hauptachsen Hauptplatz Der Hauptplatz wird von den Blöcken umgeben. Ein Block besteht aus mehreren Modulen. Diese umschließen die Höfe. Die Nebenstraßen trennen und verbinden die

Module von- und miteinander. Und letztendlich dienen die Hauptachsen der Trennung und der Verbindung der verschiedenen Blöcke. Der Hauptplatz ist der Ausganspunkt aller Aktivitäten. Dieser befindet sich mittig auf dem Grundstück, so dass die Schüler einen gleichmäßige Abstände zu ihren verschiedenen Arbeitsplätzen haben. Nördlich davon befindet sich der Grundschulblock, ebenso zentral, um den jüngeren Schülern die leichtere Erschließung ermöglichen. Dieser Block beinhaltet die Klassen der Grundstufe, eine Mensa und die Grundschulbibliothek. Östlich von dem Hauptplatz befindet sich der Sekundarstufenblock mit dazugehöriger Mensa und Bibliothek. Im Westen befinden sich die Funktionen, die einen höheren Geräuschpegel haben, um die „ruhigen“ Zonen nicht zu stören. Dies sind die Werkstätte der Berufsschule, der Sportplatz und der Parkplatz. Südlich von dem Hauptplatz befinden sich die Dienstleistungen, die von allen Studenten und Lehrern genutzt werden können, wie die Administration und die Klinik.

Schnitt A-A M 1: 1 000

EG M 1: 2 500

OG M 1: 2 500 Schnitt B-B M 1: 1 000

ARBEITSSCHRITT 01 FORM Die Module bestehen aus 1-etagigen und 2-etagigen Objekten. Module in der Ergeschossebene haben Oberlichter und Fenster, die zum Norden gerichtet sind. Das Obergeschoss liegt Richtung Süden versetzt auf dem ebenerdigen Modul. Dieses besitzt ein Tonnengewölbe mit Oberlichtöffnungen nach Westen und Osten. Die Module im Obergeschoss sind über Brücken und Treppen zu erreichen, die ebenso die Bogenform aufweisen. Diese dienen auch als Verschattungselemente für das Erdgeschoss. Die Höfe haben ein separates TextilVerschattungselement, um ein angenehmes Klima in den Pausen zu erreichen. ERSCHLIEßUNG Auf Grundstück befinden sich drei unterschiedlich Eingangsformen. Im Süden des Grundstücks zur Straße des 14. Mai, -befindet sich der Haupteingang. Dieser dient der allgemeinen Erschließung des Campus. Besonders betroffen sind die Schüler, die die

öffentlichen Verkehrsmitteln benutzen, zu Fuß kommen oder von den Eltern gefahren werden. Der nördliche Eingang dient hauptsächlich den Schülern, die zu Fuß aus dem Gebiet „Hagar El Nawatia“ nördlich des Grundstücks kommen. Der dritte Eingang befindet sich westlich vom Grundstück am Parkplatz. Die am meisten benutzen Verkehrsmittel in Ägypten sind die Minibusse. Um den Schülern das Erreichen der Schule zu erleichtern, haben wir ein Schulbussystem eingeführt, das aus 70 Minibussen besteht. Diese haben ihren Eingang westlich vom Grundstück, um den Hauptverkehr an der Straße des 14. Mai nicht zu stark zu beeinflussen. Weitere Eingänge dienen der Anlieferung von Materialien und sind für Notfällen vorgesehen.

S端d-Ansicht

Draufsicht M 1: 1 000

ARBEITSSCHRITT 02 ZIEL Das Ziel des zweiten Arbeitsschrittes ist es, Struktur und Raster einzuführen, den Campus kompakter zu gestalten, um das “Dorf-Gefühl” zu verstärken, eine bessere Anordnung der Blöcke zu finden und eine bessere Verbindung der diversen Blöcke zu erreichen. ANORDNUNG Nach mehreren Versuchen, die optimale Anordnung der Blöcke zu finden, haben wir unseren jetzigen Stand erreicht. Dieser zeichnet sich dadurch aus, dass er eine Teilung zwischen Erd- und Obergeschoss aufweist. Außerdem haben wir mithilfe eines Rasters auch die Teilung in der horizontalen Ebene weiterentwickelt. Die Teilung zwischen Erd- und Obergeschoss haben wir erreicht, indem wir das Alter in Kinder und Erwachsene geteilt haben. Die Erdgeschossebene umfasst alle Funktionen, die für die Grundstufe gedacht sind, wie die Grundstufenklassen, die Grundstufenmensa, die Bibliothek und das Lehrerzimmer für die Grundstufenlehrer. Die Obergeschossebene umfasst dem-

entsprechend alle Funktionen, die für die Oberstufe gedacht sind- wie die Sekundarstufenklassen, Berufsschulklassen, deren Bibliothek und Mensa und die Administration. Die Anordnung der Blöcke und Module in der horizontalen Ebene ergibt sich aus dem Schulablauf. Funktionen mit dem höchsten Geräuschpegel befinden sich an der Hauptstraße. Beispiele dafür sind der Parkplatz, die Berufsschulklassen, der Hauptplatz und der Sportplatz. Vom Hauptplatz aus- haben die Schüler direkten Zugang zu ihren Klassen. Von den Klassen haben die Schüler wiederum direkten Zugang zu ihren jeweiligen Mensen und Bibliotheken. Diese befinden sich an den Rändern des Grundstücks, um Externen den Zugang zu ermöglichen, ohne dass sie das Grundstück betreten.

und Versorgung” die Mahlzeiten für die Mensen bereitstellt. Die Klinik befindet sich in unmittelbarer Nähe zum Hauptplatz, um den Zugang zur Klinik zentral zu halten. Die unterschiedlichen Elemente des Entwurfs: Blöcke, Module, Hauptplatz, Höfe, Hauptachsen und Nebenstraßen sind immer noch vorhanden, jedoch treten die Hauptachsen in den Hintergrund und sind nicht präsent, um den Campus kompakter und leichter erschließbar zu gestalten. WEGEFÜHRUNG Die Freiheit der Wegeführung, die wir im Erdgeschoss geschaffen haben, erreichen wir auch im Obergeschoss, indem wir das Brückensystem erweitern. Dadurch sind alle Funktionen im Obergeschoss unabhängig vom Erdgeschoss erschließbar.

Auch Lehrer und Angestellte haben direkten Zugang zu den Klassen, Mensen, Bibliotheken und zur Administration.

Um Erdgeschoss und Obergeschoss gleichwertig zu behandeln, befinden sich auch im Obergeschoss Pausenhöfe, die verschattet sind, um ein angenehmes Pausenklima zu erreichen.

Berufsschule und Mensa stehen in Verbindung zueinander, da die “Berufsschule für Ernährung

Es entsteht ein Netz- sowohl im Erdgeschoss als auch im Obergeschoss.

EG M 1: 2 500

OG M 1: 2 500

Schnitt A-A M 1: 550

OG M 1: 2 500

ARBEITSSCHRITT 02 FORM Die Form der Klassenräume hat sich in unterschiedlicher Hinsicht verändert. Indem wir ein Raster eingeführt haben, bestehen alle Module aus einem Maß und dessen Vielfalt. Fenster und Oberlichter des Erdgeschosses befinden sich weiterhin auf der nördlichen Seite, wobei die Fenster angewinkelt sind, um den klimatischen Bedingungen entgegen-zukommen und den Klassenraum besser zu verschatten. Ein ähnliches Prinzip haben wir auf das Obergeschoss angewandt. Das Tonnengewölbe mit den nach Westen und Osten gerichteten Öffnungen, ragt weiter aus, um die Öffnungen zu verschatten. Wir haben uns von den Bogen-Stützen getrennt, um die Konstruktions- und Bauweise zu vereinfachen. ERSCHLIEßUNG Das Grundstück ist von drei Seiten mit Straßen umgeben. Um die Erschließung noch weiter zu vereinfachen und den Hauptverkehr nicht zu beeinflussen haben wir die Straße nördlich des

Grundstücks ausgebaut. Der Haupteigang ist weiterhin an der südlichen Seite des Grundstücks, an der Straße des 14. Mai. Um die Sicherheit der Schüler zu gewährleisten, wurde eine Parknische vor dem Eingang geplant, um das Ein- und Aussteigen vom und aus dem Fahrzeug zu erleichtern. Der Eingang an der westlichen Seite des Grundstücks ist weiterhin dem Bussystem gewidmet. Den Eingang an der nördlichen Seite des Grundstücks haben wir aus zwei Gründen beibehalten. Erstens- um den Bewohnern des Gebiets „Hagar El Nawatia“ den Eintritt zu Fuß zu erleichtern. Zweitens dient dieser Eingang den Kindergarten- und Vorschulkindern, die einen anderen Tagesablauf als die älteren Schüler haben. Demensprechend befinden sich deren Klassen in unmittelbarer Nähe zum nördlichen Eingang.

Lieferverkehr und Krankenwagen kommen über den nördlichen und westlichen Eingang problemlos auf das Grundstück.

Draufsicht M 1: 1 500

ARBEITSSCHRITT 03 ZIEL Das Ziel des letzten Arbeitsschrittes ist es, die Anordnung der Blöcke, die Verbindung zwischen Erdgeschoss und Obergeschoss, die Verschattung und die Be- und Entlüftung zu perfektionieren. FORM Um eine bessere Be- und Entlüftung der Räume zu gewehrleisten, haben wir die Oberlichtöffnungen des Erdgeschosses verändert. Diese befinden sich nun auf der nördlichen und südlichen Seite des Erdgeschosses, wobei die südlichen Öffnungen durch das Versetzen des Obergeschosses verschattet sind und demzufolge keine zusätzlichen direkten Sonneneinstrahlungen erlauben. Den Abstand zwischen den Modulen im Obergeschoss haben wir vergrößert, so dass die Beund Entlüftung über die Öffnungen im Tonnengewölbe besser funktioniert. Die Brücken haben wir auf die nördliche Seite der Module versetzt. Dies hat zwei Vorteile: Erstens bewegen sich die Schüler auf den Brücken nicht mehr auf der südlichen Seite der Module, sondern an der besser verschatteten nördlichen Seite.

Zweitens sind nun diese Brücken gleichzeitig die Decke des Erdgeschosses. Somit benötigen wir kein zusätzliches Brückenmodul, was mehr Materialverbrauch zur Folge hätte. Weitere Informationen zur Be- und Entlüftung, zum Energiekonzept, zur Materialität und zur Verschattung werden im Kapitel „Energie“ näher erläutert.

VON EINEM AUTODESK-SCHULUNGSPRODUKT ERSTELLT

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OG M 1: 2 500 Schnitt A-A M 1: 700 EG M 1: 500

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Schnitt B-B M 1: 700 OG M 1: 500

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KONSTRUKTION MATERIAL Der gezeigte Einsatz von lokalen Baumaterialien und Techniken ermöglicht nicht nur eine möglichst nachhaltige Konstruktion, sondern auch eine besonders kosteneffiziente Lösung. Es macht demnach Sinn, sich von den lokalen Gegebenheiten und konstruktiven Vorbildern inspirieren zu lassen und diese gezielt in modernisierter Form zu intergieren. Hierbei ist das Verhältnis zwischen Aufwand und Nutzen zu beachten- sowie der Zweck der Funktion. Wir haben uns auf einen umfassenden Einsatz von Ziegel und Lehmziegel als Material für Wände und Decken entschieden. Da dieser Baustoff sowohl generell vielseitig genutzt wird und kostengünstig erhältlich ist, beweist er auch gerade in trockenen, heißen Klimazonen wie Ägypten hervorragende Eigenschaften. So gewährleistet er konstantes und komfortables Raumklima, gleicht aber auch die täglichen Temperaturschwankungen aus. Wir sehen Holz als geeignetes Material zur moderaten Nutzung für Tragwerke und Verschattungselemente.

TRAGWERK Eine Klassenzimmereinheit setzt sich aus zwei Klassenräumen zusammen, die versetzt zueinander gestapelt sind. Im Raum zwischen der Erdgeschossdecke und Obergeschossboden bildet sich ein Lüftungsschlitz an den langen Seiten für den unteren Klassenraum. Alle auftretenden Kräfte, die auf die Decke und das Dach wirken, werden über ein Holztragwerk abgeleitet. Hinzu wirken die Ziegelwände, welche die Drucklast an den kurzen Stirnseiten aufnehmen. Die Decken der Klassenzimmer sind als ZiegelHolzbalken-Einhängedecke ausgeführt. Hierbei spannt ein gleichmäßiges Balkenraster über die kurzen Seiten, so dass man zwischen den Balken Ziegelelemente einhängen kann, die dann den Boden- bzw. die Decke der Klassenräume bilden. Das Dach jeder Einheit hat eine spezielle Form. Es handelt sich hierbei um ein Tonnengewölbe, welches gewährleistet, die zur Sonne ausgesetzte Fläche zu minimieren und die darunterliegende Raumhöhe zu vergrößern.

AUFBAU Die abgebildete Klassenzimmereinheit wiederholt sich in einem dichten Gefüge über das Campus-Grundstück. Diese Ausrichtung, die Anordnung und der Schattenwurf stellen eine optimale Balance dar, um Temperaturen möglichst gleichmäßig niedrig und die Luft konstant frisch zu halten. Doch auch das Klassenzimmer-Modul selbst trägt zu einem besseren Raumklima bei. So sind die kurzen Stirnseiten fensterlos, aus massivem Lehmziegel und der Sonneneinstrahlung zugewendet. Fenster an den langen Seiten richten sich zum Norden und verfügen darüber hinaus über Ausstülpungen, um die Öffnungen vor direkter Sonneneinstrahlung zu schützen. Die Lauffläche auf der Erdgeschossdecke ermöglicht den Zugang zum ObergeschossKlassenraum und ist ebenfalls dem Norden zugewandt, um den Schattenwurf des Obergeschosskörpers zu nutzen. Darüber hinaus spannt sich ein HolzLamellen-Raster über diese Verkehrsflächen und bietet dem Nutzer zusätzlichen Schutz vor direkter Sonneneinstrahlung ohne dabei bedrückend zu wirken. Die enge Anordnung der dünnen Lamellen ermöglicht Durchdringung von Wind und verhindert eine Aufheizung der Flächen.

PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT

Kuppel Obergeschoss 14cm

Tonnengewölbe

Decke OG Holzschalen

Holzbalken 16x30cm PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT

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Ziegelwand OG

Boden OG Einhängeziegeln

Holzstütze 16x20cm

ZiegelHolzbalkenEinhängedecke

Bodenbelag 5mm Estrich 2mm Einhängeziegel 64x21cm Kalkmörtel Ziegelgitterträger Vergussbeton Holzschale

Decke EG Holzschalen

Bitumenpappe Ringanker

Ziegelwände EG

Detailschnitt M 1: 40

Explosionsdiagramm PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT

ENERGIE SONNE Es ist geradezu offensichtlich, dass in eine Stadt wie Alexandria ein ausreichender Schutz vor direkter Sonnenstrahlung eine große Rolle Spielt. Dennoch spielt die Ausrichtung des Gebäudes zur Licht im ersten Schritt eine übergeordnete Rolle. Es ist wichtig dabei zu beachten, den Grundriss als Rechteck zu betrachten. Hierbei ist es wichtig, dass die kurze Seite des Gebäudes der höchsten Sonnenstrahlung ausgesetzt wird und die lange Seite den niedrigsten Einstrahlungsmengen. Im Falle von Alexandria ergibt sich eine Ausrichtung von ca. 24°. So erreichen wir ohne weiteren Aufwand eine Minimierung der Wärme- und Kühllasten unserer Geometrie. Diese Methode ist jedoch nur als Ausganspunkt zu betrachten, da es dennoch unausweichlich ist, weitere Elemente zum effektiven Sonnenschutz einzusetzen-: Einerseits um den Nutzer zu schützen und andererseits um der Sonne ausgesetzte Flächen vor Überhitzung zu bewahren.

WIND Eine frische Brise ermöglicht nicht nur ein angenehmes Raumklima, sondern auch eine gute Möglichkeit der passiven Kühlung. Zu unserem Vorteil liegt Alexandria an der Mittelmeerküste und versorgt unser Grundstück mit einem relativ konstanten Nord-West Wind. Dank dieser Gegebenheit ist es uns möglich, mittels geschickter geometrischer Analysen und Ausrichtung, den Wind gezielt als klimatisierendes Element einzusetzen. So ermöglichen die gerundeten Dachformen einen gleichmäßigen Windabriss in das Innere unserer Innenhöfe- durch die Hoföffnungen hindurch- bis auf den Boden und versorgt so auch die unteren Räume mit frischer, kühler Luft. An den Stirnseiten der Klassenräume öffnet sich das Dach in großzügigen Bögen und ermöglicht einen konstanten Durchzug weit oberhalb der Kopfhöhe. Sowohl der konstante Durchzug als auch die tiefe Durchdringung der Assemblee mit immer erneuerter Frischluft, gewährleistet ein optimales Raumklima. Weiterhin ermöglicht es uns auch eine nächtliche Auskühlung der Räumlichkeiten.

SPEICHERMASSE Sobald Wind und Sonne unter Kontrolle sind und zu unserem Vorteil genutzt werden, geht es daran, auf tägliche Schwankungen des Wetters zu reagieren. Typisch für derartiges Wüstenklima ist eine mittägliche Überhitzung von über 25°C und eine nächtliche Unterkühlung bei ca. 0°C. Hierbei ist der tägliche Schulablauf zu beachten. Da die Nutzungsperiode unserer Funktionen keinen 24-Stunden-Aufenthalt vorsieht, ist es möglich, Effekte wie die nächtliche Auskühlung zu unserem Vorteil zu nutzen. So macht es Sinn, Nachtkälte gezielt über Strukturen zu speichern, die sich langsam über den Tag erwärmen. Dabei ist besonders wichtig, den Temperaturhöchstpunkt des Tages möglichst weit in den Nachmittag zu ziehen, um lange komfortable Raumtemperaturen zu gewährleisten. Dies lässt sich am simpelsten über Speichermassen lösen. Hierbei werden zur Sonne gewandte und an sensible Funktionen grenzende Wände künstlich verstärkt, um täglichen Temperaturschwankungen am längsten zu trotzen. Eine Bauteilaktivierung mittels Grundwassernutzung ist hierbei auch denkbar und stellt eine aktive Ergänzung dar.

Optimaler Ausrichtungswinkel

Direkte Sonneneinstrahlung

Strรถmungsverhalten des Innenhofs

Strรถmungsverhalten der Dachรถffnung 32

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Im Anhang befindet sich eine CD