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E -------- M, Energiehaus BS Spittal, Entwurf |
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Jahr:2006
Wvznr: 583
Energiefassade Berufsschule Spittal, Entwurf.
E/M: 28 x 6 Meter |
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Projekt Berufsschule Spittal Entwurf
Beschreibung
Für den Vorbau ist eine Gestaltung mit Licht zwischen den transluzenten Außenhäuten geplant.
In klaren Glasröhren (unsichtbar bei Nullstrom) die entweder mit Neongas (orange) oder mit Argongas (blau) gefüllt sind wird per Ansteuerung eine Struktur erzeugt, die durch Bewegungs- und Radarsensoren interaktiv beschaltet wird.
Geplant ist eine Umsetzung der Bewegungen sowohl aus dem Innenbereich des Vorbaues, als auch der Bewegungen im Außenbereich. Daraus entsteht eine Art Kommunikation auf Licht/Energiebasis. Viel Bewegung erzeugt viel Licht.
Dieses System kann auch erweitert werden durch Umsetzung der Tagelichtmenge in Nachtaktivität (Speicherung tagsüber – Abgabe in der Dunkelheit).
Die einzelnen Elemente der Lichtinstallation werden mit der Fassadengestaltung inhaltlich und strukturell verknüpft.
Aus der Kombination Innen / Außen soll insgesamt ein Bild entstehen, das in seinen Ausmaßen dem Bau und dessen Widmung entspricht, d.h., dass verschiedene Energieformen zum Ausdruck gebracht werden und vom Betrachter / Passant durch Bewegung veränderbar ist.
Für die Energiesäule wird eine Polikarbonatfolie zum Zug kommen. Im Inneren der "Blase" sind RGB Neons montiert, die von den Messparametern der zentralen Station Energiewerte in farbiges Licht umsetzt.
Projekt: Berufsschule Spittal/Drau, Neubau, Künstlerische Gestaltung
Grundlagen zur Gestaltung
E -I-I-I-I-I-I-I-I-I-I M
Die Äquivalenz von Masse und Energie
Wenn sich Elektronen und positiv geladene Atomkerne zu Atomen, oder Atome zu Molekülen verbinden, wird Bindungsenergie frei. Nach der Einsteinschen Formel entspricht dies dem sg. Massendefekt: Die Gesamtmasse der Teile ist größer als die Masse des aus ihnen entstandenen Gebildes.
Die Energieerzeugungsprozesse in der Sonne werden durch solche Fusionen bewirkt. Es verschmelzen hier vier positiv geladene Protonen gegen die abstoßende Kraft des Feldes zum Atomkern des Edelgases Helium. Der relative Massendefekt dieses Vorgangs bewirkt ein Freiwerden von 2x10hoch5 kWh pro Kern!
Eine weitere Grundlage für die dynamische Gestaltung ist der Dopplereffekt, und hier die sg. Rot- bzw. Blauverschiebung. Massereiche „Energiekonzentrationen“ beeinflussen sich gegenseitig und es kommt zur Ablenkung des Lichtes (Gravitationslinse). Die Spektrallinien der Sonne zeigen z.B. eine Rotverschiebung.
In der symbolischen Darstellung der Energiefassade sind die beiden „Pole“ M (Masse) und E (Energie) so angeordnet, dass zwischen den beiden Emblemen mittels Leuchtstäben (Neon- bzw. Argonbefüllt) der Zusammenhang dynamisch verbildlicht wird. Die senkrechten Stäbe erscheinen durch die Lichtfarbe des Edelgases Argon blau, die waagrechten (kürzeren) Stäbe durch die Lichtfarbe des Edelgases Neon rot.
In Anlehnung an die Einsteinsche Formel und des daraus resultierenden Bezugssystem von Masse und Energie, werden die Stäbe mittels digitaler Steuerung so bewegt (Lauflichtsteuerung), dass in einem einfachen Bild nachvollziehbar wird, wie dieser Zusammenhang auch mit dem Dopplereffekt bewegter Massen erklärbar ist.
Natürlich ist das eine grobe Vereinfachung der komplexen Zusammenhänge, aber dadurch auch soweit offen, dass den Schülern mittels der Installation und der steuerungstechnischen Zugriffsmöglichkeiten doch auch anschaulich die Grundvoraussetzung von Energiezusammenhängen erklärt werden kann.
Lichtfassade
Grundlagen
Ort
Energiehaus Abteilung für energietechnische Berufe der Berufsschule Spittal an der Drau, OG, Ausstellungsraum
Thema
Visualisieren von Zusammenhang Energie/Masse
Konzept
Die Fassade soll der Schule eine markante Form geben, die emblematisch auch die Funktion des Gebäudes überträgt.
Dies geschieht in mehrfacher Hinsicht:
Der semitransparente Kubus schwebt über der Eingangszone wie eine Blase. Die Außenhaut dieses Kubus wird mit Licht- und Bewegungselementen in eine technisch pulsierende Blase verwandelt, an deren Nord- und Südflanken buchstabeähnliche Embleme als E (=Energie) und als M (=Masse) durchschimmern. Die verschiedene Farbigkeit differenziert beide „Pole“ und deren „Felder“: Energie ist bewegte Masse. Masse als Energiespeicher.
„Energiestrom“: Aus dem sich aufbauenden E springen die waagrechten Linien (rotorange) hintereinander in Richtung M. Von dort wandern die senkrechten Linien (blau) in Richtung E. Die Ausgangsbuchstaben bauen sich aus den Stäben immer wieder auf- und ab.
Die Steuerung wird aus zwei Systemen gespeist: Die Frequenz der Schülermenge auf den Gängen und /oder die Temperaturen zwischen außen und innen werden in gegeneinander laufenden Bewegungen tempomäßig angezeigt. ZB. Je ausgeglichener desto langsamer.
Technik/Ausführung
Neonlisenen, Neon- bzw. Argon gefüllt im klaren Rohr Ø 12-15mm werden im Zwischenraum zwischen den Schalen der Fassade abgehängt. In der Nord- bzw. Südfassade sind zusätzlich die Embleme mit hinterlegtem farbig transluzenten Plexiglas akzentuiert.
Durch die Streuwirkung der Fassadenelemente (Interlux) werden die Lichtreflexe zusätzlich beim Vorbeigehen als diffus bewegte Lichtscheine erscheinen. Ebenso sind die Embleme durch den Abstand zu den Fassadenplatten “weichgezeichnet”.
Trafos und Steuermodule sind oben in der Brüstung installiert.
Andere Formen der Ansteuerung können auch von den Schülern und Lehrern entwickelt werden, die dann über ein Interface aus einer Steuerungszentrale des Hauses in das System eingespeist werden können.
System: 28 Lisenen 28 EVG (Dimmer), Interfaces.
Ansteuerung: Digital oder analog (je nach vorgeschaltenem System)
Externe Sensor- und Steuerelemente.
Datenauszüge aus dem zentralen Technikpult (Haus).
Energiesäule
Grundlagen
Ort
Energiehaus Abteilung für energietechnische Berufe der Berufsschule Spittal an der Drau
Thema
Visualisieren von Energieströmen
Konzept
Eine „Energiesäule“ soll alle 4 Stockwerke in deren Foyerbereichen durchdringen.
Die Grundidee der Visualisierung besteht im Umsetzen von Energiepotentialen in Lichtfarben, dh. Temperaturen werden als Lichtfarben in der Säule dargestellt.
Analysen der Energieströme ergeben sich aus Funktionen der Gebäudetechnik, die da sind: Solarenergie, sowohl thermisch als auch elektrisch, Erdwärme, Körper/Raumwärme, u.A.
Diese Energieformen sollen in einem Programm abgearbeitet werden, das sowohl durch manuelles Schalten es ermöglicht die Darstellung auf bestimmte Bereiche zu reduzieren (um im Detail Anschauliches demonstrieren zu können), als auch in einem interaktiven und automatischen Modus Abläufe visualisiert.
Als Beispiel der interaktiven Form könnte das Erfassen einer Person die sich der Säule annähert, gelten, deren Körpertemperatur gemessen wird (Richtsensor, zB. wie er beim Erfassen der Energieeffizienz von Fassaden benutzt wird), und wo dann diese Temperaturänderung unmittelbar die Farbe der Säule verändern wird. Die Farbdarstellung kann das gesamte sichtbare Spektrum durchlaufen.
Andere Formen der Ansteuerung können auch von den Schülern und Lehrern entwickelt werden, die dann über ein Interface aus einer Steuerungszentrale des Hauses in das RGB System eingespeist werden können.
Technik
Ein Edelstahlformrohr (ca 100x100mm), das alle Stockwerke miteinander verbindet durchdringt Böden/Decken in einer größeren Ausnehmung, sodass vom Keller bis zum Dach die Säule durchgehend sichtbar bleibt (Glas- oder Gitterböden im Ausnehmungsbereich). An diesem Formrohr werden RGB T5 Leuchtsysteme angebracht, die ihr Licht in eine Acrylglasblase (Bsp. Lexan opal, weiß transluzent) abstrahlen. Diese „Blase“ wird aus einer gebogenen Platte, deren seitliche Ränder an den Flanken der Formrohre fixiert ist, gebildet: eine Art „Säule“ entsteht von Stockwerk zu Stockwerk.
An der Rückseite der Säule (Formrohr) könnten via Tasten verschiedene Programme abgerufen werden, die zB. Solarenergie, Fotovoltaik oder Erdwärme betreffen etc.
System: 14 Module RGB T5, 14 Dalivorschaltgeräte (Dimmer), Interfaces.
Ansteuerung: Digital oder analog (je nach vorgeschaltenem System)
Externe Sensor- und Steuerelemente.
Datenauszüge aus dem zentralen Technikpult (Haus).
Optional: Stockwerkweise Trennung der manuellen Funktionen (Aufschaltung)
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