Forschungsgebäude GLC, ETH Zürich

Der neue Gebäudekomplex gehört zu den ersten Bausteinen des Masterplans 2014 für das Hochschulquartier Zürich, der parallel zur Planungs- und Bauzeit konkretisiert wurde. Der rund 110 Meter lange Neubau bildet zusammen mit dem bestehenden ETH-Gebäude einen Hof und reiht sich so in die bestehende Typologie des Hochschulquartiers ein.
Über eine geschwungene Aussentreppe erreichen die Nutzer den Hof, der die neue Adresse der Anlage bildet. Hier befindet sich der Eingang, der zu einem zenital belichteten Atrium führt, in dem eine virtuose doppelläufige Haupttreppe die Obergeschosse erschliesst. Die Büros der Professuren befinden sich im Kopfbau zur Gloriastrasse hin, die grossflächigen Laborbereiche liegen hangseitig und können flexibel unterteilt werden. In den Untergeschossen werden sie durch die vom Gebäude losgelöste Stützmauer geschützt und belichtet.
Ringartige Erschliessungszonen werden durch nischenartige Aufenthaltsbereiche rhythmisiert und gewähren eine direkte Verbindung zum angrenzenden Bestandsgebäude.

Die Glas- und Stahlfassaden des Neubaus orientieren sich an der langen Tradition der Glasbausteinfassaden von Industrie- und Hochschulbauten der Moderne. Die Doppelhautkonstruktion mit kassettenartig zusammengefügten Glasbausteinelementen erreicht eine gediegene Schwere sowie eine starke Plastizität und Räumlichkeit. Glasbausteinbrüstungen und Bandfenster schaffen eine horizontale Gliederung, überlagert von der vertikalen Ordnung der tiefer gesetzten Fensterflügel. Feine Stahlrahmen unterteilen die Bänder in quadratische und rechteckige Formate. Die quadratischen Elemente haben broschenartige Füllungen mit unterschiedlichen Formaten und Strukturen. Die grösseren Steine in der Mitte treten dabei in Beziehung zu den Fensterflügeln, wodurch die Vertikalität innerhalb des horizontalen Bands gestärkt wird.

Der Glasfassade steht hangseitig das massige Tragwerk der Hangsicherung gegenüber. Das imposante Bauwerk ist als bogensegmentförmige Stützmauer konzipiert, welche in Schlitzwandscheiben übergeht, die in den Felsuntergrund eingespannt sind. Die Bogenmauer ist rund 18 Meter hoch und leitet die Kräfte auf anschauliche, expressive Weise ab. Damit bleibt der Neubau in seiner Tragstruktur flexibel und die Bestandesbauten werden von zusätzlichen Schubkräften verschont. Die Hohlräume in der tonnenförmigen Mauer dienen als Klimaregister: Frischluft wird angesogen und den Lüftungsanlagen im Untergeschoss zugeführt. Die Masse des Erdreiches wird aktiviert, wärmt die Aussenluft im Winter und kühlt sie im Sommer. Über diese Massnahme kann eine erhebliche Menge an Energie für die Lüftungsanlagen eingespart werden.

In den Ansichten wirkt der kassettenartige Aufbau der Glasfassaden als Relief. Im Innenraum funktioniert er als Brise-Soleil und erzeugt unterschiedliche Transparenzen und Lichtstimmungen. Die Doppelhautfassade ist geschossweise mit Brandschutzklappen ausgestattet, welche einerseits den Brandüberschlag verhindern und andererseits den Zwischenraum klimatisch regulieren. Im Sommer wird die Fassade hinterlüftet und lässt die warme Luft über das Dach entweichen, im Winter wird die Luft geschossweise gestaut und wirkt als Wärmepuffer. Die Fassade trägt damit nicht nur zu einer guten Tageslichtversorgung bei, sondern auch zur Regulierung des Raumklimas.

Eine hierarchisch abgestufte Sichtbarkeit der Leitungen und Haustechnikelemente dient der Charakterisierung der Räume. Während in der Eingangshalle und den Korridoren keine Leitungen zu sehen sind, werden diese in den Aufenthalts- und Arbeitsbereichen zunehmend präsent und zum raumprägenden Element. Ein eigens entwickeltes LED-Leuchtensystem kann je nach Bedarf zusätzliche technische Elemente wie Brand- und Bewegungsmelder additiv aufnehmen. Das Gebäude ist am Fernwärmenetz und am Fernkältenetz ETH Zentrum angeschlossen. Es erfüllt die Richtlinien der ETH Zürich und wurde unter Einhaltung und Umsetzung der Baustandards DGNB/SGNI Gold, Minergie-ECO und GI Gutes Innenraumklima realisiert.

The new building complex is one of the first components of the 2014 master plan for Zurich’s university quarter, that was finalized in the course of planning and construction. Together with the existing ETH building, the roughly 110-meter-long new-build forms a courtyard and thus fits in with the existing typology of the university quarter.
Users reach the courtyard via the existing passageway, that forms the new address of the complex. Located here are the main entrance, that leads to an atrium illuminated at its zenith, in which a virtuoso double main staircase leads to the upper floors. Professorial offices are located in the front building on Gloriastrasse, with the spacious laboratory areas situated on the side of the slope allowing flexible division. On the basement floors they are protected and illuminated by the retaining wall detached from the building.
Niche-like lounge areas add rhythm to the annular circulation zones, and provide a direct connection to the existing building adjacent.

The glass and stone facades of the new-build follow the long tradition of glass block facades in modernist industrial and university buildings. As a double-skin construction with glass block elements joined in the manner of coffers, the new façade achieves a dignified gravity as well as a three-dimensionality which the neighboring façade lacks. Glass block parapets and strip windows create a horizontal structure that is superimposed by the vertical order of the recessed casements. Fine steel frames divide the strips into square and rectangular formats. The square elements have brooch-like infills with different formats and structures. The larger blocks in the middle establish a link with the casements, thus strengthening the verticality within the horizontal strip.

On the slope side, the glass facade stands opposite the solid load-bearing slope stabilization structure. The impressive structure is conceived as an arc segment-shaped retaining wall that transitions into diaphragm wall slabs anchored in the bedrock. The curved wall is around eighteen meters high and transfers the forces in a clear and expressive manner. Thanks to this, the new-build remains flexible in its load-bearing structure and spares the existing buildings additional shear forces. The cavities in the barrel-shaped wall serve as an in-wall cooling system: fresh air is taken in and fed into the ventilation systems, the vast mass of the soil is activated to cool the laboratories, thus saving considerable amounts of energy.

In the various views, the coffer-like composition of the glass facades creates the impression of a relief. Inside, it acts as a brise-soleil, creating different levels of transparency and lighting ambiances. The interspace of the double skin is climate-controlled, with air flowing through in the summer and buffered in the winter. As a result, the double-skin facade not only helps make good use of daylight but also plays a role in regulating the indoor climate.

A hierarchically graduated visibility of conduits and building service elements defines the character of the spaces. While no conduits are visible in the entrance hall and corridors, they are increasingly present in the lounge and work areas, becoming a defining element. A specially developed additive LED lamp system can hold additional technical elements such as fire alarms and motion detectors as needed. The building is connected to the ETH Zentrum district heating and district cooling grid. It meets the standards of the ETH Zürich and was realized in compliance with and in implementation of the building standards DGNB/SGNI Gold, Minergie-ECO and GI Gutes Innenraumklima(Good indoor climate construction standards).