Стадионы к ЧМ-2018: как проектировали, как строили и что теперь со всем этим делать?

12 современных стадионов огромной вместимости появились в российских городах к ЧМ-2018 Источник: http://ancb.ru

Месяц назад прошел Чемпионат мира по футболу-2018, благодаря которому в России появились современные, высокотехнологичные стадионы. Какие материалы применялись при их строительстве, как они будут использоваться в дальнейшем и во сколько обойдется их содержание – об этом в нашем материале.

Как известно, всего принявших игры ЧМ-2018 в России стадионов 12, 8 из них построены с помощью программного обеспечения Tekla Structures компании Trimble. С помощью BIM-технологий (Building Information Modelling) проектным и монтажным организациям стало возможным качественно выполнить сложную работу, уложившись в жесткие сроки. При этом каждый стадион имел свои уникальные конструктивные элементы. Рассмотрим их поподробнее.

Московский стадион «Спартак» был построен в 2014 году, во время Чемпионата его вместимость составила 45 тыс. зрителей. Стоимость строительства составила 14,5 млрд руб. Главной его особенностью по замыслу архитекторов стал козырек, придающий сооружению изящество и легкость. В конструкции использованы толстостенные трубы, что позволило в 1,3 раза снизить ее металлоемкость – и в итоге вес козырька составил 8,5 тыс. т. Процесс монтажа металлоконструкций содержал сразу несколько сложных задач, требующих технологических решений. К примеру, предстояло выполнить сварку элементов из труб с толщиной стенки до 48 мм и диаметром до 1422 мм, причем обязательным условием заказчика была реализация контрольной сборки. Благодаря прямой передаче данных из информационной модели BIM, созданной проектировщиками «Мостпроект», автоматизированному производству завода металлоконструкций «Курганстальмост» задачи были решены. Кроме того, с помощью BIM-технологий удалось сэкономить около 20% времени, соблюсти бюджет и беспрепятственно пройти государственную экспертизу.

Владелец стадиона – ФК «Спартак».

Стадион «Санкт-Петербург», он же «Зенит Арена» вместимостью 67 тыс. зрителей, спроектирован японским архитектором Кисё Курокава (Kisho Kurokawa) и обошелся в 43 млрд руб. Из-за климатических особенностей местоположения Санкт-Петербурга появился ряд таких конструктивных особенностей сооружения, как выездное поле и раздвижная крыша шириной 286 м, закрывающая поле во время непогоды. Строительство стадиона длилось почти 10 лет, менялись исполнители, что привело к серьезным опасениям срыва сроков из-за недостаточной проработанности рабочей документации. Когда проект передали конструкторам компании «Курганстальмост», они определили последовательность сборки всех элементов, пересмотрели расположение сварных швов на предмет доступа к ним при монтаже и внесли соответствующие изменения в BIM-модель. Это позволило в сжатые сроки привести конструкцию стадиона в соответствие с требованиями ФИФА. По мнению технологов компании «Курганстальмост», использование BIM-технологий было критически важно, учитывая жесткий календарный план.

В мае этого года стадион перешел в управление футбольного клуба «Зенит» сроком на 49 лет.

Стадион «Мордовия Арена», расположенный в Саранске, рассчитан на 44 тыс. зрителей, стоимость постройки – 16,5 млрд руб. Его оболочка нестандартной овальной формы плавно понижается к северной и южной трибуне и затем вновь поднимается к восточной. Основой стадиона служат 88 Г-образных консолей высотой 40 м и вылетом конструкции на 49 м. Изготовление консолей из стальных труб позволило уменьшить общий вес конструкций покрытия – около 6 тыс. т. Завод «Белэнергомаш-БЗЭМ» изготовил металлоконструкции сложной геометрии с большим числом сварных соединений с точностью до 10 мм при пролете до 60 м. Впервые при строительстве уникальных объектов в таком объеме были применены стыковые сварные соединения из труб с переломом.

В дальнейшем стадион планируется превратить в крупнейший в Саранске и Мордовии спортивный и культурно-досуговый центр.

Новый стадион «Волгоград Арена», вместимостью 45 тыс. человек и стоимостью 16,367 млрд руб., построен в районе Мамаева Кургана, историческом месте Волгограда. Стадион отличает необычная вантовая кровля и фасады в виде рельефных пересекающихся ромбов, похожих на пятиконечные звезды. Вес основных металлоконструкций – 8,5 тыс. т. Чтобы обеспечить высокую точность, как при изготовлении, так и при сборке в силу технической сложности и уникальности объекта было принято решение о сосредоточении поставок и монтажа в расположенном в Челябинске российско-итальянском совместном предприятии СП «Конар-Чимолаи».

Основные трудности заключались в сочетании больших размеров элементов конструкции и очень жестких требований к изготовлению и монтажу. К примеру, длина балок компрессионного кольца 16 м, при этом допуск по длине не превышает 1 мм, а допуск по углу установки оконечного фланца всего 0,05 град, при этом монтажная сварка полностью исключена. Благодаря BIM-технологиям в кратчайшие сроки были созданы конструктивно-сложные трехмерные модели элементов конструкции, которые позволяли обмениваться данными с партнерами и напрямую передавать информацию на станки ЧПУ. При создании ведомости отделки использовалось специализированное приложение, которое учитывает высоты и варианты отделки стен. Обработка данных в среднем занимала 2 часа.

После Чемпионата, как ожидается, сооружение будет использоваться в качестве основного стадиона футбольного клуба «Ротор» и многофункционального комплекса для проведения различных массовых мероприятий.

Футбольный стадион «Нижний Новгород» на 45 тыс. мест и благоустроенная парковая территория вокруг него размещаются в районе нижегородской Стрелки — вытянутого участка земли на низком берегу у слияния Оки и Волги, который примыкает к зоне исторической застройки. Стоимость многофункционального спортивного комплекса, включающего в себя стадион, парковку, тренировочные зоны, установку систем безопасности, хостелы для студентов и жилые комплексы, составила около 11,28 млрд руб.

Объем металлоконструкций – более 10 тыс. т, их поставщик – российско-итальянское совместное предприятие СП «Конар-Чимолаи» из Челябинска.

После проведения игр ЧМ-2018 стадион будет использоваться нижегородской футбольной командой, а также рассматривается как объект, позволяющий проводить музыкальные мероприятия, различные шоу и экспозиции. Просторные фойе предполагается использовать как место проведения различных выставок и ярмарок, а также семейных праздников со спортивным уклоном. Кроме того, часть помещений подтрибунного пространства переоборудуется для коммерческого использования.

Стадион «Самара Арена» — он же «Космос Арена» рассчитан на 44 918 зрительских мест, общая сметная стоимость – 18,917 млрд руб. Диаметр стадиона составляет около 330 м и превышает диаметр московских «Лужников».

Архитектурная особенность арены – купол из металлоконструкций с «космическими» мотивами: полностью накрывая сооружение, к низу он венчается лучами – подобно звезде или ракете. При этом он почти не закругляется, а практически прямолинейно устремлен вверх. Купол стадиона – сборная конструкция, состоящая из 32 консолей, установленных на пирамидальные опоры высотой 21,4 м, общий вес – 13 тыс. т. Несущие конструкции кровли выполнены из труб диаметром до 1020 мм с объединением на монтаже изготовленных на заводе элементов конструкции сваркой. Учитывая большой объем работ, сжатые сроки и жесткие требований по точности сборки, изготовитель «Курганстальмост», г. Курган, приобрел дополнительное оборудование, в т.ч. труборез голландской фирмы HGG. При этом важным фактором при выборе была возможность передачи созданной конструкторами цифровой модели на резательное оборудование. Всего было отгружено на объект 13,4 тыс. т металлоконструкций. Благодаря BIM-технологиям была детально спроектирована внешняя оболочка, проработаны планы, разрезы, фасады.

После проведения мундиаля стадион будет передан самарскому футбольному клубу «Крылья Советов». На ежегодное содержание многофункционального стадиона будет уходить около 150-200 млн руб., а на самоокупаемость проект сможет выйти, по оптимистичным прогнозам, через 7 лет. При этом планируется сдача в аренду VIP-лож и VIP-стадионов во время проведения крупных массовых культурно-спортивных мероприятий, а крытые галереи вокруг стадиона будут переоборудованы в выставочные центры.

Стадион «Фишт» построен в Сочи к XXII зимним Олимпийским играм в 2013 г., в 2017 г. прошла его реконструкция, на которую потратили ориентировочно 3 млрд руб., а на само строительство – 23,5 млрд руб. Рассчитан он на 45 тыс. зрителей для футбольных матчей международного уровня и на 25 тыс. – для менее важных зрелищ. Генподрядчик – компания «Ингеоком», а руководитель строительства – австралиец Дэймон Лавелле, который вместе с архитектурной компанией Populous также стал автором проекта главной арены ЧМ-2010 по футболу в Йоханнесбурге.

Особенность конструкции в том, что навес над западными и восточными трибунами закрывается светопрозрачным материалом – этилен-тетра-фтор-этиленом, который обладает повышенной прочностью и коррозионной стойкостью. Здесь есть 4 трибуны: две торцевые, открытые и две боковые, покрытые прозрачным навесом из поликарбонатного пластика. Согласно международному рейтингу спортивных стадионов УЕФА, относится к 4-й категории.

Стадион – домашняя арена футбольного клуба «Сочи», а также запасная арена для московского «Локомотива» в зимнее время (в еврокубках). Включен в список запасных сезона Российской Премьер-Лиги 2018/19.

Стадион «Казань Арена», построенный в Республике Татарстан в 2013 г., один из самых вместительных в России, рассчитан на 45 379 человек, и первый из построенных для Чемпионата-2018 стадионов. Также относится к высшей 4-й категории УЕФА. Архитектурная концепция сооружения в форме водяной лилии была разработана американской компанией «Populous». Уникальность стадиона в 120-метровых пролетах ригеля и светопроницаемой консоли крыши, которая опирается всего на 8 опорных точек. За счет этого решения конструкция выглядит воздушной, не теряя при этом надежности, при том, что металлоконструкции крыши весят 12 тыс. т. Медиафасад стадиона – крупнейший из подобных в Европе экран в формате «Full HD». Это уникальный рекламно-информационный носитель, позволяющий проводить прямые трансляции социально-значимых событий и кинопоказы. Его площадь – 3700 кв. м. Дальность восприятия информации – 2-3 км, трафик – более 340 000 человек в сутки.

Кроме того, что стадион – домашняя арена казанского футбольного клуба «Рубин», он еще и многофункциональный комплекс, предназначенный для проведения не только футбольных матчей, но и других спортивных и культурно-массовых мероприятий, а также развлекательных шоу и концертов.

BIM-технологии как ускоритель процессов

Несомненно одно – использование BIM-технологий позволило при проектировании стадионов на ранних этапах найти и устранить коллизии, сократить количество потраченного времени и автоматизировать подсчет объема материалов. Работа над системами мониторинга начиналась со сбора имеющейся эксплуатационной информации, чертежей, на их основе создавали трехмерную информационную модель, в которую добавляли информацию по инженерным системам и строительным конструкциям. На этапе строительства размещались датчики – акселерометры, инклинометры, геодезические датчики, контролирующие абсолютные координаты конструкций, данные от которых были интегрированы в трехмерную BIM-модель. А уже с построенных и эксплуатируемых объектов данные поступали в ту же информационную модель и анализировались. Так получилось готовое информационное решение для диспетчерской службы и службы эксплуатации здания.

Безусловно, существуют и связи между BIM-технологиями и уменьшением сроков строительства, его стоимости и т.п. К примеру, предприятие «Курганстальмост» отмечает, что использование труб толстостенных большого диаметра позволило значительно снизить металлоемкость объекта на стадионе «Спартак» с 11 тыс. т при применении листового металлопроката до 8,5 тыс. т в случае использования труб. Работа с такими трубами эффективно может быть выполнена только с использованием подобных технологий, когда есть возможность передать на труборезное оборудование цифровую модель детали конструкции.

Сегодня стадионы, а завтра …?

Что касается дальнейших затрат по содержанию стадионов, то, по словам врио губернатора Нижегородской области Глеба Никитина, «они будут субсидироваться на федеральном уровне до 2023 г. Ожидается, что до конца этого срока на эксплуатацию объекта из федерального бюджета выделят почти 1,2 млрд руб. Затем эта статья расходов полностью перейдет на региональный уровень».

Опираясь на концепцию наследия Чемпионата мира по футболу, построенные стадионы должны будут стать основой для развития футбола в России и подготовлены для многофункционального использования. А информационное моделирование может стать в этом подспорьем – ведь BIM-модели на аренах остались, и в дальнейшем с их помощью можно будет более эффективно осуществлять последующие реконструкции и эксплуатацию объектов.

А как у них?

«Арена будущего»

В свое время в Рио-де-Жанейро возвели множество спортивных объектов, готовясь провести летние Олимпийские игры-2016. Один из самых оригинальных объектов, также использующий BIM-технологии, – стадион «Арена будущего» площадью 1,18 млн кв. м, на строительство которого потрачено $12 млн. После того, как в этом временном сооружении прошли соревнования по гандболу и голболу, его разобрали и из полученных материалов построили четыре школы, расположенные в трех пригородах Рио, каждая из которых рассчитана на 500 учащихся.

Галина Крупен

Этот материал опубликован в августовском номере Отраслевого журнала «Строительство». Весь журнал вы можете прочитать или скачать здесь.

Источник: http://ancb.ru