В культурной жизни XXI века стали весьма заметны спортивные праздники, встречи, парады, они создали и особые средства архитектурной выразительности. Спорт определенным образом вошел в культуру современности, стал оказывать существенное влияние на искусство, образ жизни. Спортивные сооружения: стадионы, дворцы спорта, манежи, площадки, треки, бассейны, существенно влияют на организацию и планировочную структуру жилых образований, являются важными объектами городской инфраструктуры в целом.
В России, как и во всем мире, происходит популяризация физической культуры, реализуется Федеральная целевая программа «Развитие физической культуры и спорта в Российской Федерации в 2006-2016 годах», основными направлениями которой являются развитие массового спорта и спорта высших достижений в стране. Возникла объективная социальная потребность в расширении сети физкультурно-спортивных объектов, которая переходит в область общенационального интереса.
Необходимо сказать, что на данный момент в нашей стране имеется только два стадиона, удовлетворяющих требованиям УЕФА: «Лужники» и «Локомотив» в Москве; ощущается острая нехватка спортивных сооружений, большинство физкультурно-оздоровительных комплексов устарели как в моральном, так и функциональном плане, поскольку были построены еще в советские времена, многие из них сейчас находятся в аварийном состоянии и нуждаются в реконструкции.
Стоит отметить, что сейчас в России ведется подготовка к приему Олимпийских игр, в связи с чем вопрос о современном облике спортивных сооружений особо актуален. Такие крупные объекты массового спорта, как олимпийские сооружения, не могут иметь заурядный облик; архитекторы, проектируя их, должны решать не только утилитарные вопросы, но и некие сверхзадачи. В силу многих обстоятельств, Россия отстает от Запада в сфере строительства зданий спорта, несмотря на то, что позиционирует себя, как великую спортивную державу. Сейчас появилась возможность исправить существующее положение вещей и вспомнить о том, что спортивные сооружения – это не просто здание с большими пролетами и повышенными требованиями к безопасности, но и образ, по которому будут судить о нашей стране во всем мире.
Учитывая все вышеперечисленные факторы, можно понять, что в настоящее время, при проектировании спортивных сооружений перед архитектором должна стоять задача не только грамотно соотнести функциональные и технологические особенности, предъявляемые к объекту, но и обеспечить надлежащий архитектурно-эстетический уровень здания и среды.
Таким образом, высокая значимость, а также недостаточная теоретическая и практическая изученность проблемы формирования современного облика спортивных сооружений определяет несомненную актуальность данного исследования.
Объект исследования: большепролетные спортивные и спортивно-зрелищные сооружения.
Предмет исследования: принципы формообразования большепролетных спортивных сооружений
Степень изученности проблемы: теоретической основой для диссертации послужили научные работы разных направлений, раскрывающие отдельные аспекты исследуемой темы. К ним относятся следующие группы работ:
- по теории и истории архитектуры;
- по архитектурно-планировочным и функциональным решениям спортивных сооружений;
- по конструктивным решениям спортивных сооружений;
- проектные и графические материалы по действующим и проектируемым спортивным сооружениям;
- нормативная документация, регламентирующая строитель- ство спортивных сооружений в России.
Несмотря на большое количество литературы, посвященной физкультурно-спортивным сооружениям, трудно найти современный научный труд, который бы освещал вопросы взаимодействия архитектуры и конструкций. Большинство изученных работ, посвященных конструктивным особенностям зданий (Н.М. Кирсанов, Москалев, А.Г.Трущев), значительно устарели и не освещают новейшие методы и принципы расчета и возведения современных большепролетных систем. В литературе, рассматривающей архитектурно-планировочные вопросы в проектировании спортивных сооружений (Е.Н. Барнабишвили, Л.В.Аристова, А.Ю.Кистяковский), весьма поверхностно затрагивается тема конструкций. В результате на данный момент отсутствует работа, которая бы вместила в себя оба эти аспекта, которые без сомнения являются главенствующими в формообразовании архитектурного объекта.
Цель исследования: изучение взаимодействия архитектурной композиции и конструктивных систем, выявление их влияния на формирование облика большепролетных спортивных сооружений.
Задачи исследования:
- провести исторический анализ развития архитектуры и конструкций спортивных объектов;
- обобщить и классифицировать факторы, влияющие на формообразование большепролетных спортивных сооружений;
- выявить основные подходы в формировании облика большепролетных спортивных сооружений;
- апробировать выявленные принципы формообразования в архитектурном проекте стадиона на 45 тыс. мест в Екатеринбурге.
Методологической основой работы является комплексный подход. Для решения поставленных задач применялись следующие методы:
- анализ литературных источников
- графический анализ
- объемно-пространственное моделирование
Научная новизна: впервые на основе анализа литературных источников и мирового опыта проектирования и строительства спортивных объектов были обобщены два аспекта формирования современного облика большепролетных спортивных сооружений: архитектурной композиции и конструктивной системы.
Практическая и научная значимость: основные положения проведенного исследования могут лечь в основу дальнейших теоретических разработок. Результаты диссертации могут быть использованы при формировании прогрессивных конструкций и форм спортивных объектов. Кроме того, данная работа крайне актуальна в свете проведения в нашей стране XXII Олимпийских игр.
Границы исследования: основной акцент ставился на изучении взаимосвязи конструктивных и архитектурных факторов и их влияния на формирование облика большепролетных спортивных сооружений. В границы исследования не входят: градостроительные вопросы, технологические аспекты создания конструктивных систем, планировочные решения. Исследование охватывает временной период с древнейших времен и до наших дней.
Структура работы: диссертация разделена на два тома. Первый том содержит текстовую часть, состоящую из введения, трех глав, общих выводов, заключения и списка используемой литературы. Второй том включает в себя иллюстративный материал.
Первая глава посвящена изучению исторических этапов формирования архитектуры и конструктивных систем спортивных сооружений.
Во второй главе рассмотрены факторы, влияющие на формообразование большепролетных спортивных сооружений, классифицированы подходы к проектированию спортивных объектов.
В третьей главе приведено развернутое описание проекта стадиона на 45 тыс. зрительских мест в Екатеринбурге. В проекте апробированы принципы формообразования большепролетных спортивных сооружений, выявленные в предыдущей главе.
Содержание исследования
Во введении обосновывается актуальность исследования, ставятся цели и задачи, определяются предмет, объект исследования, научная новизна и практическая ценность.
В первой главе исследована ретроспектива развития архитектурных форм и конструктивных систем спортивных объектов. На возникновение и развитие архитектурных стилей решающее влияние оказывают строительные конструкции и методы строительства. Изучая архитектурные памятники разных времен, можно проследить историю развития строительного и архитектурного искусства. В зависимости от уровня знаний и культуры эпохи изменялись технические возможности, методы возведения зданий, всё это влияло на художественно-образные качества спортивных сооружений.
Исходя из проведенного анализа, можно выделить несколько основных исторических периодов в формировании облика спортивных объектов:
- около 450 г. до н.э. — II в. н.э. зарождение культуры спорта, возникновение первых спортивных объектов; применение стоечно-балочной конструктивной системы;
- II в. – XIX в. период упадка и забвения спорта, после падения Рима и становления христианства в Европе, развитие спортивных сооружений остановилось;
- конец XIX в. – первая треть XX в. возобновление строительства спортивных сооружений, применение чугуна и стали в строительстве; основные используемые конструкции – трехшарнирные арки и тяжелые фермы;
- 1930-е. – 1940-е дальнейшее развитие технологий; применение железобетонных конструкций наравне с металлическими, цилиндрические и параболические своды получают основное распространение в Европе;
- 1940-е – 1950-е Вторая мировая война на десятилетие остановила строительство спортивных сооружений;
- 1950-е – 1990-е в начале периода шло восстановление после продолжительных лет войны, что дало толчок к разработке новых методов строительства; развитие систем пространственных покрытий;
- 1990-е – 2010 г. распространение дигитайзерных технологий, массовое производство современных строительных материалов: полимеров, легированной стали, стеклопластика, совершен- ствование методов проектирования и расчета конструкций; возникновение принципиально новых конструктивных систем.
И так, анализируя ретроспективу развития спортивных сооружений в контексте взаимодействия архитектуры и конструкций, можно увидеть, что эти понятия были веками неразрывно связаны; с появлением и апробацией новых технологий в строительной практике, возникали новые архитектурные решения. Становится понятно, что функциональная структура спортивных объектов практически не изменилась с древнейших времен, и формирование облика сооружений во многом зависело от их конструктивной основы.
Во второй главе рассмотрены и проанализированы факторы, влияющие на формообразование большепролетных спортивных сооружений, на основе анализа литературных источников и мирового опыта, выявлены основные подходы в формировании облика спортивных объектов.
Спортивные сооружения всегда занимали особое место в архитектурном проектировании, что обусловлено жесткими рамками функциональных требований. Утилитарные решения оказывают значительное влияние на пространственную организацию стадионов. Найдется немного объектов, где основные композиционные и объемно-планировочные схемы сводятся лишь к нескольким вариантам, напрямую зависящим от утилитарных факторов.
Таким образом, становится понятно, что функциональные требования являются важными формообразующими факторами для стадионов. К главным факторам, влияющим на объемно- планировочное решение здания, можно отнести: его назначение, форму и величину спортивной арены, требуемую вместимость, конфигурацию трибун, условия видимости, схему эвакуации, схему взаимосвязи основных и вспомогательных помещений, требования к доступности обслуживания объекта.
Спортивные объекты представляют собой сложные инженерные сооружения. В процессе проектирования их конструктивной основы приходится преодолевать немалые трудности, связанные с большими размерами зданий и специфичными функциональными требованиями. Ввиду этого поиск наиболее рационального и выразительного конструктивного решения является весьма значимой творческой задачей для архитектора.
Нужна помощь в написании автореферата?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Развитие строительных технологий и научные достижения последних десятилетий значительно повлияли на конструктивные особенности спортивных сооружений. Такие большепролетные перекрытия, как мембраны, вантовые конструкции, различные висячие оболочки, возникшие в 50-х годах прошлого столетия, получили дальнейшее развитие и активно применяются при строительстве стадионов. В результате в числе многих факторов, влияющих на объемно-планировочное решение и архитектуру спортивных сооружений всё более значительное, а зачастую и ведущее место, начинают занимать конструкции покрытий. Сейчас можно условно выделить три подхода к проектированию спортивных сооружений, в которых:
- конструктивные и функциональные факторы довлеют над архитектурно-художественным образом объекта;
- рациональные конструктивные решения и архитектурная композиция представляют органический синтез, единый художественный образ;
- конструкции подчинены архитектурно-художественному образу объекта, порой в ущерб экономической целесообразности и функциональной логике.
Рассмотренный опыт строительства и проектирования наглядно иллюстрирует, что наиболее выразительными оказываются те объекты, где конструктивные системы и архитектурная композиция находятся в органическом единстве.
В третьей главе раскрыто содержание проектной работы. При создании проекта стадиона принимался во внимание опыт, рассмотренный в предыдущих главах исследования. В ходе проектирования объекта были учтены принципы формообразования большепролетных спортивных сооружений, выявленные во второй главе, учитывался мировой опыт по созданию подобных сооружений, проанализированный в первой главе.
Основные выводы и результаты исследования
- проведен ретроспективный анализ развития архитектурных форм и конструктивных систем спортивных объектов;
- систематизированы и обобщены факторы, влияющие на формообразование большепролетных спортивных сооружений;
- на основе анализа литературных источников и мирового опыта проектирования и строительства спортивных объектов выявлены основные подходы к проектированию спортивных сооружений;
Пояснительная записка проекту стадиона на 45 тыс. мест в г.Екатеринбурге
Архитектурно-планировочное решение разработано в соответствии с нормативной документацией:
- МГСН 4.08-97 Массовые типы физкультурно-оздоровительных учреждений.
- МГСН 4.04-94 Многофункциональные здания и комплексы.
- НПБ 110-03 Перечень зданий, сооружений, помещений и оборудования, подлежащих защите автоматическими установками пожаротушения и автоматической пожарной сигнализации.
- СНиП 2.07.01-89* Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений.
- СНиП 2.08.02-89* Общественные здания и сооружения.
- СНиП 2.09.04-87* Административные и бытовые здания.
- СНиП 21-01-97* Пожарная безопасность зданий и сооружений.
- СНиП 23-01-99* Строительная климатология.
- СНиП 23-05-95* Естественное и искусственное освещение.
- СП 31-102-99 требования доступности общественных зданий и сооружений для инвалидов и других маломобильных посетителей.
- СП 35-109-2005 Помещения для досуговой и физкультурно-оздоровительной деятельности пожилых людей.
- Требования к местам проведения финальных матчей Чемпионатов Европы и клубных турниров под эгидой УЕФА.
- Нормативные документы межправительственных организаций и международных и национальных спортивных федераций УЕФА И ФИФА.
Размещение стадиона в структуре планировочного района (ВИЗ)
Крупный спортивный центр в городе Екатеринбург предусмотрен на замыкании ул. Татищева, недалеко от берега Верх-Исетского пруда, на Большеконном полуострове. При дальнейшем развитии города по оси Восток-Запад, стадион станет необходимой доминантой в структуре нового планировочного района. Предполагаемое место строительства отвечает всем предъявляемым требованиям. Градостроительное решение выполнено на основе генерального плана по развитию города Екатеринбурга и соответствует предложенной планировочной схеме района.
Функциональные решения
Екатеринбург является крупным административным центром, имеет международный аэропорт, численность населения приближается к двум миллионам жителей – все эти факторы требуют строительства крупного спортивного центра, поэтому вместимость проектируемого стадиона достаточно велика – 45000 зрителей. Это позволит стадиону получить четыре звезды по классификацииУЕФА и принимать международные соревнования под ее эгидой.
Арена будет многофункциональна – она будет вмещать футбольное поле, а также легкоатлетические дорожки и снаряды. Трибуны по проекту расположены под навесом; предусмотрены места для лиц с ограниченными возможностями и их сопровождающих; сектор для VIP персон и отдельные ложи для прессы. Главная задача, стоявшая при проектировании трибун – достижение наибольшего количества удобных зрительских мест с хорошей видимостью арены. Кроме того, при проектировании формы трибун учитывалась целесообразная форма подтрибунных пространств, хорошие условия эвакуации зрителей, возможность применения индустриальных конструкций, и т.д. Исходя из выше названных требований, наиболее целесообразен круглый в плане стадион, поскольку такая форма позволяет расположить наибольшее количество зрительских мест вдоль длинных сторон арены. Данные места являются наиболее выгодными для наблюдения за спортивными матчами, так как перемещение наблюдаемых точек происходит преимущественно по продольной оси. Трибуны замкнутые, равновысокие, сегментарного типа. Такие трибуны обладают наибольшим периметром и обеспечивают максимальную вместимость каждого ряда, а так же позволяют использовать однотипные элементы, и следовательно – индустриальные технологии; зрителей располагаются в наилучших местах по принципу линий равной видимости.
Искусственное освещение с мощностью светового потока – 1400 люкс в направлении основных камер, 1000 люкс – в направлении других зон стадиона, имеет аварийную систему, которая в случае необходимости обеспечит мгновенную и бесперебойную подачу электроэнергии для освещения такой же мощности.
Быструю эвакуацию зрителей в случае пожара и внештатных ситуаций обеспечивают двенадцать крытых пандусов, расположенных по внешнему периметру и вынесенных за пределы внутреннего контура здания. Схема загрузки и эвакуации затрагивает так же подтрибунные пространства, где движение зрителей, благодаря планировочному решению, предполагается разделять на отдельные потоки в соответствии с равномерно распределенными загрузочными люками, обеспечивающими выход с трибун и пандусами, обеспечивающими выход из здания.
Архитектурное и конструктивное решение стадиона
Чаша стадиона в пределах контура опор ограждения решена в железобетонном каркасе с радиально- кольцевым расположением колонн. Здание разделено на отдельные конструктивные блоки температурными швами. Трибуны образованны наклонным стальным ригелем, опирающимся на колонны каркаса, по балкам уложены сборные железобетонные элементы, образующие «гребенку». Ступенчатую поверхность трибун обеспечивают сборные элементы в виде уголкового профиля с определенным радиусом кривизны, в котором одна полка уголка служит полом ряда трибуны, а вторая – подступенком.
Конструкция покрытия представляет собой подвесную мембранно-тросовую систему. Две стальные фермы-арки служат основным каркасом здания, эти арки переменного сечения расположены в наклонных плоскостях и заанкерены в железобетонных фундаментах. К ним с помощью вант подвешена складчатая мембранная конструкция на основе полиэфира делфторида с тефлоновым покрытием, которая способна пропускать ультрафиолет, что особо важно для поддержания качества травяного покрытия футбольного поля. Общая устойчивость покрытия обеспечивается жесткостью арок в своих плоскостях, а так же наружной и внутренней вантовой системой, поддерживающей и стабилизирующей мембранное покрытие. Главные опоры арок, воспринимающие распорные усилия, – это четыре фундаментных пилона высотой 22м. из монолитного железобетона с жесткой арматурой, заглубленные на расчетную отметку. Такая конструктивная система характеризуется достаточно низким расходом стали, малым весом, устойчивостью и способностью нести снеговые нагрузки. Конструкция отвечает высоким требованиям к безопасности, предъявляемым к таким крупным объектам: используется негорючий материал, устойчивость перекрытия не зависит от внутренних систем здания, а значит при обрушении одной или нескольких опор, составляющих каркас трибун, сооружение в целом не утратит прочности.
Сооружения такого крупного масштаба человек может воспринять целиком только на значительном расстоянии и на пространственную композицию города влияет в большей степени общий абрис здания, в связи с чем в архитектурном решении проектируемого стадиона главную толь играет активный силуэт. При разработке внешнего образа объекта стояла задача добиться визуальной «легкости», поэтому в конструктивном решении использована подвесная система, которая, благодаря ажурности вантовых креплений и несущих арок, создает ощущение «невесомости».
Технико-экономические показатели
Площадь участка 657 га
Площадь застройки 58 тыс.м2
Строительный объем 978 тыс.м3
Нужна помощь в написании автореферата?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Список использованных источников
1. По материалам работы был подготовлен и сделан доклад на ежегодной научной конференции, посвященной актуальным проблемам архитектуры и дизайна.
2. Архитектон (№22 приложение) за 2008 год.