7196

На правах рукописи

Океанов Геннадий Вадимович

ПРИНЦИПЫ ФОРМИРОВАНИЯ АРХИТЕКТУРЫ

БОЛЬШЕПРОЛЕТНЫХ СВЕТОПРОЗРАЧНЫХ ПОКРЫТИЙ

ФУТБОЛЬНЫХ СТАДИОНОВ

2.1.12. Архитектура зданий и сооружений.

Творческие концепции архитектурной деятельности

Автореферат диссертации на соискание ученой степени

кандидата архитектуры

Нижний Новгород - 2022

РАБОТА ВЫПОЛНЕНА В АО "ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ПРОЕКТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ — ЦНИИПРОМЗДАНИЙ"

Научный руководитель

кандидат архитектуры

Лейкина Диана Кононовна

Официальные оппоненты:

Сапрыкина Наталия Алексеевна

доктор архитектуры, профессор,

ФГБОУ ВО «Московский архитектурный институт (государственная академия)», заведующая кафедрой основ архитектурного проектирования,

Суровенков Андрей Викторович

кандидат архитектуры ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный

архитектурно-строительный университет», и.о. заведующего кафедрой архитектурного проектирования

Ведущая организация

ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет»

Защита состоится «13» марта 2023 года в 14-00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.162.07 при ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет» по адресу 603950,

г. Нижний Новгород, ул. Ильинская, 65, корпус 5, аудитория 202.

Сдиссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВО

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет» и на сайте www.nngasu.ru

1

Общая характеристика работы

Актуальность исследования

Развитию физической культуры и спорта в Российской Федерации уделяется повышенное внимание. Занятия спортом стимулируют физическое развитие,

укрепляют здоровье и обеспечивают активное долголетие граждан. В то же время,

спортивно-зрелищные мероприятия являются весомой частью индустрии развлечений. Одним из наиболее популярных в мире и России видов спорта является футбол.

Для проведения футбольных матчей, учебно-тренировочного процесса,

культурно-зрелищных мероприятий строятся и реконструируются футбольные стадионы, основным зданием (сооружением) которых является спортивная арена с большепролетным светопрозрачным покрытием (БСП). Спортивные арены с БСП, многофункциональные высокотехнологичные социальные объекты,

оказывают существенное влияние на архитектурное формирование городского пространства. В России возведены и реконструированы ряд клубных, и 12

официальных футбольных стадионов с БСП чемпионата мира по футболу 2018г.

Большепролетные светопрозрачные покрытия является одним из важнейших элементов формирования архитектуры футбольного стадиона, одновременно обеспечивают защиту от агрессивных воздействий окружающей среды,

естественное освещение и аэрацию внутреннего пространства спортивной арены,

проведение различных мероприятий на открытом воздухе, рост натурального газона игрового поля, комфортные и безопасные условия пребывания зрителей.

Архитектурное формирование БСП осуществляется на основе инновационных конструктивных схем, с учетом физических, эстетических и технологических особенностей применяемых светопрозрачных кровельных материалов и конструктивных систем.

Имеющиеся научные публикации по теме не раскрывают значимости БСП в архитектурно-планировочных и объемно-пространственных решениях футбольных стадионов. Отсутствует системный анализ роли БСП в архитектурной организации спортивной арены, не определены принципы, приемы

2

формирования и тенденции развития архитектуры БСП. Не выявлено влияние архитектоники применяемых светопрозрачных кровельных материалов и конструктивных систем на архитектурное формообразование БСП.

Полученный автором опыт проектирования позволяет произвести анализ применения БСП при проектировании и строительстве футбольных стадионов,

сформулировать принципы и приемы формирования архитектуры большепролетных светопрозрачных покрытий спортивных арен, позволяющие снизить материалоемкость, повысить эстетическую привлекательность и конструктивную безопасность БСП.

Теоретическая база исследования

Применение большепролетных светопрозрачных покрытий в архитектуре зданий и сооружений теоретически обосновано в трудах В. Беньямина, В.

Гропиуса, А.А. Веснина, Ле Корбюзье, Н.А. Ладовского, С. Маккуайра, Л. Мис ван дер Роэ, П. Шеебарта, О. Шуази.

Анализ архитектуры футбольных стадионов с БСП содержится в трудах Д.В.

Буша, Л.В. Аристова, Б. Викери, М. Виммера, В.В. Гранева, Г. Джона, П.Г.

Еремеева, Л.В. Жестяникова, А.В.Захаровой, Д. Лавеля, Д.К. Лейкиной, В.В.

Моторина, Р. Шеарда.

Экологические аспекты проектирования зданий и сооружений с большепролетными светопрозрачными покрытиями отражены в трудах Г.В.

Есаулова, А.Н. Ремизова.

Ведущими организациями по архитектурному проектированию футбольных стадионов в России являются Проектный институт Арена, ЦНИИПромзданий,

Архитектурное бюро Speech; исследования в области большепролетных светопрозрачных покрытий ведутся в ЦНИИСК им. Кучеренко, ЦНИИПСК им.

Мельникова, МГСУ; вопросами развития материальной базы спорта занимается Российская ассоциация спортивных сооружений.

Объект исследования – большепролетные светопрозрачные покрытия спортивных арен футбольных стадионов арен, предназначенные для игр высшей и первой категорий по стандартам Российского футбольного союза (РФС).

3

Предмет исследования – архитектура большепролетных светопрозрачных покрытий спортивных арен футбольных стадионов.

Цель исследования - разработка принципов и приемов формирования архитектуры большепролетных светопрозрачных покрытий спортивных арен футбольных стадионов.

Задачи исследования:

выявление тенденций развития архитектуры большепролетных светопрозрачных покрытий спортивных арен футбольных стадионов;

классификация футбольных стадионов по типологическим признакам большепролетных светопрозрачных покрытий спортивных арен;

определение принципов формирования архитектуры большепролетных светопрозрачных покрытий спортивных арен футбольных стадионов;

разработка приемов архитектурного проектирования большепролетных светопрозрачных покрытий спортивных арен футбольных стадионов.

Границы исследования

Хронологические границы исследования определены со второй половины XX в.

до настоящего времени.

Географическими границами исследования изучаемых объектов являются территории России, Европы, Азии, Северной и Южной Америк, Африки.

Методика исследования включает в себя:

натурные исследования большепролетных светопрозрачных покрытий

фотограмметрии;

описание большепролетных светопрозрачных покрытий спортивных арен футбольных стадионов для выявления пространственных параметров и критериев архитектуры;

анализ проектных и нормативных документов, научных публикаций,

касающихся футбольных стадионов, с целью выявления основных и

специфических признаков и параметров архитектуры большепролетных

светопрозрачных покрытий;

4

классификация большепролетных светопрозрачных покрытий спортивных арен футбольных стадионов по специфическим признакам и параметрам;

экспериментальное проектирование большепролетных светопрозрачных покрытий спортивных арен футбольных.

Научная новизна

определены тенденции развития архитектуры большепролетных светопрозрачных покрытий спортивных арен футбольных стадионов;

предложена классификация футбольных стадионов с большепролетных светопрозрачных покрытий спортивных арен футбольных стадионов;

сформулированы принципы формирования архитектуры большепролетных светопрозрачных покрытий арен футбольных стадионов;

разработаны приемы по проектирования большепролетных светопрозрачных покрытий спортивных арен футбольных стадионов.

На защиту выносятся:

принципы формирования архитектуры большепролетных светопрозрачных покрытий спортивных арен футбольных стадионов;

приемы формирования архитектуры большепролетных светопрозрачных покрытий спортивных арен футбольных стадионов.

Теоретическая и практическая значимость

дано теоретическое обоснование принципов формирования архитектуры большепролетных светопрозрачных покрытий спортивных арен футбольных стадионов;

разработаны и реализованы приемы формирования архитектуры большепролетных светопрозрачных покрытий спортивных арен футбольных стадионов.

Апробация и внедрение результатов работы

Результаты настоящего исследования использованы при проектировании большепролетных светопрозрачных покрытий спортивных арен футбольных стадионов с в Калининграде, Самаре, Саранске, БСА Лужники и ВТБ Арена в Москве, Ярославле. Имеются акты внедрения.

5

Основные положения данной работы использовались автором, в роли ответственного исполнителя, в составе авторских коллективов, при разработке СП

363.1325800.2017 «Покрытия светопрозрачные и фонари зданий и сооружений,

Правила проектирования», СП 386.1325800.2018 «Конструкции светопрозрачные из поликарбоната. Правила проектирования», СП 384.1325800.2018

«Конструкции строительные тентовые. Правила проектирования», а также при выполнении НИОКР по теме: «Определение нормируемых параметров и разработка методики расчета конструкций из поликарбоната».

Основные результаты исследования по темам: «Некоторые проблемы формообразования большепролетных покрытий современных футбольных стадионов» и «Построение формализованной модели большепролетного светопрозрачного покрытия как методический прием архитектурного проектирования футбольного стадиона» представлены на Международных научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава,

молодых ученых и студентов в 2018 и 2019 гг.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из двух томов.

Первый том включает введение, три главы, общие выводы и рекомендации,

библиографический список. Объем тома 180 страниц.

Второй том состоит из 8 графоаналитических таблиц и 28 приложений. Объем тома 36 страниц.

Содержание и основные положения диссертации

В первой главе приведены результаты анализа архитектуры БСП спортивных арен российских и зарубежных футбольных стадионов, полученные в процессе изучения литературных источников, проектной документации и натурных исследований.

Возведение БСП стало ответом на потребность обустроить комфортное пространство для зрителей массовых религиозных церемоний, позднее – спортивных соревнований, проводимых на открытом воздухе. БСП защищали публику от воздействия агрессивных факторов окружающей среды: осадков,

6

палящих солнечных лучей, ветра, обеспечивая естественное освещение и аэрацию.

Трансформируемые тентовые покрытия античных арен и средневековых шатров, остекленные крыши общественных зданий и сооружений Нового времени: оранжерей, павильонов, вокзалов, следует считать прототипами БСП современных футбольных стадионов. БСП обеспечивают взаимосвязь внешнего и внутреннего пространств, естественное освещение и визуальный контакт с городским и природным окружением. Стабильная общественная востребованность определяют постоянное развитие архитектуры БСП спортивных арен, на основе передовых технологий проектирования и строительства. Анализ наследия и опыта проектирования позволяют выявить тенденции эволюции, и

сформулировать принципы их архитектурного формирования.

Для выявления принципов и формирования архитектуры БСП спортивных арен футбольных стадионов, проведен сравнительный анализ 32 зарубежных и 16

российских футбольных стадионов по типологическим, функциональным и композиционным признакам.

Результаты сравнительного анализа позволили установить основные

компоненты архитектурной структуры спортивных арен футбольных стадионов:

прямоугольное поле установленных спортивными правилами размеров, со вспомогательной зоной; замкнутые в кольцо ярусные трибуны для зрителей,

БСП над трибунами. Основными факторами влияния регулярного архитектурно-

планировочного решения спортивной арены на архитектурное формирование БСП служат: форма плана, структура и конструктивная высота трибун.

Проведенное исследование выделяет архитектурно-типологические признаки БСП спортивных арен: центрическая композиция, соответствующая функциональному и объемно-планировочному решениям спортивной арены;

замкнутая структура, соответствующая композиции зрительских трибун, в

непосредственной близости от игрового поля; сквозной проем над игровым полем,

для проведения игр и прочих мероприятий на открытом воздухе. (Таб. 1)

7

В результате исследования архитектуры футбольных стадионов установлены архитектурные критерии объемно-планировочного решения БСП спортивных арен: очерк, субструктура, базовая поверхность, конструктивная схема, форма объемных элементов кровли. Критерии объемно-пространственного решения БСП: доминирующий элемент фасадов; динамический акцент.

Пространственную форму БСП описывают внешний, промежуточный и внутренний очерки, горизонтальные проекции его контуров, внешнего,

внутреннего и промежуточного, над линией опор, в сопоставлении с простыми геометрическими фигурами: прямоугольный, сглаженный (скругленный или скошенный), овальный, круглый.

Для сравнительного анализа особенностей взаиморасположения и взаимосвязи контурных и центрально-периферических элементов БСП, целесообразно использовать критерий субструктуры, определяемой как: радиальная,

ортогональная, косоугольная.

Элементы субструктуры БСП согласуются в горизонтальной проекции с координационными линиями плана спортивной арены, задавая координационные плоскости. Их профили, совместно с концентрическими линиями контуров,

определяют базовую поверхность БСП, моделируя пространственный каркас структурных линий. В зависимости от взаимного пространственного положения внешнего, промежуточного и внутреннего контуров БСП, различаются: выпуклая,

вогнутая, седловидная, вогнуто-выпуклая, выпукло-вогнутая, комбинированная

базовые поверхности. Базовая поверхность, определяя контуры светотени и горизонтальную проекцию БСП, определяет выполнение основных функциональных задач по защите от агрессивных воздействий внешней среды.

Базовая поверхность лежит в основе сложной формы кровли БСП секционного состава. Секционный состав кровли БСП соответствует ритмометрическим закономерностям объемно-планировочного решения спортивных арен,

обеспечивает формирование распределенного водосбора посредством системы ребер и ендов кровли.

8

Критерии субструктуры и базовой поверхности наиболее значимы в выявлении архитектурных особенностей БСП спортивных арен, и составляют признаки предложенной классификации.

Проведенное исследование показало преимущественное распространение консольной, висячей, и пространственной, с выделенными элементами,

конструктивных схем БСП спортивных арен, взаимозависимых от субструктуры и формы базовой поверхности. Ограничение разнообразия применяемых конструктивных схем вызвано необходимостью формирования проема над игровым полем, требующей пространственной работы архитектурной структуры.

Вантовые подвесы кранового, мостового, мачтового типов существенно расширяют выразительные возможности архитектурного решения БСП спортивных арен, уменьшая сечения структурных элементов. Сочетание различных конструктивных схем в одном БСП усложняет объемно-

пространственное решение, расширяя возможности архитектурного формообразования. (Таб. 2)

Главные элементы пространственных систем становятся основой механизмов трансформации БСП, в зависимости от кинематической схемы. Находят применение жесткие и мягкие элементы, перемещающиеся по параллельной или центрально-периферийной схемам.

Секции БСП спортивных арен заполняются объемными элементами кровли,

форма которых зависима от физических и технологических параметров применяемых светопрозрачных материалов систем. Применяемые в составе БСП спортивных арен светопрозрачные кровельные материалы позволяют развить пространственную взаимосвязь, следуя концепции гармонизации архитектурного пространства с окружающей средой посредством светопрозрачных ограждающих конструкций.

Доминирующий элемент композиции фасадов определяет соотношение БСП,

вертикальных ограждающих конструкций и конструктивной структуры по величине, геометрическому строению, пространственному положению, оказывая решающее влияние на формирование внешнего облика спортивных арен.