студент
Белгородский государственный технологический университет им В.Г. Шухова ( профессор, заведующий кафедрой)
Белгород, Белгородская область, Россия
сотрудник
На сегодняшний день мир сталкивается с серьезными проблемами в области охраны окружающей среды. Значительную роль играет архитектура, способная различными методами улучшить качество окружающей среды, используя современные тенденции и принципы устойчивости, адаптивности в организации архитектурного объекта, используя уникальные энергосберегающие технологии. Этот современный тренд в проектировании всех типов зданий, в частности спортивных сооружении, требующих большого количества энергии является одним из возможным снизить антропогенную нагрузку на окружающую среду и создать пассивные системы энергопотребления, реализуя идею строительства экологических зданий.
устойчивая архитектура, адаптивность, уникальность, спортивные сооружения, стадион-сад, технология зеленое стены
Введение. Урбанизация идет столь быстрыми темпами, что города часто не справляются с новыми вызовами. Транспортные, экологические и другие проблемы нарастают и решить их можно путем радикальной трансформации пространства. Объекты многофункциональных спортивных сооружений – это очень сложные являются уникальные здания. Они требуют огромное количество энергии для их эксплуатации. На сегодняшний день существуют примеры таких сооружений, которые используют инженерные системы для снижения затрат на эксплуатацию зданий этой типологической группы. Здания и сооружения должны быть безопасны и комфортны, отвечать требованиям устойчивого развития территорий. Разрабатывая принципы проектирования и строительство спортивных стадионов и комплексов, мы применяем стандарты экологических зданий (экоматериалы, экотехнологии), которые способствуют защите нашей планеты. Наиболее распространенной является тенденция к «устойчивым» стадионам разных городов мира, таких как олимпийский стадион в Лондоне, олимпийский стадион в Баку. Таким образом, большинство новых проектов спортивных стадионов, так или иначе претендуют на статус экологически чистых.
Основными принципами современной устойчивой архитектуры являются:
- Принцип устойчивости зданий и сооружений раскрывает экологичность возводимых зданий и минимизацию потребления энергии и включает:
а) минимизация использования электроэнергии, осуществляемая с помощью установки солнечных панелей;
б) минимизация использования воды за счет сбора, очищения и повторного использования дождевой воды и использование ее для смыва и других технических целях;
в) утилизация отходов, переработка и вторичное использование позволят снизить загрязнение окружающей среды.
- Принцип адаптивности спортивных зданий и комплексов позволяет обеспечить возможность и степень изменения структуры архитектурного объекта, его потребительских характеристик в условиях быстроизменяющейся среды и потребностей пользователя. Адаптивность, гибкость городского пространства – важное условие для развития современной архитектуры. Трансформируемость, мобильность, интерактивность архитектурных объектов способствуют созданию более комфортной среды для жизнедеятельности и пребывания человека. Идеи адаптивности помогают создавать выразительные архитектурные решения, которые не теряют актуальность и удовлетворяют потребности общества при разном функциональном наполнении. Внедрение принципов адаптивности архитектурных объектов открывает большие перспективы для использования в архитектуре научно-технических разработок, генерирующих новые идеи. Стадионы, являющиеся уникальными сооружениями со сложными дорогостоящими конструкциями, должны иметь возможность трансформации в целях обеспечения рентабельной эксплуатации.
- Принцип уникальности спортивных зданий и комплексов. В проекте должны быть учтены климатические и культурные особенности региона, раскрыто понятия уникального в архитектуре как шедевра человеческого созидательного гения, как результата взаимовлияния человеческих ценностей в определенном культурном пространстве, например главный стадион в Тайване, Национальный стадион в Варшаве, Белый стадион в Корее, Жемчужина пустыни в Катаре [6, 3, 5].
Спортивные сооружения и комплексы, как правило, мнофункциональны (рис. 1).
Рис. 1. Функции спортивных сооружений и комплексов
На основании этих функций можно разработать две модели многофункциональных спортивных комплексов:
1) однообъектная структура (компактная) – в границах пространственной оболочки (конструкции).
2) многообъектная структура (расчлененная) – в границах территории проектируется комплекс зданий и сооружений, территориально и функционально связанных между собой (рис. 2).
1. Однообъектная модель 2. Многообъектная модель
Риc. 2. Модели многофункциональных спортивных комплексов
Рассмотрим ряд современных спортивных многофункциональных комплексов разных стран, особенности их технологического, конструктивного и объемно-планировочного решения (рис. 4–12).
Крупнейший в мире стадион (55 000 мест), полностью работающий на солнечной энергии. Разработан известным японским архитектором Тойо Ито. Объемно-планировочное решение в форме дракона, крыша выглядит как змеиная кожа (рис. 4) [1].
Перекрытия снабжены 8 844 солнечными батареями общей площадью 14 155 м2. Они будут вырабатывать 1,14 млн. кВт·ч в год. В дни без соревнований стадион сможет обеспечивать близлежащий жилой район 80% необходимой ему электроэнергии. Таким образом, Национальный стадион имеет спиральную форму и является объектом уникальной архитектуры (рис. 5).
Стадион в Варшаве построен не только как объект для проведения спортивных состязаний, но также как место для проведения крупных артистических зрелищ и организации разнообразных массовых мероприятий на 58 000 мест. Национальный стадион оснащен уникальной крышей, возведенной по принципу спицевого колеса. Ее основная часть представляет собой мембранную конструкцию из 72 элементов, поддерживаемую опорными радиальными канатами и полностью закрывает трибуны стадиона. Внутренняя выдвижная крыша располагается над центром поля. Крыша, сделанная из специальной мембраны, выполняет акустическую функцию, которая во время концертов усиливает звук (рис. 6) [6].
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 3. Принципы проектирования современных спортивных сооружений и комплексов
Рис. 4. «Главный стадион». Гаосюн, Тайвань Всемирных игр 2009
Рис. 5. Покрытие главного стадиона. Тайвань
Рис. 6. «Национальный стадион» в Варшаве 2012
Вода и цифровые технологии объединены в новой надувной конструкции, использованной в олимпийском стадионе в Сеуле (Корея). Дополнительной функцией сооружения является использование его как питомника для выращивания зеленых насаждений. Временная надувная конструкция для размещения питомника накладывается на сооружение существующего стадиона и использует процесс конденсата воды, полученного от солнечного света. Туман также питает рассаду питомника в пределах центра стадиона. Деревья, выращенные в питомнике, высаживают по всему городу Сеулу (рис. 7) [3].
Структура футбольного стадиона «Dalian» в Китае разработана по принципам органической архитектуры. В объемно-пространственной композиции сооружения предпринята попытка трансформации пространства (рис. 8) [8].
В стадионе-саде использованы технологии «зеленых» стен, которые отвечают за фильтрацию воздуха. Стены "облицованы" живыми растениями, которые меняют свой облик в зависимости от сезона. Особенность стен состоит так же в том, что они оснащены светодиодными панелями, которые рассчитаны на питание от ветряных турбин и солнечных батарей, установленных также на стенах и крыше. Крыша сделана из гибкого материала с вплетенными элементами, чтобы защитить зрителей от всевозможных осадков (рис. 9) [8].
Стадион «Жемчужина Пустыни» (Катар) представляет собой сооружение с гибкой планировочной структурой. Его вместимость может варьироваться от 40 000 до 25 000 за счет трансформации верхнего яруса с сидениями. Структурный дизайн фасада, инновационная пожарная безопасность и прочие высокотехнологичные инженерные решения позволяют отнести рассматриваемое здание к объектам устойчивой архитектуры (рис. 10) [5].
Рис. 7. Проект реконструкии «Белый стадион» 2008
в Сеуле (Корея)
Рис. 8. Футбольный стадион «Dalian» в Китае
|
Стадион сад
|
|
Технология зеленых стен |
|
Трансформация стадион |
|
Существующая зеленая среда |
Рис. 9. Схемы трансформации «зеленых стен» сада стадиона
Рис. 10. «Жемчужина Пустыни». Катар 2022
Проект футбольного стадиона в Минске 2020 – уникальное решение белорусского стадиона для Евро-2020. Вместимость стадиона составит 35 000 зрителей. Проектом предполагается многофункциональная направленность объекта. Вокруг стадиона предполагается строительство колонн, опоясывающих здание по периметру и генерирующих энергию солнца, вветра и воды. Этот объект также является энергосберегающим с использованием альтернативных источников энергии. Колонны, расположенные по периметру футбольной арены по виду напоминают седельные клапаны выхлопных труб тракторов, производимых в Минске. Сверху планируется высадить зеленые растения, гармонирующие с парковой зоной. Экоколонны будут питать энергией не только стадион, но и прилегающую к нему территорию (рис. 11, 12) [7].
Вывод. Таким образом, реализация основных принципов устойчивости, адаптивности и уникальности спортивных сооружений в современных условиях вызвана следующими положениями:
1. Применением методов устойчивой архитектуры в целях поддержки «зеленой» экономики с целью обеспечения качества жизни населениябез ущерба для окружающей среды и оптимальному использованию невозобновляемых ресурсов.
Рис. 11. Футбольный стадион в Минске 2020
Рис. 12. Зеленые колонны футбольного стадиона в Минске
2. Использованием возобновляемых источников энергии и экологичных материалов при проектировании стадионов позволит создавать энергоэффективные современные объекты, которые до недавнего времени были потребителями значительного количества энергии.
3.Социальной потребности в появлении многофункциональных зданий и сооружений отвечающих тенденциям современного быстроизменяющегося мира, позволит экономически эффективно использовать пространства.
4.Экономической эффективностью при формировании высокотехнологичной среды уникальных сооружений для проведения разовых массовых спортивных соревнований и олимпийских игр заключается в дальнейшей рентабельности эксплуатации этих объектов. В связи с этим необходимо разработка дополнительных функций объекта проектирования.
5. Адаптивностью спортивных сооружений, которая предполагает возможность проведения реконструкции спортивных объектов без кардинальных изменений внешнего контура здания.
6. Адаптацией сооружений с возможностью оптимального круглогодичного использования площадок.
7. Необходимостью созданием уникальных объектов с целью формирования идентичной среды.
В связи с эти, применение трех рассматриваемых принципов становится неотъемлемым условием при проектировании современной архитектуры спортивных сооружений и позволит адаптировать спортивные сооружения к разнообразным быстроизменяющимся потребностям современного человека и общества.
1. Dr. N. Subramanian . Design Trends of Sport Stadiums //www.academia.edu//.
2. Жестяников Л. В., Мяконьков В. Б., Асылгараева Э. Н. Проектирование спортивных сооружений: экологические инновации //http://bmsi.ru//.
3. White Stadium //http://www.ssdarchitecture.com//.
4. Есаулов Г.В. устойчивая архитектура- от принципов к стратегии развития // Вестник ТГАСУ 2014. № 6. С 10.
5. Lidija Grozdanic. Arup and RFA Fenwick Iribarren Architects unveil plans for the new Qatar Foundation Stadium // http://inhabitat.com//.
6. Блог В. С. 10 самых новых футбольных стадионов мира // http://www.sports.ru//.
7. Представлен проект нового футбольного стадиона в Минске //http://www.mogilev.by//.
8. Dalian Shide в Китае - то ли стадион, то ли сад! //http://ecovoice.ru//.
9. Юрьев А.Г., Панченко Л.А., Серых И.Р., Мостафа Осман, Атаэль Карим Шоейб, Павленко В.И. Эффект усиления круглых железобетонных колонн волокнистыми композитами // Вестник БГТУ В.Г. Шухова. 2014. № 4. С.20.
10. Позднякова Н.П. Пренципы и приемы организации городской среды средствами архитектурной пластики // Вестник БГТУ В.Г. Шухова. 2014. № 1. С13.
