Легкость и точность в стекле и бетоне: Центр художественной гимнастики в Лужниках

Центр художественной гимнастики имени Ирины Винер – строящийся спортивный объект в Москве на территории олимпийского комплекса «Лужники». Разработка проекта началась в 2016 году, сдача объекта запланирована на 2018 год.

Здание центра будет иметь площадь около 23.5 тысячи кв.м., 5 надземных и 1 подземный этаж, и остекленный фасад высотой 25-26 м. «Изюминка» проекта — крыша сложной геометрии, схожая по форме с развевающейся гимнастической ленточкой, общей площадью 15200 кв.м.

Основную часть здания займет арена размером 54*36 м с трансформируемыми трибунами на 958 человек и стационарными – на 2954 места. Помимо этого в здании разместится медико-восстановительный центр, небольшая гостиница для спортсменов и пресс-зона.

Дизайн: ТПО PRIDE

Разработка проекта: METROPOLIS GROUP

Генподрядчик: АО «Мосинжпроект»

Подрядчик: DSF ENGINEERING

Инвестор: USMDEVELOPMENT

За проект кровельного «пирога» и его реализацию отвечала итальянская компания ISCOM и ее представитель на российском рынке — компания ООО «Риверклак».  Проектирование формообразующих конструкций и кровельных подконструкций велось в головном офисе компании в Вероне. Локализация проекта под требования российских стандартов осуществлялась компанией ООО «Риверклак» в Москве. На этапе проектирования были выполнены все производственные чертежи, включая конструкторскую документацию на производство. Степень детализации была максимальной.

 

Формообразующие конструкции

Вначале с помощью современных программных комплексов для моделирования была создана 3D-модель раскладки панелей — для проверки принципиальной выполнимости проекта.

Затем специалисты приступили к проектированию формообразующих конструкций. Они состоят из каландрированных, гнутых по радиусу труб, а также системы кронштейнов, угол наклона которых регулировался в зависимости от уклона профлиста. Кронштейны располагались попарно, по разные стороны от трубы, каждая сторона в итоге плавно подстраивалась под угол укладываемого сверху профлиста с торсионным скручиванием.

Верхний пояс основных металоконструкций не был предназначен для несения распределенной нагрузки, поэтому формообразующие конструкции крепились шарнирно с узловым опиранием. Шаг установки формообразующих конструкций  4 м. При этом получались сегментные участки, которые никак не позволяли обеспечить заданную двойную кривизну поверхности и заданные допуски, именно поэтому была разработана еще и сложная кровельная подконструкция.

Кровельная подконструкция

Для того, чтобы получить поверхность нужного радиуса кривизны, была предусмотрена дополнительная сложная система кронштейнов. Ряды разновысоких усиленных   L- кронштейнов нивелируют различие в расстояниях от обрешетки до кровельного покрытия.  Окончательная адаптация производится непосредственно самой панелью, она довольно гибкая. Специальный сплав AW5754, позволяет панели выгибаться без повреждения поверхности, что также обеспечивает возможность  свободного хождения по покрытию.

Кронштейны формообразующих конструкций, и кровельные подконструкции производятся без сварки, используются лишь лазерная резка, гибка и болтовое соединение элементов.

Специалистами ООО «Риверклак» было предложено еще одно изящное техническое решение, позволившее сделать проект более экономичным. Речь идет о применении разрезанного омегообразного профиля, на верхний пояс которого передается нагрузка от покрытия. В итоге, поверхность профлиста «работает» полностью, нагрузка равномерно распределяется по всем волнам. По расчетам ООО «Риверклак», для адекватного несения нагрузки подошел бы даже профнастил с высотой профиля 114мм, расчет же конкурентов показывал, что минимально допустимая высота профиля составляет 165 мм — только из-за того, что в их решении нагрузка на профнастил передавалась точечно!

Состав кровельного «пирога»: 

1 — панель Риверклак, неокрашенный алюминий, толщ. 0,8 мм;

2 — клип из полиацетальной смолы;

4 — омега-профиль оцинкованный, толщ. 1,5 мм;

5 — L-профиль оцинкованный, толщ.2 мм;

6 — труба оцинкованная, 50*50*1,5 мм;

 

9 — минеральная вата, толщ. 50 мм, плотность 27-35 кг/куб.м;

10- минеральная вата, толщ. 80 мм, плотность 27-35 кг/куб.м;

11 — минеральная вата, толщ. 50 мм, плотность 19 кг/куб.м, сжатая до 16 мм;

 

19 — профлист, оцинкованная сталь SRN 135/930, толщиной 1-1,5 мм;

20 — паробарьер ТехноНИКОЛЬ СА500;

Теплоизоляция

Так как кровельное покрытие жесткое и выдерживает нагрузки от хождения, для теплоизоляции можно было использовать менее плотный материал. Конструкция «пирога» кровли невентилируемая, что обусловлено сложной формой поверхности, уклонами до 0,5% и большими длинами скатов. В качестве основного слоя теплоизоляции был использован минераловатный материал плотностью 29-36 кг/куб.м. Непосредственно под алюминиевой панелью располагался дополнительный, сжимаемый слой из того же материала плотностью 19 кг/куб.м. Исходный слой утеплителя толщиной 50 мм сжимается до 16 мм — до высоты основания клипа. Проблема избавления от конденсата в невентилируемых конструкциях сложных скатных кровель до сих пор не регулируется никакими нормативами, поэтому частные решения остаются на усмотрение проектировщиков.

Основное покрытие

Для большинства кровельных материалов кривизна поверхности в этом проекте имеет критический радиус. Каждый отдельный элемент имеет и выпуклые, и вогнутые участки, и, более того, он должен адаптироваться под поперечный радиус второй кривизны. При этом допуски на отклонение  реальной поверхности от запроектированной лежат в пределах от 20 до 50 мм.

В указанных условиях оптимальным решением стало использование алюминиевых панелей Riverclack. C их помощью уже был реализован похожий проект – аэропорт в Алжире, однако Центр художественной гимнастики в Москве стал настоящим испытанием для этого кровельного материала! Специалисты компании отмечают, что, технически, это самый сложный проект, возведенный за последние несколько лет с помощью технологии Riverclack.

В качестве основного покрытия были использованы алюминиевые панели Riverclack ® 550  толщиной 0,8 мм разнообразной формы. Запатентованная система Riverclack ® 550 благодаря необычной системе замка с дренажным каналом обеспечила полную водонепроницаемость здания. Учитывая большую длину панелей, этапы их профилирования и вальцовки проводились непосредственно на стройплощадке.

Для изгоовления панелей был использован профилирующий станок, который обеспечивал изготовление как прямых, так и силуэтных панелей.  Для 50% участков требовалось машинное формование панели станком-каландратором. При каландрировании панель получает точный радиус кривизны, заданный проектом.

В проекте использовалось два вида клипов – обычный, с высокоскользящей поверхностью, и специальный клип «Морбидон» который позволяет немного «растягивать» замок — для незначительного изменения ширины прямых панелей и придания им силуэтного профиля.

Участок кровли 10+, ниспадающий до земли

Особую сложность в монтаже вызвала поверхность, образующая фасад здания. В нижней его части расположен водосборный лоток, идущий по эллиптической линии. Проблема его проектирования заключалась в том, чтобы избежать пересечений с плоскостями других конструкций.

Кровля-фасад дополнительно будет облицована декоративными панелями по сложной поверхности двойной кривизны – это другая проблема конструкции. Декоративные элементы закрепляются поверх фальцевого покрытия на специальных суппортах. Панели прямые, но крепятся под разным углом, создавая «эффект чешуи». Стыки панелей идут в шахматном порядке. Внизу подконструкции декоративных панелей и панели сходят в лоток водоотведения.

Кстати, вопрос водоотведения на этом объекте также отлично проработан. Кровельная поверхность разрезана пятью водосборными лотками внизу каждой из волн, а переход основной части в карнизную выполнен с помощью своеобразного «валика» из алюминия, за которым также расположен лоток. Был применен достаточно интересный конструктив лотка с применением водоприемных резервуаров, а также системой антиобледенения – это обеспечивает отличный отток воды при массированном таянии снегов.

Кровельные аксессуары

Элементы молниезащиты, система снегозадержания, мостики, антенны были зафиксированы на кровле с помощью суппортов Riverclack, которые позволяют закреплять любой элемент без повреждения(перфорации) покрытия. Для обеспечения безопасного обслуживания на крыше была установлена тросовая «линия жизни».

Работы на кровле планируют закончить в сентябре 2018 года.

Редакция интернет-журнала «Кровли» благодарит Константина Косарева, директора по развитию ООО «Риверклак», за предоставленный материал.