Многофункциональная ледовая арена на 15 000 зрителей в г.Екатеринбурге | ЗАО «ГОРПРОЕКТ»

Многофункциональная ледовая арена на 15 000 зрителей в г.Екатеринбурге

ЗАО «ГОРПРОЕКТ» выполняет Функцию генерального проектировщика на стадиях разработки проектной и рабочей документации объекта. Разработка архитектурной концепции выполнялась немецкой компанией HPP International совместно с ЗАО «ГОРПРОЕКТ».

Многофункциональная ледовая арена в Екатеринбурге станет домашней для хоккейного клуба «Автомобилист», а также будет использоваться в качестве концертной площадки с уникальной акустикой.

Вместимость арены составляет 12 000 зрителей в режиме спортивных мероприятий и 15 000 зрителей в режиме концерта.

Арена имеет сложную внутреннюю организацию и сможет принимать спортивные соревнования, включая чемпионаты Европы и мира минимум по 11 видам спорта, а также конгрессные мероприятия и концерты.

1. Хоккей на льду

• хоккейные матчи Международной федерации хоккея (IIHF)
• хоккейные матчи Континентальной хоккейной лиги (KHL)
• хоккейные матчи Молодежной хоккейной лиги (МХЛ) — уровень МЧМ

2. Хоккейные матчи Высшей хоккейной лиги

3. Фигурное катание

4. Баскетбол

5. Гандбол

6. Мини-футбол

7. Волейбол

8. Бокс

9. Восточные единоборства

10. Керлинг

11. Спортивная гимнастика

12. Концертные и культурно-массовые мероприятия коммерческой и социальной направленностей

13. Выставки, форумы, презентации, конференции

Арена будет вмещать в себя две полноразмерные площадки, на одной можно проводить концерт, на другой — тренироваться. Трансформация арены от одного вида спорта к другому или обустройство концертной площадки будет занимать от 6 до 18 часов.

Этажность арены составляет 6 этажей, в том числе один подземный этаж. Максимальная высота составляет 42,75 м.

Спорткомплекс будет окружен стилобатом — ступенчатым основанием, по которому зрители смогут попасть внутрь. Внутри этого сооружения оборудуют цокольный этаж. Там появится малая (тренировочная) ледовая арена, многочисленные технические помещения, а также паркинг для автомобилей болельщиков и автобусов, которые будут подвозить игроков.

Перед началом разработки проекта многофункциональной ледовой арены перед командой проекта была поставлена задача — сделать ультрасовременный комплекс, который сможет обеспечить проведение мероприятий на самом высоком уровне.

Сложная архитектура комплекса, большое количество функций, а также условия, в которых находится территория объекта (размеры участка, инженерно-геологические условия, его расположение в городе и пр.), приводило к значительным рискам, связанными не только с проектными коллизиями, но и рисками задержки сроков выпуска документации. Это потребовало от команды Заказчика и Генерального проектировщика максимально продуманного подхода к процессу проектирования и использование потенциала современных технологий проектирования на максимально возможном уровне.

BIM-ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Для предоставления на конкурс был выбран этап Рабочая документация, как наиболее детализированный. Основные разделы проектной документации на стадии РД выполнены с детализацией LOD 350-400, интерьерные решения — LOD 400.

В процессе разработки РД была налажена совместная работа для эффективного взаимодействия посредством информационных моделей между генпроектировщиком и специализированными подрядчиками.

При реализации BIM-проектирования мы использовали в работе как внешние программные продукты для оптимизации работы, так и внутренние разработки.

Разработка модели на стадии концептуального проектирования дала возможность ее комплексного использования в дальнейшем. На основе BIM-модели, помимо стандартных сценариев как разработка и оформление документации, и проведение расчетов конструкций, были выполнены:

• Расчеты КЕО при разработке концепции
• Пешеходный траффик-анализ и оптимизация траффика
• «Живая» визуализация проектной модели для оценки и согласования в режиме реального времени удобства проектных решений
• CFD-моделирование для разработки комфортных климатических условий внутри здания как для спортсменов и артистов, так и для зрителей
• Расчет спортивного освещения
• Акустическое моделирование для различных форматов использования Арены.

Проект разработан в программном комплексе Autodesk Revit 2019. Дополнительно в работе используются :

• AutoCAD Civil 3D — ПЗУ/СПОЗУ (построение модели рельефа, расчет объемов земляных масс, оформление
• SCAD, ЛИРА Софт, Plaxis — Конструктивные расчеты
• BIMbusway (Schneider Electric) — ЭМ. Прокладка шинопроводов в Revit
• DIALux — ЭО. Расчет освещенности
• Danfoss CO — ХС и ТС. Расчет гидравлических систем
• MagiCAD for Revit — ОВ. Моделирование ИС в Revit
• Navisworks Manage — междисциплинарная координация разделов
• Dynamo — автоматизация разработки моделей, оформления документации и проверки моделей
• Дополнительные плагины (кнопки) для Revit, в тч собственной разработки — автоматизация разработки моделей и оформления документации
• Специализированное ПО для траффик-анализf, CFD-моделирования и акустических расчетов.
• BIMACAD Model Checker 2.0 — оптимизация устранения междисциплинарных коллизий, инфографика по коллизиям
• BIMACAD BIM Manager — автоматизация среды общих данных (CDE)
• Lumion — «живая» визуализация из проектной модели

РАЗРАБОТКА АРХИТЕКТУРНОЙ КОНЦЕПЦИИ

Разработка архитектурной концепции выполнялась немецкой компанией HPP International. На этапе заключения договора с иностранным архитектором специалистами АО «Ледовая арена» и ЗАО «ГОРПРОЕКТ» были разработаны требования к BIM-модели, что обеспечило корректность принятых проектных решений на стадии Концепция, и бесшовный переход к стадии Проектная документация. Это стало принципиально важным, учитывая сжатые сроки реализации проекта.

При разработке концепции модель использовалась для расчетов КЕО, подтверждения основных объемно-планировочных решений, а также была экспортирована в специальных программный комплекс для выполнения пешеходного траффик анализа. Его результаты оказали значительное влияние на всю архитектуру комплекса, который располагается в самом центре города, где размеры участка не позволяют обеспечивать досмотр посетителей на улице. Было выполнено многоитерационное моделирование потоков до достижения отличных результатов части времени ожидания попадания на арену и выхода из нее в различных сценариях.

АРХИТЕКТУРНЫЕ РЕШЕНИЯ

В ходе разработки Проектной документации требовалось детализировать архитектурные решения стадии концепция, а также разработать инженерную концепцию объекту с учетом лучших международных практик, чтобы оказалась одним из лучших спортивных сооружений.

Одной из главных задач ГОРПРОЕКТА стало совместное погружение со специалистами Заказчика, спортивными консультантами и технологами в архитектурно-планировочную структуру объекта. Обычно это происходит при совместной работе над планами, однако двухмерные чертежи не позволяют в полной мере осознать объем объекта и понять те трудности, с которыми могут столкнуться будущие пользователи. Стандартные средства ПО Revit позволяют делать трехмерные виды, однако это трудоемко и медленно. ПО для обзора моделей Navisworks неудобно не достаточно наглядно. Поэтому специалисты ГОРПРОЕКТА выгружали разработанную модель в специальное ПО для визуализаций, которое в режиме реального времени позволяло «путешествовать» по объекту, зайти в каждое его помещение, оценить вид с трибун, удобство передвижения основных клиентских групп и пр. И подобного рода «проверки» объекта, взгляд со стороны зрителя, судьи, спортсмена, администратора и других позволило значительно улучшить планировочные решений и сделать объект удобным, о чем, к сожалению, многие забывают на этапе проектных работ.

Визуализация прохода зрителя из модели, экспортированной в Lumion. Перемещать по ней можно как в компьютерное игре, все происходит в реальном времени.

КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

Ядром любого спортивного объекта является его чаша, где располагаются спортсмены и зрители. Это крайне сложный инженерно-технологический объем. В режиме хоккея, например, в чаше, помимо спортсменов, располагается 12 000 зрителей. Во время игры необходимо обеспечить строго регламентированную температуру, влажность надо льдом, на нижнем ярусе трибун, на верхнем ярусе трибун. Зачастую на таких объектах инженерные системы проектируются «с запасом» и калибруются уже после ввода объекта в эксплуатацию, так как до полного наполнения чаши понять, как фактически будет работать система — невозможно, а в итоге может потребоваться ее полное переустройство. В режиме концерт на арене уже 15 000 зрителей, низкую температуру надо льдом обеспечивать не надо, наоборот, она должна быть комфортной для посетителей без теплой верхней одежды. Чтобы учесть все эти факторы, BIM модель объекты была экспортирована в специализированный программный комплекс для выполнения CFD-моделирования. Большое количество итераций позволило добиться наилучших результатов скорости, температуры, влажности, содержания углекислого газа, с целью определения оптимального расположения воздухораспределительных и вытяжных устройств, а также сочетания параметров воздуха на подаче в различных режимах работы зала. В модели использовалась не условная, а реальная модель объекта, что позволило учесть все объемно-планировочные нюансы моделируемого объема. Были учтены даже такие мелочи, как движение хоккеистов, которое приводит к турбулентности воздуха.

МУЛЬТИМЕДИА СИСТЕМЫ

В описании выше было описано использование BIM-инструментов для создание комфортной архитектурно-планировочной среды будущих пользователей, климатических условий. Однако впечатление от любого спортивного сооружения в основном основывается на «вау-эффекте», способность арены создать неповторимое шоу, дать качественную картинку, обеспечить восприятие контента.

Для создания наилучших акустических условий BIM-модель объекта была экспортирована в специализированный программный комплекс для выполнения акустического моделирования в различных форматах использования арены.

Для выполнения расчетов модель не упрощалась, что позволило обеспечить превосходные результаты качества звука для будущих посетителей во всех режимах проведения соревнований.

При выполнении акустического моделирования были разработаны рекомендации, которые нашли отражение и в архитектуре здания. Большая часть поверхностей внутри чаши покрывается специальными акустическими материалами, а, например, ограждения вип-лож выполнены пилообразно в плане с одновременным наклоном в сторону чаши для создания наилучшего качества акустики.

Именно в Екатеринбурге будет впервые в России будет реализован проект медиа-куба 167м2 с поворотной платформой, которая позволяет развернуть медиа куб на 180 градусов, тем самым будет достигнута возможность подъема куба в пространство между фермами несущей конструкции для обеспечения различных мероприятий. Проверка возможности реализации данного технического решения с учетом значительной плотности металлоконструкций и инженерных коммуникаций, была подтверждена проверкой BIM во всех конфигурациях куба.

КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ

Многофункциональная ледовая арена включает в себя два связанных между собой объема: основное здание Арены и стилобатную часть.

Основное здание ледовой арены включает в себя трибуны, основное поле, подтрибунные помещения. В стилобатной части размещены автостоянка, тренировочное поле, хладоцентр, вспомогательные помещения и т.д.

Фундаменты железобетонных конструкций сооружения запроектированы свайными в виде отдельных ростверков под колоннами, ленточных ростверков под стенами и плитным кольцевым ростверком по периметру Арены, воспринимающим усилия от основных нагруженных колонн, стен лестничных клеток и лифтовых шахт.

Несущий каркас Арены образован поперечными железобетонными рамами в монолитном исполнении (рамы ориентированы вдоль радиальных осей здания), объединенными из плоскости монолитными железобетонными балочными перекрытиями, стенами лестничных клеток, лифтовых шахт и диафрагмами жесткости. Вертикальные нагрузки воспринимаются системой колонн и стен жесткости. Пространственная работа каркаса, восприятие горизонтальных, в т.ч. ветровых воздействий обеспечивается совместной работой дисков перекрытий и стен жесткости.

Каркас Арены разделен на 4 температурных блока деформационными швами. Вертикальные несущие конструкции в зоне температурных швов решены спаренными колоннами.

Конструктивная схема стилобатной части представляет собой рамный монолитный железобетонный пространственный каркас переменной этажности (1-2 этажа) с регулярным шагом колонн вдоль тангенциальных осей, за исключением участка с учебно-тренировочным катком. Каркас сформирован колоннами в сочетании с диафрагмами и безбалочным перекрытием с устройством капителей в местах расположения вертикальных элементов.

Железобетонные конструкции покрытия стилобата отделены от конструкций Арены температурным швом.

Металлоконструкции куполообразного покрытия Ледовой арены предусмотрены из 12 ферм, 10 из которых будут с применением промежуточной временной опоры. Пролет ферм — переменный до 99.8 м, высота переменная — от 5 метров в опорной части до 11 метров в коньке, и масса 194 тонны.

Площадь покрытия кровли Ледовой арены составит порядка 11 500 квадратных метров. Подъем этой масштабной системы осуществлялся при помощи гусеничного монтажного крана.

Для оптимизации свайного поля, была построена геологическая модель рельефа, и скриптам параметризировались семейства ростверков.

Для автоматизации разработки ферм применялся плагин под Revit собственной разработки «Change Height Truss», реализующий создание по заданным параметрам новых экземпляров ферм, их маркировку, размещение оформленных видов на нужных листах.

Для оптимизации оформления для всех разделов документации нами применялся скрипт, для автоматического формирование листов, видов и спецификаций по разделу в соответствии с заполненной данными в таблице excel.

Проектирование сложнейшего фасада осуществлялось одновременно несколькими компаниями в единой модели, что позволило обеспечить как точность проектных решений, так и конструктивную безопасность и предусмотренное архитекторами визуальное предприятие.

BIM-модель фасада использовалась и для подготовки аэродинамических модельных испытаний. Сложная сетчатая структура оболочки была выполнена с высокой степенью детализации, что позволило получить высокую достоверность проведенных испытаний.

КООРДИНАЦИЯ

Самая сложная стадия проектирования начинается на стадии Рабочая документация. Это связано как с требуемым уровнем детализации документации и модели, так и с десятками тысячами потенциальных проектных ошибок и коллизий, то есть главная задача проектировщика избежать их. Для этого мы максимально использовали потенциал разработанной BIM-модели. Регулярно проводились автоматизированные проверки на пересечения.

Для удобства отработки коллизий пользователями, мы использовали надстройку для Navisworks и Revit — BIMACAD Model Checker 2.0. Плагин cчитывает информацию по коллизиям из модуля Clash Detective в Navisworks и выгружает её на WEB-портал , выполняет навигацию по конфликтам непосредственно в рабочей модели Revit. Также графический дашборд позволяет отслеживать динамику устранения коллизий.

Для минимизации ошибок, связанных с отсутствием отверстий под инженерные коммуникации, был разработан скрипт, который создавал их автоматически, учитывая взаимное расположение инженерных коммуникаций, диаметры, расстояние до перекрытия, возможность их объединения и пр.

ДИЗАЙН —ПРОЕКТ

Работы по разработке дизайн-проекта общественных пространств ледовой арены выполнены специалистами ООО «Аврора Групп».

Разработка дизайн-проекта интерьерных решений выполнялась в 3 этапа, 2 из которых реализованы с применением технологий информационного моделирования: Эскизный проект, Деталировочная документация (LOD 200) и Рабочая документация (LOD 400) интерьерных решений.

Дизайн-проект включил в себя разработку интерьеров всех общественных пространств, тренировочой и основной арены, общей площадью более 46 000м2.

На стадии формирования ТЗ для разработки дизайна, специалисты ГОРПРОЕКТ сформировали требования к BIM-моделям интерьерных решений, для обеспечения корректной интеграции интерьерных решений в общестроительную модель.

В процессе разработки РД проектировщикам обеих компаний требовалось на постоянной основе увязывать решения разделов АИ, АР и ВИС. Для этого была налажена совместная работа для эффективного взаимодействия посредством информационных моделей.

Для автоматизации использованы скрипты для параметризации элементов отделки и дальнейшего их подсчета в спецификациях отделочных материалов.

Во внутренней отделке помещений использованы высокотехнологичные инновационные материалы, отвечающие всем современным требованиям к безопасности пребывания спортсменов и посетителей.

В дизайн-проекте продумана маршрутизация для гостей спорткомплекса.

В моделях применяется большое количество семейств Revit, разработанных производителями оборудования и материалов, таких как осветительные приборы, зрительские кресла, двери, сантехника и прочее.

Все вышеуказанные мероприятия позволяют нам с гордостью позиционировать Арену как один из лучших и наиболее современных объектов не только в Екатеринбурге, но и в Европе. Примененные технологии проектирования позволили принять наиболее современные проектные решения, убедиться в качестве и комфорте будущего объекта.

Разработка РД сейчас находится в завершающей фазе, BIM-модели разделов АР и АИ локально увязываются и уточняются с учетом актуализации моделей инженерных систем.

На строительной площадке на момент мая 2022г завершаются монолитные работы, выполняется кладка, монтаж фасадных и инженерных систем. Начало отделочных интерьерных работ запланировано на середину 2023го года.

Основные параметры объекта

• Площадь участка границах благоустройства: 5,04 Га
• Общая площадь: 98 097 м²
• Полезная площадь: 93 041 кв. м
• Площадь помещений по дизайн-проекту 46663,11м2
• Количество этажей:
  — выше отм.0.00 — 5шт
  — ниже отм.0.00 — 1шт
• Вместимость, кол-во зрителей — 15000 чел
• 42,7 м max. высота арены
• 7 500 тонн металлоконструкций
• 1000 км проводов и кабелей
• 16 000 кв.м. — площадь медиафасада
• 320 прожекторов
• 188 акустических кластеров
• 2 ледовых поля
• 11 видов спорта
• 12 000 — 15 000 зрителей вместимость арены

Заказчик: УГМК.

Генеральный проектировщик: ЗАО «ГОРПРОЕКТ» (АГК разработана с участием HPP Architekten (Германия), Дизайн-проект — ООО «Гиперион» (до переименования 07.02.2022г. ООО «Аврора Групп»).