Акустический режим объектов чемпионата мира FIFA 2018

Алексей Орлов, архитектор, заместитель генерального директора ПИ «АРЕНА»

Непосредственно для чемпионата мира по футболу проектный институт «АРЕНА» выполнил проекты стадионов в Волгограде, Нижнем Новгороде, Самаре, Екатеринбурге. Также наши специалисты принимали участие в разработке документации стадиона «Зенит» в Санкт-Петербурге и сочинского стадиона к зимней олимпиаде, включая его адаптацию к чемпионату.

fb90448712efd8da2b75a00de05f031b.jpg

В свою очередь наши коллеги из компании «Акустик Групп» провели акустические измерения и акустическое моделирование этих объектов (плюс в Саранске и Ростове-на-Дону). Эта совместная работа на стадионах ЧМ-2018 стала первой попыткой найти закономерности между архитектурно-планировочными, объемными, геометрическими параметрами и акустическими показателями таких крупных и сложных спортивных объектов.

Стадион в первую очередь характеризуется вместимостью, согласно требованиями проводящей чемпионат организации. Вместимость формируется заполняемостью трибуны, которая является первым и основным объемно-пространственным фактором стадиона.

Трибуны строятся исходя из условий полноценной видимости и, соответственно, имеют характерный ступенчатый профиль, формируя при построении чашу. Кстати понятие «арена» практически синоним термину «чаша». На стадионах большой вместимости трибуны разделяются на несколько ярусов. Это разделение, как правило, совпадает с устройством лож. Здесь важно отметить, что ложи остеклены, и имеют свои акустические характеристики.

0e772afa2355a418c9f0a6f1b31fb603.png

По современным стандартам футбольные стадионы мирового уровня должны иметь козырек. Форма этого покрытия, геометрия, материал, конструктивные решения, с одной стороны, завершают объем арены, с другой - они зависят от художественной концепции, которая вкладывалась в стадион и чаще всего зависит от различных внешних и объективных факторов.

С точки зрения акустики FIFA предъявляет два требования. Первое – к времени реверберации(показатель времени, за которое звук уменьшается более чем в миллион раз). Второе – к индексу разборчивости речи (характеризует разборчивость речи поверх фонового звука, который создают болельщики и т.д.). Время реверберации не должно превышать четырех секунд (желательно). Индекс разборчивости должен колебаться от нуля до единицы.

c62bf995d1957d29297005573bd37a62.png

e45108f5b9c35424193d96cafbd27c8b.png

b966e00f32bc0ac4836d94ab9c7f9cf9.png

Теперь подробнее о самих стадионах.

Первый стадион – «ФИШТ» в Сочи.

Он проектировался для зимних олимпийских игр и располагается в низменности. Стадион проектировался совместно с английской фирмой. Идеологами архитектурной концепции были англичане, восхитившиеся красотой природы юга России и кавказским хребтом. Поэтому силуэт Кавказских гор послужил отправной точкой для формообразования стадиона.

Покрытие над ареной в период олимпийских игр полностью смыкалось над всеми трибунами и ареной. Это требовалось для телевизионной трансляции. Впоследствии оно было разобрано. Поэтому стадион «ФИШТ», в отличие от других подобных объектов, имеет характерный разрыв покрытий над северной и южной трибунами. По классификации это, скорее, купольное покрытие высотой 75 метров.

Трибуны при вместимости 45 тысяч и объеме чаши в 1.3 млн куб. метров имеет показатель реверберации – 4.6, а индекс речевой разборчивости 0.54. Замеры проводились на пустом стадионе, так как на полном стадионе этого сделать невозможно. Поэтому специалисты «Акустик Групп» сделали компьютерное моделирование ситуации для получения объективных индексов.

Стадион в Волгограде расположен на набережной реки Волги, у подножья Мамаева Кургана. Когда придумывался образ, архитекторы анализировали историю места, чем дорого для памяти наших соотечественников.

Из истории и культуры края было перенято традиционное для этих мест объемное плетение. Расположение у подножья Мамаева Кургана дает отсылку к нашему военному прошлому, поэтому образно были приняты мотивы праздничного салюта, салюта Победы. Плюс – кластер высоких технологий Волгограда тоже внес свою лепту.

В результате получился ажурный фасад, в котором несущие конструкции вместе с фасадными системами и фасадной сеткой создают образ салюта. По форме покрытия - это плоскость, материал покрытия – мембрана. Чаша стадиона двухъярусная, с двумя уровнями лож по одной западной стороне. Высота покрытия - 50 метров.

В такой архитектуре время реверберации составило 4.4, индекс разборчивости речи 0.44.

96811b9c2a78a72483a82cb33af1dbf2.png

Стадион в Нижнем Новгороде располагается на стрелке - слиянии рек Ока и Волга. Место во всех смыслах - сакральное. Это территория бывшей Нижегородской ярмарки. К тому же стадион находится в непосредственной близости от памятника федерального значения - собора Александра Невского.

Поэтому при поиске архитектурных решений большое значение уделялось как внешним факторам – реке Волга с ее волнами, так и академическим темам в архитектуре, благодаря которым стадион приобрёл характерную для него колоннаду.

Чаща стадиона аналогична стадиону в Волгограде. Прямые трибуны, овальный периметр. Высота козырька чуть больше, чем в Волгограде - 52 метра. Материла покрытия – поликарбонат. Объем чаши 1100 тыс. кубических метров. Время реверберации чуть выше, чем в Волгограде – 4.9. Но индекс речевой разборчивости - 0.57.

d289b9954c939acb232a820674068e5d.png

Стадион Самара Арена находится в новом развиваемом спортивном кластере на периферии города. Но Самара славна своими высокотехнологичными разработками в области космоса и авиации, поэтому при разработке архитектурного решения был выбран образ летающей тарелки. Форма покрытия – купол. Материал покрытия – металл. Чаша трибун двухъярусная с прямолинейным построением рядов, с двумя ярусами лож, высота купола - 60 метров. При большом воздушном объеме 1.2 миллиона куб. метров время реверберации - 5.6, индекс речевой разборчивости – 0.45.

85efaee035b5f09096b2b8f4dcaf7828.png

Стадион «Центральный» в Екатеринбурге - это реконструкция памятника архитектуры федерального значения. Он находится в центральной части города, в сложившейся исторической застройке. Стены и старые трибуны были построены в 1957 году. Исторической ценностью был признан фасад с характерной колоннадой, в который была интегрирована новая чаша с двумя временными трибунами и козырьковым покрытием.

Форма покрытия – провисающая металлическая мембрана, высота покрытия - 45 метров. В плане трибуна имеет правильный круг Трибуны двухъярусные с одним полным уровнем лож, материал покрытия - металл. Строительный объем арены получился небольшой – 700 тыс. куб. метров. Благодаря тому, что фасад полупрозрачный в этом стадионе самые лучшие показатели по времени реверберации – 3.5 и индекс речевой разборчивости – 0.58.

f138a3b95caf429ce5882c49cca79661.png

Стадион «Зенит» размещается в Санкт-Петербурге на Петровском острове, на месте бывшего стадиона, построенного в 30-х годах 20 века. Архитектурный конкурс выиграла японская фирма, и уже на стадии разработки проектной документации специалисты нашего института были привлечены к устранению недостатков японского проекта, потому что он во многом не соответствовал требованиям ФИФА по видимости трибун, инфраструктуре для зрителей, буфетам, санузлам и т.д.

Объект проектировался с раздвижной кровлей, как многофункциональное сооружение. Вместимость стадиона 68 тысяч. Трибуны имеют овальную форму и трехъярусное строение с одним уровнем лож. Высота металлического покрытия 70 метров. Стадион имеет самый большой объем арены - 2 млн куб. метров. Время реверберации - 6.3, индекс речевой разборчивости - 0.57. В настоящее время специалистами «Акустик Групп» проведено моделирование по возможному применению акустических материалов для покрытие стадиона, которое позволит существенно улучшить акустические показатели объекта и привести их к нормативу.

e4abfd64ff43e525f9396802de845193.png

8904e211c6141e671f7046c0f07f64b0.png

Первые результаты предварительного анализа реализованных на объектах чемпионата архитектурных решений, акустических замеров и акустического моделирования показывают - акустические характеристики непосредственно зависят от объема. Чем больше объем при повышении вместимости, тем лучше показатели. Говоря о покрытии, то здесь на акустику влияет непосредственно форма и отношение площади покрытия к площади отверстия над полем.

Отмечу, что еще во многом акустика стадионов зависит от установленных на них акустических систем.

6979257ade347afc260bcd2e8d08d376.png

Также среди основных выводов можно отметить, что для спортивных соревнований данные стадионы вполне приемлемы. А вот для проведения каких-либо многофункциональных мероприятий необходимы дополнительные акустические мероприятия.

Подводя итог проделанной, а главное, предстоящей работе по анализу геометрии стадионов и акустических характеристиках, нам предстоит анализ более чем по 10 геометрическим параметрам: по форме покрытия и материалам, форме отверстия, форме трибун и размещению дополнительных ярусов или секторов зрительских, лож и т.д.

d7d93661e00b057123be74e819467770.png

3d70cc424d2d8d31f2be8030e6c3d2b1.png

Комментарии