Центр художественной гимнастики в Лужниках: кровельная конструкция как изящный взмах гимнастической ленты

Новое здание центра художественной гимнастики имени Ирины Винер в «Лужниках» напоминает развевающуюся гимнастическую ленту, становясь гигантским объемным символом изящного вида спорта. Проект, самой заметной особенностью которого стала нелинейная форма гигантской металлической «скульптуры», хорошо различимой отовсюду, разработан архитекторами ТПО «Прайд».

В этой статье – подробно о том,
Как​ создавался уникальный образ здания и что собой представляет конструктивно «изящный взмах гимнастической ленты»

Самый выразительный элемент здания – кровля, стал и одним из самых сложных для архитектурного проектирования и реализации.

Вначале архитекторы и инженеры ТПО «Прайд» разработали несколько вариантов несущих кровлю конструкций: от деревянных стропил до металлокаркаса. Последний был выбран, удовлетворив как эстетические, так и экономические требования. Далее, согласно замыслу, визуальный эффект переливающейся чешуи волны должны были формировать алюминиевые кассеты декоративной облицовки, закрепленные собственно на уже герметичном кровельном покрытии.

Поэтому, помимо поиска геометрии выразительного силуэта волны, сомасштабного объему здания и его окружению, было необходимо найти и соответствующие материалы, которые бы отвечали поставленным задачам: изгибались под нужным углом и герметично стыковались друг с другом. А также производителя, который мог бы выполнить их. Еще одним параметром была повторяемость, то есть типизация различных элементов: ферм, кассет, фальца, так как разнообразие модулей значительно влияет на экономику проекта.

Для реализации кровельной системы – так называемого «кровельного пирога» и герметичного кровельного покрытия, выбрали итальянскую компанию ISCOM и ее представителя на российском рынке – компанию Riverclack (система фальцевой кровли Riverclack).

Со-разработка проекта осуществлялось в головном офисе компании в Вероне. Затем его дорабатывали в соответствии с требованиями российских стандартов в Москве.

Специалисты компании отмечают, что технически это был самый сложный проект из построенных за последние несколько лет с помощью технологий Riverclack.


Почему Riverclack^®

Запатентованная система защёлкивающегося крепления Riverclalck^®550, благодаря уникальной системе замка с дренажным каналом, обеспечит полную водонепроницаемость здания и устоит перед всеми капризами погоды. Система кровли Riverclalck абсолютно водонепроницаема, даже если полностью затоплена водой.

Система Riverclack^® не предусматривает никаких сквозных отверстий на поверхности кровли, что даёт возможность свободного теплового расширения элементов. Панели, таким образом, могут иметь длину более 100 метров.

Вероятно, наиболее высокие способности к гибкости по сравнению с любой другой системой металлического покрытия. Панели Riverclack^® выгибаются “натурально”, следуя линиям нижестоящей структуры до минимального радиуса 25 м (из натурального алюминия толщиной 0,7 миллиметров), то есть без дополнительных расходов на механический изгиб панелей.

А международный опыт компании ISCOM по со-проектированию и реализации других сложнейших объектов, позволил быстро включится в работу и найти оптимальные решения. Для разработки опорной формообразующей конструкции «кровельного пирога» компания ISCOM заручилась сотрудничеством итальянской компании «Политехника», специализирующейся на комплексном проектировании.


Важные особенности системы кровельного покрытия Riverclack® для ЦХГ «Лужники» 

Кривизна: двойной радиус

Для большинства кровельных материалов кривизна поверхности в этом проекте имеет критический радиус. Каждый 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 качестве основного покрытия кровли общей площадью 15.200 м² с двойным радиусом кривизны были использованы картинные алюминиевые панели Riverclack® 550 толщиной 0,8 мм разнообразной формы (прямые, конусные, радиусные), что явилось наилучшим решением для данного проекта.

Профилирование, вальцовка и каландратор: все прямо на cтройплощадке

Учитывая большую длину картинных панелей, этапы их профилирования и вальцовки осуществлялись непосредственно на cтройплощадке.

Для изготовления 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.

Два вида клипов – держателей панелей

Обычный, с высокоскользящей поверхностью – и специальный клип «Морбидон», который позволяет немного «растягивать» замок для незначительного изменения ширины прямых панелей и придания им силуэтного профиля.

Отдельно – о проектировании и изготовлении сложного металлокаркаса волнообразной кровли: формообразующей конструкции и кровельной подконструкции

В первую очередь была создана 3D-модель раскладки панелей Riverclack, что позволило проверить выполнимость 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 металлоконструкций не был предназначен для несения распределенной нагрузки, поэтому формообразующие конструкции крепились шарнирно с узловым опиранием. Шаг установки формообразующих конструкций 4 метра. 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.

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 Riverclack – 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 – здесь используются лишь лазерная резка, изгибание и болтовое соединение элементов.

Специалистами Riverclack было предложено еще одно изящное техническое решение, позволившее сделать проект более экономичным. Речь 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 инженеров Riverclack, для адекватного несения нагрузки подошел бы даже профнастил с высотой профиля 114 мм, 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.


Участок кровли 10+, ниспадающий до земли

Особую сложность в монтаже вызвала поверхность, образующая юго-восточный фасад здания. Кровля-фасад дополнительно облицована декоративными кассетами GRADAS по сложной поверхности двойной кривизны – это другая проблема конструкции. Декоративные элементы закрепляются поверх фальцевого покрытия Riverclack на специальных суппортах Riverclack. Панели прямые, но крепятся под разным углом, создавая «эффект чешуи». Стыки панелей идут в шахматном порядке. Таким образом отделан боковой и задний фасад здания, а сами кассеты из анодированного в натуральный цвет алюминия разработаны и изготовлены компанией «GRADAS».


Кровельные аксессуары – крепление без перфорации

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».

Компания GRADAS для декоративной облицовки подшива кровли – огромного козырька – также выполнила алюминиевые кассеты, отличительные особенности которых – треугольная форма и анодированное покрытие под золото.
Дизайн: ТПО PRIDE
Разработка проекта: METROPOLIS GROUP
Генподрядчик: АО «Мосинжпроект»
Подрядчик: DSF ENGINEERING
Инвестор: USMDEVELOPMENT