سه‌شنبه ۱۷ اردیبهشت ۱۳۸۷ ه‍.ش.

استادیوم های آلیانز - آشیانه پرنده - مکعب آب

بررسی و نقد از: مسعود حبیبی - وریا حمزه ای



استادیوم آلیانز
استادیوم جدید شهر مونیخ - آلمان

دو باشگاه شهر مونیخ و شورای شهر مونیخ کارفرمایان استادیوم آلیانیز بودند، که طرح ساخت استادیوم را در سال 2001 به مسابقه گذاشتند.

سرانجام رقابت برای طراحی استادیوم 66 هزار نفری شهر مونیخ و در میان 8 طرح پذیرفته شده در مرحله نهایی، علیرغم حضور نامهای بزرگی همچون پیتر آیزنمن و نورمن فاستر، گروه معماری هرزگ و دمورن به همراه شرکت پیمانکاری آروپ اسپرت برنده این مسابقه معرفی شدند.

Image and video hosting by TinyPic

با توجه به جمعیت زیاد و ردیف های متوالی در استادیوم های ورزشی، دو نکته را می توان از اصول طراحی استادیوم ها ذکر کرد: زاویه دید تماشاچیان - عرض مسیرهای خروجی، و تعداد راههای فرار در پایان مسابقه و مواقع اضطراری.

ارتفاع موقعیت تماشاچیان و زاویه دید ناظر از طریق تنظیم اندازه ردیف ها طراحی می شود، زاویه دید ناظر در رابطه مستقیم با ارتفاع موقعیت (ردیف ها) تماشاچیان قرار دارد.

برای جلوگیری از بسته شدن و کم شدن زاویه دید تماشاچیان، ارتفاع سکوی اول را از سطح زمین بلندتر از بقیه در نظر می گیرند، این امر به خودی خود باعث بزرگتر شدن اندازه کلی ورزشگاه و بالا رفتن هزینه های اجرایی آن خواهد شد، ولی محصول، دید مناسب برای تماشاچیان خواهد بود.

برای راحتی حرکت تماشاچیان و جلوگیری از ورود و خروج به یکباره آنها، شکل و چیدمان کلی ردیفهای صندلی به سه دسته سکوی مختلف تقسیم شده است، هر سکو در ارتفاع خود و با مسیر جداگانه برای حرکت تماشاچیان عمل خواهد کرد.

همچنین مسیرهای حرکتی بازیکنان، مهمانان ویژه، رسانه ها و ... به صورت مجزا و جداگانه از مسیرهای عمومی و تماشاچیان طراحی شده است.

Image and video hosting by TinyPic

مشخصات عمومی و کاربری پلان ها در تراز مختلف:

تا پیش از تصویب طرح نهایی، سی و سه طرح متفاوت برای ورزشگاه از شرکت مشاور طرح (هرزگ و دمورن) ارائه گردید.

به غیر از جایگاه تماشاچیان، فضاهای داخلی ورزشگاه با بیش از 160 هزار متر مربع زیر بنا در هفت طبقه طراحی شده است.

زیر زمین دوم: فضاهای خدماتی، تعویض لباس، پارکینگ، جایگاه رسانه ها.

زیر زمین اول: عمدتا به پارکینگ ویژه اختصاص داده شده است.

(در مجموع پارکینگ به ضرفیت 1100 خودرو طراحی شده است)

طبقه همکف: همکف به فضای بیرونی دسترسی دارد و با سکوی وسطی و پائینی تماشاچیان در ارتباط است. (این طبقه ورود و خروج 44 هزار نفر را به عهده دارد) سرویسها و خدمات خاص تماشاچیان در این طبقه طراحی شده است.

طبقه اول: رستوران تماشاچیان، فروشگاه ها و کافی شاپ.

طبقه دوم: فضای اداری باشگاه، خدمات و کارکنان.

طبقه سوم: در بخشهای غربی و شرقی ورزشگاه جایگاه و فضاهای خدمات مهمانان ویژه قرار دارد.

طبقه چهارم: دسترسی به سکوی سوم (جایگاه تماشاچیان) از این طبقه امکان پذیر است.

طبقه پنجم: تاسیسات بهره برداری و تجهیزات فنی.

Image and video hosting by TinyPic

پوسته و نمای به کار رفته در آلیانز:

خلاقانه ترین بخش طرح پوسته و نمای آن است که از جنس ETFE ساخته شده، رنگ نمای بیرون آن متناسب با رنگ لباس پیراهن تیمهای باشگاهی مونیخ قابل تغییر است. و شکل ظاهری آن که به بافت حصیر شباهت دارد از خطوط مورب و افقی تشکیل شده است.

Image and video hosting by TinyPic

سازه استادیوم:

سازه اصلی استادیوم که سکوهای تماشاچیان و طبقات را تشکیل می دهد، از جنس بتن و متشکل از دال های معلق کف، تیرهای کم ارتفاع و عریض می باشد.

این سازه برای جبران خسارات ناشی از افت بتن و با توجه به ابعاد بزرگ و هندسه منظم سازه، به ۸ قسمت تقسیم شده است، ۴ قسمت سازه های گوشه و ۴ قسمت سازه بخش میانی.

سازه بخش میانی: هر بخش میانی از ۱۰ قاب بتن آرمه با یک هسته (پله) مرکزی تشکیل شده است. این هسته مرکزی نقش جذب پیچش ناشی از نیروهای وارده را دارد.

سازه بخش های گوشه از ۱۶ تیر شعاعی، و به طول ۱۲۰ متر تشکیل شده است.

سازه سقف (تیرهای طره ای) و بام استادیوم که تمامی جایگاه تماشاچیان را می پوشاند از خرپایی فولادی با طول دهانه ۶۰ متر.

Image and video hosting by TinyPic




مکعب آب
استادیوم ورزش های آبی المپیک پک

در جولای ۲۰۰۳ شرکت معماری آروپ (ARUP) و شرکت مهندسین سازه چین و موسسه طراحی CSCEC Shenzhen جایزه مسابقه بین المللی طراحی مرکز ملی ورزشهای آبی المپیک ۲۰۰۸ پکن را از آن خود کردند.

مشخصات عمومی پروژه:

  • هزینه ساخت: ۱۰۰ میلیون دلار
  • ابعاد ساختمان: ۱۷۷*۱۷۷*۳۱ متر
  • مساحت پروژه: ۷۰ هزار متر مربع
  • ظرفیت: ۱۷ هزار تماشاچی
  • ۵ استخر برگزاری مسابقه

Image and video hosting by TinyPic

طراحی رستورانی در خارج از حجم حبابی شکل باعث شده تا این مکعب آب بعد از مسابقات المپیک پکن نیز به عنوان یکی از مناطق تفریحی شهر پکن مورد استفاده قرار گیرد، همچنین طراحی مکعب آب در چهار محور اصلی یعنی اقتصادی بودن، مسائل اجتماعی، محیطی و منابع طبیعی قدم برداشته است.

ایده اولیه طرح که از کف های صابون می باشد از Weaire و Phelan استادان فیزیک، که سعی بر مطالعه چیدمان حباب های کف صابون در یک نظم بی انتها را داشته اند گرفته شده است.

Image and video hosting by TinyPic

طراحی سازه ای مکعب آب بر اساس الگوی پیشنهادی این دو دانشمند پایه ریزی شده است، مسئله اصلی این بود که این اشکال نامنظم چگونه در یک ساختار منظم همانند یک مکعب جای خواهند گرفت و یک سطح صاف و هموار را به وجود خواهد آورد.

Image and video hosting by TinyPic
شکل گیری و طراحی سازه:

به طور خلاصه مشخصات عمومی سازه عبارتند از:

  • ابعاد کلی طرح: ۱۷۷*۱۷۷*۳۱ متر
  • ضخامت دیوارها: ۳.۶ متر (از جنس سازه های فضا کار)
  • ضخامت سقف: ۷.۲ متر (از جنس سازه های فضا کار)
  • فولاد مصرفی: ۶۵۰۰ تن
  • طراحی برای ۲۲ هزار تیر سازه ای برای ۱۹۰ حالت مختلف بارگذاری
  • ۱۲ هزار گره خرپایی (پیوند)
  • تعریف بار گذاری برای یک میلیون سطح مختلف

شکل گیری این نوع سازه فضاکار در سه بخش تعریف شده است:

  1. قاب سطح بیرونی
  2. قاب سطح خارجی
  3. ساختار حبابی میانی که در حد فاصل دو قاب ذکر شده قرار می گیرد.

در کل سازه میانی و قاب های به کار رفته همان ترکیب حباب ها هستند، ولی به دلیل اینکه در جداره های بیرونی و درونی به شکل سطح مسطح طراحی شده اند. در طراحی سازه نیز به سه بخش جدا تقسیم شده اند.

Image and video hosting by TinyPic

مسئله مهم در طراحی سازه مکعب آب، تغییر اندازه ها بر اثر انقباض و انبساط زیاد، به دلیل طول دهانه ها و ابعاد زیاد ساختمان و سازه بوده است. و دیگر اینکه سازه بسیار مقاوم بنا قادر به حفظ شکل خود بر اثر وزن زیاد خود سازه باشد.


روکش مکعب ها:

پوشش ETFE انتخاب شد تا هم به سازه های فضاکار روح بخشد و هم شکل و ظاهر آن را هر چه بیشتر به حباب ها و مکعب های آب شبیه کند.

تک تک حباب ها در پوششی از ETFE قرار می گیرند، سپس هوا به صورت یکباره در محل در داخل آن پمپاژ می شود، این عمل برای هر ۱۰ سال یک بار تکرار می شود.

یکی از نواقص بزرگ این نوع پوشش های ETFE احتراق پذیر بودن آنها استکه در هنگام آتش سوزی خود را جمع می کنند.

Image and video hosting by TinyPic

اتيل تترا فلوئور اتيلن (ETFE) كه فلوئور پليمري با ويژگيهاي كششي مناسب است، براي كاربرد در اين پروژه، راه حل خوبي است. به علاوه، مقاوم و سبك وزن است (وزني معادل يك درصد همان ابعاد شيشه دارد) و شفافيتي بالا براي عبور اشعه مـاوراءبنـفش دارد؛ETFE در مقـابل نور خـورشيد فـرسايش نمي يابد و خاصيت عايقي بهتري نسبت به شيشه داراست. همچنين قابل بازيافت بوده و نيز مقاومتي معادل چهارصد برابر وزن خود دارد.
گرچه در برابر ايجاد سوراخهاي سطحي حساس است، اما به سادگي با استفاده از نوارهاي ETFE مي توان آن را تعمـير نمود.



آشیانه پرنده
محل برگزاری افتتاحیه المپیک پکن

Image and video hosting by TinyPic

استادیوم ملی پکن توسط معماران سوئیسی DE MEURON و HERZOQ طراحي شده است. و طبق برنامه ريزي از قبل تعيين شده در پايان سال 2007 به پايان رسيد.

اين پروژه به علت بهره گيري از ايده هاي خلاقانه و نوآور در طراحي سازه و پوسته معماري مورد توجه معماران و متقدين هنري بوده است. استاديوم ملي پكن (آشيانه پرنده) نمونه اي برجسته از كاربرد علم زيست سنجي (ارگانيك شكلي) BIOMETRIC در معماري مدرن به شمار ميآيد.

در واقع جنبش ارگانيك شكلي (تقليد از طبيعت) جنبش جديدي نيست. اين رويكرد، بازبيني نخستين الهامات بشر از طبيعت به شمار مي رود.

در سال 2002 كميته برنامه ريزي شهري پكن، طي مسابقه اي بين المللي كه انجام شد، اين طرح را به عنوان طرح برنده اعلام كرد، اين استاديوم به عنوان محل برگزاري افتتاحيه و اختتمايه مراسم المپيك نيز اعلام شده است.

مشخصات عمومي پروژه:

  • طول بنا: 333 متر
  • عرض بنا: 284 متر
  • ارتفاع بنا: 69 متر
  • ظرفيت استاديوم: 100 هزار نفر

الگو سازه اي: (طراحي سازه اي)

طراحي و الگوي سازه اي بنا را مي توان به سه بخش تقسيم كرد:

  1. هسته بتني سازه
  2. ستون ها و پوسته معماري كه از جنس فلز هستند
  3. سقف استاديوم

هسته بتني سازه به شكل سكويي بتني طراحي شده است كه وظيفه جاي دادن تماشاچييان و انتقال و هدايت بار زنده استاديوم را به زمين (پي) دارد.

Image and video hosting by TinyPic

پوسته فلزي استاديوم كه به شكلي، نامنظم به چشم مي خورد، داراي 24 ستون مي باشد كه دور تا دور اين بيضي با فواصل منظم چيده شده اند. و بر روي هر يك خرپايي بزرگ قرار گرفته كه وظيفه آن تحمل وزن پوسته و سقف استاديوم است.

در واقع سازه اين پوسته عظيم همين 24 ستون و خرپاها هستند و خطوط منحني ديگر در پوسته، صرفا براي تكميل ايده و طرح اوليه معماران آن به نمايش در آمده اند.

در اپتدا قرار بود تا سقف بنا به صورت متحرك طراحي شود، اما به دليل كم شدن بودجه طرح و كاهش آن، سقف به صورت ثابت طراحي و اجرا شد. اين موضوع خود باعث شد تا ميزان فولاد مصرفي به 40 هزار تن فولاد از 80 هزار تن فولاد تخمين زده شده كاهش يابد. همچنين اين كار باعث كم شدن ضخامت ورق هاي مصرفي در ساخت 24 ستون خرپاها شد.

اين سقف فولادي (ثابت) به طول 330 متر، عرض 220 متر و وزن 45 هزار تن طراحي و در اكتبر 2006 ساخت آن به پايان رسيد.

به منظور دستيابي به ايده و طرح مورد نظر طراحان، عناصر فولادي پوسته در ديوارها و سقف به صورت يكپارچه اجرا شده اند. اين پروفيل هاي فولادي از ضخامت 1 تا 10 سانتي متري (بسته به نوع و مقدار بار وارده به آنها) طراحي شده اند.

براي اجراي اين پروفيل هاي يكپارچه كه طول تعدادي از آنها به 600 متر هم مي رسد، جوشكاري بايد در محل انجام مي شد، كه از مشكلات جوشكاري در محل مطلوب نبودن دماي محيط (به ويژه در فصل زمستان) و ديگري جوش دادن بيش از 128 قطعه براي برخي از قطعات مي باشد.

پوشش سقف استاديوم:

بعد از نصب سازه سقف، پوششي از جنس ETFE براي آن انتخاب شد. اين پوشش در مساحت 40 هزار متر مربع و در 1038 جزء مختلف به كار رفته است.

اتيل تترا فلوئور اتيلن (ETFE) كه فلوئور پليمري با ويژگيهاي كششي مناسب است، براي كاربرد در اين پروژه، راه حل خوبي است. به علاوه، مقاوم و سبك وزن است (وزني معادل يك درصد همان ابعاد شيشه دارد) و شفافيتي بالا براي عبور اشعه مـاوراءبنـفش دارد؛ETFE در مقـابل نور خـورشيد فـرسايش نمي يابد و خاصيت عايقي بهتري نسبت به شيشه داراست. همچنين قابل بازيافت بوده و نيز مقاومتي معادل چهارصد برابر وزن خود دارد.

گرچه در برابر ايجاد سوراخهاي سطحي حساس است، اما به سادگي با استفاده از نوارهاي ETFE مي توان آن را تعمـير نمود.

شايد منحصر به فرد ترين پوشش به كار رفته در ساخت سقف استاديوم، سيستم بالشتكي آن است، اين سيستم در فضاي خالي بين دو پوسته سقف قرار مي گيرد.

اين بالشتك به منظور تنظيم ميزان جريان باد، هوا و نور خورشيد طراحي و تعبيه شده است، و با كم و زياد كردن فاصله دو پوسته از يكديگر عمل خواهد كرد.

Image and video hosting by TinyPic