Современные тенденции в проектировании крытых спортивных арен

• Текст:Н. Резников
  16 февраля 2026
• Добавить в кабинетДобавлено в кабинет

К настоящему времени во многих странах построено большое количество крупных спортивных арен. Вначале они предназначались для ограниченного количества видов спорта, затем их стали проектировать с расчетом наибольшей универсальности использования, в том числе и для проведения зрелищных мероприятий.

Эта тенденция повлекла за собой усложнение арен, потребовалось соответствующее техническое оборудование таких сооружении. На некоторых аренах стало возможным проводить соревнования по легкой атлетике, футболу, регби, боксу, борьбе, тяжелой атлетике, баскетболу, волейболу, теннису, ручному мячу, гимнастике, фехтованию, хоккею с шайбой, фигурному катанию на коньках и другим видам спорта.

Крупный универсальный зрелищно-спортивный зал в большом городе может заменить собой несколько крытых спортивных и зрелищных сооружений обычного типа и использоваться в течение всего года.

Начавшееся в нашей стране широкое строительство универсальных спортивных залов с трибунами — дворцов спорта — должно быть обеспечено высококачественной проектной документацией. Для этого необходимы критическое обобщение опыта проектирования, строительства и эксплуатации этих сложных сооружений и разработка прогрессивных рекомендаций. 

Дворец спорта на Центральном стадионе им. В. И. Ленина в Москве. Зал подготовлен для использования сцены. Автор проекта А. Власов, А. Хряков, И. Рожин, Н. Уллас, В. Насонов, Н. Резников, В. Поликарпов, Б. Щепетов

К основным типам крытых спортивных арен в современном строительстве могут быть отнесены: игровые или малые спортивные арены; хоккейные арены, например, в Ростове-на-Дону, в Ленинграде, Нью-Хейвене (США) и др.; легкоатлетические арены; арены для велоспорта (крытые велотреки), футбола.

В некоторых странах, особенно в США, строятся крытые спортивные арены для бейсбола, для регби.

Приведенные названия типов спортивных арен являются условными и отражают тот вид спорта, для которого на данной арене требуется максимальная площадь. По существу же все они, как правило, рассчитаны на универсальное использование для нескольких видов спорта.

Универсальное использование спортивных арен возможно при обеспечении покрытии рабочей поверхности арены, отвечающего требованиям соответствующего вида спорта и необходимых средств трансформации.

Помимо перечисленных типов крытых спортивных арен могут быть арены более крупных размеров, чем это требуется для футбола. Так, например, в Хьюстоне (США) в 1965 г. введена в эксплуатацию крытая спортивная арена для бейсбола в круглом зале диаметром 197 м. В Норвегии создан проект крытого стадиона с ледяной дорожкой, причем кроме скоростного бега на коньках здесь могут проводиться соревнования по легкой атлетике, футболу и другим видам спорта. Размеры зала этого крытого стадиона 210X120 м. Разработан ряд вариантов проекта покрытия стадиона «Динамо» в Москве, имеющего нормальную спортивную арену для футбола и легкой атлетики. 

Дворец спорта в Ростове-на-Дону. Зал

Легкоатлетические спортивные арены имеют различные размеры. Основными элементами, определяющими эти размеры, являются длина и ширина замкнутой легкоатлетической беговой дорожки, радиус круговых ее участков и длина прямой дорожки. 

Спортивные арены с велотреками являются наиболее сложными. Правила проведения соревнований, предъявляющие жесткие требования к размерам спортивных арен, в данном случае регламентируют только длину и ширину дорожки, и проектировщику предоставляется возможность некоторого выбора при назначении размеров элементов трека. Однако здесь вступают в действие требования обеспечения безопасности движения по треку с большими скоростями; поэтому приходится принимать длину трека но обмерной линии в 250 м, с введением переходных кривых, необходимость которых вытекает из условий движения под влиянием центробежной силы. Особенно благоприятны для переходных кривых радиоидальная спираль, кубическая парабола и лемниската Бернулли, которые вместе с участками круговых кривых и прямых определяют контур трека в плане. Наиболее популярна радиоидальная спираль.

Футбольная арена, в соответствии со своими значительными размерами, должна быть также хорошо приспособлена для проведения соревнований по легкой атлетике и ряду других видов спорта, в том числе по велоспорту на разборном треке. В соответствии с правилами, футбольное поле для игр всесоюзного значения и международных должно быть длиной от 100 до 110 м, и шириной от 64 до 75 м. На открытых стадионах в нашей стране приняты размеры футбольного поля 69X104 м.

В практике встречаются отдельные крытые спортивные арены, которые не подходят ни к одной из названных выше групп, например, крытая спортивная арена в Лондоне (Уэмбли) и национальный спортивный зал в Токио (Йойоги), где в состав трансформирующихся спортивных арен введены искусственные бассейны для плавания. Однако бассейн осложняет трансформацию самой спортивной арены, требует обеспечения в зале соответствующего температурно-влажностного режима, непрерывного обмена воды с механической и бактериологической очисткой ее и подогревом до заданной температуры. Для этого требуется довольно сложное оборудование. система трубопроводов. При наличии вышки и трамплинов для прыжков в воду необходимы значительная глубина ванны и выполнение ряда связанных с этим технических требований. Все это осложняет проектирование, строительство и особенно эксплуатацию таких арен. Эпизодичность использования бассейнов, обусловливающая неэффективность затрат на их устройство, а также сложность трансформации делают нецелесообразным включение бассейнов в универсальную арену.

Для правильного выбора типа, степени универсальности и условий трансформации спортивных арен надо знать практику их эксплуатации. Как показывает многолетний опыт, эксплуатационные качества универсальных зрелищно-спортивных залов колеблются в больших пределах. Весьма различны также достигнутые показатели эффективности капиталовложений на строительство этих залов.

Для примера можно сравнить некоторые эксплуатационные качества Дворца спорта на Центральном стадионе им. В. И. Ленина с трибунами на 14 тыс. мест в Москве, построенного в 1956 г. и Дворца спорта в Риме с трибунами такой же вместимости, построенного к Олимпийским играм в 1960 г.

В московском Дворце спорта можно проводить те же спортивные и зрелищные мероприятия, что и в римском дворце, и кроме того — соревнования по хоккею, фигурному катанию на коньках, по ряду видов легкой атлетики, ручному мячу, а также осуществлять постановки балета на льду. Благодаря целесообразной трансформации арены и надлежащих акустических и светотехнических условий здесь созданы возможности для исполнения большой программы зрелищных мероприятий. Это достигнуто, в частности, благодаря принятому типу спортивной арены, форме трибун и принципиальной схеме объемно-планировочного решения.

Московский Дворец спорта, наряду с его определенной общественной полезностью, является доходным сооружением при доступной цене на билеты как на спортивные соревнования, так и на зрелищные мероприятия. В римском же Дворце спорта вследствие недооценки ряда важных обстоятельств, в частности из-за неудачной формы трибун и типа арены, затрудняющих трансформацию, а также неблагоприятных акустических условий, возможности использования зала ограничены.

Для крытых спортивных арен строились трибуны самой различной вместимости от 1 тыс. до 20 тыс. зрителей, а в отдельных уникальных сооружениях и более.

С ростом вместимости трибун надо производить особенно тщательные технико-экономические обоснования выбираемой вместимости и степени универсальности зала, чтобы избежать несоответствия спроса населения па зрелища по отношению к пропускной способности зала. В частности, при более высокой универсальности зала легче обеспечить такое соответствие, благодаря разнообразию зрелищных программ. Просчеты в этом вопросе могут привести к необходимости дотаций. 

Крытая спортивная арена в Чикаго. Зал подготовлен к соревнованиям по боксу. Автор Холя, Лауренс, Ратилифф

Трибуны крытых спортивных арен, кроме своих важных технологических функции, служат средством композиционного сопряжения формы спортивной арены и формы зала, которая в свою очередь зависит от конструктивной схемы большепролетного покрытия. В подтрибунных пространствах размещаются необходимые для крытого спортивного сооружения помещения и оборудование. Профиль трибун, в том числе положение первого ряда по отношению к горизонту арены, решается исходя из требовании универсального использования зала. Все это и многое другое отличает трибуны крытых сооружений от открытых, предъявляя при их проектировании многообразные и сложные требования.

Особая роль в объемно-планировочном решении универсальных зрелищно-спортивных залов принадлежит большепролетным покрытиям. В процессе применения пространственных конструкций рождаются новые формы сооружений, что оказывает прогрессивное влияние на развитие архитектуры.

Из большого количества примеров, подтверждающих это положение, можно привести ряд крытых спортивных арен: Ралей-Арена в США (висячее покрытие двоякой кривизны, образованное тросами с помощью параболических арок), малый Дворец спорта в Риме (сетчатый железобетонный купол с внешними У-образными опорами, воспринимающими усилия распора), крытый игровой стадион «Мараказиньо» в Рио-де-Жанейро (ребристый купол с полуарками, опирающимися на фундаменты за пределами контура здания), спортивный зал в Братиславе (седловидное покрытие. подвешенное к двум параболическим аркам), Олимпийский спортивный зал в Токио (висячее покрытие, подвешенное к железобетонному остову) и другие. 

Крытая круглая спортивная арена в Монтевидео. Автор Мандино Риера

* * *

Процесс развития и совершенствования универсальных зрелищно-спортивных залов показывает, что на первом этапе объемно-планировочное решение таких сооружений определялось применением плоских систем покрытий (фермы и арки). Это диктовало, за малым исключением, прямоугольную форму зала и здания в целом. Однако в ряде случаев в прямоугольную коробку зала вписывались трибуны и арена криволинейных очертаний (крытые арены в Детройте, Чикаго, Канзасе и др.)

В последние годы явно выразилась тенденция к применению пространственных конструкций покрытий. В ряде случаев применены покрытия, работающие совместно с несущими конструкциями трибун, как, например, в городском зале универсального назначения в Бремене. В числе основных факторов, определяющих объемно-планировочное решение крытых арен, ведущее место начинают занимать конструкции покрытий. В качестве примеров можно привести крытые спортивные арены с купольными покрытиями в Рио-де- Жанейро, Сан-Паулу, Болонье, Атланте, а также с висячими покрытиями в Монтевидео, Бремене, Генуе, Ленинграде, Ереване и других городах.

Однако, наряду с внедрением в практику строительства прогрессивных пространственных покрытий, во многих проектах не учитывались в должной мере важные функциональные требования. Например, в зале с трибунами на 20 тыс. мест в Монтевидео при талантливо решенной конструкции железобетонного висячего предварительно напряженного покрытия (представляющего особый интерес для сейсмических районов) кольцевая форма трибун и круглая форма арены затрудняют трансформацию и не обеспечивают равных условий видимости при проведении на арене большинства мероприятий. Этим нарушено главное требование, предъявляемое к зрелищным сооружениям. 

Поэтому закономерно возникла тенденция к первоочередному удовлетворению функциональных требований в условиях универсального использования зала, с подчинением объемно-планировочного решения зала и типа покрытия этому главному условию. Наиболее ярко это нашло отражение в проектах залов универсального назначения в Минске, Фрунзе и ряде других городов. 

Наряду с приведенными направлениями в проектировании наблюдаются попытки обеспечить в проекте удовлетворительное решение функциональных требований при одновременном применении пространственной системы покрытия. В качестве примера может быть приведен сравнительно небольшой городской зрелищно-спортивный зал универсального назначения в Шицуока (Япония). Этот зал отличается оригинальным решением планировки трибун, арены, сцены и имеет висячее покрытие в форме гиперболического параболоида при квадратной форме плана. Положительным качеством этого проекта является обеспечение фронтального размещения зрителей на трибунах по отношению к объектам наблюдения при любых вариантах трансформации зала. В этом сооружении проведен принцип максимального удовлетворения технологических требований при применении пространственного покрытия. Однако и это объемно-планировочное решение, отличаясь рядом положительных качеств, все же не отвечает тому уровню, который может быть обеспечен средствами современной строительной техники. 

Конкурсные проекты городского спортивного зала в Вене. Поперечные разрезы зала: а) — автор Р. Метью (Лондон), б) — Алвар Аалто (Хельсинки), в) — Р. Райнер (Вена).

Заслуживает внимания зал в Бремене, в котором при целесообразном объемно-пространственном и функциональном решении висячее покрытие работает совместно с консольной конструкцией, несущей на себе большие трибуны. В этом проекте применена целесообразная висячая система покрытия, причем достигнута взаимовыгодная работа покрытия и консолей несущих трибуны.

Примером крытой спортивной арены с дополнительными тренировочными сооружениями является проект крытого теннисного корта на Центральном стадионе имени В. И. Ленина в Москве, где, помимо основной арены с двухэтажными трибунами на 2 тыс. мест, предусмотрены тренировочные корты.

* * *

Успешное развитие пространственных покрытии привело к вытеснению плоских систем. Широкое распространение получили купола, а в дальнейшем висячие системы.

Сопоставляя различные типы предварительно напряженных висячих систем, можно отметить их характерные отличительные особенности.

В седловидной системе покрытия расположение опорного контура в двух наклонных плоскостях требует применения несущих колонн наружных стен и заполнений между ними, разнотипных по размерам. В висячей оболочке, примененной в Монтевидео, недостатками являются необходимость устройства внутреннего водоотвода, нежелательная разнотипность железобетонных плит покрытия, а также трудоемкая работа по временной пригрузке покрытия при осуществлении предварительного напряжения несущих конструкций. В известной двухпоясной системе «велосипедное колесо», примененной для крытой арены в Утике (США), недостатком является большая высота распорных стоек между верхними и нижними тросами, которая, увеличиваясь пропорционально увеличению пролета (диаметра) зала, ограничивает возможности роста пролета.

При принимаемой обычно величине стрелы провисания несущих тросов 1:20 пролета и принятии примерно такой же обратной стрелы напрягающих тросов высота распорки составит примерно 0.1 диаметра зала. Следовательно, уже при диаметре зала 100 м. высота распорок, ближайших к центру, составит около 10 м. Учитывая, что увеличение размеров спортивных арен и вместимости трибун уже приводит к необходимости проектирования залов диаметром 150 м и более, для применения такой системы создаются значительные препятствия. Введение стоек, например, веретенообразной формы (точнее — из спаренных конусов), с целью уменьшения отрицательного влияния продольного изгиба, все же не обеспечивает простого решения задачи.

В поисках удовлетворительных решений в нашей стране в 1958 г. впервые было предложено висячее покрытие кругового очертания в плане, в котором наружные участки несущих тросов располагались над поверхностью кровли; при этом высота стоек уменьшалась примерно вдвое. Впоследствии эта схема была применена в проекте универсального спортивного зала с трибунами на 25 тыс. мест.

Авторы проекта двухпоясного висячего покрытия в Утике считают, что в этом покрытии, кроме снижения деформатнвности и увеличения жесткости системы, устраняется возможность возникновения резонанса, благодаря постоянно обеспеченному различному натяжению верхних и нижних тросов (при таких условиях частота колебаний в одном тросе не совпадает с колебаниями в другом).

В связи с разнообразием возможных форм висячих покрытий, их надо отнести к категории удобноформнрующихся типов, облегчающих поиск новых объемно-планировочных решений универсальных зрелищно-спортивных залов. Подтверждающим примером может быть крытая спортивная арена Ныо-Хейвенского университета, в которой найдена желаемая по архитектурным соображениям форма висячего покрытия. Главной несущей конструкцией этого покрытия является железобетонная арка, пролетом 73 м, расположенная по продольной оси здания, с двумя симметричными консолями по концам (длиной по 12 м). Несущие тросы опираются на арку и наружные стены. Расстояние между тросами 1,8 м. Натяжение основных несущих тросов осуществляется продольными тросами.

Примером висячей системы для прямоугольного плана может служить покрытие известной системы Яверта, примененное при реконструкции ледяного стадиона «Иоганнесхоф» в Стокгольме. Необходимость применения в такой системе наружных оттяжек для погашения распора делает этот тип покрытия малопригодным для капитальных сооружений.

В современных зрелищно-спортивных залах прогрессивная асимметричная планировка трибун приводит к увеличению высоты главной трибуны, что требует обеспечения надлежащей высоты зала в зоне верхних рядов трибун, примыкающей к наружной стене. В связи с этим висячие системы покрытий более предпочтительны, чем купольные. Это легко видеть на примере крытых арен в Монтевидео, Бремене, Эссене, Минске, Фрунзе, Вильнюсе и ряде других городов. 

Городской спортивный зал в Вене. Автор Р. Райнер

Сопоставление купольных покрытий с висячими позволяет также установить, что, если стрела подъема оболочек имеет 1/5—1/8 пролета и более, то стрела провисания в висячих системах равна 1/20—1/25 пролета, т. е. в несколько раз меньше; это положительно характеризует строительную высоту висячих конструкций.

Для возведения оболочек требуются сложные дорогостоящие и трудоемкие леса; висячие системы монтируются без лесов; при круговом очертании покрытия и радиальном расположении тросов — с применением центральной монтажной башни. При аналогичном оснащении можно монтировать только сборные ребристые купола.

В купольных конструкциях материал работает на сжатие, за исключением опорного кольца и примыкающих к нему участков. Поэтому оболочки должны рассчитываться на устойчивость, что в ряде случаев требует специальных мер: перехода на двухслойную систему, введения ребер и пр. В связи с целесообразностью применения в строительстве крытых спортивных висячих систем, кратко остановимся на основных вопросах их проектирования.

Важное качество висячих систем в формировании объемно-планировочного решения универсального зала заключается в том, что висячее покрытие принципиально возможно решить для любой формы зала в плане. Однако, при достигнутом в настоящее время уровне развития висячих систем, различные принципиальные схемы и конструктивные решения их далеко не равноценны. Наиболее слабо решаются висячие покрытия для прямоугольного в плане зала, наиболее качественно — для круглого и для некоторых форм, обеспечивающих целесообразные опорные контуры седловидных покрытий. Выбор типа висячего покрытия должен осуществляться с комплексным учетом формы трибун и формы зала. При этом необходимо решать такие основные вопросы, как погашение распора, обеспечение жесткости висячей системы, форма поверхности покрытия, водоотведение.

Недостатками элементарных висячих систем при простейших схемах являются высокая деформативность и кинематическая подвижность. Так, если рассматривать гибкую нить, представляющую собой систему с бесконечно большим числом степеней свободы, работающую только на растяжение, форма равновесия се будет зависеть от характера нагрузки.

Результаты расчетов подтверждают большую деформативность висячих систем при простейших схемах. В современных висячих системах должно обеспечиваться предварительное напряжение для создания жесткости, уменьшения деформативности и противодействия кинематической изменяемости покрытия.

Используя широкие возможности применения висячих покрытий с различными формами. необходимо иметь в виду, что очертания предварительно напряженной висячей конструкции надо принимать в соответствии с кривой давления при расчетном сочетании нагрузок, что позволит уменьшить возможность кинематических перемещений. 

Крытая спортивная арена в Эссене. Поперечный разрез

Одним из важнейших вопросов проектирования висячих систем является создание целесообразной опорной конструкции, в частности, для пространственной системы — опорного контура. Для некоторых форм плана, особенно для прямоугольных, задача осложняется тем, что вследствие сравнительно малых величин стрел провисания (пологости) опорная конструкция должна воспринимать большой распор.

Опорный контур, представляющий собой замкнутую конструкцию, воспринимающую горизонтальные усилия висячей системы, будет наиболее экономичным, если при воздействии основных нагрузок в нем обеспечивается центральное сжатие. Такими безызгибными контурами при действии основных нагрузок являются опорные кольца висячих систем кругового очертания, что и обеспечивает заслуженную популярность висячих покрытий круглой формы в плане.

В связи с тем, что многие типы универсальных зрелищно-спортивных залов, особенно с малыми аренами и с хоккейными аренами, при малой и средней мощности трибун могут полноценно решаться при прямоугольной форме плана, следует искать решения для висячих покрытий таких залов.

Приведенный пример покрытия в Бремене уже позволяет развивать варианты принципиальных схем, предусматривающих передачу распора на конструкции трибун и далее на грунт или на конструкции нижнего горизонта.

Предлагаемые приемы восприятия распора при прямоугольной форме плана за счет введения вант-подборов не являются перспективными для покрытий капитальных сооружений как в связи с повышенной деформативностью таких покрытий, так и конструктивными недостатками.

В заключение следует отметить, что наметившееся увеличение размеров универсальных зрелищно-спортивных залов предопределяет необходимость дальнейшего развития висячих систем, которые при больших пролетах обладают преимуществами по сравнению с другими типами покрытий.

На обложке Малый дворец спорта «Юбилейный» в Ленинграде. Справа — главное здание, включающее зал с трибунами на 6 тыс. мест, слева — тренировочный каток. Автор Г. Морозов, И. Сусликов, А. Левханьян, Ф. Яковлев, А. Морозов, Ю. Елисеев, Н. Нукач, Л. Москалев, Б. Басевич.

Изображения в статье были улучшены с помощью ИИ, могут быть неточности.