Конькобежный стадион в Минске – первый в Беларуси крытый каток с 400-метровой беговой дорожкой. Внутренний радиус ее поворота – 26 м, ширина двойной дорожки – 9 м. По ее внутреннему периметру предусмотрена полоса льда шириной 7 м для разминки, а по наружному – предохранительная полоса шириной 3 м. В пространстве ледового поля, ограниченного беговой дорожкой, расположены 2 тренировочные хоккейные площадки (габаритные размеры 60 x 30, 60 х 28 м) с возможностью использования их для занятий фигуристов, шорт-трека и др., дорожки для керлинга. Конькобежный стадион отвечает всем требованиям к организации международных соревнований. Хоккейные поля соединены подземным переходом с многофункциональной спортивно-зрелищной ареной. Данное проектное решение позволяет в свободное от соревнований и тренировок время использовать ледовое поле для массового катания населения. Одностороннее расположение трибун обусловлено общим композиционным решением комплекса и дает возможность производить максимально эффективную загрузку и эвакуацию зрителей как с уровня +1.800, так и с уровня +5.100.
Основная загрузка зрителей осуществляется с уровня +1.800, где располагаются вестибюль с гардеробом, кафе с подсобными помещениями и изолированным входом. В зоне трибун – санузлы для зрителей с рекреацией и курительной, помещения холодильных установок и льдоуборочных машин, кладовая уборочного инвентаря, а также раздевалки конькобежцев, фигуристов, комнаты тренерского состава, помещения для отдыха спортсменов, допинг-контроля, кабинет врача, буфет, помещения персонала, мастерские и складские помещения. Достаточные площади отведены под административные помещения, помещения федерации, комнаты отдыха спортсменов, спортклуб и спортивные залы совместного использования со зданием велодрома.
Над трибунами и фойе (на отм. +9.000) расположены правительственная и VIP-ложи, комментаторские кабины, судейские помещения.
Объекта такого масштаба и степени новизны в республике еще не было. Создание его связано с очень сложным проектированием инженерных систем искусственных ледовых полей вследствие большой площади – 11 072 м2 – ледового покрытия.
Конструктивная часть проекта разработана авторским коллективом инженеров в составе В.Э. Хорощи, А.И. Попова, А.Л. Щербицкого, Т.А. Лахадановой. Технологические системы, связанные с устройством льда – водоподготовка, холод, вентиляция, автоматика, запроектированы специалистами фирмы “BARON Termodinamica” (Италия). Ими же разработаны рекомендации по устройству технологической (охлаждаемой) плиты. Консультативную помощь в проектировании оказывал д.т.н., профессор Т.М. Пецольд.
Длина здания конькобежного стадиона в осях составляет 206 м, ширина – 95 м, высота в коньке – 24 м. По продольной оси оно сблокировано со зданием велодрома, в поперечном направлении – через вставку, в которой расположены технические помещения, с центральной ареной.
На выбор конструктивной схемы сильное влияние оказал фактор зажатости стройплощадки в поперечном направлении. В отведенных 95 м ширины требовалось разместить главный пролет и сопутствующие помещения. Размер главного пролета в 86 м продиктован архитектурно-планировочным заданием по компоновке ледовых дорожек и полей, созданию 3000 мест для зрителей, размещению на противоположной от трибун стороне 100-метровой разминочной беговой дорожки.
При определении несущих конструкций покрытия в сложившейся ситуации предпочтение отдано металлическим аркам с затяжкой, передающим минимальный распор на опоры и экономически более выгодным по сравнению с фермами. С обеих сторон главного пролета возведен монолитный железобетонный каркас в виде пространственных жестких рам с шагом колонн и арок 7500 мм.
Пространственная жесткость и устойчивость здания создается совместной работой вертикальных монолитных рам и 4-х горизонтальных монолитных дисков перекрытий. Боковые пристройки выполнены с подвалом и имеют 3 надземных этажа без технического чердачного этажа.
Поскольку протяженность здания достаточно большая, особый интерес представлял вопрос о компенсации температурных деформаций железобетонных конструкций. Решено было три нижних диска перекрытий выполнить с двумя деформационными швами, а верхний – сплошным с усилением контурными балками и соответствующим армированием, воспринимающим температурные деформации. Это позволило в процессе строительства избежать перерасхода арматурной стали в железобетонных конструкциях. Колонны железобетонного каркаса приняты трех сечений: 600 х 500, 400 х 400 и диаметром 500 мм. Толщина монолитных плит перекрытий – 250 мм, толщина плиты покрытия, монолитно связанной с контурными балками, – 300 мм.
Решающее влияние на выбор типа фундаментов, который практически сразу определен свайным, оказало геологическое строение участка, характеризующееся наличием разнородных слоев грунтов и залегающих в непосредственной близости от подошв фундаментов линз рыхлых грунтов. Сваи применены забивными длиной от 4 до 9 м. Расчетная нагрузка, допускаемая на сваю, – 36 т. Стены подвалов – монолитные железобетонные толщиной в основном 400 мм. Непосредственно на наружную стену подвала опираются монолитные колонны сечением 400 х 400 мм. Стены всех лестничных клеток также монолитные, связанные с плитами перекрытий. Ступенчатые перекрытия трибун выполнены по наклонным монолитным железобетонным балкам, жестко связанным с колоннами.
Арки покрытия главного пролета с целью компенсации температурных деформаций и деформаций, вызванных периодическим загружением снеговой нагрузкой, имеют подвижные опоры. Притом с одной стороны опоры неподвижны в поперечном направлении и подвижны в продольном, а с противоположного конца подвижны в обоих направлениях. Арки соединены между собой решетчатыми прогонами длиной 7,5 м с шагом 3 м. По решетчатым прогонам традиционно по профилированному настилу выполнена кровля из рулонного материала с утеплителем из минераловатных плит.
Наружные стены здания из металлических сэндвич-панелей на металлическом каркасе с установкой на фасаде металлических кассет изготовлены и смонтированы фирмой ООО “Rann building”. Стены цоколя и первого этажа облицованы гранитными плитами. Оконные и витражные системы запроектированы, изготовлены и смонтированы “Алютерм” – филиалом ОАО “Минскпромстрой”.
Изначально здание конькобежного стадиона проектировалось как многофункциональный спортивный комплекс. Под арочным покрытием располагаются две площадки для игры в хоккей или для фигурного катания, шорт-трека, две дорожки для керлинга. Конькобежные дорожки для соревнований, согласно международным стандартам, имеют ширину 4 и 5 м. По внутреннему периметру к ним примыкает разминочная дорожка шириной 7 м, предназначенная также и для массового любительского катания.
Для каждого из перечисленных видов спорта требуется лед определенной толщины и температуры, что создавало дополнительные трудности в проектировании и изготовлении конструкций стадиона.
Как известно, популярностью у конькобежцев пользуются не все построенные в мире конькобежные стадионы. Дело в том, что создать “быстрый” лед – весьма сложная задача, решить которую удается не всем проектировщикам, строителям и эксплуатационникам. Качество льда обусловлено множеством факторов. Среди них температурно-влажностный режим внутри здания, состояние поверхности, на которой намораживается лед, качество воды, используемой для его намораживания, функционирование холодильных станций и др. Поэтому каждой составляющей, влияющей на качество льда, должно быть уделено самое пристальное внимание.
Исключительно ответственной конструкцией конькобежного стадиона является конструкция ледового поля. Практика строительства ледовых полей в республике до сих пор ограничивалась созданием одной хоккейной площадки, длина которой в три раза меньше, чем поле конькобежного стадиона, а требования ко льду значительно мягче, чем ко льду конькобежных дорожек.
При проектировании конструкции ледового поля использованы идеология и опыт итальянской фирмы “BARON Termodinamica”. Ее специалисты предложили многослойную конструкцию ледового поля, называемую технологической плитой, и определили жесткие требования к основанию, на котором она должна располагаться. Во-первых, основание должно воспринимать значительные нагрузки и не допускать вертикальных перемещений. Во-вторых, верхняя его поверхность должна иметь отклонения по вертикали не более +5 мм. В-третьих, в нем не должно быть трещин. В-четвертых, поверхность основания должна быть гладкой, соответствующей категории А2…А1 ГОСТ 13015.0–83.
Основание выполнено из железобетонной плиты толщиной 250 мм по уплотненному грунту. Для исключения вертикальных деформаций проектом предусмотрены тщательное уплотнение грунта и устройство по нему песчано-щебеночной подушки толщиной 500 мм с тщательным послойным уплотнением.
Ледовое поле располагается между стенами примыкающего к нему подвала, под полем находятся тоннели для выхода хоккеистов и катающихся, бассейны для сброса льдоуборочными машинами льда и его таяния. Образованные при возведении стен подвала и тоннелей пазухи засыпаются песчано-цементной смесью с содержанием 5% цемента и также послойно уплотняются. По уплотненной песчано-щебеночной подушке выполняется бетонная подготовка, и железобетонная плита основания ледового поля бетонируется.
Армирование плиты определено под равномерно-распределенную нагрузку в 500 кг/м2 и колесную в 5 т. Использован бетон класса С25/30 со специальными добавками, компенсирующими его усадку. Состав бетона подобран специалистами БНТУ. Вся плита, представляющая собой эллипс с главными осями 180 и 70 м, состоит из четырех частей, разделенных подпольными каналами, в которых размещаются коллекторы тепло- и холодоснабжения.
На железобетонной плите основания ледового поля располагается многослойная технологическая плита общей толщиной 350 мм. Она состоит из подогреваемого бетонного слоя с полиэтиленовыми трубами подогрева, пароизоляционного и теплоизоляционного слоев, слоя скольжения и охлаждаемого бетонного слоя, в котором находятся полиэтиленовые трубы для подачи хладоносителя.
Технологическая плита разделена внутренним водосливным лотком на две части – конькобежную дорожку общей шириной 16 м и внутреннюю часть поля. Внутренний водосливной лоток является деформационным швом плиты, позволяющим в разных сочетаниях охлаждать конькобежную дорожку и остальную часть поля. По наружному контуру плиты проходит наружный водосливной лоток. Пароизоляционный слой выполнен из фольгоизола, склеенного между собой, теплоизоляционный – из плит экструдированного пенополистирола плотностью 45 кг/м3 в два слоя с общей толщиной 120 мм. Слой скольжения состоит из двух слоев полиэтилена с прослойкой талька. Охлаждаемый бетонный слой толщиной 150 мм армируется тремя арматурными сетками и фиброй (использована российская арматура класса S500 диаметром 8 и 6 мм). Проектное расположение сеток обеспечивается специальными фиксаторами. К сетке, расположенной в средней зоне, крепятся полиэтиленовые трубы подачи охлаждающей жидкости.
К охлаждаемому бетонному слою предъявляются высокие требования по трещиностойкости. Для бетонирования использован бетон класса С25/30 с добавками фибры и добавками, компенсирующими усадку и обеспечивающими подвижность бетонной смеси. Добавки в бетон предложила фирма “BARON Termodinamica”.
Заливка охлаждаемого бетонного слоя производилась непрерывно, т.е. без рабочих швов бетонирования. Поверхность заглаживалась до состояния категории А1. С этой непростой для наших строителей задачей, требующей высокой организации труда, отлично справилась генподрядная организация – ОАО “Минскпромстрой”. И проектировщики, и строители, отдавшие уникальному сооружению много энергии и творческих сил, вправе ожидать, что на поле нашего конькобежного стадиона лед окажется самым “быстрым” в мире.