۰۱عمومی
صفحه اصلی/وبلاگ/ ورزشگاه شاختار دونتسک؛ Donbass Arena

ورزشگاه شاختار دونتسک؛ Donbass Arena

خوانش معماری، سازه فضاکار و فرایند عمرانی یک ورزشگاه دهانه‌بلند

محمد شاهی
نویسنده
محمد شاهی
تاریخ انتشار
۲۸ مرداد ۱۴۰۵
زمان مطالعه
8 دقیقه
تاریخ به‌روزرسانی
ورزشگاه شاختار دونتسک یا Donbass Arena نمونه‌ای مهم از هماهنگی میان معماری ورزشی، مهندسی سازه، ژئوتکنیک، نما و اجرای پروژه در مقیاس بزرگ است. این مقاله برای معماران، مهندسان، مشاوران، پیمانکاران و کارفرمایانی نوشته شده که می‌خواهند بدانند فرم بیضوی و سقف مایل ورزشگاه چگونه با سازه فضاکار، خرپاهای فولادی طره‌ای، کاسه بتنی پیش‌ساخته، نمای شیشه‌ای و الزامات نور و تهویه طبیعی ترکیب شده است. علاوه بر معرفی عوامل اصلی پروژه، منطق طراحی، روش ساخت، ریسک‌های اجرایی و درس‌های قابل انتقال آن برای پروژه‌های دهانه‌بلند بررسی می‌شود.

ورزشگاه شاختار دونتسک؛ Donbass Arena


آخرین تاریخ به‌روز‌رسانی: 1405/06/2

ورزشگاه شاختار دونتسک در پارک لنین کومسومول شهر دونتسک شکل گرفت و در اوت ۲۰۰۹ افتتاح شد. ایده معماری آن به‌جای ساخت یک جرم بسته و سنگین، بر تصویر «جواهری در پارک» تکیه داشت: حجمی بیضوی و شفاف که سقف آن از شمال به جنوب پایین می‌آید و در شب مانند یک شیء نورانی دیده می‌شود. این بیان معماری فقط یک تصمیم تصویری نبود؛ شیب بنا و بازشدگی‌های پیرامونی برای رساندن نور، هوا و شرایط مناسب‌تر به چمن طبیعی نیز به کار گرفته شد.

از منظر عمومی، Donbass Arena را می‌توان سامانه‌ای یکپارچه از چهار لایه دانست: کاسه و سکوهای تماشاگران، سازه بتنی و فونداسیون، سقف فولادی دهانه‌بلند و پوسته شیشه‌ای پیرامونی. عملکرد این لایه‌ها به یکدیگر وابسته است. هندسه سقف بر نورگیری زمین اثر دارد، کاسه بر دید و تخلیه جمعیت اثر می‌گذارد، و نمای شفاف هم‌زمان باید بار باد، تغییرات دما، آب‌بندی و تهویه فضای پیرامونی را مدیریت کند.

اهمیت پروژه برای مخاطب مهندسی در همین هم‌پیوندی است. ورزشگاه تنها با محاسبه یک قاب یا انتخاب یک پوشش ساخته نمی‌شود؛ بارگذاری، هندسه سازه، نشست زمین، توالی نصب، تولید قطعات، دسترسی جرثقیل، کنترل ابعادی و هماهنگی معماری باید از ابتدای فرایند طراحی در یک مدل منسجم قرار گیرند. مقاله حاضر این روابط را با رویکرد معماری، عمومی، سازه فضاکار و عمرانی بررسی می‌کند و از تبدیل اطلاعات پروژه به نسخه‌ای عمومی برای همه ورزشگاه‌ها پرهیز دارد.

 ورزشگاه شاختار دونتسک؛ Donbass Arena _ rozan


معمار، کارفرما و شرکت‌های سازنده Donbass Arena

تفکیک نقش‌های پروژه برای فهم درست مسئولیت طراحی و اجرا و اجرا ضروری است. طراحی پایه و معماری ورزشگاه به ArupSport و تیم Arup Associates نسبت داده می‌شود؛ مجموعه Arup علاوه بر معماری، تخصص‌های سازه، ژئوتکنیک و تأسیسات را در تیم طراحی گرد آورد. کارفرما در مدارک پیمانکار Stadion Shakhtar Limited معرفی شده و باشگاه FC Shakhtar Donetsk بهره‌بردار و هویت ورزشی پروژه بوده است. این دو عنوان را نباید با پیمانکار اصلی یا طراح یکسان فرض کرد.

ENKA پیمانکار اصلی پروژه با دامنه مهندسی، تأمین و ساخت به‌صورت کلید در دست بود. در لایه تخصصی سقف، MERO-TSK طراحی و تأمین سازه فضاکار و مفهوم نصب بخش‌های سقف را بر عهده داشت. Çimtaş نیز در ساخت و برپایی خرپاهای فولادی بزرگ نقش داشت. این زنجیره نشان می‌دهد که در پروژه دهانه‌بلند، «شرکت سازنده» ممکن است شامل پیمانکار کل و چند پیمانکار تخصصی با مرز مسئولیت مشخص باشد.

قرارداد ساخت در ژوئن ۲۰۰۶ آغاز شد و پروژه در سال ۲۰۰۹ به پایان رسید. در اوج کار بیش از ۱۶۰۰ نفر هم‌زمان در سایت حضور داشتند. چنین تمرکزی از نیروی انسانی و تجهیزات بدون برنامه‌ریزی ناحیه‌بندی، لجستیک، کنترل مدارک قراردادی و مدیریت تداخل‌ها امکان‌پذیر نیست. بنابراین موفقیت معماری بنا را باید حاصل هماهنگی تیم طراحی، کارفرما، پیمانکار اصلی، سازندگان فولاد و متخصصان پوسته دانست، نه نتیجه عملکرد یک شرکت منفرد.

جدول ۱ ـ عوامل اصلی و نقش قراردادی/فنی در پروژه

⇄ برای دیدن تمام ستون‌ها، به صورت افقی اسکرول کنید
نهاد یا شرکت نقش تأییدشده دامنه مرتبط با مقاله
Stadion Shakhtar Limited کارفرما / Client تعریف نیازها و سفارش پروژه
ArupSport / Arup Associates طراح و معمار اصلی معماری، طراحی یکپارچه و مهندسی‌های وابسته
ENKA پیمانکار اصلی EPC و کلید در دست مهندسی تکمیلی، تأمین، ساخت و تحویل
MERO-TSK پیمانکار تخصصی سازه فضاکار سقف طراحی، تأمین و مفهوم نصب سگمنت‌های سقف
Çimtaş سازنده و نصاب فولاد سنگین ساخت و برپایی خرپاهای اصلی طره‌ای

این تفکیک نشان می‌دهد که عنوان «معمار»، «پیمانکار اصلی» و «پیمانکار تخصصی سقف» قابل جایگزینی نیست. مسئولیت طراحی مفهومی و هماهنگی کلان با مسئولیت ساخت قطعات، تهیه نقشه‌های کارگاهی و اجرای سایت متفاوت است؛ کیفیت نهایی زمانی حاصل می‌شود که رابط‌های میان این مسئولیت‌ها از طریق مدل، نقشه، مشخصات فنی و روش اجرایی کنترل شوند.


اطلاعات عمومی و ابعاد اصلی

ورزشگاه شاختار دونتسک یا Donbass Arena در شهر دونتسک اوکراین قرار دارد. عملیات ساخت آن در ۲۷ ژوئن ۲۰۰۶ آغاز شد و پس از ۱۱۵۸ روز، در ۲۹ اوت ۲۰۰۹ به‌طور رسمی افتتاح شد. ظرفیت اعلام‌شده ورزشگاه توسط باشگاه شاختار ۵۲٬۸۹۸ نفر است؛ هرچند پیمانکار اصلی پروژه، ENKA، ظرفیت ۵۲٬۶۶۷ نفر را گزارش کرده است. ارتفاع بنا از سطح زمین بازی تا بلندترین نقطه سقف ۵۴ متر، مساحت کل طبقات ۸۳٬۸۲۳ مترمربع و ابعاد زمین فوتبال ۱۰۵ × ۶۸ متر است. سقف ورزشگاه حدود ۹۳ درصد جایگاه‌ها را می‌پوشاند و تنها نزدیک به ۳٬۸۰۰ صندلی از ردیف‌های پایین بدون پوشش باقی می‌مانند. مجموعه دارای بیش از ۱٬۰۰۰ فضای پارک خودرو، شامل ۲۴۵ جایگاه زیرزمینی است. در ساخت پروژه بیش از ۱۶۰٬۰۰۰ مترمکعب بتن، ۱۲٬۲۹۵ تن آرماتور، ۳٬۴۰۰ قطعه بتنی پیش‌ساخته و ۳٬۲۴۸ شمع مصرف شد و حدود ۴۵۸٬۷۶۱ مترمکعب خاک‌برداری انجام گرفت. بودجه ساخت ورزشگاه همراه با محوطه‌سازی پارک پیرامونی نیز حدود ۴۰۰ میلیون دلار گزارش شده است.


معماری ورزشگاه؛ از جواهر در پارک تا کاسه تماشاگران

هویت بیرونی Donbass Arena از تضاد میان شفافیت نما و مقیاس بزرگ سقف به دست می‌آید. پوسته پیرامونی با سطح گسترده شیشه، فعالیت فضاهای داخلی و حرکت تماشاگران را تا حدی به پارک پیوند می‌دهد. شکل بیضوی نیز گوشه‌های تیز و جبهه‌های پشتی کم‌کیفیت را کاهش می‌دهد و باعث می‌شود بنا از مسیرهای مختلف به‌صورت پیوسته خوانده شود. با این حال، شیشه در این مقیاس نیازمند زیرسازی دقیق، کنترل تغییرشکل، درزهای حرکتی و راهبرد نگهداری است.

سقف و لبه بالایی کاسه به‌سوی جنوب پایین می‌آیند. این حرکت، جرم بنا را با شیب طبیعی محوطه هماهنگ می‌کند و هم‌زمان مسیر ورود نور خورشید به زمین را بهبود می‌دهد. برای چمن طبیعی، هندسه لبه سقف و میزان پوشش سکوها تصمیمی چندمعیاره است: تماشاگر به حفاظت در برابر باران نیاز دارد، اما بسته‌شدن بیش از حد دهانه می‌تواند نور و جریان هوا را کاهش دهد. در این پروژه، ۹۳ درصد جایگاه‌ها زیر پوشش سقف قرار گرفتند و بخش شفاف سقف به تقویت نورگیری کمک کرد.

کاسه، دید تماشاگر و توزیع عملکردها

کاسه ورزشگاه باید دید بدون مانع، فاصله مناسب تا زمین، دسترسی روشن و تخلیه ایمن را هم‌زمان پاسخ دهد. شیب ردیف‌ها و ارتفاع هر ردیف تابع خط دید به زمین است، اما افزایش شیب می‌تواند ارتفاع کل، طول مسیرهای دسترسی و پیچیدگی سازه را بیشتر کند. در Donbass Arena، سکوها با هزاران قطعه بتن پیش‌ساخته شکل گرفتند؛ این رویکرد امکان تولید تکرارشونده و نصب مرحله ای مرحله‌ای را فراهم می‌کند، مشروط بر آنکه تلرانس ستون‌ها، تیرهای نشیمن و قطعات تراس دقیق کنترل شود.

فضاهای پذیرایی، جایگاه‌های ویژه، رسانه، موزه باشگاه، فروشگاه و خدمات عمومی در لایه‌های زیر و پیرامون کاسه توزیع شده‌اند. این برنامه چندعملکردی موجب می‌شود ورزشگاه در خارج از زمان مسابقه نیز ظرفیت بهره‌برداری داشته باشد. از نظر معماری، چالش اصلی آن است که مسیرهای عمومی، مهمانان ویژه، رسانه، بازیکنان، خدمات و امداد با یکدیگر تداخل نکنند؛ این جداسازی باید در پلان، کنترل دسترسی و سامانه‌های خروج اضطراری دیده شود.

نور، تهویه و سلامت چمن طبیعی

نورگیری زمین تنها به شفاف‌بودن بخشی از پوشش وابسته نیست. جهت‌گیری بنا، ارتفاع و شیب سقف، سایه‌اندازی سکوها، کیفیت انتقال نور مصالح شفاف و برنامه نگهداری چمن همگی مؤثرند. تحلیل جریان هوا با مدل‌سازی تونل باد و دینامیک سیالات محاسباتی برای بهینه‌سازی تهویه طبیعی کاسه به کار رفت و بازشدگی‌های پیرامون طبقه پایین به عبور جریان کمک کردند. این راهکارها باید همراه با سنجش واقعی نور، رطوبت و کیفیت چمن در بهره‌برداری ارزیابی شوند.

 ورزشگاه شاختار دونتسک؛ Donbass Arena_ rozan


سیستم سازه‌ای؛ کاسه بتنی و سقف فضاکار دهانه‌بلند

سازه ورزشگاه ترکیبی از زیرسازه و کاسه بتن‌آرمه، قطعات پیش‌ساخته سکوها، خرپاهای فولادی اصلی و شبکه فضاکار سقف است. تفکیک این سامانه‌ها از نظر رفتار سازه‌ای مهم است: کاسه بارهای قائم و جانبی توده ساختمان و جمعیت را به فونداسیون منتقل می‌کند، در حالی که سقف سبک‌تر اما بسیار گسترده باید با باد، برف، دما و تغییرشکل طره‌ای مقابله کند. در فصل مشترک این دو، واکنش‌های تکیه‌گاهی و جابه‌جایی نسبی باید کنترل شود.

سقف در تراز حدود ۵۰ تا ۵۴ متر دیده می‌شود و بر دوازده خرپای فولادی اصلی با طول یا پیش‌آمدگی حدود ۶۰ متر متکی است. این خرپاها نزدیک به ۴۰۰۰ تن وزن ترکیبی دارند و شبکه فضاکار سقف با وزن گزارش‌شده حدود ۱۶۰۰ تن را حمل می‌کنند. این ارقام پروژه‌ای هستند، نه نسبت‌های عمومی طراحی؛ وزن واقعی هر سقف تابع هندسه، بارگذاری، فولاد، فاصله اعضا و روش ساخت است.

منطق عملکرد خرپاهای اصلی و شبکه فضاکار

خرپاهای اصلی مانند بازوهای طره‌ای بزرگ از پیرامون کاسه به سمت داخل امتداد می‌یابند و مسیر اصلی انتقال بار سقف را می‌سازند. فضای میان خرپاها با سگمنت‌های سازه فضایی پر می‌شود. شبکه سه‌بعدی به دلیل توزیع نیرو میان اعضای متعدد و سختی برون‌صفحه‌ای، برای پوشاندن سطح نامنظم و دهانه‌بلند مناسب است؛ بااین‌حال حساسیت آن به هندسه، کیفیت گره‌ها، لقی اتصالات و خطای مونتاژ بالاست.

MERO-TSK برای این پروژه دوازده بخش سقف فضاکار را طراحی و تأمین کرد. تقسیم سقف به سگمنت‌ها، علاوه بر تولید و نصب، امکان درنظرگرفتن تغییرمکان‌های نامنظم زمین ناشی از سابقه معدن‌کاری را فراهم می‌کرد. این نکته نشان می‌دهد هندسه سازه فقط پاسخ معماری نیست؛ گاهی باید ظرفیت سازگاری با حرکت تکیه‌گاه‌ها و توالی ساخت را نیز در خود داشته باشد. نوع اتصال، آزادی حرکت و حدود مجاز تغییرمکان باید در تحلیل پروژه مشخص شوند.

بارگذاری، پایداری و تغییرشکل

برای سقف ورزشگاه، بار مرده پوشش و تأسیسات، برف، باد فشاری و مکشی، دما، بارهای تعمیراتی و اثرات مرحله ساخت اهمیت دارند. در یک طره ۶۰ متری، تغییرشکل بهره‌برداری می‌تواند به اندازه مقاومت نهایی تعیین‌کننده باشد؛ زیرا خیز بر شیب آبرو، درز پوشش، هم‌سطحی نما و احساس بصری اثر می‌گذارد. مقادیر بار و حدود تغییرشکل باید بر اساس آیین‌نامه حاکم، آزمایش باد و مشخصات پوشش تعیین شوند و نمی‌توان داده‌های یک پروژه را مستقیماً به پروژه‌ای در اقلیم دیگر منتقل کرد.

جدول ۲ ـ مقایسه نقش اجزای اصلی سیستم سازه‌ای

⇄ برای دیدن تمام ستون‌ها، به صورت افقی اسکرول کنید
جزء نقش باربر موضوعات کلیدی طراحی و اجرا
فونداسیون و شمع‌ها انتقال بار به زمین و کنترل نشست ژئوتکنیک، آب زیرزمینی، ظرفیت باربری و نشست نامتقارن
قاب و کاسه بتن‌آرمه پایداری بدنه و تکیه‌گاه سکوها بار جمعیت، زلزله و باد، درزها و توالی بتن‌ریزی
قطعات پیش‌ساخته سکو ایجاد ردیف‌های نشیمن و مسیر دید تلرانس نشیمن، اتصال، ارتعاش و دوام
خرپاهای فولادی طره‌ای مسیر اصلی بار سقف به کاسه خیز، کمانش، اتصال، حمل و بلندکردن
شبکه سازه فضاکار توزیع سه‌بعدی بار پوشش هندسه، گره‌ها، مونتاژ، باد و تغییر دما
پوشش شفاف/فلزی آب‌بندی و حفاظت محیطی مکش باد، انبساط حرارتی، زهکشی و نگهداری

مقایسه نشان می‌دهد که خرابی یا خطا در یک لایه می‌تواند به لایه دیگر منتقل شود. برای مثال، نشست نامتقارن می‌تواند تکیه‌گاه خرپا را جابه‌جا کند؛ خیز خرپا می‌تواند آب‌بندی پوشش را مختل کند؛ و تلرانس نامناسب بتن می‌تواند نصب قطعه پیش‌ساخته را دشوار سازد. بنابراین کنترل رابط‌ها به‌اندازه طراحی مستقل اجزا اهمیت دارد.


مهندسی عمران، فونداسیون و مدیریت آب زیرزمینی

پیش از آنکه سقف شاخص دیده شود، بخش تعیین‌کننده پروژه در زیرزمین شکل گرفته است. سایت به عملیات گسترده خاک‌برداری، پایین‌اندازی آب زیرزمینی و بهسازی ظرفیت باربری نیاز داشت. پیمانکار از شمع‌های اصطکاکی با مقطع ۴۰۰ × ۴۰۰ میلی‌متر یاد می‌کند و هزاران شمع در مقادیر پروژه ثبت شده است. انتخاب شمع اصطکاکی نشان می‌دهد انتقال بار تنها به یک لایه سخت انتهایی متکی نبوده و اصطکاک جداره در رفتار فونداسیون نقش داشته است.

آب زیرزمینی برای گود، پارکینگ و فضاهای زیرسطحی یک ریسک هم‌زمان اجرایی و بهره‌برداری است. پایین‌اندازی موقت باید پایداری گود و امکان اجرای فونداسیون را تأمین کند، اما کاهش کنترل‌نشده تراز آب می‌تواند بر خاک اطراف و نشست اثر بگذارد. پس از ساخت نیز آب‌بندی، زهکشی پیرامونی، پمپ‌ها و دسترسی تعمیراتی باید بخشی از طرح دائمی باشند. جزئیات دقیق این سیستم‌ها وابسته به گزارش ژئوتکنیک و مدارک اجرایی پروژه است و از داده‌های عمومی قابل استنتاج نیست.

بتن، قطعات پیش‌ساخته و کنترل تلرانس

حجم بالای بتن و آرماتور در چنین پروژه‌ای به برنامه کنترل مصالح، طرح اختلاط، دمای بتن، درزهای اجرایی و توالی قالب‌بندی نیاز دارد. کاسه ورزشگاه هندسه‌ای تکرارشونده اما منحنی دارد؛ خطای کوچک در محورهای شعاعی می‌تواند در پیرامون بزرگ تجمع پیدا کند. شبکه مبنا، نقشه‌برداری مستمر و تطبیق مدل با اجرا برای جلوگیری از انتقال خطا به فولاد و نما ضروری است.

حدود ۳۴۰۰ قطعه پیش‌ساخته برای سکوها گزارش شده است. پیش‌ساختگی سرعت و کیفیت سطح را بهبود می‌دهد، ولی حمل، انبارش، نقاط بلندکردن، نشیمن موقت و دوغاب‌ریزی زیر قطعات را به مسئله اجرایی تبدیل می‌کند. پیش از نصب باید ابعاد قطعه، محل صفحات یا میلگردهای اتصال، کیفیت لبه‌ها و تراز نشیمن کنترل شود؛ پس از نصب نیز پیوستگی مسیرهای حرکت و عدم ایجاد لبه خطرناک برای تماشاگر اهمیت دارد.


ساخت و نصب سقف؛ از مونتاژ زمینی تا بالابری سنگین

سقف دهانه‌بلند زمانی قابل ساخت است که طرح سازه با روش نصب سازگار باشد. در Donbass Arena، خرپاهای اصلی و قطعات شبکه فضاکار به‌صورت سگمنت‌بندی‌شده تولید شدند. هشت سگمنت بزرگ سقف به دو بخش تقسیم و روی زمین مونتاژ شدند؛ هر بخش وزنی بیش از ۱۰۰ تن داشت. چهار سگمنت کوچک‌تر در یک قطعه بلند شدند. این تقسیم‌بندی میان محدودیت حمل، ظرفیت جرثقیل، پایداری موقت و تعداد اتصالات در ارتفاع تعادل ایجاد می‌کرد.

برای جابه‌جایی اجزای سنگین از جرثقیل شبکه‌ای یا موبایل با ظرفیت حدود ۶۰۰ تا ۶۵۰ تن استفاده شد و برخی قطعات بلندشده بیش از ۲۳۰ تن وزن داشتند. ظرفیت اسمی جرثقیل به‌تنهایی معیار انتخاب نیست؛ شعاع کار، طول بوم، باد مجاز، ظرفیت زمین زیر اوت‌ریگر یا شنی، مسیر حرکت، مرکز جرم قطعه و طراحی نقاط لیفت باید در طرح بالابری بررسی شوند. هر تغییر در شعاع یا وزن متعلقات می‌تواند حاشیه ایمنی را کاهش دهد.

کنترل هندسه، اتصالات و پایداری موقت

مونتاژ زمینی زمینی کیفیت و ایمنی را نسبت به کار گسترده در ارتفاع بهبود می‌دهد، اما سگمنت باید در حالتی ساخته شود که پس از برداشتن از جک‌ها و قرارگیری روی تکیه‌گاه، به هندسه هدف برسد. وزن خود سازه باعث تغییرشکل می‌شود؛ بنابراین شکل پیش‌خیز، موقعیت نقاط برداشت و توالی آزادکردن قلاب باید با تحلیل مرحله ساخت هماهنگ باشد. برداشت نقشه‌برداری پیش از لیفت، در وضعیت معلق و پس از اتصال نهایی برای کنترل انحراف‌ها ضروری است.

اتصالات سازه فضایی باید از نظر شناسه قطعه، گشتاور یا پیش‌تنیدگی موردنیاز، تماس سطوح و آسیب پوشش محافظ کنترل شوند. در خرپاهای ساخته‌شده، جوش‌ها به برنامه بازرسی چشمی و آزمون‌های غیرمخرب متناسب با اهمیت اتصال نیاز دارند. پایداری موقت تا کامل‌شدن مسیر بار نهایی نیز باید مستقل از سازه بهره‌برداری تحلیل شود؛ زیرا یک عضو که در حالت نهایی مهارشده است ممکن است هنگام نصب آزاد و ناپایدار باشد.

هماهنگی سقف، پوشش و تأسیسات

پس از تثبیت فولاد، زیرسازی پوشش، صفحات شفاف، آبروها، کابل‌ها، روشنایی و تجهیزات صوتی نصب می‌شوند. محل هر آویز و نفوذ باید در مدل هماهنگ باشد تا سوراخ‌کاری یا جوشکاری ناخواسته در سایت رخ ندهد. تغییرشکل پیش‌بینی‌شده سقف باید در جزئیات درزها جذب شود و شیب مؤثر زهکشی در حالت‌های بار مختلف حفظ گردد. دسترسی ایمن برای پاک‌سازی آبرو، تعویض پنل و بازرسی اتصال نیز جزئی از طراحی است، نه موضوعی که پس از تحویل حل شود.


نما، پوشش سقف و عملکرد پوسته ساختمان

نمای شیشه‌ای یکپارچه، تصویر شفاف ورزشگاه را می‌سازد و میان فضای داخلی و پارک ارتباط بصری ایجاد می‌کند. داده‌های رسمی باشگاه از بیش از ۱۴ هزار مترمربع شیشه‌کاری نما و هزاران واحد شیشه چندلایه سخن می‌گویند. در چنین مقیاسی، نما یک جزء تزئینی نیست؛ سامانه‌ای مهندسی‌شده برای انتقال بار باد به سازه، کنترل نفوذ آب و هوا، جبران حرکت‌های حرارتی و فراهم‌کردن دسترسی تعمیراتی است.

منابع پروژه به نمای دوپوسته با حفره دارای تهویه طبیعی اشاره می‌کنند که برای کاهش جذب خورشیدی و دمای سطح داخلی به کار رفته است. عملکرد واقعی این راهکار به عمق حفره، محل ورود و خروج هوا، سایه‌اندازی، جهت تابش و نحوه کنترل حریق وابسته است. بنابراین عبارت «نمای دوپوسته» به‌تنهایی تضمین‌کننده آسایش نیست و باید با تحلیل حرارتی، تهویه و جزئیات آب‌بندی تکمیل شود.

پوشش شفاف سقف و حساسیت آب‌بندی

بخشی از سقف با صفحات شفاف پوشانده شد تا نور بیشتری به چمن برسد. انتخاب میان شیشه، پلی‌کربنات، غشا یا ورق فلزی برای سقف ورزشگاه به وزن، عبور نور، رفتار آتش، دوام UV، انبساط حرارتی و تعمیرپذیری بستگی دارد. در Donbass Arena گزارش‌ها بر شیشه شفاف تأکید دارند؛ بااین‌حال مشخصات دقیق هر لایه باید از اسناد محصول و نقشه‌های پروژه خوانده شود و نباید بر پایه عکس حدس زده شود.

آب‌بندی سقف شیب‌دار و منحنی به پیوستگی مسیر تخلیه، هم‌پوشانی پنل‌ها، حرکت نسبی زیرسازی و کنترل مکش باد وابسته است. درز باید هم آب را متوقف کند و هم امکان حرکت حرارتی را بدهد. بازرسی دوره‌ای درزگیرها، بست‌ها، خوردگی موضعی موضعی، آبروها و نقاط نفوذ تأسیسات از الزامات نگهداری است. هر لکه رطوبت باید با ردیابی مسیر واقعی آب بررسی شود؛ محل مشاهده نشتی الزاماً محل ورود آب نیست.

جدول ۳ ـ مقایسه عملکردی اجزای پوسته

⇄ برای دیدن تمام ستون‌ها، به صورت افقی اسکرول کنید
سامانه مزیت پروژه‌ای محدودیت و کنترل لازم
نمای شیشه‌ای شفافیت و پیوند بصری با پارک بار باد، خیرگی، پاک‌سازی، شکست و تعویض پنل
نمای دوپوسته کاهش نسبی بار خورشیدی با تهویه حفره کنترل دود و آتش، مسیر هوا و نگهداری حفره
بخش شفاف سقف تقویت نور طبیعی برای چمن وزن، انبساط، آب‌بندی و دوام در برابر UV
بخش‌های مات یا فلزی کنترل نور و امکان پوشش سبک‌تر خوردگی، صدای باران و جزئیات اتصال

هیچ‌یک از گزینه‌ها به‌تنهایی کامل نیست. شفافیت بیشتر می‌تواند به نورگیری کمک کند، اما ممکن است بار حرارتی، خیرگی و نیاز نگهداری را افزایش دهد. بخش مات وزن و جزئیات متفاوتی دارد. راه‌حل مناسب از ترکیب چند نوع پوشش و ارزیابی مشترک سازه، معماری، اقلیم و بهره‌برداری به دست می‌آید.


کنترل کیفیت، ایمنی و نگهداری بلندمدت

کنترل کیفیت پروژه از تأیید مصالح شروع و تا پایش بهره‌برداری ادامه می‌یابد. برای بتن، مقاومت، دوام، عمل‌آوری و هندسه؛ برای فولاد، گواهی مواد، ابعاد، جوش، پیچ و پوشش ضدخوردگی؛ و برای نما، شیشه، بست، درزگیر و آزمون نفوذ آب باید کنترل شود. کنترل مدارک نیز هم‌سنگ کنترل فیزیکی است: نقشه‌های کارگاهی، روش اجرا، برنامه بازرسی و آزمون و وضعیت عدم انطباق باید نسخه معتبر و قابل ردیابی داشته باشند.

ایمنی نصب نصب سقف بر مهار سقوط، محدوده ممنوعه زیر بار، پایش باد، ارتباط اپراتور با ریگرها و طرح واکنش اضطراری متکی است. توقف عملیات در باد نامناسب بخشی از برنامه است، نه شکست برنامه. برای بالابری بحرانی، وزن واقعی قطعه و متعلقات، گواهی تجهیزات، ظرفیت مسیر بار و شرایط زمین باید پیش از شروع بازبینی و در جلسه پیش‌کار میان همه عوامل مرور شود.

  • مفهوم پایه: «ایمنی» از طریق لینک: ایمنی و اهمیت کنترل،مشاوره و کنترل در سازه فضاکار

بازرسی پس از بهره‌برداری و درس آسیب‌های پس از ۲۰۱۴

باشگاه شاختار اعلام کرده است که آخرین مسابقه تیم در Donbass Arena در مه ۲۰۱۴ برگزار شد و ورزشگاه در همان سال بر اثر انفجارها و موج فشار آسیب دید. گزارش رسمی باشگاه از آسیب جدی نما و تقویت پیرامونی آن سخن می‌گوید. این موضوع یک درس مهندسی روشن دارد: پوسته سبک و شفاف ممکن است در برابر فشارهای غیرمتعارف رفتاری متفاوت از بار باد طراحی داشته باشد و پس از رویداد باید توسط متخصصان سازه و نما ارزیابی شود.

ارزیابی پس از حادثه باید با محدودکردن دسترسی، برداشت هندسی، ثبت شکستگی‌ها، کنترل تکیه‌گاه‌های شیشه، بررسی تغییرشکل فولاد و آزمایش اتصالات آغاز شود. تعمیر موضعی بدون تشخیص مسیر بار می‌تواند نشانه را بپوشاند ولی علت را باقی بگذارد. در شرایطی که اطلاعات عمومی درباره وضعیت کنونی سازه کامل نیست، ارائه حکم قطعی درباره قابلیت بهره‌برداری مسئولانه نیست؛ تصمیم بازگشایی فقط بر پایه بازرسی میدانی، تحلیل به‌روز و تأیید مراجع ذی‌صلاح ممکن است.


درس‌های قابل انتقال برای پروژه‌های ورزشگاهی و دهانه‌بلند

مهم‌ترین درس Donbass Arena تقدم هماهنگی بر انتخاب یک سیستم منفرد است. سازه فضاکار وقتی ارزش ایجاد می‌کند که هندسه معماری، بارگذاری، ساخت قطعات، دسترسی جرثقیل و پوشش سقف از ابتدا با آن هماهنگ باشند. انتخاب صرف نام Space Frame یا یک سیستم گره‌ای، بدون تعریف دهانه، تکیه‌گاه، خیز مجاز و روش نصب، تصمیم طراحی محسوب نمی‌شود.

درس دوم، توجه به زمین و زیرساخت پیش از فرم شاخص است. پایین‌اندازی آب زیرزمینی، شمع‌کوبی، خاک‌برداری و کنترل نشست شاید در تصاویر نهایی دیده نشوند، اما قابلیت اجرای دقیق کاسه و سقف را تعیین می‌کنند. در زمین‌های دارای سابقه معدن‌کاری یا احتمال حرکت نامتقارن، سازه فوقانی و جزئیات تکیه‌گاه باید با سناریوهای ژئوتکنیکی سازگار شوند.

درس سوم، طراحی برای بهره‌برداری و تعمیر است. نور و تهویه چمن، پاک‌سازی شیشه، دسترسی آبرو، تعویض پنل شفاف، بازرسی جوش و کنترل خوردگی باید در مرحله طراحی مفهومی وارد شوند. هزینه چرخه عمر تنها هزینه ماده نیست؛ توقف بهره‌برداری، تجهیزات دسترسی، قطعات یدکی و دشواری تعمیر نیز بخشی از تصمیم‌اند. برای پروژه‌های ایران، این اصول باید با مقررات ملی ساختمان، استانداردهای ایرانی، اقلیم محل و الزامات کارفرما تطبیق داده شوند و داده‌های Donbass Arena جایگزین طراحی پروژه‌محور نیستند.

 ورزشگاه شاختار دونتسک؛ Donbass Arena_ rozan


جمع‌بندی

ورزشگاه شاختار دونتسک؛ Donbass Arena نمونه‌ای گویا از آن است که معماری شاخص بدون مهندسی یکپارچه دوام نمی‌آورد. فرم بیضوی و شفاف، سقف مایل و ایده «جواهر در پارک» با هدف کاهش اثر بصری بنا، بهبود نورگیری و ساخت یک نشانه شهری شکل گرفتند. در پشت این تصویر، کاسه بتن‌آرمه، هزاران قطعه پیش‌ساخته، فونداسیون شمعی، دوازده خرپای فولادی طره‌ای و شبکه سازه فضاکار سگمنت‌بندی‌شده مسیر بار را از پوشش تا زمین کامل می‌کنند.

پروژه همچنین اهمیت طراحی هم‌زمان سازه و روش اجرا را نشان می‌دهد. مونتاژ زمینی قطعات سنگین، استفاده از جرثقیل پرظرفیت، کنترل شکل در مراحل مختلف و هماهنگی پوشش با تغییرشکل سقف، تصمیم‌هایی هستند که باید پیش از ورود به کارگاه تثبیت شوند. در بخش عمرانی نیز مدیریت آب زیرزمینی، کیفیت بتن و تلرانس قطعات پیش‌ساخته مستقیماً بر نصب فولاد و نما اثر می‌گذارد.

برای پروژه‌های آینده، ارزش مطالعه Donbass Arena در تقلید فرم یا عددهای آن نیست؛ در شناخت رابطه میان طراحی مفهومی، تحلیل، ساخت، نصب، کنترل کیفیت، ایمنی و نگهداری است. هر ورزشگاه باید بر اساس اقلیم، آیین‌نامه، زمین، ظرفیت، بودجه و مدل بهره‌برداری خود طراحی شود. راه‌حل دهانه‌بلند مناسب راه‌حلی است که علاوه بر مقاومت، قابل ساخت، قابل بازرسی، قابل آب‌بندی و قابل تعمیر باشد.


درباره رُزان

رُزان در حوزه طراحی، ساخت و اجرای سازه فضاکار و سازه فضایی، سازه‌های خاص، سقف‌های دهانه‌بلند، نما، پوشش‌های ویژه و زیرسازی‌های مرتبط فعالیت می‌کند. دامنه کار تنها به سیستم‌های متعارف محدود نیست و پروژه‌هایی با هندسه پیچیده، الزامات معماری ویژه و رابط‌های متعدد میان سازه، پوشش و تأسیسات را نیز در بر می‌گیرد. نزدیک به بیست سال تجربه اجرایی، مبنایی برای توجه هم‌زمان به محاسبه و ساخت‌پذیری فراهم کرده است.

تیم فنی رُزان با مشارکت مهندسان، طراحان، متخصصان ساخت، مدیران پروژه، کنترل کیفیت و گروه‌های کارگاهی، هماهنگی طراحی تا اجرا را دنبال می‌کند. مدل‌سازی دقیق، تحلیل، نقشه‌های کارگاهی، کنترل ابعادی، جزئیات اتصال و بررسی روش نصب برای کاهش دوباره‌کاری اهمیت دارند. در ارائه گزینه‌های فنی نیز محدودیت‌ها، هزینه‌ها، ریسک‌ها و نیازهای اجرایی باید شفاف بیان شوند. کنترل مصالح، جوش، پوشش محافظ، اتصالات پیچی، نصب و ایمنی کارگاه بخشی از رویکرد کیفیت‌محور است، بدون آنکه نتیجه مستقل از شرایط پروژه تضمین‌شده فرض شود.

چرا رُزان؟

در پروژه‌های سقف دهانه‌بلند، انتخاب شرکت سازه فضاکار تنها بر پایه قیمت سازه فضاکار می‌تواند ریسک‌های پنهان ایجاد کند. رُزان مسئله را از هندسه، بارگذاری و تکیه‌گاه تا حمل، مونتاژ، لیفت، پوشش و دسترسی نگهداری بررسی می‌کند. این هماهنگی میان طراحی، ساخت و اجرای سازه فضایی احتمال برخورد جزئیات، اصلاحات کارگاهی و توقف نصب را کاهش می‌دهد و به کارفرما امکان می‌دهد اثر هر گزینه را بر معماری، زمان و هزینه بهتر ارزیابی کند.

مزیت عملی این رویکرد در کنترل پیوسته مدارک و کیفیت است: مدل و نقشه کارگاهی باید با واقعیت ساخت تطبیق داشته باشند؛ مواد و اتصالات باید قابل ردیابی باشند؛ و روش اجرا باید پیش از تجهیز کارگاه با ظرفیت جرثقیل، وضعیت زمین و ایمنی هماهنگ شود. تجربه نزدیک به بیست سال، تیم فنی هماهنگ، دقت در مدل‌سازی و ساخت، توجه به پوشش و نما و شفافیت در بیان محدودیت‌ها، مبنای تصمیم‌گیری واقع‌بینانه برای پروژه‌های سازه فضاکار و خاص فراهم می‌کند.


سوالات متداول

معمار و پیمانکار اصلی Donbass Arena چه شرکت‌هایی بودند؟

طراحی اصلی ورزشگاه به ArupSport و تیم Arup Associates نسبت داده می‌شود. کارفرمای ثبت‌شده در مدارک پیمانکار Stadion Shakhtar Limited است و ENKA به‌عنوان پیمانکار اصلی با دامنه مهندسی، تأمین و ساخت کلید در دست فعالیت کرد. در سقف، MERO-TSK مسئول طراحی و تأمین سازه فضاکار و مفهوم نصب بود و Çimtaş در ساخت و نصب خرپاهای فولادی اصلی نقش داشت. این نقش‌ها مکمل‌اند، اما مترادف نیستند؛ معمار و تیم مهندسی طرح را توسعه می‌دهند، پیمانکار اصلی تحویل کل پروژه را مدیریت می‌کند و پیمانکار تخصصی مسئول بسته فنی مشخصی مانند سقف است.

چرا سقف ورزشگاه به سمت جنوب شیب دارد؟

شیب سقف بخشی از ترکیب معماری و عملکردی پروژه است. این حرکت ارتفاع بصری بنا را با شیب پارک هماهنگ می‌کند و امکان ورود بهتر نور خورشید به زمین چمن را افزایش می‌دهد. هم‌زمان، بخش شفاف پوشش و بازشدگی‌های پیرامون کاسه به نور و تهویه کمک می‌کنند. بااین‌حال، راهکار مناسب برای هر ورزشگاه به عرض جغرافیایی، جهت‌گیری، ارتفاع سکوها، نوع چمن و برنامه مسابقات وابسته است. تکرار همین شیب در پروژه‌ای دیگر بدون شبیه‌سازی سایه و جریان هوا می‌تواند نتیجه متفاوتی ایجاد کند.

سازه سقف Donbass Arena از چه نوعی است؟

سقف از ترکیب دوازده خرپای فولادی اصلی طره‌ای و سگمنت‌های شبکه سازه فضاکار سه‌بعدی تشکیل شده است. خرپاهای اصلی مسیر انتقال بار به پیرامون کاسه را می‌سازند و شبکه فضایی میان آن‌ها بار پوشش را توزیع می‌کند. این ترکیب برای شکل بیضوی و دهانه بزرگ مناسب بود، اما طراحی آن به کنترل خیز، کمانش، باد، برف، دما و نشست تکیه‌گاه‌ها نیاز دارد. نوع اتصال و ابعاد اعضا اطلاعات پروژه‌ای هستند و نباید از عکس یا وزن کلی سقف برای پروژه دیگری استخراج شوند.

مهم‌ترین چالش عمرانی پروژه چه بود؟

کنترل آب زیرزمینی و ظرفیت باربری خاک از چالش‌های مهم پیش از ساخت کاسه بود. عملیات پایین‌اندازی آب، خاک‌برداری و اجرای هزاران شمع اصطکاکی بستر لازم برای سازه سنگین را فراهم کرد. سابقه معدن‌کاری منطقه نیز احتمال حرکت نامتقارن زمین را مطرح می‌کرد و در طراحی سگمنت‌های سقف مورد توجه قرار گرفت. در پروژه‌های مشابه، گزارش ژئوتکنیک، پایش نشست و برنامه آب‌بندی باید پیش از تثبیت هندسه سازه بررسی شوند؛ زیرا تغییر در فونداسیون می‌تواند بر تلرانس نصب فولاد، نما و پوشش اثر مستقیم بگذارد.

نصب قطعات بزرگ سقف چگونه انجام شد؟

بخش‌های بزرگ سقف روی زمین مونتاژ و سپس با جرثقیل سنگین میان خرپاهای اصلی قرار داده شدند. تقسیم هشت سگمنت بزرگ به دو بخش، وزن و هندسه هر لیفت را قابل مدیریت کرد و چهار سگمنت کوچک‌تر یکپارچه بلند شدند. برای چنین عملیات‌هایی، جدول بار جرثقیل، شعاع واقعی، وزن قلاب و ریگینگ، مرکز جرم، باد مجاز و ظرفیت زمین باید تأیید شود. همچنین سازه در هر مرحله پیش از کامل‌شدن اتصالات نهایی به مهاربندی موقت و کنترل نقشه‌برداری نیاز دارد.

آیا شیشه برای نمای ورزشگاه انتخاب مناسبی است؟

شیشه می‌تواند شفافیت، نور طبیعی و پیوند بصری با محوطه ایجاد کند، اما انتخاب آن مشروط به طراحی بار باد، ایمنی شکست، کنترل حرارتی، دسترسی پاک‌سازی و امکان تعویض پنل است. در Donbass Arena، نمای شیشه‌ای و راهبرد دوپوسته بخشی از تصویر معماری و کنترل محیطی بودند. تجربه آسیب نما در سال ۲۰۱۴ نیز اهمیت ارزیابی پوسته در برابر رویدادهای غیرمتعارف را نشان می‌دهد. برای هر پروژه باید نوع شیشه، لمینیت، بست، درز، حفره و سناریوی حریق جداگانه طراحی و آزمایش شود.

چه نکاتی در نگهداری سقف فضاکار اهمیت دارد؟

بازرسی دوره‌ای باید خوردگی، آسیب پوشش محافظ، شل‌شدن یا تغییر وضعیت اتصالات، ترک یا تغییرشکل عضو، وضعیت جوش، آبرو، درز آب‌بندی و تکیه‌گاه‌ها را پوشش دهد. تواتر بازرسی به اقلیم، شدت بهره‌برداری، دسترسی و رویدادهایی مانند باد شدید یا ضربه بستگی دارد. ثبت تصویری و مقایسه روندی از گزارش پراکنده مفیدتر است. هر تعمیر باید با مهندس مسئول هماهنگ شود؛ جوشکاری یا سوراخ‌کاری خودسرانه می‌تواند مسیر نیرو، پوشش ضدخوردگی یا رفتار خستگی عضو را تغییر دهد.


بیشتر بدانیم:

مفاهیم پایه:

سازه:

پوشش:

  • مفهوم پایه: «پوشش پلی‌کربنات» از طریق لینک: پوشش‌های کلزیپ، ساندویچ پانل، شیشه و پلی‌ کربنات در سازه فضاکار

طراحی:

  • مفهوم پایه: «هندسه» از طریق لینک: هندسه اهمیت کنترل،مشاوره و کنترل در سازه فضاکار

نما:

سوالات متداول:

مقاله‌ها:

پروژه‌های رزان:

مطالب مرتبط

مقالاتی که ممکن است برای شما جالب باشند

بازگشت به وبلاگ