Сталь расширет горизонты В начале декабря 2021 г. в Москве открылось новое общественное пространство, центром которого стал Дом культуры, расположенный в реконструированном здании ГЭС-2 – бывшей городской электростанции. Проект стал крупнейшим не только в РФ, но и в мире – площадь нового центра 36 тыс. кв. метров, и он будет принимать 750 тыс. посетителей в год. Реализовать такой масштабный проект было бы невозможно без применения стальных конструкций. Ассоциация развития стального строительства рассказывает о конструктивных особенностях нового здания.

Сегодня сталь при строительстве гражданских объектов применяется все шире. Особенно актуален металл при возведении или реконструкции нестандартных объектов, подразумевающих большие открытые внутренние пространства. "Сталь дает широчайшую вариативность планировок, поскольку здания, построенные с применением металла, не требуют возведения внутренних несущих стен. Также сталь позволяет возводить легкие, воздушные конструкции, создающие ощущение открытого пространства. Ассоциация развития стального строительства работает над популяризацией металла и внедрением его в гражданский сектор. Благодаря работе Ассоциации снимаются барьеры в нормативно-техническом регулировании, популяризируется технология, проводятся обучающие вебинары и мероприятия для всех участников и тем самым доля строительства с применением металлоконструкций растет с каждым годом", - отмечает генеральный директор АРСС Александр Данилов.

Одним из проектов, в реализации которого широко применялись стальные конструкции, стал новый Дом культуры, построенный на базе реконструированной ГЭС-2. Центральная электрическая станция (позднее ГЭС-2) была построена в начале XX века для запуска городского трамвая и прослужила верой и правдой ровно 100 лет. Решение о выводе ГЭС-2 из эксплуатации приняли в 2006 году в связи с большим износом оборудования и высокой стоимостью электроэнергии. Несколько лет станция, расположенная поблизости от Кремля, простояла заброшенной, пока в 2014 году не обрела нового собственника и амбициозную концепцию возрождения. Столичные власти совместно с инвестором – Фондом развития современного искусства V-A-C – приняли решение создать здесь Дом культуры с выставочными площадями, мастерскими, классами просветительских программ, концертным залом, библиотекой и т.д.

В ходе реставрации промышленному зданию вернули исторический облик, а прилегающую территорию расчистили и благоустроили. Архитектурную концепцию Дома культуры «ГЭС-2» разработало международное архитектурное бюро Renzo Piano Building Workshop под руководством знаменитого итальянского архитектора Ренцо Пиано. Фактически весь проект реконструкции основан на применении стали. По найденным фрагментам сохранившихся металлоконструкций был разработан проект металлического каркаса шатра, а по историческим фотографиям воссоздали внешний вид и размер флюгера, а также стальную кровлю шатра. Подъем каркаса шатра общим весом более 3,5 тонны и длиной 14 метров осуществлялся более двух часов. Архитекторы старались сохранить историческую пространственную организацию ГЭС-2, сохранив зону центрального нефа свободным, превратив его в широкий проспект – 100 метров в длину и 22 метра в высоту. Благодаря такому решению, появилось ощущение простора и света. Над проектом восстановления здания работали специалисты компании "Метрополис".

"В ходе реконструкции применялись сложнейшие технические решения. На объекте использовалось 20 комплектов чертежей, предусматривавших использование 4 тысяч тонн металла. Основные объемы пришлись на усиление кровли и колонн с перекрытиями, которые определили расход металла на здание. Также из стали выполнены синие трубы. Отдельное внимание стоит уделить заводам металлоконструкций, на которых сумели изготовить уникальные металлические капители", - рассказал главный конструктор проектов компании "Метрополис" Сергей Руднев.

Также металл помог создать и временные конструкции переопирания кровли. Они обеспечили сохранение положения исторической кровли на весь период ее усиления и восстановительных работ, позволили отказаться от системы лесов, дали пространство для максимального фронта работ и позволили устроить временные перекрытия для усиления исторических ферм в проектном положении. Над машинным залом со стороны Обводного канала также появились новые стальные перекрытия. Были усилены исторические фермы покрытия нефа. Для этого сделали временные поддерживающие конструкции, которые использовали во время демонтажа и восстановления исторических колонн. "Подавляюще число элементов усиления крепилось с помощью заклепочных соединений для сохранения аутентичности здания. Большая часть металла была сосредоточена в новых перекрытиях второго и третьего уровней. Расположение балок здесь было продиктовано габаритами внутренних помещений и функциональных зон, а также увязано с расположением железобетонных панелей потолка", - пояснил Сергей Руднев.

Крышу над основным зданием сделали из светопрозрачного материала со встроенными солнечными батареями. Трубы ГЭС-2 высотой 70 метров используются для забора и очистки воздуха. В здании также установлена система для сбора и очистки дождевой воды. Собранную воду можно использовать в технических помещениях и для орошения растений. Внутри нет этажей в классическом понимании. Это, скорее, уровни, на которых расположены выставочные залы, классы просветительских программ, библиотека, детская площадка, книжный магазин, кафе и ресторан. Акустикой Дома культуры занималась группа международных специалистов, часть которых создавала звуковую систему Парижской филармонии. Часть бывшей электростанции, отдельно стоящее здание под названием «Своды», отведена под центр художественного производства. Проект ГЭС-2 в 2021 году вошел в шорт-лист престижной премии 100+ AWARDS инженерного Оскара в номинации «Лучшее конструктивное решение - нежилое, высотное или уникальное здание».

Более подробно о конструктиве нового Дома культуры, построенного на базе реконструированной ГЭС-2. Объем в осях 1'-22'/А-Г (бывшее турбинное отделение). Конструктивная схема - бескаркасная (стеновая). Несущими конструкциями являются существующие наружные и внутренние стены из каменной кладки. В результате реконструкции в проекте предусмотрены новые железобетонные перекрытия по стальным сварным (двутаврового, коробчатого или сложного сечения) или прокатным (из двутавров) балкам. Для восприятия нагрузок от перекрытий и реконструируемого покрытия запроектирован скрытый монолитный железобетонный каркас, состоящий из сердечников усиления каменной кладки, объединённых в единую пространственную несущую систему обвязочными балками (монолитными поясами), расположенными в уровне верха стен вдоль числовых осей. Стальные конструкции покрытия ризалитов представляют собой наклонные стропильные ноги (стропила) с шарнирными узлами опирания, объединенные с помощью прогонов в единую пространственную несущую систему кровли.

Объем в осях 2'-21'/Г-Ж (бывшее котельное отделение) Конструктивная схема - каркасно-стеновая. Несущими конструкциями являются существующие наружные стены и столбы из каменной кладки, усиленные встроенными в них монолитными ж.б. сердечниками, которые в уровне верха стен объединены монолитными железобетонными поясами, существующие и новые стальные колонны каркаса и монолитные ж.б. стены шахт. Основные узлы крепления главных балок к стальным колоннам и железобетонным сердечникам выполнены по типу pin-connection – на многосрезных пальцевых соединениях. Для прокладки коммуникаций в стенках главных и второстепенных балок предусмотрены прямоугольные отверстия, усиленные вертикальными и горизонтальными ребрами. В стенках обвязочных балок предусмотрены круглые отверстия, усиленные вставками из круглой трубы. На скатах кровли между рядами Г-Д' и Е'-Ж в осях 10'-13' запроектирована несущая система «дымовых» труб. Пространственная устойчивость и геометрическая неизменяемость труб обеспечивается системой преднапряженных оттяжек. Расчет несущей конструктивной системы проводился в пространственной постановке с учетом совместной работы дымовых труб с оттяжками, установленных на стальные конструкции покрытия, которые опираются на монолитные пояса, объединяющие железобетонные сердечники, которыми усилены простенки кирпичных стен, а также дисков перекрытий, опирающихся на кирпичные стены и сердечники.​​​​​​

Проектом реконструкции предусмотрено помещение Аудитории, расположенное в плане на участке в осях 16/1'-20/1'/Д/1'-Ж/4' между отметками -0,350 (отм. пола) и +9,950 (покрытие Аудитории). Аудитория запроектирована по каркасной схеме и включает в себя стальные элементы основного несущего и второстепенного каркасов. Основной каркас состоит из плоских рам, в состав которых входят сварные колонны, а также ригели из стальных сварных профилей двутаврового сечения. Плоские рамы объединяются в единую пространственную несущую систему вертикальными связями из стальных профилей различного сечения.

​​​​​​​

С другими проектами из стали Вы можете ознакомиться на сайте АРСС.