Воздухоопорное сооружение для ледовых арен.

В последние годы популярным видом отдыха и увлечения для россиян становятся зимние виды спорта. Строительство катков и ледовых арен оказывается все более востребованным.  Современный ледовый каток можно считать визитной карточкой любого города наравне с центральной площадью, стадионом или водным комплексом, оборудованным  по последним требованиям. Строительство ледового катка – большой шаг в развитии инфраструктуры любого населенного пункта – будь то мегаполис или небольшой провинциальный городок.
Строительство крытых катков имеет больше преимуществ, поскольку позволяет кататься, проводить занятия и тренировки в любое время года независимо от погодных условий. Следует отметить, что создание катка – процесс довольно сложный, и уже на этапе проектирования необходимо учитывать множество показателей – размер будущего ледового поля, его назначение, тип поверхности, на которой оно будет создано и ряд сопутствующих факторов, которые, кстати, так же влияют и на стоимость строительства катка.
  
Преимущества ВОС для ледовых кортов
Катки, построенные с применением технологии воздухоопорных сооружений, имеют ряд преимуществ перед обычными крытыми катками. Как правило, купола воздухоопорных сооружений можно возвести в очень короткие сроки. Они также отличаются доступностью и возможностью установки практически в любом удобном месте.
Специальная трёхслойная оболочка позволяет легко поддерживать внутри купола нужную для катка температуру, не зависимо от того, какая погода стоит снаружи. Такие купола также оснащены специальным покрытием, не пропускающим солнечные лучи, а это значит, что холодильным установкам не приходится повышать нагрузку в светлые дни. В какой бы области не находился каток, жаркая погода не сможет помешать посетителям и любителям катания. Купол также надёжно защитит посетителей от ветра, дождя и снега в случае непогоды.
Но, не смотря на кажущуюся простоту, воздухоопорные сооружения возводятся с учётом всех необходимых для обустройства ледовой площадки требований. Современные катки и ледовые арены представляют собой технически сложные сооружения с комплексом инженерных систем, включающих в себя системы холодоснабжения, вентиляции и кондиционирования воздуха, освещение, специализированные слаботочные системы, спортивное оборудование и многое другое.
Типовые размеры площадок/полей 
Размеры и форма ледовой арены могут быть практически какими угодно, в зависимости от желаний и надобности владельца. Если речь идёт о катке для развлечений и любительского фигурного катания, это может быть круглый каток или прямоугольный — 18×32 м, 12×24 м и т. д. Минимальная длина хоккейной арены: 51 м, максимальная 61 м, ширина: минимум 24 м, максимум 30 м. Углы площадки как правило скруглены с радиусом от 7 м до 8,5 м. Олимпийский стандарт — 60×30 метров, угловой радиус 8 м. 
  
Требования к ледовым каткам (освещение, температура внутри крытых катков)
Инженерное оборудование современных ледовых полей представляет собой совокупность множества систем. Как уже упоминалось выше, в неё входят системы кондиционирования, охлаждения, водоснабжения, а так же водоотведение, климатические установки, электроснабжение. Именно они позволяют создать и поддерживать на ледовой арене необходимую температуру, влажность, предотвращать образование тумана и конденсата. Ледовая арена должна содержать в себе комплекс сложных инженерных систем, поэтому ее оснащение необходимо доверять только профессионалам. 
Высокие требования к температурным режимам, параметрам льда, защите грунта и конструкций от промерзания учитываются при проектировании систем холодоснабжения, конструкции поля и конструкций ограждения.
Один из главных элементов успешной эксплуатации ледовой арены заключён в хорошей холодильной установке. Системе холодоснабжения отводится роль намораживания льда на поверхности технологической плиты и подбор холодильного оборудования должен производиться в строгом соответствии с тепловым расчетом. Тепловой расчет учитывает множество факторов , которые оказывают воздействие и на внешнюю поверхность и на основание ледового поля. Также ледовой арене обязательно требуется открытая конденсаторная площадка, которая необходима для воздушных конденсатов.
При комбинированном использовании чиллера и конденсаторной площадки повышается эффективность теплоотдачи в цикле охлаждения. А использование конденсаторов жидкостного охлаждения позволит существенно экономить на системе отопления, так как бросовая теплота может быть использована как раз для отопления помещения или защищать грунт от промерзания.
  
При сооружении ледовой арены немаловажным является грамотное капиталовложение и распределение расходов по эксплуатации системы холодоснабжения. Значительное влияние на затратность ледовой арены может оказать комбинация систем кондиционирования воздуха и холодильных систем.
Система кондиционированная, при условии, что она настроена правильно, должна поддерживать постоянную температуру в области ледового поля (+14°С) и в зоне зрительного зала (+18°С). Данные температурные показатели предусмотрены требованиями СНиП.
Современная ледовая арена должна отвечать требованиям безопасности, комфортности и должна быть оснащена для проведения мероприятий требуемого уровня. Для объектов массового спорта обязательны такие системы, как система контроля доступа, система информационного табло, система точного времени, система охранного видеонаблюдения, для сооружений спорта высших достижений и многофункциональных арен должны быть дополнительно предусмотрены система видеосудейства, система видеоэкранов, системы, обеспечивающие телевизионную трансляцию, билетно-пропускная система и др. 
Освещение и звуковое сопровождение – основные составляющие любого спортивного мероприятия. Выбор той или иной акустической или осветительной системы зависит от вида ледовой арены, ее назначения, от нормативных требований к освещению и акустике, учитывающих многофункциональность большинства современных спортивных сооружений. Эти системы так же важны, как и холодильное оборудование и к их выбору стоит подходить особенно тщательно.
  
Лёд и разметка
Ледовую арену нельзя создать просто залив поле большим количеством воды. Для создания ледовой арены со льдом нужного качества и толщины, вода должна подаваться в определённом режиме — медленно и аккуратно. Слишком толстый лёд требует большего расхода электроэнергии для работы холодильной установки и поддержания нужной температуры и может быть мягким или подтаивать в верхней части. Слишком тонкий лёд также опасен, так как система матов\трубок подо льдом, может быть повреждена коньками.
Для заливки, например, хоккейного катка требуется от 30 до 60 тонн воды. Заливка катка производится в несколько этапов. Первые два слоя, каждый толщиной 3—5 мм, не заливаются, а распыляются на поверхности арены. Первый слой замерзает практически мгновенно. Как только первый слой замёрз, распылителем наносится второй слой. Второй слой льда окрашивается в белый цвет. Белый цвет арены позволяет отчётливо видеть шайбу на льду. После покраски наносится третий слой, толщиной 4—8 мм, который закрепляет краску на льду. После замерзания 3-го слоя можно произвести маркировку хоккейного поля, а также нанести рекламу спонсоров и логотипы команд.
Современная маркировка изготавливается из пластикового материала или специальной бумаги, что более практично, чем нанесение разметки краской.
После нанесения разметки производится заливка верхнего, рабочего слоя катка. Из шланга на поле подаётся ещё около 20—40 тыс. литров воды. Как показывает практика, оптимальным для заливки верхнего слоя, является подача 1,5-2,5 тонн воды в час. Это означает что потребуется 15—20 часов (1,5—2,5 т/ч) для того чтобы завершить заливку катка. Каждый из промежуточных слоев должен замёрзнуть, прежде чем подаются следующие 1,5—2,5 т воды.
Чем меньшее количество воды подаётся за один раз, тем быстрее замерзает каток и тем лучше будет лёд.
В последнее время всё большую популярность и распространение также получают площадки с синтетическим льдом. Синтетический лед иногда называют искусственным, что вызывает неоднозначность и путаницу, так как название «искусственный каток» обычно применяется для льда, созданного с применением холодильной установки замораживающей воду на поверхности катка.
Синтетический лед – это панели или плиты из синтетического материала на основе полиолефина используемые для катания на коньках, игры в хоккей, кёрлинга и т.д. Синтетическая поверхность имитирует натуральный или искусственный лед катка. Обычно синтетический каток состоит из листовых панелей соединенных друг с другом крепежными планками встык или с помощью вырезов типа «ласточкин хвос», «пила» и т.д.  Синтетические листовые панели катка монтируются и устанавливаются на прочной, максимально ровной и гладкой поверхности – это может быть грунт, асфальт, бетонная основа, деревянный пол, плитка, металлический или деревянный помост и т.д.
Листовые панели синтетического катка производятся из полимерного материала с низким коэффициентом трения, повышенной износостойкостью, используется полимерный материал, содержащий смазывающий компонент, выделяющийся при трении. Для катания на синтетическом льду, как и для катания на обычном льду, используются обычные коньки с металлическими лезвиями.
Несомненным плюсом таких катков является то, что они гораздо менее затратны, чем катки с настоящим льдом. Для них не требуются холодильные установки и оборудование, а также соблюдение температурного режима. Однако в большинстве случаев те, кто катался на настоящем катке, предпочитают его синтетическому.
  
Инвентарь для катков
Каждый вид катка требует индивидуального подхода к технологическому оснащению.  
Спортивно-технологическое оборудование ледовых арен должно соответствовать требованиям проведения соревнований и учебно-тренировочного процесса, требованиям быстрой трансформации арены под различные виды спорта и при необходимости, трансформации для проведения культурно-зрелищных мероприятий. Специализированная техника также входит в разряд необходимого оснащения катка. Для того чтобы лед был гладким и прозрачным необходимо проводить его обработку льдоуборочным комбайном. Если ледовая арена является спортивным объектом высокого уровня, то льдоуборочному комбайну предстоит довольно напряженная работа.
Кроме того очень важно учесть все природоохранные мероприятия, чтобы техника не наносила вред экологии, а ее пути движения не пересекались со спортсменами и зрителями.
  
Рекомендации для катков
Ледовые арены могут использоваться для проведения соревнований и учебно-тренировочного процесса по многим зимним видам спорта: хоккею с шайбой, бенди, конькобежному спорту, фигурному катанию, керлингу, шорт-треку. Каждый вид спорта требует «своего» льда с конкретными показателями твердости, прочности и структуры. Ледовые арены также делятся по типам - на открытые и крытые, сооружения для массового спорта и спорта высших достижений, на универсальные и многофункциональные.
Ледовая арена, с уложенным на неё специальным покрытием, (изоляционными плитами) может быть использована для проведения различным массовых мероприятий — выставок, концертов, спортивных состязаний «не ледовых» видов спорта и т. д.
Профессиональная ледовая арена или каток должен соответствовать правилам и требованиям Национальной Хоккейной Лиги (НХЛ) или Международного олимпийского комитета (МОК). Это подразумевает соответствие целому ряду условий и требований, касающихся формы и размеров катка, безопасности, наличия сопутствующей инфраструктуры, требований по техническому обслуживанию и соответствующим температурным условиям.
Даже в период использования катка для «не ледовых» мероприятий, каток должен содержаться надлежащим образом — ведь лёд остаётся на своём месте. Перед проведением «не ледовых» мероприятий ледовая арена подготавливается соответствующим образом и это подразумевает целый комплекс действий и мероприятий. Например, для проведения баскетбольных игр, на лёд укладываются листы фанеры 50×100 см, и на эту основу устанавливается пол для баскетбола. Для подобных мероприятий, по всему периметру катка, также демонтируется верхняя прозрачная часть бортов и частично борта. Подобная смена профиля арены может занимать 1—2 дня. Для проведения концертов, выставок и т. д. поверх фанерных листов укладывается ковровое покрытие. А вот для использования помещения ледовой арены для цирка, уже требуется полная разморозка и уборка льда, так как специфика цирковых конструкций (например, трапеций) требует специальных креплений и фиксации оборудования в грунте, доступ машин и т. д.
Независимо от качества технического обслуживания катка, рано или поздно лёд крошится и скалывается, а ледяная пыль и трещины портят его. Возможность быстрого восстановления ледовой поверхности играет особую роль.
Большие ледовые арены и дворцы используют 2 ледовых комбайна. В закрытых помещениях, используются комбайны, оборудованные электрическими двигателями или автомобильные пропановые, с полным приводом. При интенсивном использовании, на профессиональной арене, каждая такая машина эксплуатируется около 5—6 сезонов, обеспечивая более 2000 заливок в год.