Schlaich Bergermann und Partner Structural Consulting Engineers Knut Göppert, Knut Stockhusen Projetos de estádios internacionais únicos e inconfundíveis Alemanha, Coréia do Sul e África do Sul, ao sediarem a Copa do Mundo de Futebol, construíram muitos estádios. A construção e modernização destas novas arenas provocou o surgimento de idéias inovadoras de projeto. Em todas as situações, à cobertura sempre coube o papel principal, quando se tem como objetivos o design único e a identificação formal imediata. A cobertura é o elemento mais importante na concepção de um estádio. A partir do projeto da malha de cabos estruturais que serviu de cobertura para o Estádio Olímpico de Munique, usamos todo nosso conhecimento e criatividade para fazer da cobertura de um estádio a estrela do evento. Isso também pôde ser observado na Coréia do Sul e no Japão, países sede da Copa do Mundo de 2002 e nos esforços da África do Sul, país sede da Copa de 2010. Outros exemplos como os estádios de Kuala Lumpur (Malásia), Sevilha (Espanha), Foshan (China), Dubai (Emirados Árabes Unidos), Johannesburgo (África do Sul) e Kuwait City (Kuwait), todos concebidos pela Schlaich, Bergermann und Partner, são internacionalmente conhecidos pelo design de suas coberturas. Estes conceitos não são válidos exclusivamente para estádios de futebol, mas também para arenas multifuncionais e estádios olímpicos de concepção clássica. A ênfase em se usar os estádios predominantemente para jogos de futebol resultou numa mudança significativa na forma da estrutura de suas coberturas. O formato retangular de seu interior e de sua cobertura geram muito frequentemente uma forma exterior também retangular, inicialmente abandonando a imagem dos clássicos anfiteatros. No entanto, este fato também cria o problema do desenvolvimento de estruturas espaciais para uma configuração bidimensional. Soluções possíveis para as novas estruturas mono-funcionais, assim como para estádios de diferentes combinações esportivas foram amplamente desenvolvidas pela Schlaich, Bergermann und Partner. Estruturas de coberturas para vãos enormes tem que ser desenvolvidas, frequentemente, para uma altura de mais de 50 metros. Posto que as novas estruturas são muitas vezes implantadas sobre áreas de reconstrução, sendo erguidas sobre os locais originais, como os estádios de Colônia, Frankfurt e Hamburgo, é de suma importância que os procedimentos de sua montagem não prejudiquem o funcionamento normal do estádio. 1
Estruturas de cobertura para estádios tradicionais Estádio Nacional de Kuala Lumpur, Malásia Capacidade: 100.000 lugares Área da cobertura: 39.500 m² Estágio da obra: finalizado em 1997 O Estádio Nacional, com três anéis de arquibancadas, concebido para os jogos da Commonwealth, possui uma das maiores coberturas do mundo. A borda exterior da cobertura segue as arquibanca das, geometricamente descritas por dois círculos. A cobertura tem uma altura constante por todos os lados, resultando numa dimensão máxima de 286m no eixo maior e 225m no eixo menor. A estrutura consiste em 36 setores, alinhados com os pórticos em concreto armado em forma de H das arquibancadas, que age como suporte para a estrutura de roda raiada. Iniciando externamente com uma roda raiada normal, circular e pré-tensionada com os raios se propagando da borda exterior para o centro, o princípio se completa adicionando-se dois anéis de tensão internos, criando-se assim um sistema de sustentação de cargas plenamente funcional. Como sistema secundário, 8 conjuntos de arcos entrelaçados foram locados entre os cabos superiores da treliça de cabos, no mesmo intervalo que os pendurais. Eles suportam a membrana colocada entre os cabos radiais e criam a geometria básica das superfícies em forma de sela duplamente curvas da membrana. Pusan Dome, Coréia do Sul Estádio da Copa do Mundo 2002 Capacidade: 56.000 lugares Área da cobertura: 58.000 m² Estágio da obra: finalizado em 2001 A cobertura do Pusan Dome, erguida para a Copa de 2002, foi resultado de um longo processo de design lançado pela apresentação de uma proposta especial da Schlaich Bergermann. Este processo rendeu uma grandiosa e arquitetonicamente atraente arena de esportes, que também serviu como local principal para a Copa da Ásia em 2002. Neste caso, o desejado formato de cúpula foi alcançado por um arranjo especial de mastros flutuantes e cabos pré-tensionados e um revestimento de membrana translúcida. 2
Estádio Incheon Munhack, Coréia do Sul Estádio da Copa 2002 Capacidade: 52.000 lugares Área de cobertura: 29.000 m² Estágio da obra: finalizado em 2002 A estrutura da cobertura de um dos estádios da Copa do Mundo de 2002 combinou vários princípios estruturais para atingir a forma desejada, remanescente dos grandes veleiros ancorados nessa importante cidade portuária. O arranjo dos mastros em planta e em elevação conseguiu acomodar com perfeição os grandes e pequenos pórticos com as diferentes curvaturas da cobertura. A membrana, com área de 1.500 m², foi concebida com pontos culminantes e suportes adicionais em forma de arco no seu interior, característica marcante aos espectadores que rendeu ao estádio o apelido de Vinte e Quatro Estrelas. Os pontos de cume da membrana foram visivelmente reforçados para compensar as cargas concentradas resultantes dos impactos de neve e vento. 3
Estádio Jaber Al Ahmed, Kuwait Capacidade: 65.000 lugares Área de cobertura: 44.500 m² Estágio da obra: finalizado em 2007 O novo Estádio Nacional com dois níveis de arquibancada, concebido para provas de atletismo de padrão internacional e Olímpico, possui uma cobertura com uma das maiores redes do mundo de cabos estruturais dispostos em uma única camada. O anel externo seguiu o alinhamento dos pórticos, geometricamente descritos por um círculo. A borda interior da estrutura, formada pelo anel de tensão é perfeitamente paralela ao anel de compressão, porém não concorda geometricamente com a área dos espectadores. O revestimento da cobertura é quem dá forma a esta área, destacando-se, assim, do sistema estrutural. Este estádio de design único permitiu tomar partido dos princípios estruturais, criando ao mesmo tempo um revestimento de cobertura de geometria diferenciada, com funcionalidade perfeita. O sistema de camada única obteve sua curvatura em duas direções pelo desnível vertical estrutural criado pela ondulação do anel de compressão. Como sistema estrutural secundário, mastros foram colocados entre os cabos radiais, suportando as membranas dispostas em forma de cone. Estádio de Durban, COPA 2010, África do Sul Capacidade: 85.000 lugares, 75.000 lugares em conformidade com as exigências da FIFA 2010 Área de cobertura : 39.000 m² Estágio da obra : em construção, a terminar em 2010 A cidade de Durban, segunda maior cidade da África do Sul, na busca de um projeto de estádio que se mostrasse um ícone para a região, promoveu um concurso onde as equipes participantes deveriam chegar a uma proposta que pudesse contribuir positivamente para a divulgação da imagem da cidade. A proposta vencedora teve como partido formal um grande arco central, cruzando o estádio longitudinalmente. O estádio se abre para a cidade e esta abertura, juntamente com o arco, formam uma letra Y, similar à bandeira de unificação da África do Sul. Este arco esbelto, de vão de 350 metros, que se projeta por sobre a arquibancada numa altura de 100 metros, é formado por secções tubulares retangulares em aço, não maiores que 5m x 5m e sustentado pelo sistema de cabos. Este sistema suporta todos os carregamentos da membrana da cobertura através do arco e do anel tensionado da extremidade interna da cobertura. A estrutura permite envolver o espectador com o jogo de diferentes alturas da cobertura, enquanto que o movimento dos painéis de membrana se integram ao mesmo sistema. O Estádio foi projetado para recepcionar a semi-final da Copa do Mundo de 2010 e também os Jogos Olímpicos. Como característica especial, uma gôndola levará espectadores para observação da vista no topo do arco do estádio. 4
Novas estruturas de cobertura para estádios exclusivamente de futebol Arena AOL, Hamburgo - Estádio da Copa 2006 Capacidade: 50.000 lugares Área de cobertura: 35.600 m² Estágio da obra: finalizada em 2000 A concepção de uma cobertura para um estádio exclusivamente de futebol foi determinante para a escolha de um partido estrutural que cobrisse uma área de interior quase retangular, correspondente ao campo de futebol e à arquibancada que o acompanha. Consequentemente, a estrutura radial resultou num aro interior praticamente retangular, tendo em cada canto interno três treliças de cabos radiais que se prendem a ele em um único ponto. A arena de Hamburg foi erguida no local de seu antigo estádio. Primeiramente as antigas arquibancadas foram substituidas, paulatinamente, por dois anéis de novas arquibancadas. Em um outro estágio, pôde suceder-se à construção em aço para a cobertura. Os suportes e a estrutura em aço precisavam estar prontos antes da montagem dos cabos. Durante a pausa de verão da temporada de futebol, com duração de oito semanas, a estrutura de cabos pôde ser montada no chão e erguida até o topo dos mastros. Arena Commerzbank, Frankfurt Estadio da Copa 2006 Capacidade:48.000 lugares Área de cobertura: 32.000 m² de cobertura fixa sobre as arquibancadas, 8.200 m² de cobertura retrátil sobre o campo Estágio da obra : finalizada em 2005 A concepção da nova Arena Commerzbank tinha por objetivo criar um estádio de futebol ideal sem destruir o terreno histórico do campo. A idéia foi usar o tradicional formato de uma arena fechada para um estádio exclusivamente de futebol em harmonia com a curvatura necessária para a cobertura em forma de roda raiada, criando assim uma harmonia arquitetônica, estrutural e obviamente estética. A carga sobre a estrutura foi reduzida ao mínimo. Sua forma, de contorno e leveza únicos, juntamente com a translucidez da membrana diáfana da cobertura, criaram uma atmosfera agradável e despojada. 5
A cobertura interna se abre sobre o campo, ocupando o vazio criado pela cobertura mais externa. A abertura sobre o campo possui um centro conectado à parte fixa da cobertura por cabos inferiores e superiores que criam a sub-estrutura para a membrana retrátil. Para a abertura da cobertura, a membrana é toda transportada para este centro. O processo de abertura requer menos de 20 minutos, incluindo a descida do cubo do vídeo central e a abertura da caixa de proteção. Devido ao baixíssimo peso próprio da estrutura e à insensibilidade da cobertura fixa frente a deformações, mecanismos simples de controle foram suficientes para mover uma massa pequena como a membrana. Estadio RheinEnergie, Colônia-Estádio da Copa 2006 Capacidade: 45.000 lugares Área de cobertura: 28.000 m² Estágio da obra: finalizado em 2004 O antigo Estádio Müngersdorfer em Colônia, na Alemanha, com seu campo e pista de atletismo também foi transformado em um estádio exclusivo para a prática de futebol. Progressivamente, o estádio existente foi sendo demolido e um novo erguido em seu lugar. A estrutura do tipo ponte suspensa não é apenas simbólica, mas também muito prática, pois a cobertura pôde ser construída em etapas independentes, com segurança e facilitando as obras. Além disso, os quatro mastros que sustentam a cobertura são iluminados tornando-se referências de grande visibilidade. As coberturas suspensas flutuam sobre quatro arquibancadas similares, imediatamente próximas ao campo. O nível de baixo das arquibancadas é contínuo e se conecta aos espectadores, enquanto que as arquibancadas acima dos setores VIP foram locadas individualmente entre as quatro torres de iluminação. Os cabos de suspensão, que saem das diagonais dos topos dos mastros até o nível da cobertura, correm verticalmente para o chão. Um perfil de compressão recebe suas componentes horizontais ao conectar os cabos de suspensão opostos por dentro da estrutura da cobertura, equilibrando assim as tensões. Este é o sistema clássico de uma ponte suspensa auto-ancorada. 6
Estádio Legia Warsawa, Varsóvia, Polônia Capacidade: 32.000 lugares Área de cobertura: 23.600 m² Estágio da obra: projeto concluído, obra a ser entregue em 2010 A concepção desta cobertura para um estádio exclusivamente de futebol foi desenvolvida sob algumas restrições. Ela será construída em estágios, sem prejuízo do funcionamento usual do estádio, mantendo-se o calendário esportivo dos jogos. A fachada oeste da arquibancada foi preservada como lembrança visual, fazendo com que a cobertura tomasse partido do ritmo que esta porção existente imprimiu à sua volumetria. As formas retangulares de sua porção interior e exterior foram consideradas na nova estrutura da cobertura, cuja altura foi limitada para não impactar com o seu entorno, especialmente pela proximidade de um parque público. Novamente o partido arquitetônico e sua funcionalidade foram determinantes para a composição dos seguintes revestimentos: - translucidez na parte posterior da cobertura, para o lado externo (transmissão de luz ~14%) - transparência na parte anterior, para o lado interno (transmissão de luz ~95%) Esta fórmula irá proporcionar uma atmosfera agradável sob a cobertura, evitando linhas de sombra no campo, que podem eventualmente tornar-se um problema para as transmissões de televisão. Estádio Nelson Mandela Bay, Port Elizabeth, África do Sul Capacidade: 45.000 lugares Área de cobertura: 36.000 m² Estágio da obra: em construção, a ser entregue para a Copa das Confederações em 2009 Concebeu-se a estrutura de cobertura deste estádio de futebol visando-se criar uma identidade única para um dos novos estádios da Copa da África do Sul. Port Elizabeth, situada na costa do Oceano Índico, apelidada de cidade do vento, possui condições climáticas moderadas, porém ventos fortes na direção sudeste. À cobertura coube a missão de não só proteger as arquibancadas da chuva, mas principalmente dos fortes ventos. O tema da estrutura, um arranjo radial de planos em forma de folhas, foi expressado através de suas treliças tridimensionais e seu sistema único de cobertura. Entre os perfis está fixada a membrana de fibra de vidro com proteção de PTFE na cor branca, em uma geometria de dupla curvatura, enquanto os perfis são revestidos com alumínio. O partido arquitetônico e estrutural, aliado à funcionalidade exigida do revestimento arquitetônico resultou numa interessante composição na translucidez da cobertura, com áreas de painéis de membrana translúcida ( transmissão de luz ~14%), com área entorno de 25000 m² e uma área de black-out de aproximadamente 11000 m². 7
Estádio Greenpoint, Cidade do Cabo, África do Sul Capacidade: 70.000 lugares Área de cobertura: 39.200 m² Estágio da obra: em construção, a ser entregue para a Copa do Mundo de 2010 O estádio Greenpoint, situado em zona urbana, próximo a um campo de golfe existente, com um movimentado porto ao seu redor, tem como principal característica a elegância de suas formas. A Cidade do Cabo, conhecida por sua maravilhosa localização o estádio se situa em frente à magnífica Table Mountain não necessitava de nenhuma nova atração visual. Por isso a cobertura foi concebida de modo a não competir com a paisagem e não formar outra forte linha horizontal. Além disso, o perfil do estádio deveria ser o mais baixo possível. A solução adotada foi de uma cobertura composta por: - um anel exterior em aço (sob compressão), - uma série de cabos radiais (suspensos do anel exterior a um anel interior de tensão), - treliças leves para dar a forma, - a cobertura em vidro, proporcionando uma superfície de grande durabilidade, com peso suficiente para resistir às forças de empuxo do vento. Estádio Nacional de Varsóvia, COPA EURO 2012, Polônia Para obter espaço para áreas técnicas e também para controlar a transmissão de luz através da cobertura, uma tela de membrana foi colocada ao longo da linha de cabos radiais. A porção interna da cobertura é suportada por um balanço estrutural formado por uma treliça que maximiza a transmissão da luz solar. A geometria das treliças que suportam os cabos foi disposta de forma a criar inclinações da parte posterior da cobertura para a superfície inteira. A elegância do estádio foi obtida através da inovadora forma da fachada. A membrana de fibra de vidro pré- tensionada e revestida de PTFE vai permitir grandes vistas para o exterior e irá esconder as pesadas e volumosas estruturas de sustentação da arquibancada. Capacidade: 60.000 lugares Área de cobertura: 40.600 m2 Estágio da obra: em projeto, a terminar em 2011 para a Copa Euro em 2012 O novo Estádio Nacional Polonês será construído respeitando-se o exato limite da arquibancada existente. A localização única, próxima ao centro de Varsóvia e ao rio Wechsel fará com que o Estádio seja facilmente visualizado das áreas centrais da cidade. O sistema estrutural da cobertura é baseado no princípio da roda raiada. Consiste basicamente em dois aros externos de compressão, cabos radiais e dois cabos internos circulares. Os dois anéis externos de compressão estão separados por tramos inclinados de diferentes comprimentos, suportados por colunas verticais. Os vãos em membrana,do cabo radial inferior até o cabo radial superior são suportados por arcos independentes. O anel inferior segue a ondulação da porção superior, enquanto que o anel superior tem uma ondulação de 10 metros. Numa solução diferenciada, a leve cobertura retrátil ficará na posição de espera ao longo da extremidade interna da parte fixa da cobertura. A fachada foi composta como bandeiras em movimento, permi-tindo vistas permanentes da área de Conferências, Restaurantes e áreas VIP, áreas cobertas de circulação, escadas e arquibancada superior. 8
Novas estruturas de cobertura para estádios já existentes: Estádio Gottlieb Daimler, Stuttgart Estádio da Copa 2006 Capacidade: 54.000 lugares Área de cobertura: 34.800 m² Estádio original contruído em 1958, renovado em etapas nos anos de 1993 e 20, modernização finalizada em 2005 O estádio recebeu sua nova cobertura para o Campeonato Mundial de Atletismo em 1993. A decisão de investir no estádio existente e deixá-lo nos padrões internacionais mostrou-se perfeita quando a comunidade esportista internacional veio a Stuttgart para o evento. O sucesso do evento e de público são lembrados até os dias de hoje. Nós acreditamos que tudo foi bastante influenciado pela fantástica atmosfera criada sob a cobertura de cor branca, de características e formas tão únicas. 9
Estádio Olímpico, Berlin Estádio da Copa 2006: Capacidade: 76.000 lugares Área de cobertura: 36.000 m² Estádio original construído para os Jogos Olímpicos de 1936, modernização finalizada em 2004 Em meio a longas discussões públicas, finalmente a iniciativa do governo da Alemanha permitiu uma sábia decisão política: respeitar a situação histórica e a forma clássica do estádio. Neste contexto, sua geometria básica foi mantida, com a complementação de novos recursos para os atletas, espectadores, imprensa e setores VIP, sendo a nova cobertura uma instalação de padrão internacional. Esta cobertura, com sua abertura no eixo longitudinal é o ponto focal do estádio, e, quando iluminada, torna o estádio um local maravilhoso para qualquer tipo de evento. Futebol, atletismo e concertos podem ser recebidos perfeitamente. As imagens mostrando o antigo e o novo lado a lado indicam aquilo que tentamos alcançar: a cobertura é o destaque e atrai todos os olhares dos visitantes. 10
Soccer City, Johannesburgo Estádio da Copa 2010 Capacidade: 90.000 lugares Área de cobertura: 37.000 m² Área de fachada: 34.000 m² Estágio da obra: a ser finalizada em 2009 No caso de Johannesburgo, que será palco da final da Copa do Mundo de 2010, o estádio existente será transformado num grande e moderníssimo estádio de futebol. Serão três os anéis de arquibancadas e duas fileiras com 360 que dispõem de camarotes. A bancada principal existente será reformada e suas linhas de visão melhoradas. Por isso os possíveis locais para instalação dos suportes da cobertura foram limitados. O conceito da cobertura seguiu, então, dois princípios: 1. a idéia arquitetônica do Pote Africano 2. o conceito estrutural de dispor um anel espacial sobre um número limitado de suportes, utilizando este anel para estruturar as treliças em balanço da cobertura no seu lado interno, assim como a fachada estrutural pelo lado externo. Para o material da cobertura foi utilizada a membrana translúcida de fibra de vidro com proteção em PTFE em conjunto com placas transpa rentes de policarbonato. Para a solidez da fachada foi escolhida fibra de vidro reforçada. 11
Estádio Jawaharlal Nehru, Nova Delhi Índia Capacidade:70.000 lugares Área de cobertura: 40.500 m² Estágio da obra: a ser finalizada em 2009 O estádio principal existente será reformado para os Jogos da Commonwealth de 2010, a serem realizados em Nova Delhi. Uma grande parte do programa de renovação consistiu na integração de uma cobertura completa para todos os assentos e um novo sistema de acessos. Os novos suportes da estrutura de cobertura não apenas sustentarão os dois aros de cabos, mas também servirão como as principais colunas de sustentação do novo sistema de rampas. Além destes recursos funcionais, uma nova fachada será criada, dando ao estádio existente uma aparência totalmente nova. Estruturalmente, o sistema é similar ao que foi feito para a nova cobertura do estádio de Stuttgart, porém a aparência é completamente diferente. O novo estádio está fortemente caracterizado por suas dobras em membrana de fibra de vidro com proteção em PTFE. Este material único de revestimento está disposto entre cabos de vale e topo e por isso formará parte da estrutura primária da cobertura. Nota: Knut Göppert trabalha com a Schlaich Bergermann und Partner desde o ano de 1989. Ele é um dos diretores executivos em atividade e responsável pela maioria dos projetos esportivos aqui relacionados. Knut Stockhusen trabalha com a Schlaich Bergermann und Partner desde o ano de 2000. Ele é responsável, juntamente com a diretoria, pela concepção e desenvolvimento de projetos na área esportiva. Schlaich Bergermann und Partner Structural Consulting Engineers Hohenzollernstrasse 1 70178 Stuttgart www.sbp.de 12