解析大型机场航站楼建筑设计风貌

2021-12-07河北机场管理集团有限公司

门窗 2021年11期

方正河北机场管理集团有限公司

1 前言

近年来，随着市场要素配置资源功能的增强，我国大型机场在数量、规模、品质方面获得了有效扩增。机场航站楼作为机场的主要建筑体，既代表了机场的建设水平，也通过引入现代化的设计理念、设置复杂的功能、使用先进的技术、采用多样的风格，提升了航站楼的产品质量。

2 机场航站楼的建筑设计概述

2.1 设计特征

航站楼建筑功能的复杂性很高。在建筑设计的过程中，要求设计师具有良好的组织、逻辑和资源，不允许存在歧义和混乱。在建筑设计的使用说明中，终端的各种功能必须清晰详细。航站楼的主要服务对象是乘客，在设计过程中，要避免乘客进入终端时产生的抑郁、盲目性的感觉。要求航站楼内部环境安静，空间划分清晰，并提供各区域功能描述和区域导览图。

具体来说，终端的建筑设计特点主要体现在两个方面：一是内部的变化和外部的发展都会对终端产生一定的影响。在设计过程中，要保证终端与自身的协调，基于此，要求系统网络构架简单可靠、数据传输采用专用网络、具备联动及数据分析等功能，且应对重点区域进行全覆盖，视频存储时间不少于30d。其次，前端监控设备要求便于安装、方便布线。

2.2 航站楼在机场整体设计中的定位

在机场总体设计中，首先根据预测的容量规模确定跑道、主滑行道的布局和终端区的使用面积。在总体规划阶段对航站楼建筑进行研究和确定，然后对航站楼建筑的具体功能和造型进行设计工作；或者在总体规划阶段对航站楼的结构和形状没有做明确的控制，而是结合功能造型等因素和航站楼建筑设计单独确定航站楼的结构。这就要求航站楼的设计必须同时兼顾机场航站区和航站楼建筑的规划，大大提高了设计的不确定性因素和各专业之间的协调性和复杂性。

2.3 设计影响因素

机场航站楼建筑设计的影响因素主要包括两个方面。

第一、高峰时段的交通，影响航空运输系统，机场、航站楼、飞机是为旅客提供服务的重要组成部分，三者相互作用、相互依赖，航站楼建筑设计，关键在于功能布局的合理安排，而在高峰时段，终端的功能必须能够正常使用，所以它可以看出客流高峰时段是一个非常重要的因素在设计，特定类型的飞机将直接影响到高峰时间和流动，两者是成正比的设计应充分考虑这一因素。

第二,现代大型机场航站楼建筑幕墙设计的特征相对突出，主要体现在造型、结构、材料方面。以造型为例，由于大型机场航空站楼建筑代表着机场形象，需要与国际同行业质量体系管理标准趋于一致，因而在建筑造型设计过程中，设计师往往会选择一些主流的设计流派，结合当地的机场环境因地制宜的撷取一些设计元素。通常造型设计中主要以简洁、宏大、通透为主，配套选择一些传统形式的装饰装修元素。具体造型方面，对于屋面、曲面、斜面的造型处理与其功能配合紧密。例如，屋面中强调防风防雨功能，曲面造型中重在以结构主导增强建筑体的审美性，斜面则主要体现其流畅、简洁，以及装饰元素等。

3 国内枢纽机场航站楼设计风貌

回到机场终端，终端交通枢纽为载体的现代交通工具，如它的本体是现代施工技术的物化和科技水平，有以下特点：大跨度空间为主，主要乘客活动空间以大空间大跨度建筑为主，给建筑师可能更有创意；强调流线组织，涉及出入境、过境等流线，流线极其复杂；讲究方便快捷，高效组织旅客，讲究方便收集和分配旅客。国内新的机场航站楼的解决方案符合上述特征，如北京大兴机场，五个手指画廊的配置来满足高效率的同时，保证很短的步行距离和回声的原则。中国传统建筑系列围绕中心庭院空间，整个设计通过流线造型表现出“凤凰翅膀”的意向，机场吊顶设计从侧面到顶面形成“如意祥云”的质感。

4 机场航站楼建筑设计

4.1 总体布局

航站楼是为旅客办理出入境手续和提供相应服务的民用机场。候机楼的位置应尽量靠近站台，候机楼的空中一侧应与站台紧密相连，方便乘客上下机，畅通跑道。在保证安全的条件下，设停机坪为无登车桥的近车位，平台车位按前排式布置。

此外，平坦地形的选择是终端区域布局的一个重要因素。地形直接关系到航站区土方工程量，最终决定了航站区工程造价。影响航站楼朝向选择的最重要因素是主导风向，因为主导风向影响机场跑道朝向。当跑道确定后，航站楼与机场跑道、车站站台的关系就基本确定了。当然，航站楼的朝向也应尽量遵循公共建筑的日照要求，即夏季防晒，冬季争取日照。

4.2 优化设计，降低航站楼建设成本

（1）平面布局紧凑。低成本航站楼从建筑设计方面而言，平面布局紧凑实用，确保满足基本功能及消防、安全、耐久的要求，尽量做到简洁设计。《低成本航站楼建设指南》中提到，航站楼建筑面积主要取决于建设目标年预测的高峰小时旅客吞吐量，人均旅客适用面积不宜大于15m2。在航站楼面积有限的前提下，首要满足使用功能，附加成本较高可提高旅客体验的设施适当消减。例如，高规格的航站楼在室内设置有宽敞的迎送空间，无疑会增加航站楼建筑面积、入口安检设备及人员配置等，并不适用于低成本航站楼。相对于一般航站楼，低成本航站楼在商业空间、贵宾厅等非流程空间的设计上面积较小。

（2）造型规整结构合理。在一般项目中，结构工程造价占整个建筑工程造价的30%～60%，结构设计是否合理，对于建设工程能否实现低成本具有重要意义。建设项目在建筑造型设计上，应根据实际情况，衡量大跨度结构、曲面屋面、大悬挑等建筑结构设计形式的必要性，在方案阶段做出恰当的选择，从而实现控制建筑工程造价的目的。

（3）灵活程度高。低成本航站楼的灵活性主要包括内部空间上的灵活性和外部造型上的灵活性。低成本航站楼前期投资成本有限，内部使用空间的灵活主要指流程布置的灵活，使用若干年后需要进一步优化设计并进行改扩建，因此在功能上，考虑到将来不停航施工扩建的可能，避免后期对办票柜台、行李分拣转盘、到港行李转盘等流程上的改造。除此之外，航站楼平面布置的灵活性还包括在后期改动较小的情况下，可实现向两侧或夹层扩建的可能性。航站楼外部造型上的灵活性主要指航站楼外观方面，尤其是屋面方面，尽量避免屋面具有较强的曲线中轴对称性，从而导致后期屋面向单边扩建造成建筑造型严重不对称，影响建筑美观。

（4）材料的选择方面。航站楼室内装修设计使用安全、耐用且易于维护的材料，避免使用高档装修材料，从而降低造价和后期维护成本。

4.3 绿色节能

航站楼的设计应考虑自然通风、自然采光、节能围护结构、绿色景观等绿色节能。终端的自然通风位置主要考虑是否位于噪声阴影区。一般选择在陆地一侧。由于飞机滑行噪声和废气的影响较小，可以选择使用这边的自然通风。对于不适合完全自然通风的侧空空间，采用半机械有组织通风，降低日常运行能耗，达到节能的目的。航站楼的公共空间宜采用大型玻璃幕墙和天窗，最大限度地利用自然光，减少人工照明的开启时间。幕墙系统选用包层中空玻璃。天窗系统采用透光率高的玻璃。

在终端外围保护系统的设计中，针对阳光的入射角，可采取屋顶遮阳、幕墙外遮阳等措施。设置绿化景观，减少热岛效应。交通中心的屋顶进行景观绿化，航站楼前设置大面积的水域，使建筑的占地面积最小化。利用植被覆盖的建筑表面提供遮阳，减少热量吸收，避免热岛效应。

5 大型机场航站楼建筑幕墙设计要点

随着大型机场航站楼建筑幕墙设计数量的增多，积累了诸多设计经验，总结了设计中存在的一些重点与难点。从当前的总结经验看，此类问题主要体现在设计中的各类关系的处理方面。例如，在幕墙结构体系——主体结构力学之间的关系处理、幕墙结构——伸缩缝构造之间的关系处理、幕墙形式——结构体系之间的关系确定方面等。除此之外，幕墙与主体建筑收边收口（异型板面）、与建筑相互位移适应（风、温度、地震）的构造防水设计处理，以及超大尺寸的电动开启窗的开启问题，均需要进行精细化处理，如开启窗的刚度控制、强度控制、五金连接件的设置等。

概括而言，机场航站楼——幕墙之间的关系协调十分关键，对两者关系处理的好坏，往往决定了设计效果的优劣与否。从设计要点方面看，在总目标一定的条件下，幕墙设计中应该按照安全性、可行性、精准性，设置与之对应的设计目标，以此保障设计的有效性。例如，在安全性方面，幕墙外观设计虽然十分重要，与观看者的直观审美直接关联，但是，为了确保其安全性，应该规避将直观审美作为主要目标，而应该从安全角度考虑，先使幕墙的面板布置、风格能够相得益彰，再从结构、功能满足的基础上，进一步优化其外观造型。

设计过程中，以外观造型进行草图设计，而在实际的设计中，则要求反过来，从结构、功能出发，通过结构、功能等实用性的价值，限定其造型、风格。尤其是在梁柱受力设计方面，主体结构的支承能力与其密切关联，并且在系统性的结构功能一体化设计方案中，幕墙结构支承能力直接体现在梁柱受力情况的分析方面。

所以，应该在设计时，结合结构、功能、造型、风格，进一步对其材料进行有效评估，确保材料使用后可以满足其综合设计目标的实现。尤其是大型机场航站楼建筑体本身的规模庞大，梁柱受力情况，牵涉到一系列的计算，而可行性与材料及计算的精准性密切关联。此时，设计时需要考虑到数据分析的有效性。尤其应该结合当前的环保理念、节能理念，合理地选择一些环保材料、节能工艺，确保幕墙设计方案能够与综合效益产出相一致，在根本上满足可持续发展理念指引下的幕墙设计原则。