统一建构的设计逻辑
——深圳机场卫星厅室内外一体化设计实践
2022-08-12陈艺然陈雄林建康ChenYiranChenXiongLinJiankang
陈艺然 陈雄 林建康 Chen Yiran Chen Xiong Lin Jiankang
机场航站楼是一个城市的门户,旅客或在此开启旅程,或自远方归来。1998年,由福斯特设计的香港国际机场T1航站楼投入运营,开创了以大跨度、大空间为特点的航站楼建筑空间设计模式。香港国际机场T1航站楼由大跨度金属屋架及玻璃幕墙围合而成,屋盖采用36m跨度的单层网壳结构体系,尺度震撼。室内装修以白色为主,结构网壳的三角形构件成为装修的母题,结构、建筑、装修协调统一。此后涌现的航站楼建筑多沿用相同的设计手法,大跨度结构技术创造了灵活的室内空间,同时对室内天花系统、机电系统提出了更高的设计整合要求。
此外,航站楼作为城市的重要公共建筑,政府、业主对其设计质量十分关注。2017年12月投运的新加坡T4航站楼,开创了一种更注重建筑个性、旅客体验、商业购物、休闲等综合功能的航站楼设计模式。深圳机场卫星厅就是在此大背景下开展的设计及建设。
1 项目概况
根据2015年批复的《深圳宝安国际机场总体规划》,预计到2025年,机场年旅客吞吐量将达到5 200万人次。为保证服务质量,2016年5月深圳机场集团开展了卫星厅设计国际竞赛,由广东省建筑设计研究院有限公司、Aedas及兰德隆与布朗联合设计的方案一举中标。经历了5年的设计及施工建设,卫星厅于2021年12月投运。本项目是深圳机场“十四五”期间首个建成投运的重要基础设施,作为国际性综合交通枢纽,深圳机场卫星厅为深圳实现新时代历史使命提供了强有力支撑。
2 设计限制条件
卫星厅位于T3航站楼北侧1.7km,总建设规模约24万m,地上4层,地下1层。功能包括出港大厅、候机区、航空公司两舱休息室、贵宾厅、到港通道、多功能服务大厅、捷运站、行李分拣机房、行李装卸区、登机桥、商业用房、后勤业务办公用房、设备管廊等。根据可行性研究报告,卫星厅采用国内分流模式。设计团队综合考虑机位布置和登机桥坡度的舒适性,国内到港通道布置于二层(建筑标高4.4m),国内出港候机厅布置于三层(建筑标高8.8m)。
由于建筑位于航站区南垂滑与北垂滑之间,建筑规模受周边滑行道及机位布局制约。机场的整体规划不考虑新建第二塔台,基于站坪运行安全要求,位于T3航站楼北指廊端的现有塔台需通视北垂滑的全部范围。因此,卫星厅建筑中央区域最高点限高27.65m,北指廊末端限高13.7m。
1 单元式幕墙及“鱼鳞”遮阳构件
3 设计目标
深圳机场T3航站楼由意大利Fuksas事务所设计,造型及室内都如明星一般,代表了深圳机场的进取态度。卫星厅位于航站区内部,无须承担对外宣传企业文化的作用,设计上更注重建筑的经济性、舒适性和实用性,旨在打造一个具有独特建筑造型、温馨舒适、注重旅客体验、高效节约的航站楼建筑。针对这一目标及客观限制条件,设计团队确定了以下设计原则:1)与T3航站楼风貌协调的建筑造型设计;2)精细化结构设计,控制结构高度,限高条件下确保室内空间净高与T3航站楼候机区相近;3)幕墙通透、轻巧,引入自然光线及机坪景观;4)建筑结构与室内装修一体设计,大屋面天花体现结构逻辑,节约天花转换层高度及荷载;5)主要公共空间为无柱空间。
4 建筑造型与结构一体化设计
T3航站楼的设计寓意来自于飞鱼蝠鲼,形态流动的屋面及天花、六角形母题幕墙、“蛋卷形”的指廊空间是其主要特色。卫星厅以“X”为构型,扩展了T3航站楼国内候机指廊的功能。呼应T3航站楼的蝠鲼概念,卫星厅以“海湾智萸——海豚”为理念,建筑造型圆润、形态舒展。屋面与幕墙采用与T3航站楼一致的“蛋卷形”造型,两者顺畅衔接。覆盖于建筑表皮的鱼鳞式遮阳构件,赋予了建筑鲜明个性,并起到良好的节能效果。卫星厅整体建筑外观与T3航站楼和而不同,构成了和谐统一的航站区建筑形象。
原投标方案为了实现无柱空间,选用了钢桁架拱,但该方案存在结构过高、幕墙体系受限的问题。通过重新比选多个结构体系方案,中央指廊最终采用大跨度钢桁架+钢网架屋盖+钢筋混凝土柱,最大跨度80m;指廊区域采用大跨度钢桁架+工字钢梁屋盖+预应力异形斜柱,最大跨度40m。在中央指廊区域,支撑屋盖的主结构柱隐藏于三层的12个商业仓内,结构跨度合理,并创造了公共区无柱大空间。沿三层楼板边缘布置了132 根异形斜柱(其中124 根为预应力结构),进一步缩减屋盖结构跨度和结构高度,使幕墙设计具有更大的自由度。结合“蛋卷形”的幕墙表皮,异形斜柱从三层楼板外倾至屋面主桁架底部,创造了良好的室内空间,成为卫星厅结构设计的特色之一。异形斜柱采用六面变截面设计,从根部1 500mm~950mm 渐变至顶部1 000mm~950mm。在细部设计上,六边形截面使柱子立面线条更挺拔,在视觉上更加轻巧。
5 幕墙与结构一体化设计
2 T3 航站楼与卫星厅
3 三层中央大厅
4 双子星广场空间轴测图
简洁轻巧的建筑幕墙能够最大化引入自然光线和机坪景观,从而扩展室内空间。白天,鱼鳞式的遮阳构件在阳光照射下形成了鱼群游动般的建筑意象;而夜晚,室内暖白色的灯光透出,楼内旅客人来人往,成为另一番热闹场景。为了实现“蛋卷形”的建筑表皮,兼顾安全性、快速施工的要求,设计团队采用弧形框架式整体幕墙结构体系。由于限高要求,建筑造型从中央区域27.5m下降到北指廊端13.7m,通过参数化计算,以同一几何半径实现形体高度的变化,把双曲面幕墙弧线优化为单曲面。整个幕墙单元被规整为四种标准尺寸,节约造价,施工快捷,日常维护更换方便。
幕墙框架底部与楼层混凝土梁侧接,隐藏连接结构。顶部与钢屋盖结构采用二连杆平衡连接,保证幕墙的整体性和安全性。幕墙最高达20m,弧形结构杆件尺寸为450mm~200mm至495mm~200mm,水平连接杆件尺寸为140mm~140mm。为了确保异形预应力柱呈现纯净的效果,屋面雨水管隐藏在幕墙弧形结构杆件内,通过二层楼板连接到首层架空层天花,再接入首层雨水立管。
建筑外表皮的鱼鳞式遮阳构件从上至下一共8排,分为4种标准尺寸,深度为260~650mm,每两排由上而下减少130mm。遮阳构件支承件与点支式幕墙支承点相连,既简化了转接方式,又提高了幕墙整体结构体系的稳定性。遮阳构件与玻璃幕墙留有空隙,构件面材采用3mm厚白色穿孔铝单板,有利于风力消散。鱼鳞式遮阳构件与玻璃幕墙共同构成了适应岭南气候特征的双层表皮系统,结合东西立面的内遮阳帘,共同减少太阳光的直接照射,节约能耗,提高室内空间舒适度。
6 室内装修与结构的一体化设计
旅客需要从T3 航站楼值机托运、通过安全检查后,乘坐捷运到达卫星厅。有别于T3 航站楼六角形渐变天花营造的全白色室内风格,设计团队大胆采用仿木纹天花,结合白色室内墙面及建筑竖向结构构件,公共区暖色调地面及候机区春夏秋冬主题色地毯、旅客座椅,创造一种温馨自然、舒适亲切、与商业、休闲体验相结合的交通建筑空间。
以深圳市“科技”特色及市花“三角梅”为设计出发点,室内天花采用了三角形母题。将中央区域及指廊区域大天花划分为标准化三角形单元,每个天花单元内满铺标准宽度的铝合金仿木纹条板。从中央指廊到四个直段指廊,由一条8m 宽的采光带贯穿。采光带由水滴形造型铝条板及钻石形渐变三角形采光器构成,光影丰富,清晰引导旅客流程。
钢结构桁架的布置逻辑与大屋面天花三角形图案对应,天花的转换龙骨直接抱箍在钢桁架下弦,整体构筑层厚度不超过500mm,最大限度保证室内净高。卫星厅中央指廊区域净高达12~14m,指廊区域空间净高达6~10m,与T3航站楼指廊区域的室内净高相近。在东西双子星广场上空,通过结构设计优化,采用单层三角形网架,形成一个三角形“藻井”,使该区域室内净高达17m。围绕“藻井”边缘,设置环形LED屏幕,每个面积约380m,结合裸眼3d视频、艺术媒体播放、双子星广场,成为卫星厅内重要的亮点空间之一。
5 到港通道室内实景
6 原投标方案钢桁架拱结构室内效果图7 实施方案异型斜柱结构方案室内效果图
8 标准建筑断面
7 总结
随着航空市场的快速发展,航站楼建筑设计进入了快车道。深圳机场卫星厅作为航站区中央的建筑,是对T3航站楼国内候机指廊的补充,但没有完全沿用T3航站楼的设计风格。结合当下航站楼发展的趋势,它以全白的建筑外观、具有特色的鱼鳞式遮阳表皮、通透的建筑幕墙、自然质感的室内空间、简捷的流程及丰富的设施,创造了一种新的航站楼设计风格。通过巧妙的建筑、结构、幕墙、装修一体化设计,创新性地解决了建筑限高、施工工期紧张、严格造价限制等问题,创造了一个既代表城市个性,又满足“好建、好管、好用、好看”要求的城市门户。
1 张虔希拍摄
2 中国建筑第八工程局提供
3,5,10,11 陈维忠拍摄
4,6−8 广东省建筑设计研究院有限公司提供
9 李开健拍摄
项目名称:深圳机场卫星厅
业主:深圳机场集团
建设地点:广东省深圳市
设计单位:广东省建筑设计研究院有限公司、Aedas、兰德隆与布朗(美国)
主创建筑师:陈雄、周昶、罗志伟、陈艺然、林建康、李琦真、黄亦彬(广东省建筑设计研究院有限公司);Max Connop(江立文)、唐宙行(Albert Tong)(Aedas)
设计团队:李滔、伍思迪、吴杰明、赵一飞、王佳璇、李东、凌浩智(建筑);区彤、谭坚、罗赤宇、张连飞、戴朋森、林松伟、张艳辉、石煦阳、李文生(结构);梁景晖、赖振贵、戴力、李东海、钟可华、曹杰、张爱洵、刘雅琴(给排水);黄日带、李村晓、曾祥、汤志标、邝伟民、陈坚荣、郭永杰、罗程、郭鹏飞、伍嘉良(电气);何花、郭林文、许杰、何宝宏、张翔、屈永强、廖捷、郑瑞、向宇、邹永胜、何妞(暖通)
规划设计:兰德隆与布朗(美国)
景观设计:邬瑛、魏维轩、叶俊(建恒园林工程有限公司)
专项设计:深圳市市政设计研究院有限公司(捷运系统)、中国电子工程设计院有限公司(民航弱电)、民航机场成都电子工程设计有限公司(民航弱电)、奥雅纳工程咨询(上海)有限公司(行李系统)、上海赛驰标识设计工程有限公司(标识系统)
设计时间:2016.05 2018.07
建设时间:2019.01 2021.11
占地面积:16.3万m
总建筑面积:23.9万m
摄影:张虔希、陈维忠、李开健
9 指廊区域实景10 双子星广场单层网架屋盖及LED 屏幕实景11 三层中央大厅实景