汕头市苏埃通道工程通风塔南塔设计方案浅析

牛 帆

(湖南省交通规划勘察设计院有限公司,湖南 长沙 410008)

1 项目概况

汕头市苏埃通道工程项目位于已建的海湾大桥和磐石大桥之间，是广东省及汕头市重点工程。工程路线全长6 680 m，隧道长5 300 m，项目起点位于龙湖区天山南路与金砂东路平交口，终点与虎头山隧道相接。设计速度为60 km/h，双向六车道。项目总投资57亿元。项目于隧道南岸南滨路风光带内及北岸华侨公园内分别设置一座风塔，风塔位置见图1。

隧道风塔是整个隧道工程的关键组成部分,在隧道运营中向隧道内输送新鲜空气并根据计算机的指令及时排除有害气体以保证隧道通行能力的正常发挥[1]。隧道风塔的体量大，易形成地标性的建筑形象，对周边景观，特别是本项目所处的海岸景观影响很大。本设计在满足隧道通风塔建筑功能需求的基础上着力探索将隧道风塔与城市文脉、场所、环境相契合，形成融洽协调并具地域特色的景观空间界面。

2 设计思路

2.1 景观与建筑的和谐共生

2.1.1 城市文脉

《汕头市城市总体规划》提出汕头的城市性质为全球潮人之都、国家经济特区、粤东中心城市以及以中华潮人文化与经济为特色的海上丝绸之路与台海经济圈支点城市之一。汕头是潮汕文化之都、海上丝路门户，具有陆地文化与海洋文化相融合的特质。这里有夸父逐日，知其不可为而为之的气概；有百年商埠，守望乡愁，兼容并蓄的情怀；有与时俱进，不断进取的精神。我们从汕头城市文脉中提取了“潮水”“潮村”“潮塔”等代表元素。

潮水——汕头作为海湾城市，这里的一波一浪都承载着大量传统文化与精神财富，是潮汕人乡愁的寄托，是潮人乡村文化的“根”。

潮村——潮州古村落有着非常丰富的形式，潮汕村落聚集了大量的华侨，他们为侨乡带来了巨大的影响，也造就了侨乡城镇独特的建筑风格，骑楼商业街和住宅是华侨文化的代表建筑形式[2]。

潮塔——潮汕地域三面靠山一面临海，古代虽然交通不便，但仍阻挡不了中原文化的影响，潮汕塔也与中原塔建筑文化一脉相通。中原木塔斗拱的精巧，檐、栏的婉丽，藻井的绘饰，潮汕的砖石塔都加以仿效。

2.1.2 场所环境

苏埃通道位于贯通城市南北的大动脉上，由北而南，连接了承载传统历史的百年商阜北岸主城区和高速发展的现代化南岸城区。这条轴线隐含了从历史记忆到未来希望的文化序列，项目设计的两座风塔就位于历史记忆、未来希望的南北岸连接点上。

2.1.3 设计思路

隧道风塔建筑体量较大，这往往难以和周边环境融合、协调。在处理手法上常采取2种方法：一种是“隐”的处理手法，风塔和周边的新建建筑合建，使它成为新建筑的一部分；另一种是“显”的处理手法，凸出高风塔形体，赋予雕塑或城市小品的含义，使之成为城市地标性构筑物[3]。本项目的南北岸风塔位于河滨和公园内，环境较为空旷，风塔自然独立凸出，通过提取城市文脉和场所精神的重点要素，并以之为主题塑造通风塔。

风塔经过多轮方案比选，经汕头市民公开投票，最终确定南岸风塔设计为“海丝门户”，引入“一带一路”的概念，与周边环境融洽协调，北岸风塔设计以侨乡文化、中西文化为切入点，以潮汕居民中的莲花柱进行提炼创造出“刻画历史”的形态。

“海丝”门户：位于具有国际化色彩的濠江城区的南岸风塔，采用了比较现代的形体构成手法，通过体块扭转、表皮变化形成极具张力的动态空间，体现如海水般丝绸的柔美和飘动，丝绸好像是从海面延伸或生长出来的一样，体现出海上丝绸之路重要门户的标志性，表达出潮汕文化传播到世界各地的影响力，也预示着在“一带一路”的时代背景下汕头新一轮的发展浪潮，南岸风塔效果图见图2。

“刻”画历史：位于百年商埠的北岸风塔，融合了汕头传统民居建筑风格的特征。汕头民居是具有浓郁中西合璧做法的侨乡特色，民居建筑莲花柱在中式建筑形式中糅合了欧式的柱式元素。设计时提取了其中柱子的做法，柔美的传统木柱与刚性的罗马柱式有一个很好的结合，形成一种带有柱身竖向凹槽的莲花柱形式。将这种元素应用于设计中，以一种相对静态的构成表达出刻画历史的归属感以及推陈出新的兼容性，北岸风塔效果图见图3。

2.2 隧道通风要求与建筑造型结合

根据隧道专业要求，按6 m/s风速控制，南岸风塔净过风面积应不少于75.5 m2。在风塔顶部设置遮雨棚，废气从顶部侧向排出，风塔侧面出风考虑设置百叶应除以折损系数0.7，约110 m2。设计时力争将建筑造型与通风的功能需求相结合，采用了双层通风口的形式。在风塔内部混凝土筒上部开设侧向开口，并加设防雨百叶防止雨水进入风塔内部，另外在外层的玻璃幕墙上开设一定面积的通风洞口，并将其与玻璃幕墙进行了渐变式的连接，经过多次反复的推敲和测算确定了最终的幕墙造型，见图4。

2.3 亮化设计

2.3.1 灯光色调选择

南岸风塔的亮化设计从城市形象中提取了“活力色—米白色”“海洋色—蓝色”“民居色—橙红色”三种主色调，亮化效果示意图见图5。

“活力色—米白色”：南岸风塔位于汕头市滨海景观带以跳水馆为中心的“运动活力区”，采用以静态泛光灯为主的米白色，整体较为明亮。根据不同时间可以展示以点光源为主的“群星闪耀”效果以及灯带为主的“蜿蜒向上”，展现出现代城市简洁、繁荣的特点。

“海洋色—蓝色”：汕头属于沿海城市，海洋文化是汕头地域文化源头之一，因此，蓝色灯光以动态的海浪图形与水泡图形表现海洋特点。

“民居色—橙红色”：潮汕地区传统民居屋顶常常采用红色、橙色屋瓦，红色与橙色成为潮汕地区传统民居具有代表性的一种色彩。因此设计采用动态向上的橙色泛光灯带来勾勒出风塔“海上丝绸”的变化轮廓线条。

2.3.2 灯光控制方案

考虑到减小对居民生活的影响，平时采用白色静态灯光。周末采用蓝色动态灯光，丰富周末休闲气氛。节假日采用橙色动态灯光，并且在重大节假日可以形成楼体灯光屏动态效果，可呈现艺术图案、文字、视频等画面，展现塔体在夜晚缤纷多彩，绚丽夺目的姿态，烘托节假日的喜庆氛围。

3 设计难点

3.1 钢结构旋转幕墙设计

风塔结构类型为钢结构、混凝土混合结构形式。内部为混凝土核心筒，外部为轻钢管桁架的混合结构，嵌固端为隧道顶板。混凝土结构高度59.8 m，直径10.1 m，钢结构高度66.6 m。设计时在满足通风塔通风面积的前提下尽量缩小体量，一方面使风塔形象更挺拔，另一方面减小结构挑出长度，有利于结构稳定。

外围方形幕墙与核心筒之间确保爬梯检修空间以及结构桁架空间，确定了13 m×13 m的幕墙结构尺寸。外部的钢结构幕墙为旋转向上的姿态，为了简化设计及施工难度，我们在设计时将60 m的结构主体划分为20个单元，相邻单元高度为3 m，相邻单元以核心筒中心为圆心，从下至上逆时针旋转4.5°，60 m高度内一共旋转90°，从而得到设计的曲面形体，见图6。

在幕墙设计时，将每一个3 m高的单元空间分解成四个相同的空间四边形幕墙单元，进一步模块化设计及施工，见图7，图8。

3.2 幕墙光污染控制

3.2.1 控制光污染

在保证照明功能和景观要求的前提下，防治夜景照明产生光污染。夜景照明采取完整的、可靠的技术措施，保证光源的色温、照度等都在可控范围。

结合南滨路景观乔木遮挡，防止对行驶车辆的眩光影响。

采用6+1.52PVB+6钢化夹胶玻璃，控制玻璃可见光反射比不大于0.16，减少眩光影响。

3.2.2 光污染计算

依据GB/T 18091—2015玻璃幕墙光热性能，运用斯维尔光污染计算软件模拟玻璃幕墙的有害反射光对周围环境的影响，并通过计算玻璃幕墙对驾驶员连续有害反射范围来评价光污染程度。计算得出的分析表显示南岸风塔玻璃幕墙对驾驶员的连续最长有害反射为41 m。满足《玻璃幕墙光热性能》4.12的规范要求：“玻璃幕墙对机动车驾驶员眩光干扰的限值要求,在驾驶员前进方向垂直角20°，水平角±30°内，行车距离100 m内不应造成连续有害反射光。”

4 结语

城市地标性的景观建筑除了本身建筑功能以外，承载了更多的文化精神。因此在设计中应当注重对当地城市文化场所环境的提取或呼应，尊重传统文化，顺应城市文脉，返璞归真，彰显城市精神。另外建筑设计不应脱离建筑功能，一味追求建筑形式，而应当注重建筑功能与形式的连接，工程技术与设计艺术的融合。