谢向阳
摘 要:通用机场航站楼设计中建筑的构型、旅客进出港流程、行李系统的设计等往往是设计中的重点;如何确定建筑的构型及流程方式是航站楼设计首要面临的问题,航站楼的造型设计宜采用简单大方的形体、富于流动感的线条和现代化的立面形式,使航站楼形象大气而不失地方特色,粗犷而不失细腻,因对造型、流线的要求航站楼大空间如何兼顾消防也是设计的一个难点。
关键词:航站楼、构型、建筑设计、建筑细部、施工实践
一、概述
随着我国民航事业的发展,越来越多的航站楼纳入国家的发展规划当中;航站楼通常作为一个城市的地标建筑:其设计通常要做到功能完备、以人为本、地域特、效益提升;同时需要做到结构与形式的统一,且为扩建预留弹性。但在通常的设计中,我们往往能够兼具其一而忽视其它的方面,如造型和结构的统一、功能空间和消防的统一、,经济性和人文的统一;想要做到这些不但需要丰富的专业知识,同时需要通过工程实践,不断的加强认知。
通用机场航站楼设计中建筑的构型、旅客进出港流程、行李系统的设计等往往是设计中的重点;如何确定建筑的构型及流程方式是航站楼设计首要面临的问题,航站楼的造型设计宜采用简单大方的形体、富于流动感的线条和现代化的立面形式,使航站楼形象大气而不失地方特色,粗犷而不失细腻,因对造型、流线的要求航站楼大空间如何兼顾消防也是设计的一个难点。
在充分尊重设计意图的基础上,统筹安排、有效地完成航站楼的建设至关重要,通过施工中反馈的技术问题,能够更好的完善航站楼设计工作,加强对航站区总规及各要素、流程的了解,对建筑构造的细节:如金属屋面、幕墙的安装、设备安装产生更直观的认识,进一步理解保温、防水等材料的运用,使设计人员对航站楼等大空间建筑宏观上有更准确的认识,笔者以自己参与的“赞比亚 肯尼斯卡翁达国际机场升级扩建项目”及“多哥洛美纳辛贝埃雅德玛国际机场扩建及现代化改造项目”为例,对中小型航站楼的设计及施工中的相关技术难点做简要的浅析。
二、通用机场的构型要素
在通常的设计中,航站楼的构型受限于滑行道等级、站坪的构型等相关因素,在满足总体规划的基础上,综合考虑场内外交通、旅客进出港流程等条件,来确定航站楼的基本构型:对于中小型机场,以笔者的经验,特别是5万平方米以下的航站楼,通常较多的设置为前列式,这是一种成熟的构型;主楼与指廊分离,航空公司、机场办公、各设备用房、行李系统等相对集中;建设简单且易与扩建。但这种方式随着规模的增加,机位的增多则会对站坪空间造成一定的浪费;占用陆侧宝贵的用地,通常需要布置航管楼塔台、货运库、机场生产辅助用房等设施。因此在5-10万平米的航站楼中,前列式和指廊式的构型基本可以满足要求,但当大于10万平米的时候,一般多为长、多指廊式。
三、航站楼的功能与造型浅析
航站楼作为一个地区的标志性建筑,通过机场的飞行区等级及年旅客吞吐量预测出航站楼面积后,确定完构型,其航站楼的整体造型已基本有了雏形,主楼与指廊两部分:通过航站楼的旅客进出港流程,一般对于面积较大的航站楼基本上均为两层半式设置,至于是否设置高架桥则需要统筹考虑;出发与到达层在竖直方向上进行分流,而国内国际在同层进行分流,旅客通过夹层近机位登机廊进行到达、中转、换乘等操作。但现在越来越多的机场在尝试国内旅客到达出发在同层混流,且越来越成为趋势,这看起来违背了我们以前的设计原则,但是时代在进步,不同的方式有不同的优缺点,这是商业经济性与便捷舒适性的一种较量,设计也在与时俱进,作为典型代表北京大兴机场,相信众多旅客都深有体会。
我们通过旅客高峰小时人数等确定旅客值机柜台及自助值机的数量后,再通过流程基本可以确定航站楼的功能;机场的指廊作为候机区,不但是流程功能的延伸,同时也是航站楼立面造型的一个重要因素,航站楼的值机大厅、候机厅通常为大空间构型,在设计时通常会在屋面设置采光天窗,天窗通常不仅仅用于采光,更能兼具排烟等功能,同时丰富航站楼的造型,增加质感。
航站楼造型设计不仅要体现现代化,更要兼具地域特色,以笔者参与的“多哥洛美機场扩建”与“赞比亚国际机场航站楼扩建”均属于非洲一带一路项目,业主方对航站楼整体造型的寓意特别看重,通过主楼与指廊的变形,流畅的大空间网架结构,平滑的线条,以达到象征的寓意。
但是皮和骨的协调,却并不一定都能做到完美,在多哥航站楼设计及后续的施工安装中笔者一直有个遗憾:
1、在最初的钢结构网架设计中,网架的球型节点和腹杆由于保守和功能空间的限制,设计的过大过粗,造成了整个屋面网架过于笨重。
2、指廊端由于要达到设计意图,整个指廊的屋面卷曲延伸至二层一侧的地面,造成本不是很宽裕的指廊被延伸下来的网架占据了一部分空间,同时导致部分风管、电气桥架施工安装困难。
当再次面临这种问题时,在“赞比亚国际航站楼”的设计中我们充分吸取了这种教训,最终取得了不错的效果,近三百多米流畅、纤细的网架不作为结构的构造,同时展现了一种韵律美,到达了形式与功能的完美统一。
四、航站楼的流程功能与大空间消防分析
航站楼属于功能特殊的建筑,一般情况下需满足《建筑设计防火规范》GB50016-2014(2018版),但因流程的特殊性,涉及到安检、边防、海关、行李进出港的输送系统,特别是值机大厅与候机大厅均属于超限的空间,在防火要求上难以满足建规的要求,在17年之前,《民用机场航站楼设计防火规范》未施行之前,均需要做消防性能化分析,根据内部功能房间的不同,进行组团(商业、餐饮、办公、设备用房等),根据组团的不同使用性质确定不同组团的位置,并通过火灾模拟确定组团间的合适间距,确定大空间的高度与大空间内疏散口与安全出口距离之间的关系,而航站楼因登机口可以作为特定的疏散通道而使其又与普通建筑相比更富有灵活性。
在布置航站樓内疏散出口的同时我们要遵循“安全第一”的原则,即陆侧与空侧必须完全隔离,疏散要让位于安全,这点不少设计者在初时很容易遗漏,中小型机场的空陆交界处陆侧一般集中于机场、安检办公、设备房间,而空侧往往是商业、头等舱等,此处人员密集,因疏散因不能交叉,安全问题突出,是设计中需要重视的难点,我们在布置的时候需综合考虑,采用不同的设计手法,如引入门禁、消防联动等措施,但同时涉及到机场运营管理等事宜,不同的方式可能会产生不同的问题,因此在可及的情况下,尽量规避这种状况。
五、以工程实际为例浅谈航站楼设计与实践中的问题
在航站楼的建设过程中,往往会产生很多意想不到的问题,有些是因为施工组织计划不完善,也有许多是设计之初的不完善,往往最后的实际效果并不能达到我们最初的预想,让工程反馈设计,再加以完善,这是很有必要的。在“多哥洛美机场扩建”“刚果机场航站楼”的建设过程中,在行李分拣大厅中的混凝土地面做法中,地面的防水设计中,最初我们采用的是水泥基渗透结晶型防水涂料(CCCW),但是在后期的运行中我们发现效由于其延展性较差,随着地面的长期收缩变形,防水效果遭到破坏,效果并不理想,后来的工程中我们改用为SBC防水卷材和聚合物水泥基防水涂料。同时在地面做法中由于此处地面的耐磨性、不起砂的要求,在不使用环氧地坪漆的情况下,在混凝土中添加剂,产生防油、致密的晶体以达到同样的效果;在因此细部构造的设计中设计者了解在了解其功能和材料的特性的情况下需仔细斟酌,以避免不必要的返工和损失。
在“赞比亚航站楼”的设计中我们确实规避了类似的问题,但另一方面我们同样遇到了困境,在航站楼首层行李提取大厅中,因其为密闭空间,在照明设计中,设计的照度值根据经验在满足规范的要求下预留了一定的富余,但实际效果仍然远低于预期,虽说最后予以解决,单不得不说设计初考虑的不够详尽,是一种遗憾。内部墙体的设计的纹理、风格也因为最终装修材料的纹理材质与设计意图相差较大,工艺不能达到我们的理想,造成了最终的装修风格和效果不尽人意,这都需要我们在设计中进行反思。
在“多哥航站楼”暖通设计中,因空侧候机区维护结构为玻璃幕墙,在后续的调试过程中我们发现,出风口规定的范围内的实测温度与设定值有一定的偏差,同样的问题也出现在不同的强弱电机房、UPS间,特别是空间狭小的地方、设计中的冷风量并不能达到很好的效果,实测的温度值明显偏高,以至于不得不采取相应的解决措施,这些都是经验教训,在我们的下一次设计中都是很好的参考。
在笔者参与的这些航站楼建设过程中,面临的不仅有施工与设计的矛盾,还有中方与外方的理念的差异;如何调整我们的认知要求与业主方对细节、舒适度的追求也是我们所面临的问题,这种问题在国内不同的工程中同样存在,特别在在飞行区滑行道中线灯双回路的设计问题、在航站楼后期运营管理中,业主方以运营的角度提出使用便利性、舒适性的问题都值得值得我们深思,我们的设计者在设计中追求宏观气势,恢弘大气,当然这对于航站楼的设计是很有必要的,但往往会忽略对细节的关注,有时候我们不是不去考虑,可能因我们的经验、进度等一些其它原因而考虑的不够周全,就造成了我们设计不够细腻、缺少人文关怀。
特别是机场无障碍设计中,可以说在国内仍然是个短板,不单局限于中小型机场,包括北京T3、白云、深圳等机场都做的不是很理想,在前期的中国机场协会举办的“机场无障碍专题设计”让我们对这一现状有了更加深刻的认识,回头看去,以往的设计中在无障碍设计中确实存在很多缺失。
六、施工与设计的相互影响
中小型航站楼在建设的过程中,我们不但要做好设计这个重要的环节,同时一个优秀的施工单位、合理完善的施工组织计划,不但能减少工程建设中的失误,减少摩擦成本,同时能对设计中的一些问题提出新颖的解决方案、反馈设计、完善设计。
七、展望
航站楼由于功能的复杂性,旅客的旅客值机系统、行李系统、标识系统等由于篇幅原因就不做赘述,在中小型航站楼的设计过程中,作为一个设计者,我认为我们不但要掌握其设计的基本要点,在满足功能、造型的基础上,尽可能理解其设计原理,同时尽可能做到细腻而不失人文关怀,经济而不乏便捷舒适;这些看似空洞的话语其实隐藏的是一个设计师的设计素养,在民航大发展的时代,越来越多的机场面临着智能化的改造需求。
这就需要我们与时俱进,不停的学习,对新技术、新材料、新的理念保持敏感;对航站楼的构型、空间结构、建筑材料、设备安装尽可能有一定了解。在条件允许的情况下,深入现场、把握细节,将工程经验与设计验证不断地进行融合,提高自我,这注定是一个长期的过程,在新时代,作为一名设计师,希望能够不断地提升自我,为建设“平安、绿色、智慧、人文”四型机场而贡献一份力量。