超大型航站樓設計實踐與思考——新白雲國際機場T2航站樓設計
機場建築
超大型航站樓設計實踐與思考
——新白雲國際機場 T2 航站樓設計
撰文 陳雄
廣東省建築設計研究院
我國航空業的快速發展對航站樓設計提出了許多新的要求，航站樓作為一種對城市和公眾影響力大、功能和流程複雜、系統和設備眾多、技術和材料比較新穎、投資和規模都較大的交通建築類型，也是多學科多專業協同一體化設計的建築典型。其設計值得我們進行深入地研究探討。
以廣州新白雲國際機場為例，在2017年旅客量超過了6500萬人次，已經超過1998年規劃的總量即5200萬人次，進入世界機場前13名。T2航站樓及配套設施是目前我國在建的規模最大的航站樓綜合體之一，T2航站樓一期（不含東四和西四指廊）面積超過65萬平方米，配套的交通中心（GTC）及停車樓達21萬平方米，總計建設規模超過90萬平方米，設計容量為年旅客量4500萬人次，目標是打造亞太地區連接各大洲新的航空樞紐，朝著世界級機場邁進。在設計方面必須融合眾多學科及複雜的技術體系，並在這些學科和技術的支持下大力創新，通過一體化設計才能實現上述的宏偉目標。
1、設計概念——雲的主題
「白雲」元素：從T1航站樓開始，建築師並沒有刻意提出一個具體的符號或主題，只是強調一種現代、簡潔、流暢、精緻的設計風格。隨著T2航站樓的創作，建築師抽取白雲元素，形成「雲」的主題。建築的造型和空間設計都表達出「白雲—雲端漫步—行雲流水」的動感，表達出「輕盈、漂浮、流動」的感覺，與機場航站樓的功能特徵非常吻合。
T2 航站樓鳥瞰——抽取白雲元素，形成「雲」的主題
「雙子星」航站樓：T2航站樓與T1航站樓和諧一致的建築造型，建構「雙子星」航站樓的完整形象，保留了弧線形的主樓、人字形柱及張拉膜雨篷這些特有元素，增加了體現嶺南地域特色的屋面花園及裝修設計。
白雲機場T1+T2航站樓整體鳥瞰
2、最為核心的功能工藝——樞紐型機場航站樓構型
「指廊式＋前列式」混合構型：航站樓構型涉及空側運行、陸側交通及航站樓流程等最為核心的功能工藝。新白雲T2航站樓採用「指廊式＋前列式」混合構型，具有飛機停靠面長，近機位多、近距離大機位多、旅客步行距離適中、國際國內互換方便等優點。
「指廊式＋前列式」混合構型
近機位機型組合：空側規劃需要保證飛機運行效率，保證近機位數量。T2航站樓一期工程的飛機停靠面達3 545m，包括64個近機位，其中國內機位共34個（31C、3E），國際機位共21個（9C、10E、2F），國內與國際可轉換的混合機位共9個（7E、2F）；二期建設中擴建的東四指廊和西四指廊將再增加26個近機位，總體規劃共90個近機位。
混合機位登機橋
混合機位概念：航站樓國內與國際運營高峰小時不同，為提高機位的使用效率，設計引入可在國內與國際運營之間進行轉換的混合機位概念，在流線最便捷、流程最短的前列式機位設置國內/國際可切換的混合機位，提高機位使用靈活性及旅客處理效率，滿足國際業務快速增長的需求。
南北貫穿式機場布局：航站區陸側交通規劃，設置了貫通南北的機場隧道及道路系統，確保新白雲機場與外部城市交通銜接的安全性。通過東西環路實現T1、T2航站樓分別與南北出入口的快捷聯繫，兩樓的交通互不干擾，減少車輛長距離繞行給機場環路帶來的交通壓力，達到了既有效分流車輛，又保障道路暢通的目的。
南北貫通的機場隧道穿過航站樓、交通中心及停車樓
便捷的首層交通換乘：T2航站樓到達層（首層）迎客廳與交通中心之間設置開闊的旅客大廳，組織人車分流的陸側交通。交通中心為旅客換乘各種交通工具提供了方便，其以「公共交通優先、大眾旅客優先、離港旅客優先、減少換層」為設計原則，公共交通（地鐵、城軌、市區大巴、長途大巴、計程車）前置，縮短了大部分旅客的步行距離。計程車位於國際國內迎客口室外，地鐵站廳和城軌站廳、市區大巴、長途大巴分列交通中心大廳的東、西兩側，有效分流旅客。私家車停車樓緊鄰交通中心，旅客可通過垂直交通核心到達各層車庫。
迎客大廳與交通中心的順暢連接
3、航站樓的功能基礎——旅客流程與行李流程
旅客流程設計和行李系統工藝設計是實現航站樓交通建築功能的基礎核心設計，它決定了航站樓內部功能組織框架，是影響航站樓運行效率的最重要因素之一。
國內混流+國際分流+混合機位：作為一個大型的複合樞紐機場航站樓，T2航站樓擁有各種類型的旅客流程，包括國內出港和到港、國際出港和到港，國內與國際之間的中轉，國際航班國內段等，各流程或交叉或聯繫或結合又形成新流程，錯綜複雜。我們採取了國內混流、國際分流、設置混合機位的策略來搭建航站樓的內部組織框架和樓層。
辦票大廳空間開闊，方向清晰
在辦票大廳北側的國際、國內安檢廳
單一方向策略：因流線眾多，為加強流線導向的清晰度，在流線設計上採取了單一方向、減少選擇點的策略。旅客進入辦票大廳後只有向前一個方向，不需做選擇即到達安檢廳，安檢後開始選擇登機口方向。
並置的安檢廳：T2航站樓設置了國際、國內並置的安檢廳，可以利用國際、國內高峰小時錯峰的特點，對安檢通道國際國內功能進行切換，解決特殊高峰時段（如春節）流量瓶頸問題。
三層平面圖
二層中轉通道：中轉流程是T2航站樓最重要的流程之一，其設計非常富有特點。國內混流候機層、國際分流到達層均設置在二層，國際轉國內聯程旅客到達、中轉和候機全程在二層平層解決，不用換層，方便快捷。
二層平面圖
國際國內單一迎客口：到達旅客也是從各個指廊匯聚到主樓提取行李，國際和國內各有一個迎客口，統一的到達廳與交通中心連通，空間結構簡單、方向引導非常清晰。
高效的行李系統及布局：T2航站樓採用國際先進的DCV小車自動分揀技術，分揀速度快、出錯率低、效率高。行李機房設置在首層，與機坪平層，行李車在機坪與行李機房間可快捷的平層高效運行。
首層平面圖
4、商業規劃——提高旅客體驗及非航收入為目標
非典型商業綜合體概念：根據對國際國內機場不同案例及對商業中心的研究，提出了獨特的航站樓商業概念——非典型商業綜合體。航站樓的重中之重是旅客流程，旅客聚散集中，旅客流動性高，停留時間短。因此，為了達到增加非航收入的目標，在和商業顧問共同研究之後，從多方面創造了不同於國內其他樞紐機場的航站樓商業布局模式：整合旅客流程，合併商業動線；創造躍層中庭，營造商業氛圍；組合功能布局，控制業態配比；引入生態綠化，優化商業環境。
國際免稅商業與旅客流線緊密結合，並引入綠化景觀
國內商業區創造躍層中庭，營造商業氛圍
5、實現建築形象與空間形態——外圍護結構系統設計
建築風格協調統一：T2航站樓在總體布局上與T1航站樓連成整體，維持南北中軸對稱，建築風格協調統一。T2航站樓採用容易實施的適度非線性三維曲面設計。正面改用Y字形柱，將原來的人字形柱升至高架橋以上，更加完整體現支撐體系的造型。保留張拉膜雨篷這個功能構築物，也是正立面的重要造型部分。正立面採用垂直幕牆替代了T1的外傾式錐形幕牆，有效降低實施難度及造價。
T2 航站樓與 T1 航站樓建築風格協調統一
5.1金屬屋面系統
適度非線性三維：T2航站樓建築形態採用適度非線性三維，既實現了建築造型與空間建構的要求，也為工程造價控制和縮短施工周期提供技術可行性。拱形屋面造型連續流暢，主樓和連接樓相連一氣呵成。主樓屋面每18米布置一個條形玻璃天窗，指廊屋面的中間布置一個條形玻璃天窗。經過仔細的計算核實排水坡度，對屋面曲度進行微調。全部採用外天溝以避免漏水。採用鋁鎂錳合金直立鎖邊屋面板系統。這種系統是成熟的技術，滿足造型找形、隔熱保溫、排水防水、自然採光各種功能需求，施工周期短，施工和維護都很方便，造價可控。
屋面造型連續流暢，主樓和連接樓相連一氣呵成
5.2 幕牆系統設計
模數化概念：T2 航站樓採用橫明豎隱的玻璃幕牆，玻璃板塊尺寸為3m×2.25m，高度分格與層高模數2.25m相同，主要層高包括4.5m、9.m、11.25m，寬度分格與平面模數相同，主要柱網是9m、18m和36m。二次結構採用立體鋼桁架為主受力構件，橫向鋁合金橫樑為抗風構件，豎向吊杆為豎向承重構件。鋁合金橫樑與水平遮陽板一體採用擠壓鋁型材。豎向吊杆藏於玻璃接縫中，整個幕牆單元具有通透感。立體鋼桁架結構無需水平側向穩定桿，幕牆整體感強、通透美觀。
主樓局部——流暢的弧面檐口、人字形柱
主樓幕牆局部
主樓與連廊轉角
多功能的幕牆系統：設備管線與幕牆二次結構相結合，將管線埋藏於U型結構內，正面再用鋁扣板遮擋。為配合消防排煙的需要，須開啟一部分幕牆。按照排煙面積計算，需要開啟扇的角度達到60度，因此採用可以大角度開啟的氣動排煙窗。廣州夏熱冬暖，西側的遮陽措施非常重要。T2 航站樓選用了機翼型電動可調遮陽百葉。有0°、30°、60°和90°四個角度。百葉選用微孔板，可以達到遮陽且透影的效果。
設備管線埋藏於幕牆二次結構內
電動可調外遮陽百葉
5.3 張拉膜系統設計
大面積張拉膜雨蓬：這一直是是白雲機場特有的設施和標誌之一，非常適合嶺南地區的多雨炎熱氣候。從T1航站樓到T2航站樓的車道邊都覆蓋了張拉膜雨蓬，為旅客遮風擋雨遮陽，可以在不好的天氣下從容上下車。
膜結構設計採用骨架膜結構，骨架採用鋼結構，重點部位採用鑄鋼節點，膜材採用PTFE膜材。
出發車道邊與車庫屋面覆蓋的張拉膜雨蓬
6、建築、裝修與結構的一體化設計
網架體系+鋼管柱：與T1航站樓相比，T2航站樓結構體系做了重大調整，採用普通成熟的網架體系，辦票大廳柱網橫向為36m，縱向為53m+45m+54m，在縱向大跨處做加強網架處理，更加經濟且滿足工期要求。採用鋼管柱以縮小截面，並且把大廳中間的兩排柱子收藏在12個辦票島里，在旅客的主要活動範圍里完全沒有柱子阻擋。指廊柱網縱向18m，橫向35m和45m，柱子分列指廊兩側。
漸變旋轉式吊頂：裝修設計與建築的動感造型一氣呵成，同樣表達出「輕盈、漂浮、流動」的感覺，而且與結構形狀相適應。以辦票大廳的吊頂為例，採用36m單元的波浪造型，簡潔而富有動感，包絡了結構的加強網架，以3000mm長、500mm寬、50mm高的條形鋁合金板每5度漸變旋轉定位及安裝，在條形天窗下儘可能通透，沒有天窗的部位則是平頂，既解決了天窗採光要求，也避免了完全暴露網架，形成完整而富有動感的室內空間界面。
辦票大廳吊頂設計
吊頂分解示意圖
辦票大廳吊頂光照分析圖
施工中的辦票大廳
從辦票大廳看幕牆和張拉膜雨蓬
7、節能環保為導向的綠建設計
綠色三星航站樓：確定國家綠色建築評價三星為綠建設計目標，成為航站樓綠色建築的案例。航站樓空間體量巨大，外維護結構材料選擇與設備選型是建築節能的關鍵。
自然採光：結合空間尺度及平面功能對項目中的典型功能空間進行自然採光專項設計，航站樓出發大廳及指廊候機廳均設置採光天窗。交通中心地下停車場設置採光井改善地下空間的自然採光。
明亮的國內商業區
引入自然光的候機廳
嶺南特色屋面花園：對於位於航站樓內部聯檢區等通風條件較差的區域，通過設置可供旅客休憩的富有嶺南特色的屋面花園加強自然通風，改善建築用能效率和提高室內空氣品質。
屋面花園加強自然通風，提供富有嶺南特色的空間體驗
太陽能利用：廣州地區太陽高度角較大，太陽輻射總量與日照時數均充足。充足的太陽輻射和日照為太陽能的利用創造了良好的條件。T2航站樓的計時旅館、頭等艙及商務艙區域採用太陽能加熱泵熱水系統，太陽能熱水用量占建築生活熱水消耗量的72%；航站樓安檢大廳上方金屬屋面採用太陽能光伏發電。
金屬屋面的太陽能光伏發電板
8、結語
大型航站樓建築設計是多學科融合與創新的典型例子，需要建築師深入理解航站樓各方使用的需求，還要與其他各專業顧問密切配合，必須融合眾多學科及複雜的技術體系，並在此基礎上進行大力創新，通過多學科多專業協同一體化設計，才能夠實現航空門戶交通樞紐的高水平目標。
施工中的張拉膜雨蓬
業主：廣東省機場管理集團公司
T1航站樓
建築設計：廣東省建築設計研究院、PARSONS
總負責：陳雄、劉蔭培
建築師：陳雄、劉蔭培、郭勝、潘勇、周昶、李琦真、肖苑、Mark等
規模：52萬㎡
設計時間：1998（一期）、2006（擴建）
建成時間：2004（一期）、2009（擴建）
T2航站樓+交通中心
建築設計：廣東省建築設計研究院
總負責：陳雄、潘勇、周昶
建築師：陳雄、潘勇、周昶、賴文輝、郭其軼、易田、鍾偉華等
規模：90萬㎡
設計時間：2006~2016
建成時間：2018
陳雄
廣東省建築設計研究院副院長、總建築師，全國工程勘察設計大師。代表作品：廣州白雲國際機場遷建工程（T1航站樓+航站區）、廣州新白雲國際機場擴建工程（T2航站樓+交通中心）、深圳機場衛星廳航站樓、潮汕機場航站樓、湛江機場航站樓、廣州亞運館（亞運城綜合體育館）、廣州市花都東風體育館、惠州市金山游泳跳水館。
來源：《建築技藝》雜誌
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