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机场信息楼设计要素探讨以广州白云国际机场综合信息大楼工程为例

2021-01-05侯进晏晓波郭小牧

中国建筑金属结构 2020年12期
关键词:机场建筑设计

侯进 晏晓波 郭小牧

2014年11月“广州白云国际机场综合信息大楼工程”完成招标,经过3年的设计与施工,白云机场信息大楼在2017年年底竣工。该项目获得了中国勘察设计协会2019年度行业优秀勘察设计奖优秀公共建筑设计三等奖、广东省优秀工程勘察设计科学技术二等奖、最佳BIM专项应用一等奖、广东建工集团2019年度BIM技术应用竞赛一等奖和二星级绿色建筑设计标识证书。整栋大楼的正面如图1所示。

1.前期分析

现代建筑设计,要秉承绿色、环保、生态的设计原则,在体现建筑功能需求的前提下,更好地做到与周围环境的融合呼应,才能达到和谐共生的效果[1]。在展开项目设计之前,首先需要对建筑功能、地处的周边环境因素等展开调查(该项目地理位置平面如见图2所示),做好前期分析,具体包括以下几个部分。

(1)项目区位:广州白云国际机场南工作区是白云国际机场工作区的一部分,距广州市中心28km。位于机场航站楼南侧,为机场的配套服务区。南工作区位于机场净空障碍物控制面中的两内过渡面之间,净空要求57.9m。规划使用功能确定整个南工作区分区为:航空配餐区、综合办公区、办公服务区、市政配套区、航空公司基地区、综合服务区、供油区。

南工作区内交通复杂,交通流向有货运流、办公流、服务流、办公服务综合流。交通流管理组织互不干扰,形成高效便捷的交通组织系统。

(2)与绿化带的关系:本案位于南工作区A3地块内,中心景观带东侧,南边为综合办公楼,东面为正在建设的白云机场公安指挥中心,北临经七路。项目如何呼应周边建筑已形成的空间形态和界面形象,如何充分利用中心景观的渗透,成为决定项目优劣的关键因素。

图1 广州白云国际机场综合信息大楼

图2 总平面图

(3)周边建筑概况:综合办公区办公楼建筑以组团式布局,在风格、体量、色彩上协调统一,构建收放有序的空间序列。建筑形体平实简洁,突出机场航站楼主体建筑形象,沿南主进场路两侧立面应以“大气、精致”为设计主题,以均衡和谐的尺度节律、精确细腻的局部设计,充分体现精致、简练、清新、雅致的立面特征。

(4)交通分析:场地周边道路系统网状交织,交通便捷、通达性强。场地周边交通流向复杂,区内的大量货运流与办公人流必须纳入整个白云国际机场交通体系。规划既要考虑工作区内部交通的简洁顺畅,又要有序组织内外部交通衔接,保障内外一体通畅的形成。交通流向有:货运流、办公流、服务流、办公服务综合流。交通流管理组织互不干扰,形成高效便捷的交通组织系统。

通过对以上四个主要因素的分总结析,我们在本工程的设计要点上得出以下几点结论:

①项目场地位于南工作区中新景观带东侧,毗邻机场大道,应注重沿路的建筑界面完整性及建筑自身的形象。

②项目场地南邻白云机场股份公司,北为中国国际航空公司,东面为白云机场公安大楼,应注重与周边建筑在立面造型,空间关系等方面的协调。

③项目及周边建筑内外人车流线类型多样,应注重主次入口和地下停车场出入口的选择。

④项目是否白云机场股份公司办公大楼的预留口相衔接,如可充分利用西面的中心景观带。

2.案例分析、借鉴

2.1 参考其他案例

案例1:香港航空交通管制中心大楼

项目概况:香港东辉路7号,占地面积:29,800m2,建筑面积:41,142m2。

项目特点:民航处新总部大楼以一个鲜明、独特和开明的形象打造成航空界现代化的象征;规划发展设计中包括三座主要大楼,分别为航空交通控制中心、办公室、训练中心以及设施大楼。大楼之间将以天桥及地底隧道连接。

案例2:深圳市宝安区机场信息楼

项目概况:深圳市宝安区机场信息楼位于五道与宝安大道东侧交汇处,占地面积5307.49m2,建设规模为49552.62m2。

项目特点:地下二层和地上八层构成,为机场指挥控制中枢,承担着维护机场系统正常运转、应对机场突发事件的重大责任。

案例3:卢布尔雅那机场空中交通管制中心

项目概况:卢布尔雅那机场是斯洛文尼亚的卢布尔雅那的国际机场,位于卢布尔雅那北部大约26km处,建筑面积2350m2。

项目特点:空中交通管制中心以提供安全性和可操作性服务为主,24小时不间断运行,为旅客和员工提供舒适安全的服务。该中心严格按照安全性,功能性需求设计,同时也是斯洛文尼亚一个特殊的并具有象征意义的运输建筑。

2.2 经验总结

通过对以上三个类似工程案例的概况、特点的分析,结合本项目的功能需求、地理环境以及现代建筑设计发展的主流方向,得出本项目设计要重点把握住功能性与绿色节能设计需求的两大要点(室内实景如图3所示)。

图3 室内实景图

(1)功能性需求设计:内部功能的各种如层高,面积大小,环境条件等要求与建筑形体的组合。

(2)绿色性节能设计:利用建筑阳台和屋顶增加绿量,为使用者提供自然,舒适的工作与休憩空间。

3.设计策略

3.1 界面价值分析

(1)北面,机场南工作区主要干道。用地北侧临工作区主要干道,有利于建筑形象的展示以及机动车出入的需求。

(2)西面,南工作区绿化带。西侧为60m宽的绿化带,该界面适宜作为建筑的形象展示面,与城市空间产生良好的对话关系。

(3)东面,公安指挥中心。考虑与东侧公安指挥中心之间在空间上、形体上、功能上的相互协调。

(4)南面,机场综合办公楼。与南侧的机场股份有限公司之间,在界面与空间上形成协调、延续的关系。并加强功能上的连接。

3.2 体量处理

以“U”型方案为基础,既能保证北面及东面建筑形象完整性,又能与东面公安厅形成良好的围合空间。

3.3 总体关系分析

建设用地位于南工作区A3地块,西侧为连接城区与机场的重要道路,北侧为园区主干道。本案地理位置重要,与主干道之间的界面处理成为本案的关键因素之一。

(1)沿机场高速来向视角:人眼通常的视角范围为120度。站在该视角上,周边建筑形象界面非常完整,因此我们在考虑建筑体量时,尽量保持城市界面的完整性与南侧建筑的协调性。

(2)沿机场高速去向视角:基地处于园区干道的交汇处,是车流与人流的聚集处。因此本案的建筑应在交汇处形成可开放空间,有效地组织人流,并且建筑应提高视觉的冲击力,成为园区的标志性建筑之一。

(3)协调关系:建筑形态为“U”字型,形成的围合空间与地块东面公安厅相呼应,局部下调一层,与地块南面机场股份有限公司相协调。本案例建筑西侧局部突出,与南侧机场股份有限公司界面相统一,保证界面完整性延续,并形成入口空间。

3.4 设计理念

本案在整体设计上,积极应用了数字科技、行云流水、统筹协调三大理念:

(1)数字科技:白云国际机场综合信息大楼作为机场重要的建筑之一,内部功能与外部形象应相互协调,体现信息楼独特的个性。建筑内部在满足功能需求的同时,融入现代化的节能技术,体现其科技含量。外部造型采用整体化设计,体现科技建筑的特质。

(2)行云流水:以白云为灵感,将富有韵律的元素融入建筑设计,在形体的处理上打破横平竖直的线条感,将柔美舒缓的曲线融入其中,起到画龙点睛的作用,以契合白云国际机场的大环境。

(3)统筹协调:拟建用地区位特殊,毗邻机场股份有限公司以及公安指挥部。设计本着“统筹协调”的宗旨,在规划、建筑造型以及内部功能上与周边建筑相协调,形成和谐、有序的整体(室外实景如图4所示)。

图4 室外实景图

4.方案分析

本项目设计方案的分析,主要从以下几个视角展开:

(1)规划结构:中轴对称、围合布局。本案在规划上与东侧公安指挥部形成中轴对称的关系,“U”型的建筑形态与公安指挥部在空间上形成围合的对话关系,结合屋顶绿化的处理,丰富内部空间。

(2)空间形态:本案在空间上与东侧公安指挥部形成围合关系;在高度上,局部降低层数与南侧股份有限公司形成协调的空间过渡关系,并在造型方面延续了股份有限公司的形式,使本案建筑与周边形成和谐共生的关系。转角处的入口强化了空间的引导性,并与城市之间形成良好的对话关系。

(3)造型分析:本案的建筑造型延续了机场股份有限公司的立面形式,使两栋建筑有机地组合在一起,从西侧绿化带望去像是连续的整体界面,且不失自身的独特个性。道路转角处的处理手法,将“白云”、“数字科技”的理念融入造型中,使建筑形成流动的、富有变化的连续界面,并最终在转角处形成引导人流的入口空间。东侧界面的处理与公安指挥部的造型相呼应。围合的空间形式与公安指挥部形成对称关系,结合立体绿化的处理,使内侧的围合空间变得丰富、有生机。玻璃幕墙的材质形式,让空间变得通透,减少山墙面对内部道路的压迫感。

(4)功能布局:整合功能、合理分配。将各种功能空间进行归纳、梳理、整合,形成5大功能体块。把运行控制中心等大空间功能用房规划在建筑底层;信息处理等相关数据机房规划在建筑南楼;值班用房等人流较多的功能空间规划在北楼,靠近城市景观;并在两者之间通过办公室、会议室等空间相连,而顶层则放置了使用频率较低的档案室。

(5)车行交通:通达、快捷。地块北侧的经七路与东西两侧的园区支路,共同形成了建设用地的外部路网。车辆可通过西侧、北侧的车库出入口直接进入地下停车,高效、便捷。规划在南侧的道路可作为消防通道,并结合地面停车位,缓解办公停车的压力。

(6)车库出入口调整:原西侧车库出入口结合道路总长度为38.5m。车辆的出入以及出入口雨棚等问题,对本案的建筑形象、人员出入产生了安全隐患、建筑造型等方面的影响。因此,本案调整原西侧车库出入口形式,改成弯道下坡的方式,由西侧工作区支路直接进入地下。长度由之前的38.5m缩短至20m,以减少对本案人行出入口的安全隐患,以及造型方面的影响。

(7)地下车库连接:地下车库通过单车道连廊与南侧机场股份有限公司地下室相连。本案车辆可通过此通道以及北侧车库出入口进入本案地下室。

(8)人行交通:高效、安全。信息楼主入口位于地块西侧,与城市绿化带相结合,体现建筑形象并引导人流。东侧为内部专用的值班员工出入口以及机房、货物出入口,持专用门禁卡进入,保证安全的同时,分流部分专业人群。南侧为紧急消防疏散口。

5.景观设计

5.1 景观设计构思

景观设计以“数字雨”为概念展开设计,与白云国际机场综合信息大楼的定位相契合,体现信息时代、数字化技术的科技感。通过对概念的解构、提炼,铺装与绿化相结合的模式,自东向西形成连续的、有节奏感的整体景观形式,且能与建筑造型、西侧的城市绿化带相协调。

5.2 建筑与景观融合

“数字化”、“信息化”作为整个设计的主线元素,贯穿在每一个设计细节当中。景观作为整个方案重要的组成部分之一,与建筑的相互协调、相互统一是十分重要的。建筑与景观之间,自上而下形成连续的、有韵律感的整体[2]。

5.3 铺装设计示意

本案主要采用直线型几何图案铺装,与外立面相呼应,结合生态种植水池,展现以现代、生态的景观,满足集散、活动、休憩各类功能,同时也起到增加景观深度、丰富景观层次的作用。其中停车位的规划考虑到其合理的平面位置、与建筑的距离,本案中车位的布置呈平行式,使其主干道与建筑周围空间能形成环路,方便行驶。

5.4 植物设计原则

(1)因地制宜:因项目场地位于广州白云国际机场南工作区,对此,在规划设计中应选择适宜的植物种类(如抗风降噪、喜酸性植物等),在满足园林绿化的生态效应的同时,形成特色鲜明的办公景观。

(2)明确骨干树种:选择抗性强、观赏价值高的乡土树种,运用美学原理将其合理搭配,使平面绿化与垂直绿化相结合,形成综合楼外围丰富多样的软质景观。

(3)选择适宜植物:绿地内科学合理分布抗性及观赏性植物,充分发挥园林植物的生态及美学功能,为办公楼营造安全舒适的办公环境。

(4)科学运用植物:以规整型绿篱为主,乔木点缀搭配,速生与慢生、常绿与落叶搭配,建立稳定的复层结构,形成疏密有致、高低错落的地域性生态景观。

(5)营造季节特色:通过合理的植物配置,将植物景观色彩及姿态随季节演进,营造春花夏荫秋色冬青的景观环境。

5.5 本案设计结论

与一般植物景观营造相比,综合信息大楼周围的植物景观要具有针对性。办公楼西侧景观绿化带以防护隔离为主,选择抗污吸污及指示性植物,降低噪声污染,净化空气,为办公人员提供宁静舒适的工作环境;广场形象区植物设计依据场地形象及交通流线的需要,以规则式种植为主、自然式配置为辅的设计手法,增加观赏性,打造舒适宜人的办公场所;二、三楼屋顶分别设有屋顶花园,增加绿量的同时,满足员工的休闲休憩需要(实景效果如图5所示)[3]。

图5 室外实景图

5.5.1 办公楼前植物分析

(1)广场形象区:主入口是办公楼对外的重要窗口,因此在植物设计中,重点营造简约大气、充满地域性的景观氛围,以栽植规整型灌木及棕榈类植物为主。

棕榈类:华盛顿海藻、大王椰

乔灌层:小叶榄仁、四季桂、鸡蛋花、黑板树

地被层:变叶木、肾蕨、黄金榕、非洲茉莉、白鹤芋等

(2)景观绿化带:此区域分布于建筑西侧,旨在对综合信息大楼及周边进行防护隔离、映衬建筑外环境。植物配置中应选择防风、降噪及喜酸性等植物,并注重乔灌草层次搭配、速生慢生相结合的原则,科学合理的营造场地景观。

棕榈类:蒲葵、美丽针葵、狐尾椰子

乔灌层:美丽异木棉、凤凰木、大叶伞、鸡蛋花、艳紫荆

地被层:花叶良姜、黄金叶、银边麦冬、地被菊、海石竹

5.5.2 屋顶花园植物分析

以绿色草坪、自然观赏草、景天科植物及观赏性中小乔木为主的屋顶花园:

(1)主要采用一年生草本开花植物和色叶植物作为屋顶植物;

(2)采用多年生观赏草装点中低层屋顶空间,提供更多的视觉效果感受;

(3)将不同高度的小灌木和地被植物结合配置,形成植被的不同层次;

(4)配置部分浆果类植物,可以为都市里的鸟类提供栖息和觅食的场所,也达到一种自然和人共生的环境;

(5)有机地将各种设备和绿色地被植物结合,形成具有独特功能性的绿色屋顶体系。

6.建筑节能措施分析

6.1 绿色建筑二星评价标准

(1)绿色建筑的评价以建筑群或建筑单体为对象。评价单栋建筑时,凡涉及室外环境的指标,以该栋建筑所处环境的评价结果为准。

(2)对新建、扩建和改建的住宅建筑或公共建筑的评价,应在其投入使用一年后进行。

(3)申请评价方应进行建筑全寿命周期技术和经济分析,合理确定建筑规模,选用适当的建筑技术、设备和材料,并提交相应分析报告。

(4)申请评价方应按本标准的有关要求,对规划、设计与施工阶段进行过程控制,并提交相关文档。

6.2 绿色建筑评价指标体系分析

绿色建筑评价指标体系由节地与室外环境、节能与能源利用、节水与水资源利用、节材与材料资源利用、室内环境质量和运营管理六类指标组成。每类指标包括控制项、一般项与优选项。

(1)外遮阳。外遮阳是使用某种物理的方式阻隔太阳辐射热和太阳光线通过建筑外围护进入室内。建筑的能耗有50%以上是空调能耗,空调能耗的一半是因为门窗损耗的,因此建筑门窗外遮阳意义是非常大的。外遮阳系统,尤其是夏季,阻挡太阳辐射热进入室内和冬季避免室内热量损失的建筑节能设计有效方法之一,外遮阳装置还能提高居住的热舒适性和光舒适性。

(2)光导照明。光导照明具有节能、环保等多种优势。

节能:利用自然光照明,具有良好的隔热保温性能,不会给室内带来热负荷效应。

环保:组成光导照明系统的各部分材料均属于绿色产品。

健康:室内为漫射自然光,同时会隔绝大部分的紫外线,使少量的紫外线进入室内,抑制微生物生长,促进体内营养物质的合成和吸收,改善居住环境。

安全:不存在电力隐患。

光效光导照明系统所传输的光为自然光,且经过系统底部的漫射装置,进入室内的为光为漫射光,光线柔和,照度分布均匀。

使用年限:光导照明系统使用年限≥25年。

(3)环保建材。环保建材是指绿色天然,环保安全的建筑材料。

基本无毒无害型:石膏、滑石粉、砂石、木材、某些天然石材等。

低毒、低排放型:甲醛释放量较低、达到国家标准的大芯板、胶合板、纤维板等。

科学技术和检测手段无法确定和评估其毒害物质影响的材料:这些材料是无毒无害的,但随着科学技术的发展,将来可能会被重新认定。

(4)节能玻璃。节能玻璃通常指的是隔热和遮阳性能好的玻璃。使用这类玻璃可以大大减少住宅、办公大楼的耗电量,节省空调、暖气的使用费。在冬季,可以大大减少室内热量的逸出,夏季可以减少阳光进入室内。节能玻璃作为重要的建筑节能材料,在推进我国建筑节能方面发挥着越来越重要的作用。节能玻璃具备两个节能特性,即保温性和隔热性。

(5)种植屋面。在建筑屋面和地下工程顶板的防水层上铺以种植土,并种植植物,使其起到防水、保温、隔热和生态环保作用的屋面称为种植屋面。种植屋面可改善城市环境面貌,提高市民生活和工作环境质量;改善城市热岛效应;减低城市排水负荷;保护建筑物顶部,延长屋顶建材使用寿命;提高建筑保温效果,降低能耗;削弱城市噪声,缓解大气浮尘,净化空气;提高国土资源利用率。

(6)新风系统。

①中央管道新风系统:中央管道新风系统通过管道与新风主机连接。排风机运转时,排出室内原有空气,使室内空气产生负压,室外新鲜空气在室内外空气压差的作用下,通过进风口进入室内,以此达到室内通风换气的目的[4]。

② 单体新风系统:单体新风系统是近几年新上市的新风系统产品,包括壁挂式新风系统、落地式新风系统两款产品。其主体结构与中央新风系统并无太大的区别,不同点在于单体新风系统不需要复杂管道工程,安装方式十分简单,后期的维护成本也十分低廉。

(7)BIM。本项目是机场管理的核心,也是机场信息化的核心,各类管理系统的终端以及系统的服务器/主机都将部署于此,对系统运行的安全性、可靠性要求极高,此外因为本项目的AOC大厅有32m大跨度,距离现有建筑最近距离为12m,所以整个项目机电设计的复杂程度及难度非常高,结构设计、基坑设计要求也非常高。本项目在设计阶段和施工阶段采用BIM技术实现了土建、机电、装修、智能化一体化设计,进行三维碰撞检查,解决每个阶段的技术难题。

7.结语

本案例项目建成以来获得了机场方的高度认可。项目的建成是机场加强信息化建设、完善管理指挥职能、保障T1、T2航站楼顺利运营的需要,有效地提升了生产管理运营能力,提升了企业形象,满足对外展示企业文化的需要,有效地助力白云国际机场向“智慧机场”的战略目标大踏步迈进。

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