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[摘要]
运输机场是国家综合交通基础设施的重要组成部分,是民航最重要的基础设施。据统计:“十一五”时期,我国航空业务规模快速增长。2010年,完成运输总周转量538亿吨公里、旅客运输量2.68亿人、货邮运输量563万吨,五年年均分别增长15.6%、14.1%和12.9%。航空运输旅客周转量在综合交通运输体系中的比重提升2.7个百分点。
而作为机场重要组成部分的航站楼及其建筑结构设计意义重大,本文围绕着机场航站楼的特点,探讨了航站楼在建筑结构设计方案的确定过程中需要注意的问题。
[关键词]
机场 航站楼 功能区 设计
中图分类号:V35 文献标识码:A 文章编号:
引言
航站楼是集中体现机场服务水平的重要功能性建筑。由于航站楼的直接服务对象及其位于机场陆、空结合点的特性,航站楼的设计既要反映交通建筑物的方便、快捷,造型简洁、明快,突出功能性建筑的特点,更要具有时代气息、或反映当地的风俗和文化底蕴,成为当地城市风貌的缩影。
航站楼建筑结构设计首要先根据概念设计的原则及航站楼的建筑面积、构形、功能区、造型等确定建筑结构方案;然后进行结构计算,并通过各种重要参数,对计算结果进行分析,判断结构布置是否合理。结构设计必须经过大量的计算—分析—调整—再计算,尽可能使这些参数在合理的取值区间,以此保证建筑结构方案的合理性、安全性。
一、航站楼建筑方案的确定
1、航站楼的建筑面积
航站楼的建筑面积取决于建设目标年典型高峰小时旅客吞吐量和年旅客吞吐量,为满足工艺流程需要,航站楼建筑面积不宜小于2000平方米,按典型高峰小时旅客吞吐量估算航站楼建筑面积的指标宜按表1执行。
表1 旅客航站楼建筑面积指标(㎡/人)
旅客航站区指标 3 4 5 6
国际及港、澳、台部分 28~35 28~35 35~40 35~40
国内部分 20~26 20~26 26~30 26~30
2、航站楼与站坪的构形
航站楼与站坪的构形在平面布局上可选用前列式、指廊式、卫星式等,航站楼在旅客流程上可选用一层式、一层半式、两层式、多层式,旅客航站楼与站坪的构形根据机场性质、航站楼的规模确定,宜按表2执行。
表2航站楼的构形
旅客航站区指标 航站楼平面布局 航站楼建筑构形
3 前列式、短指廊式 一層式、一层半式
4、5 指廊式、前列式及两者结合式 一层半、二层式
6 卫星式(集中式航站楼)、单元式航站楼 二层式、多层式
3、航站楼的功能区
航站楼是乘机旅客和行李转换运输方式的场所,其内包含了各种办理乘机手续的设施。航站楼的使用者除机场当局与航空公司职员与特许经销者外,一般可分为三类:出发旅客、到达旅客以及中转旅客。这些可统称为航站楼的“顾客”,这些顾客在航站楼的活动是各不相同,即流程不同,通过这些旅客的不同流程在航站楼内布置了下列设施:
(1)航空公司用于办理机票事务、行李交付、航班动态以及行政人员和设施的办票柜台和办公室。
(2)航站楼服务场所,包括公共的和非公共的场地诸如特许经营、给旅客与迎送者提供各种便利的场所、配餐场所以及食品和杂物贮藏所。
(3)用于旅客和迎送者等候及流通的大厅。
(4)为旅客和迎送者使用的公共流通空间诸如楼梯、自动扶梯、电梯和过道。
(5)出港行李的场所,它是用来为离港航班分拣和处理行李的一个非公共性场所。
(6)同一航空公司内和不同航空公司间的行李转运场所,用以处理从一个航班转移到另一个航班(在同一个或不同的航空公司)的行李。
(7)进港行李的场所,它是用以接收从到达飞机来的行李,并将其运送到旅客提取处。
(8)机场管理和服务场所,用于机场经营管理、运转和维护设施。
(9)联检服务设施(其中包括海关、检验检疫、边检),它是办理国际航班到达旅客的检查的场所。
由旅客流程及航站楼布置的设施可看出,航站楼主要的功能区有旅客出港大厅、值机单元、安检单元、联检单元(海关单元、检疫单元、边检单元)、出港厅、行李提取区、旅客到港大厅、公共和非公共区等。
4、航站楼的造型
从建筑文化意义来看,我国在航站楼造型设计方面相应地有两种设计表现主题,一种是反映航空特性的国际式风格,另一种是反映机场所在地特色的地方化倾向。
在反映航空特性的设计思想指导下,航站楼常采用钢和玻璃作为主要的建筑材料,建筑造型趋于简洁、流畅和通透,以强调其可识别性及其交通建筑特性。航站楼屋面造型多采用流线型的弧形曲面,这与飞机外形同样表现出速度性和流畅感,从而表达出航空建筑的主题。这种简洁流畅而富有动感的风格与航站楼外部巨大的开放空间是相适宜的,也与其内部流程和功能布局是相吻合的。对于誉为城市门户的航站楼而言,旅客第一印象的获得往往从飞机舷窗便开始了,因此满足旅客在飞机起降时从舷窗中领略航站楼的形象有着特殊的意义。
另一种设计表现倾向是考虑到航站楼作为城市或地区的门户,理应成为反映城市或地区形象的标志性建筑。这种设计思想注重机场所在地的地域特征、文化背景和城市特色,多运用当地的传统建筑形式来强调其地域性和特色性,这使机场与城市存在着文脉上的联系。这些航站楼从外观造型到内部装饰多强调民族形式和地方特色,以标识出该机场所在地的地域特征。
综上所述,由航站楼建筑面积的指标、航站楼与站坪的构形、航站楼主要的功能区等基本参数以及航站楼的造型确定航站楼建筑设计方案。
二、航站楼结构方案的确定
航站楼的结构设计应遵守国家现行有关标准、规范、规程和规定及工程所在地的地方标准,并应结合工程实际情况,与建筑专业,设备专业等紧密合作,精心设计,做到安全适用、耐久舒适、经济合理、技术先进、确保质量。
1、结构体系的确定
航站楼结构设计应根据建筑功能、材料性能、建筑高度、抗震设防类别、抗震设防烈度、场地条件、地基及施工等因素,经技术经济和适用条件综合比较,选择安全可靠、经济合理的结构体系。
(1)航站楼结构设计应与建筑师密切合作优化建筑设计和结构布置,采取必要的结构和施工措施,尽量避免设置各类结构缝(伸缩缝、沉降缝、防震缝)。
(2)航站楼结构设计应在满足使用功能和建筑造型要求的基础上布置结构竖向构件和水平构件,例如柱(或墙)、梁、板等,使之成为一个整体的空间结构体系,抵抗竖向力和水平力。竖向体型避免外挑,内收也不宜过多、过急。
(3)合理布置抵抗水平力的结构构件(抗剪构件),使结构抗侧力的合力中心尽量与水平力合力作用的投影重合或接近,以减少因其偏心对建筑物产生扭矩。
(4)结构布置为超静定结构,避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。
2、地基及基础设计
基础的作用是把建筑上部的荷载传给地基。依据不同的地质条件,不同的上部结构,不同的承载力,不同的施工环境选择不同的基础形式。地基基础设计,必须坚持因地制宜、就地取材、保护环境和节约资源的原则;根据岩土工程勘察资料,综合考虑结构类型、材料情况与施工条件等因素,精心设计。
地基和基础的设计步骤:
(1)确定地基承载力;
(2)选择地基和基础的类型;
(3)选择基础埋深;
(4)确定基础结构型式和材料;
(5)确定基础布置和尺寸;
(6)验算地基和基础的稳定、沉降;
(7)进行施工图设计并绘制基础的施工详图。
3、局部调整
(1)受力构件:如承重较大的柱可采用钢结构或钢骨混凝土结构,板跨度较大时,可采用井字梁或预应力空心楼板结构;
(2)非结构部位:考虑对主体的有利和不利影响,保证有可靠的连接构造;
(3)考虑装修与结构的连接构造及其他专业对结构的要求等。
4、抗震设计
抗震设计是航站楼结构设计中的一项重要环节,抗震设防烈度6度及以上地区的建筑,必须进行抗震设防设计。《建筑工程抗震设防分类标准》GB500223中规定:空运建筑中,国际或国内主要干线机场中的航站楼抗震设防类别应划为重点设防类。
航站楼结构方案的确定还应考虑施工技术、材料供应等条件,做到便于施工,符合实际。
三、满足机场航站楼可持续发展的需要
机场航站楼是交通建筑中变动性最为显著的建筑类型,作为时代的先锋建筑和航空高科技的物化载体,航站楼的建设规模、装饰风格、流程组织以及平面布局等诸多方面都不可避免地需要进行周期性的变动。显然,21世纪的航站楼设计还将继续沿循一个重要的设计理念,即始终考虑航站楼改建和扩建的需要,航站楼设计保持相应的灵活性和可扩建性,从而为未来的发展留有余地。
四、结束语
本文主要探讨了航站楼在建筑结构设计过程中需要注意的问题,围绕着航站楼的特点,主要从建筑和结构方面介绍了方案的确定过程中需要注意的问题,希望能为航站楼建筑结构设计提供一些有益的参考与借鉴。
参考文献
[1]中国民用航空发展第十二个五年规划 中国民用航空局 二〇一一年四月
[2]民用机场工程项目建设标准建标105-2008
[3]全国民用建筑工程设计技术措施 2009 结构(结构体系)
[4]欧阳杰、蒋作舟:“我国机场航站楼的现状特征及发展趋势”,华中建筑,第23卷
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
运输机场是国家综合交通基础设施的重要组成部分,是民航最重要的基础设施。据统计:“十一五”时期,我国航空业务规模快速增长。2010年,完成运输总周转量538亿吨公里、旅客运输量2.68亿人、货邮运输量563万吨,五年年均分别增长15.6%、14.1%和12.9%。航空运输旅客周转量在综合交通运输体系中的比重提升2.7个百分点。
而作为机场重要组成部分的航站楼及其建筑结构设计意义重大,本文围绕着机场航站楼的特点,探讨了航站楼在建筑结构设计方案的确定过程中需要注意的问题。
[关键词]
机场 航站楼 功能区 设计
中图分类号:V35 文献标识码:A 文章编号:
引言
航站楼是集中体现机场服务水平的重要功能性建筑。由于航站楼的直接服务对象及其位于机场陆、空结合点的特性,航站楼的设计既要反映交通建筑物的方便、快捷,造型简洁、明快,突出功能性建筑的特点,更要具有时代气息、或反映当地的风俗和文化底蕴,成为当地城市风貌的缩影。
航站楼建筑结构设计首要先根据概念设计的原则及航站楼的建筑面积、构形、功能区、造型等确定建筑结构方案;然后进行结构计算,并通过各种重要参数,对计算结果进行分析,判断结构布置是否合理。结构设计必须经过大量的计算—分析—调整—再计算,尽可能使这些参数在合理的取值区间,以此保证建筑结构方案的合理性、安全性。
一、航站楼建筑方案的确定
1、航站楼的建筑面积
航站楼的建筑面积取决于建设目标年典型高峰小时旅客吞吐量和年旅客吞吐量,为满足工艺流程需要,航站楼建筑面积不宜小于2000平方米,按典型高峰小时旅客吞吐量估算航站楼建筑面积的指标宜按表1执行。
表1 旅客航站楼建筑面积指标(㎡/人)
旅客航站区指标 3 4 5 6
国际及港、澳、台部分 28~35 28~35 35~40 35~40
国内部分 20~26 20~26 26~30 26~30
2、航站楼与站坪的构形
航站楼与站坪的构形在平面布局上可选用前列式、指廊式、卫星式等,航站楼在旅客流程上可选用一层式、一层半式、两层式、多层式,旅客航站楼与站坪的构形根据机场性质、航站楼的规模确定,宜按表2执行。
表2航站楼的构形
旅客航站区指标 航站楼平面布局 航站楼建筑构形
3 前列式、短指廊式 一層式、一层半式
4、5 指廊式、前列式及两者结合式 一层半、二层式
6 卫星式(集中式航站楼)、单元式航站楼 二层式、多层式
3、航站楼的功能区
航站楼是乘机旅客和行李转换运输方式的场所,其内包含了各种办理乘机手续的设施。航站楼的使用者除机场当局与航空公司职员与特许经销者外,一般可分为三类:出发旅客、到达旅客以及中转旅客。这些可统称为航站楼的“顾客”,这些顾客在航站楼的活动是各不相同,即流程不同,通过这些旅客的不同流程在航站楼内布置了下列设施:
(1)航空公司用于办理机票事务、行李交付、航班动态以及行政人员和设施的办票柜台和办公室。
(2)航站楼服务场所,包括公共的和非公共的场地诸如特许经营、给旅客与迎送者提供各种便利的场所、配餐场所以及食品和杂物贮藏所。
(3)用于旅客和迎送者等候及流通的大厅。
(4)为旅客和迎送者使用的公共流通空间诸如楼梯、自动扶梯、电梯和过道。
(5)出港行李的场所,它是用来为离港航班分拣和处理行李的一个非公共性场所。
(6)同一航空公司内和不同航空公司间的行李转运场所,用以处理从一个航班转移到另一个航班(在同一个或不同的航空公司)的行李。
(7)进港行李的场所,它是用以接收从到达飞机来的行李,并将其运送到旅客提取处。
(8)机场管理和服务场所,用于机场经营管理、运转和维护设施。
(9)联检服务设施(其中包括海关、检验检疫、边检),它是办理国际航班到达旅客的检查的场所。
由旅客流程及航站楼布置的设施可看出,航站楼主要的功能区有旅客出港大厅、值机单元、安检单元、联检单元(海关单元、检疫单元、边检单元)、出港厅、行李提取区、旅客到港大厅、公共和非公共区等。
4、航站楼的造型
从建筑文化意义来看,我国在航站楼造型设计方面相应地有两种设计表现主题,一种是反映航空特性的国际式风格,另一种是反映机场所在地特色的地方化倾向。
在反映航空特性的设计思想指导下,航站楼常采用钢和玻璃作为主要的建筑材料,建筑造型趋于简洁、流畅和通透,以强调其可识别性及其交通建筑特性。航站楼屋面造型多采用流线型的弧形曲面,这与飞机外形同样表现出速度性和流畅感,从而表达出航空建筑的主题。这种简洁流畅而富有动感的风格与航站楼外部巨大的开放空间是相适宜的,也与其内部流程和功能布局是相吻合的。对于誉为城市门户的航站楼而言,旅客第一印象的获得往往从飞机舷窗便开始了,因此满足旅客在飞机起降时从舷窗中领略航站楼的形象有着特殊的意义。
另一种设计表现倾向是考虑到航站楼作为城市或地区的门户,理应成为反映城市或地区形象的标志性建筑。这种设计思想注重机场所在地的地域特征、文化背景和城市特色,多运用当地的传统建筑形式来强调其地域性和特色性,这使机场与城市存在着文脉上的联系。这些航站楼从外观造型到内部装饰多强调民族形式和地方特色,以标识出该机场所在地的地域特征。
综上所述,由航站楼建筑面积的指标、航站楼与站坪的构形、航站楼主要的功能区等基本参数以及航站楼的造型确定航站楼建筑设计方案。
二、航站楼结构方案的确定
航站楼的结构设计应遵守国家现行有关标准、规范、规程和规定及工程所在地的地方标准,并应结合工程实际情况,与建筑专业,设备专业等紧密合作,精心设计,做到安全适用、耐久舒适、经济合理、技术先进、确保质量。
1、结构体系的确定
航站楼结构设计应根据建筑功能、材料性能、建筑高度、抗震设防类别、抗震设防烈度、场地条件、地基及施工等因素,经技术经济和适用条件综合比较,选择安全可靠、经济合理的结构体系。
(1)航站楼结构设计应与建筑师密切合作优化建筑设计和结构布置,采取必要的结构和施工措施,尽量避免设置各类结构缝(伸缩缝、沉降缝、防震缝)。
(2)航站楼结构设计应在满足使用功能和建筑造型要求的基础上布置结构竖向构件和水平构件,例如柱(或墙)、梁、板等,使之成为一个整体的空间结构体系,抵抗竖向力和水平力。竖向体型避免外挑,内收也不宜过多、过急。
(3)合理布置抵抗水平力的结构构件(抗剪构件),使结构抗侧力的合力中心尽量与水平力合力作用的投影重合或接近,以减少因其偏心对建筑物产生扭矩。
(4)结构布置为超静定结构,避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。
2、地基及基础设计
基础的作用是把建筑上部的荷载传给地基。依据不同的地质条件,不同的上部结构,不同的承载力,不同的施工环境选择不同的基础形式。地基基础设计,必须坚持因地制宜、就地取材、保护环境和节约资源的原则;根据岩土工程勘察资料,综合考虑结构类型、材料情况与施工条件等因素,精心设计。
地基和基础的设计步骤:
(1)确定地基承载力;
(2)选择地基和基础的类型;
(3)选择基础埋深;
(4)确定基础结构型式和材料;
(5)确定基础布置和尺寸;
(6)验算地基和基础的稳定、沉降;
(7)进行施工图设计并绘制基础的施工详图。
3、局部调整
(1)受力构件:如承重较大的柱可采用钢结构或钢骨混凝土结构,板跨度较大时,可采用井字梁或预应力空心楼板结构;
(2)非结构部位:考虑对主体的有利和不利影响,保证有可靠的连接构造;
(3)考虑装修与结构的连接构造及其他专业对结构的要求等。
4、抗震设计
抗震设计是航站楼结构设计中的一项重要环节,抗震设防烈度6度及以上地区的建筑,必须进行抗震设防设计。《建筑工程抗震设防分类标准》GB500223中规定:空运建筑中,国际或国内主要干线机场中的航站楼抗震设防类别应划为重点设防类。
航站楼结构方案的确定还应考虑施工技术、材料供应等条件,做到便于施工,符合实际。
三、满足机场航站楼可持续发展的需要
机场航站楼是交通建筑中变动性最为显著的建筑类型,作为时代的先锋建筑和航空高科技的物化载体,航站楼的建设规模、装饰风格、流程组织以及平面布局等诸多方面都不可避免地需要进行周期性的变动。显然,21世纪的航站楼设计还将继续沿循一个重要的设计理念,即始终考虑航站楼改建和扩建的需要,航站楼设计保持相应的灵活性和可扩建性,从而为未来的发展留有余地。
四、结束语
本文主要探讨了航站楼在建筑结构设计过程中需要注意的问题,围绕着航站楼的特点,主要从建筑和结构方面介绍了方案的确定过程中需要注意的问题,希望能为航站楼建筑结构设计提供一些有益的参考与借鉴。
参考文献
[1]中国民用航空发展第十二个五年规划 中国民用航空局 二〇一一年四月
[2]民用机场工程项目建设标准建标105-2008
[3]全国民用建筑工程设计技术措施 2009 结构(结构体系)
[4]欧阳杰、蒋作舟:“我国机场航站楼的现状特征及发展趋势”,华中建筑,第23卷
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。