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大型枢纽机场航站楼发展趋势探讨 Exploring the Prospective Trends of Large-Scale Airport Terminals
邱小勇,谭奔,潘磊/QIU Xiaoyong, TAN Ben, PAN Lei
摘要:随着我国经济、科技的迅速发展,航站楼作为对经济和科技发展十分敏感的建筑类型,近年来呈现出快速变化发展的趋势。本文从宏观城市层面、中观机场规划层面和微观航站楼建筑层面对机场航站楼设计中呈现的变化予以分析,结合成都天府国际机场、青岛新机场等案例,对设计提出实证与畅想。
关键词:城市群发展,机场航站楼核心区开发,旅客步行距离,技术发展,效率匹配,弹性灵活
1 宏观层面:城市群之间以及城市内的协调发展 1.1 城市群之间协调发展 十八大以来,在以习近平同志为核心的党中央坚强领导下,我国深入实施区域协调发展战略,如京津冀协同发展、粤港澳大湾区建设、长三角一体化发展等。这类区域城市群的协调发展,会极大地带动该区域的经济增长。将轨道交通引入机场,提升综合集疏运能力,建设协同共享的城市机场群,是各个区域协调发展的重要内容之一,机场航站楼在城市群发展中将扮演越来越重要的角色。
以成都天府国际机场为例,在选址上,成都天府国际机场就选在了成都市龙泉山以东,其目的之一便是更好地把机场影响力辐射到东面的各级县市。天府国际机场楼前引入蓉昆高铁线,并在GTC设站停靠。该线路建成后将很便捷地联系起成都与川东南城市,如资阳、内江、自贡等,也能和重庆、昆明形成良性联动,促进西南城市群之间的快速融合。
从目前的发展趋势来看,大型机场与轨道交通形成多层次的交通系统是宏观层面的一个快速变化点。可以畅想,在不远的未来,轨道交通与机场航站楼之间的关系将从短距离的二元并置到一体化的以机场功能为主的空铁联运综合体。一体化的综合体设计是机场航站楼可能的发展方向。
成都天府国际机场鸟瞰效果
1.2 城市内的协调发展 机场航站楼在城市新区发展过程中往往能起到提振经济的作用。成都市设立的天府新区,它的新区起搏器就是天府国际机场。待未来机场落成后,依托天府国际机场庞大的人流、物流,天府新区将构建起层层外放的开发圈层,形成富有航空特点的活力经济圈。机场土地的合理开发和规划就显得格外重要。合理的开发与规划不仅能使得机场运行更有效率,还能让周边土地价值最大化,实现新区的快速发展。
城市内其他区域和以航空为核心发展出来的新区之间也会产生紧密联系。城市轨道系统、城市公路网,都会受到牵引,在新区形成复合密集的交通体系,更好地刺激城市基础设施建设,拉动周边区域协调发展。
成都天府国际机场楼前多种交通形式汇聚
2 中观层面:机场规划中的变化趋势 2.1 机场大系统的高效运转 从目前几大核心城市的枢纽机场发展来看,随着该区域经济水平的快速发展,机场年旅客吞吐量和货邮吞吐量逐年上升:北京首都机场 2019 年旅客吞吐量再破1亿,上海浦东机场年旅客吞吐量7600万人次,广州白云机场年旅客吞吐量7350万人次。从增速来看,一座机场/多条跑道/多座航站楼的发展方式不可避免。因此在中观规划层面来看,需要将多航站楼的机场大系统进行统筹研究。如何把这个系统塑造成一个高标准、全融合、一体化的综合交通枢纽是规划中必须考量的问题。
航站楼之间的陆侧联系可以选择地铁或航站楼穿梭巴士进行联系,航站楼之间的空侧联系一般来说,选择空侧捷运系统是比较好的一个选项。由于捷运系统产品的国产化,使得投资总造价和运维成本下降,大型枢纽航站楼内引入捷运系统是不可避免的一个趋势。
成都天府国际机场出发大厅
2.2 机场规划中的弹性预留 大型枢纽机场航站楼的规划要注重空间使用的弹性和运营的灵活性,用来应对机场航站楼发展中的快速变化。特别是在机场用地规模没有条件扩展的情况下,空陆侧的规划都应留有余量。
首先在土地利用上应该留有余量,使得空侧能根据远期需求的变化进行不同方式的拓展,陆侧航站楼核心区土地能根据旅客吞吐量变化进行功能调配。其次,陆侧道路系统的容量要有富余,特别是出发 / 到达车道边,应在设计中考虑设计一定的余量。这一点从近期出现的分层出发车道边设计中可以看到变化趋势。
国内国际可转换机位的设置能够很好地实现国内国际量的调配,也能为虚拟航班提供近楼靠桥使用的可能性;组合机位的设计可以提高登机廊桥的使用效率和适用性;楼内预留设施设备的可扩展空间,也能为远期容量的发展留有余地。
成都天府国际机场T2商业中心
2.3 城市功能高度综合的发展趋 势大型枢纽机场航站楼和 GTC 形成以机场为主的一体化交通综合体后,还会根据城市发展需求,增加其他城市功能进去(如公园、会展、大型购物中心、体育场、植物园、酒店、会议中心等)。航站楼前 1km 内的核心区将成为重要的城市综合体,吸引城市内外的旅客和市民前来活动。这些功能的实现得益于机场航站楼强大的交通枢纽能力,能够更便捷的组织人流货流在该区域的流动。虹桥核心商务区就是该理念的国内先行者,从现在的情况来看取得了良好的社会反响。
青岛新机场雪景
3 微观层面:航站楼建筑设计 3.1 集中式航站楼与旅客步行距离之间的关系 由于我国机场建设主要由政府出资,为了避免建设不久的航站楼就需要扩建的尴尬场面,现在各地方在修建大型枢纽机场的时候都会一次性修大一点,因此形成我国大型枢纽航站楼以集中式航站楼构型为主的局面。集中式航站楼有很多优点,比如调配灵活,应对远期发展有空间余量,但是会带来旅客步行距离过远等问题。
在最近的设计竞赛中,往往机场运营方又会追求高近机位率,导致空侧岸线长度变长,进一步加大了楼内旅客步行距离。国内好几座大型航站楼都因为过长的旅客步行距离(近1km),引来旅客的诟病。因此,怎样做到既有高近机位率,又能很好地进行楼内调配,并能兼顾较舒适的旅客步行距离是设计中很重要的思考点。故成都天府机场一期选择两个单元式航站楼的构型,就是希望可以探讨出能兼顾多方效益的设计思路。
此外,多个航站楼之间需要捷运系统进行联系,捷运系统的建设会变得不可或缺。那么通过楼内捷运来减少旅客步行距离也应该是一个值得关注的设计点,楼内捷运的使用将很好地对国内大型集中式航站楼进行补充,从而形成楼内高效的旅客流程。 旅客步行距离比较
构型停机长度比较
3.2 体验式航站楼当代航站楼 在设计中越来越强调体验感。航站楼需要在形象、空间、选材、色彩等内容上围绕当地特点进行设计。此外楼内的各式增值服务,比如展览、观演、互动活动等,既服务了旅客又提升了服务的品质,还起到了良好的宣传作用。
3.3 智慧航站楼航站 楼内的应用技术发展也是非常值得关注的一个设计点。从整体趋势来看,随着大数据、人工智能、5G万物互联等技术的发展,航站楼的智慧性将体现在智慧运行、智慧安全和智慧服务3个方面。通过搭建生产运行智能管理系统,实现空地运管信息动态联动,实现机场的智慧运行;以人证识别、指纹识别、人脸识别、虹膜识别技术为基础,结合自助值机、自助行李托运等设备,可以实现安全的旅客无接触通关,提高旅客满意度;利用微信小程序或手机 APP 实现旅客楼内的全方位线上服务,提供室内定位、智能客服、楼内商品网购、订车订票等多种精准服务。
西安咸阳机场构型
上海浦东机场构型
重庆江北机场构型
广州白云机场构型
北京大兴机场构型
3.4 对非航收入的重视 非航收入的提高越来越受到机场运营方的重视。它不仅能带来更好的旅客服务体验,还能为机场赚取不菲的收入。纵观全球的优秀机场航站楼,许多都在“怎样营造更好的机场商业”上下足了功夫,比如樟宜机场、史基辅机场、成田机场等。它们也通过良好商业的打造赢得了旅客的青睐,许多机场都渐渐成为了旅客们的旅游目的地,实现了机场功能角色的综合性跃升。
3.5 建筑形象空间对地域特点的反映 建筑形象和空间应该反映地域化特点,特别是气候特点,比如全年温差较大的北方就不建议在航站楼内设置大型庭院,因为这不仅不节能,也起不到太多庭院该有的景观效果 ;而全年温热,过渡季节较长的南方就可以考虑在楼内设置大型庭院,既能起到通风换气调节小区域气候的作用,还能在楼内呈现常年绿意盎然的景观效果。另外,建筑形象和楼内空间应该对城市精神有一定的反映,通过形到、意到和形意结合的设计创意,创造城市新名片,为城市刻画新的精神内涵。
4 案例分析:青岛机场 4.1 项目概况 青岛胶东国际机场定位于“面向日韩具有门户功能的区域性枢纽机场,环渤海地区国际航空货运枢纽”,新机场设计目标年为2025年,满足年旅客吞吐量 3500万人次,远期目标2045年,满足年旅客吞吐量5500万人次。
青岛胶东机场构型
青岛新机场选址青岛市胶州东北,距离青岛市中心约40km。近期征地约 15.63km2,全场规划机位总数为178个,近期建设T1航站楼,建筑面积约 478,000m2,楼前设置交通中心208,000m2,包含济青高铁、两条城市轨道线的机场站,以及停车楼、长途车站和商业中心等功能。远期在陆侧继续扩建航站楼,在空侧东西两侧陆续扩建第三、四跑道。
青岛机场空侧快捷中转
新机场航站楼概念设计按照“规划导引、安全第一、功能齐备、便捷舒适、环保节能、协调美观、质优价公”的原则,确定以“齐”字状为总体布局,以富有张力的连续曲面将极具向心力的5个指廊与大厅融为整体,实现大集中与单元式的合理平衡,造型融合仿生学设计理念,一期工程犹如岸边的一颗海星。
不同值机方案比选
4.2 机场跑道间距的变化趋势对航站楼构型的影响 机场的设计容量与跑道的布局密切相关,单跑道起降容量在 40 架次左右,近距跑道在 60 架次左右,而远距跑道可以达到 80 架次。国内机场近年一直经历着高速的增长,随着航空业务量的持续增长,新建的大型机场在规划中选择采用远距跑道的模式。
按照民航总局令第123号的相关规定,当两条平行跑道中心线的间距分别不小于1035m、915m、760m等时,相应的允许航空器分别按照独立平行仪表进近、相关平行仪表进近、独立平行离场、隔离平行运行等4种模式运行。远距跑道距离的选择又进一步影响航站楼的构型设计,从表1中,我们可以看到国内机场普遍采用大间距的远距跑道。航站楼在满足航空器安全运行的前提下,可以通过增加指廊数量来增长停机岸线,获得更多的近机位数,青岛新机场和北京大兴机场,在跑道间距达到 2200~2400m 的情况下,均选择了单楼集中五指廊的布局,把近机位数量做到了极致。
4.3 青岛新机场对旅客流程的关注 对旅客的关怀是快速变化的机场设计中不变的主题,青岛新机场方案设计之初就确定了空陆侧整体平衡的设计原则。
航站楼方案比选中,我们对比了不同方案对旅客步行距离及停机岸线的影响,采用五指廊向心布局,航站楼值机大厅更靠近航站楼的中心,旅客安检后前往候机区最远距离控制在650m以内。是3000万~4000万级别航站楼中,步行距离最短的航站楼之一。
同时,五指廊构型提供了优越的停机长度,近机位数量比例相对需求值,达到 80% 的比例,可以停放 47C22E2F 或者 69C13E(按组合机位计算)。从机场服务质量要求和未来发展趋势来看,原来按照 70% 的近机位比例进行设计,已经不能满足新时代机场对人文机场的要求(表2)。
机场设计需要充分考虑不同机场旅客流程的特点,青岛机场作为国内地缘东部的机场,和其他中部机场不同,国内中转的需求低于国际中转的需求。同时,基地航空公司山航和东航,分属于星空联盟和天合联盟,且航班比例接近。青岛机场设计充分发挥向心构型的特点,将国际指廊设置在中间,不同联盟的国内部分分置在两侧,这样形成非常便捷的国内、国际流线。
我们还在国际指廊区域设置了6个可转换机位,这几个机位均可以独立实现顺畅的国内、国际机位身份转换,并和中转流程结合,实现楼内快速国内、国际中转。
4.4 智慧机场的应用 青岛新机场设计过程正好经历了智慧机场快速发展的时期,自助设备、无纸化通关、智慧大通关等设施和政策纷纷落地,国内硬件和软件的开发也逐步完善。青岛机场在设计和实施过程中不断完善和修订智慧机场策略。
(1)在值机区,比选多种方案,采用两段式自助值机布局方案。每个值机岛配有自动回框系统,并在值机岛之间形成一个完整的自助行李托运区。 (2)在安检排队区,采用自助安检验证通道和安检通道自助回框设施。 (3)候机区3登机口设置自助登机设备,加快登机效率,节约人力。 (4)在航站楼设计中采用仿真模拟进行辅助验证,同时对空侧运行效率和楼内通道设施进行仿真评估,并反复验证,优化设计。仿真模拟随着软件的完善和硬件性能的提高,对于投资大、建设周期长及人流量大的建筑设计起到良好的指导分析作用,正在逐步成为我们设计的优选工具。
通过仿真模拟,我们直观地看到了小角度空侧港湾的运行情况。结果显示,小角度港湾在间距足够大的情况下运行是顺畅的,拥堵仅出现在跑道起飞等候区。
通过导入高峰月航班时刻,结合设计年预测数据,形成非常真实的模拟结果,通过设施模拟,我们优化了值机岛布局,机组、员工安检通道数量,边检排队空间等原设计不足的地方。
自助行李托运系统和回框系统
空侧仿真模拟
自助安检验证柜台
自助登机通道
航站楼仿真模拟及优化
4.5 青岛新机场在新材料方面的尝试 航站楼屋面采用不锈钢焊接屋面,经过时间的检验,极大的减少了漏雨和风揭的风险,特有的金属质感,在阳光下更突显出航站楼优美的造型曲线。另外,能源采用三联供形式,利用余热发电;交通中心屋面使用了5500m2的光伏发电,充分利用青岛良好的日照条件;航站楼楼内采用室内可控制的电动百叶窗,解决早晚东、西晒不利时段影响……青岛胶东国际机场遵循中国民航四型机场建设行动纲要的相关要求,在全生命周期内实现资源集约节约、 低碳运行、 环境友好的机场,并顺利通过了国家绿色三星标准的设计评审。□
图片来源:中国建筑西南设计研究院有限公司
作者简介: 邱小勇,中国建筑西南设计研究院有限公司总建筑师 谭奔,中国建筑西南设计研究院有限公司 邱小勇建筑设计工作室副总建筑师 潘磊,中国建筑西南设计研究院有限公司山东分院总建筑师
青岛胶东国际机场,青岛,中国 Qingdao Jiaodong International Airport, Qingdao, China, 2020
建筑设计:中国建筑西南设计研究院有限公司 Architects: China Southwest Architectural Design & Research Institute Co., Ltd.
鸟瞰
青岛流亭机场是国内单跑道运行容量最大的机场之一,由于航空业务的快速增长和周边用地的限制,现有机场已经无法满足未来的发展,青岛新机场选址在青岛胶州市以东,由流亭机场整体搬迁。新机场全场占地约14km2,其中航站楼主体建筑面积480,000m2。
青岛胶东国际机场定位为面向日韩具有门户功能的区域性枢纽机场,环渤海地区国际航空货运枢纽,预计2025年旅客吞吐量达到3500万人次,2045年旅客吞吐量达到5500万人次。
鸟瞰
灵活高效,向心布局 航站楼设计充分考虑了青岛航空业未来的发展和经济性,采用多指廊布局,在充分论证的基础上,在国内首次采用五指廊向心布局,最大化地满足近机位数量和减少旅客步行距离,共设置近机位数71组。机位设计上充分考虑灵活性,设置了6组转换机位、11组组合机位,方便国内、国际转换和灵活调配。
效果图
便捷中转,日韩门户 青岛位于中国东部,是空运、陆运、轨道交通系统的末端,但是,青岛与日本、韩国等东亚各国相距较近,是天然的国际门户,同时又有海运的优势,因此航站楼设计中将国际中转放置在中心位置,打造便捷的门户机场。
效果图
轻盈飘逸,绿色节能 航站楼造型简洁舒展,适应航站楼占地大层数少的特点,同时合理控制建筑高度,减少室内能耗。航站楼幕墙采用横梁加竖向拉索的方式,立面效果通透明亮,并在东西方向设置了自动遮阳系统,改善了室内光环境。青岛胶东国际机场设计绿色、高效、创新、节能,为旅客提供舒适人性的旅行环境,便捷清晰的换乘体验,独具特色的空间感受。它托举了青岛未来发展的希望与梦想,引领机场建设科学健康的发展之路。
室外效果图
项目信息 主创建筑师:邱小勇,钱方,陈荣锋,潘磊 设计团队 建筑:钟光浒,刘刚,李长军,周利 结构:冯远,吴小宾,陈志强,王立维,夏循,易丹 给排水:张慧东,刘赣英,李海春 强电:侯剑,刘胜华,梁维坤,何劼 弱电:银瑞鸿,余强,李佳莉 暖通:侯余波,王继伟,刘海 建筑面积:航站楼主体480,000m2,登机桥30,000m2,预留扩建30,000m2 结构形式:主体结构采用钢筋混凝土形式,屋面采用钢管柱支撑钢网架形式 造价:82.5亿元 设计时间:2013-2016 竣工时间:2020 图片来源:中国建筑西南设计研究院有限公司 剖面图 |