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虹桥机场T1航站楼改造:简洁而本真的精致

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来源:iStructure,ID: iStructure2017。
虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 ?摄影 胡义杰 项目名称: 虹桥机场 T1 航站楼 改造 项目地点:上海市 建筑面积:总计 12.73 万 m 2 ,其中改造 7.45 万 m 2 建设单位:上海机场集团 设计单位:华东建筑设计研究总院 建筑师: 郭建祥    吕   程 等 结构师: 周 健  张耀康 顾乐明 许静 王帅 周慧 蔡学勤 虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致
虹桥机场 T1 航站楼改造项目,是建筑师和结构工程师方案开始的紧密合作、融合设计的一个案例。正式介绍之前,我们先看看项目改造完工后的效果。
虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 ?摄影 Sensor 见闻影像 虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 ?摄影 Sensor 见闻影像 虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 ?摄影 Sensor 见闻影像
虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 ? 摄影 庄哲 虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致
1.设计概况  Design Overview
虹桥国际机场 T1 航站楼现存的 A 楼、B 楼和楼前高架。自 1960 年代建设后,于 1980、1990 等不同年代多次扩建、改造而成。与虹桥 T2 相比,T1 航站楼及周边相对破旧、环境较差。改造总体目标为:打造一个临近市中心的精品航站楼,带动虹桥商务区的发展。 虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 区位图
虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 总平面图
虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 改造前照片 本次改造对 A 楼的 60 年代和 84 年建成部分拆除新建,A 楼的其余部分和 B 楼、楼前高架均为改造和加固。 虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 改造前 T1 航站楼外景
虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 ? 摄影 胡义杰 改造后的 T1 航站楼外景   拆除 A 楼原有的出发大厅低矮的混凝土屋面,提升建筑室内净高。为了提高换乘效率,楼内增设了集合地铁在内各种交通方式的换乘中心。原本脏乱的地面停车改为地下停车库,形成大片公共绿地使环境明显改善。
虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 改造前的 A 楼室内
虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 ?摄影 庄哲 改造后的 A 楼室内 虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致
2.可持续设计  Sustainable Design

  • 分阶段改造,航站楼不停航运营

第一阶段:通过增设小型临时过渡厅,以 B 楼为主体提供航站楼的全部服务,对 A 楼进行改造施工。当 A 楼基本改造完成后,对 B 楼进行改造。这样的实施过程满足了改造期间航站楼不停航的特殊条件,体现了“物尽其用”的可持续发展理念
虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 A 楼施工时 B 楼使用 虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 B 楼施工时 A 楼使用

  • 合理的结构改造方案,尽可能保留原结构

1988 年设计的 B 楼和高架桥未考虑抗震,被 20mm 宽变形缝划分为多个结构,各分块的刚度差异大,将导致地震下相互碰撞损坏。考虑到混凝土结构的收缩已基本完成,本次改造创造性的将各分散的单体连成整体,通过对楼梯间剪力墙加固以满足抗震需求,并加大抗震缝至 150mm。 虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 改造前 B 楼分块 虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 改造后, 将各分散的单体连成整体
A 楼入口大厅通过造型修改、结构体系优化得到比普通梁柱结构更为高效的方案,减少钢结构用量和混凝土结构加固量。                虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 改造前 A 楼剖面 虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 改造后 A 楼剖面 虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 ?摄影 Sensor 见闻影像 改造后 A 楼局部   B 楼钢屋面局部抬高的方案,保留了作为连续跨的一跨桁架,减小对另一跨桁架受力的影响,减少钢屋盖和柱子的加固,避免更大范围的拆除。 虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 改造前 B 楼局部剖面 虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 改造后 B 楼剖面 虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 B 楼改造新增钢结构
虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 ?摄影 Sensor 见闻影像 改造后 B 楼局部

  • 结构技术支撑被动式节能设计

A 楼出发大厅高低侧窗形成自然通风,轻巧的天窗结构更利于自然采光,雨棚设置光伏发电板。  虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 图 19  A 楼出发大厅被动式节能 国际联检厅设计了与通风塔相结合的伞形混凝土柱,实现自然通风和自然采光。这些被动式节能措施减少了资源消耗。 虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 ?摄影 庄哲 A 楼国际联检厅被动式节能 虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致
 3.创意与创新  creation and renovation
A 楼出发大厅是结构改造最大的区域。原 15.8m 标高的混凝土屋面抬高至 24.0m,形成高大室内空间;悬挑雨篷由 5m 左右加大至 12m 以上,使其挡雨范围由一个车道扩大至两个车道。 

  • 以减少支承结构加固为目标的屋盖结构方案

紧贴航站楼的高架结构因使用功能和承载力限制,无法在其上增设雨篷支柱。入口处原结构有间距 22.5m 的柱子可用来支撑屋盖。该柱承受荷载较大,但受下部结构条件限制,加固承载力可提高程度很小。因此,减小入口处支承柱的受力成为选择结构方案的出发点。采用钢结构的轻型屋盖是最直接的方法,这是最先确定的。 虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 最初始的方案 虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 一体化结构方案 V1.0

  • 兼顾结构抗侧刚度和绿色节能的屋面形状

底部铰接的钢屋盖高度较大,结构侧向刚度很小,设置斜撑是提高结构抗侧刚度的直接方法。因此,将平屋面改为局部单坡,这一形状修改减少了建筑室内空间,有利于绿色节能。考虑自然通风需求局部形状再次优化。 虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 屋面形状调整 V1.1  

  • 利用平衡特性的屋盖、幕墙、雨篷一体化结构

新增结构与混凝土柱铰接设计也是减少柱受力的有效方法,而能够实现铰接连接的前提是屋面、立面、雨蓬三者形成一体化的整体结构,让大悬挑雨蓬的弯矩与大跨屋盖的弯矩内外自平衡,从而最大程度减小支承柱的弯矩,并能呈现出稳重的混凝土基座支托轻盈屋盖的漂浮感。

  • 以轴力杆件为主实现轻松跨越的结构体系

24.7m 的屋盖跨度和 12m 的悬挑雨棚若采用实腹钢梁,构件尺度比较大,为减小杆件截面需求,采用以轴力杆件为主的更高效的单元化结构体系。利用三角形稳定性,从混凝土柱上立起伞形柱结构和支撑杆件;伞形单元和斜撑平衡雨棚荷载,同时减小了屋面钢梁截面。单元之间可方便的布置围护系统结构。
虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 离散化结构方案 V2.0 虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 最终,实际采用的结构体系 V3.0 虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 轴向受力体系 虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 单个结构单元 虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 多个结构单元的组合

  • 灵活应用 BRB 支撑

立面支撑在自重荷载下受力不大,但在水平力下存在较大的压力,而支撑长度为 11.8m,杆件截面较小时容易出现失稳破坏。因此采用 BRB 支撑,外径由 250mm 减小到 180mm,达到结构轻巧的效果,避免地震下失稳。
虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 ?摄影 Sensor 见闻影像 虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致
4.优雅与精致 elegance and exquisiteness

  •  简洁的外露钢结构,成为建筑表现的元素

伞形柱、支撑、V 形屋面梁等结构以简洁的三角形稳定体系、清晰的受力逻辑,成为空间中的表现要素,营造出精致简约、内敛含蓄的建筑风格。杆件尺度适宜,结构形式活泼,建筑空间有趣,给旅客带来轻松愉悦的享受。
虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 ?摄影 Sensor 见闻影像

  • 精致细节设计

雨棚 V 形斜撑、伞形钢柱等构件均为铰接节点,大量采用铸钢节点制作而成,受力明确且便于安装。细节设计上体现了精致、细腻,同样也给人轻松的感受。
虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 以数字模型和实体模型推敲节点设计
虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 节点照片

  • 混凝土构件的理性设计

国际联检厅的重载屋面,通伞形混凝土结构形成菱形天窗,通过理性设计营造出举重若轻的效果。基于梁柱节点附近弯矩变化的规律,采用宽度较小的变截面混凝土梁,将弯矩最小处设为最小截面。而此处仍需要传递剪力,因此在混凝土梁柱中设置了型钢,最终实现所见的截面尺寸。 虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 梁柱节点构造   虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 ?摄影 庄哲 国际联检厅混凝土结构照片 虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致
 5.便捷的施工  convenient construction

  •  构件轻型化解决施工场地限制难题

正常使用的高架及 A 楼保留结构限制了大型塔吊的架设,机场运营也限制高大塔吊的使用,可用的施工场地狭小。钢屋盖结构构件的小型化、轻量化解决了这一问题。  

  • 单元化结构体系及销轴连接便于制作安装

每个独立单元可以站立,因而不需要满堂脚手,只需在单元形成的过程中局部临时支撑。单元结构内部采用铸钢节点和销轴连接,减少高空焊接、便于安装,又能提高施工精度
虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 ?摄影 Sensor 见闻影像   虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致
6.价值 value 经济价值

  • 改造施工过程中机场运营功能不中断,避免因停运而产生的业主经济损失。
  •  对不同结构采用特定的改造方案,尽可能利用原结构,减少拆除、节约造价。
  • 结构技术支撑的被动式节能措施,减少能源消耗。 

社会价值

  • 创造了全新候机空间和外部形态,使 T1 航站楼重新焕发了新的活力。
  • 设计注重美观和旅客感受,T1 航站楼的整体形象提升将带动周边地区商业价值。
  • 这是目前国内最大的航站楼不停航改造项目,实施过程和设计理念将对今后航站楼改造起到示范作用。

虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致 ?摄影 胡义杰 虹桥机场 T1 航站楼改造:简洁而本真的精致  


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