王婷
同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司,上海市 210015
摘要:随着国家经济飞速发展,国内大型机场纷纷展开改扩建工程,新建大型航站楼的建筑高度该如何控制,是否满足机场内水平面高度,是否可以突破机场内水平面高度。本文通过对兰州中川国际机场T3航站楼的建筑高度论证分析,结合建筑设计、通视性分析等论证最终确定航站楼的高度。
关键词:航站楼建筑高度、内水平面高度、
一 引言
新建兰州中川机场T3航站楼为主楼+四指廊构型,共提供74个近机位。目标年旅客吞吐量为3000万人次。建筑面积39.9万㎡,建筑最高点高度44.75m。
二、内水平面高度
机场内水平面高度:位于机场内水平面以内,高度在45m左右的建筑物和构筑物。
本工程兰州西一跑道内水平限高1982.05m,由于场区场坪地势北高南低,T3航站楼位于场坪北侧,室内地面0.00m相对于绝对标高1941.35m。因此,航站楼若满足内水平面高度,航站楼高度≤40.07m。
三、兰州机场T3航站楼建筑高度的确定
初步设计阶段航站楼建筑高度设计值为50m(屋面最高点),经过各层面的优化,航站楼建筑高度调整为44.75m(屋面最高点)。
兰州机场T3航站楼建筑高度的确定是综合以下几个影响因素而确定的:
1、金属屋面构造层;2、屋面钢结构层;3、吊顶层;4、14m层室内平均高度(涉及消防疏散);5、各层平面建筑标高。
3.1金属屋面构造层
兰州中川机场T3航站楼金属屋面构造从主体钢结构最大管径上表面起,至直立锁边金属屋面板板肋顶上表面共计1250mm,本构造参考近5年国内大型国际机场系统,采用了刚性防水与柔性防水相对分离的构造体系。
(1)构造层次(自上而下):
1.直立锁边金属屋面(刚性防水层)
直立锁边金属屋面设计高度为125mm,以适应国内各类直立锁边金属屋面的高度要求。屋面下采用横纵檩条体系,总高度为250mm。
2.上下防水层间结构层(上层刚性防水层与下层柔性防水层之间)
上下防水层之间的结构层设计高度为340mm。
3.柔性防水层
柔性防水层设计高度200mm。
4. 下层柔性防水层结构层
金属屋面下层柔性防水层骨架暂定高度为200mm钢龙骨。并布置间距2.25米的同高度下层屋面次檩条。
5.下层防水体系支墩与主结构的空间层
下层柔性防水体系支墩与主结构的空间层设计高度为260mm。
本工程金属屋面为曲面造型,金属屋面与主钢结构相对关系为法线方向垂直,考虑其钢支墩的加工、安装的便捷性、屋面龙骨与主钢结构的调差性及不锈钢天沟的深度等因素,下层柔性防水体系支墩与主结构留有260mm的综合调整空间。
(2)国内航站楼类似金属屋面构造实例:
1.重庆江北国际机场;(构造高度1265mm)
2. 郑州新郑国际机场T2航站楼;(构造高度1300mm)
3. 徐州观音国际机场T2航站楼;(构造高度1025mm)
4. 成都天府国际机场;(构造高度1200mm)
3.2屋面钢结构层
本工程屋盖结构下部支承柱网间距为63mx54m,上部柱间桁架的跨度最大跨度为63m,根据屋盖结构的自身受荷情况、屋盖自身的竖向刚度指标等要求,屋盖空间桁架的轴心高度最小设计值为4m,桁架上弦上表面至桁架下弦下表面的结构总高度约为4.5m。
3.3吊顶层
大空间吊顶层预留500mm,扣除200mm吊顶构造厚度后,其余空间综合考虑雨水管道、消防炮管道、线槽等管道走线及安装检修的需求。
3.4 14.0m出发层室内净高
根据《民用机场航站楼设计防火规范》GB51236-2017第3.4.2条:当公共区的室内平均高度大于20.0m时,可为90.0m。
航站楼14.0m出发值机大厅,陆侧为开敞空间,其余三侧为商业及功能业务用房,并设有疏散楼梯,可实现公共区内任意一点至最近安全出口之间的距离≤90m,因而14.0m出发值机大厅的平均净高应≥20.0m。
14m.0层值机大厅室内净高最高点位24.5m,最低点为5.0m;通过软件模拟分析,大厅区域的室内净高平均高度约为20.0m。若再压低高度,14.0m层室内净高平均高度则小于20m。
(5)各层平面标高
根据兰州中川机场初步设计审查意见,航站楼各层平面高度均较为合理,其中,国际到达层0.00m、国内出发层/到达层(混流层)6.50m、出发层14.00m,可满足各个公共区空间使用需求。
通过BIM技术分析,各层净高均无富余,尤其是国际/国内行李提取大厅内净高已逼近公共区4m净高极限,管线综合压力巨大,已无压缩各层层高的可能性。
综上所述,T3航站楼出发值机大厅标高14.0m,室内平均净高大于20.0m(最高点净高24.5m),吊顶层高度0.5m,屋面钢结构层高度4.5m,金属屋面构造层高度1.25m,由论证得出T3航站楼建筑高度(最高点)为44.75m。
备注:A 金属屋面构造层
B 屋面钢结构层
C 屋面吊顶层
D 公共区室内净高(对高点)
四、航站楼高度对飞行程序和塔台遮蔽的影响
4.1 T3航站楼主楼高度44.75m对于飞行程序的影响
根据西部民航空管技术装备工程有限公司提供的《兰州中川国际机场三期扩建工程飞行程序初步设计报告》T3航站楼主楼未成为需要处理的障碍物。
T3航站楼各部位均未侵入所有跑道的无障碍区(内进近、内过渡、复飞面)。T3航站楼北端为指廊,主楼位于中南部。T3航站楼主楼最高点与指廊北端距离约620米,因此T3航站楼主楼不属于上条所指范畴。
4.2 T3航站楼主楼高度44.75m对于塔台视线的遮蔽影响
根据天津航大天元航空技术有限公司提供的《兰州中川国际机场三期扩建工程塔台位置和高度论证分析报告》T3航站楼满足塔台通视要求。
塔台视角遮蔽情况分析中提到:“基于上述遮蔽情况,分析受影响的快速脱离道和垂直联络道区域的通视性。分别以8米和11米高垂尾为参照,假定对飞机垂尾可见,分析此时对航站楼、指廊的高度限制。
快速脱离道及垂直联络道受影响示意图
航站楼主楼最高点44.75m,满足对于位置1的通视要求,对于位置2和3会有局部遮挡。由于位置2和3为机坪滑行道,兰州中川国际机场机坪管制将由空管移交给机场,机坪塔满足对位置2和3的通视要求。
五、T3航站楼主楼高度44.75m对于内水平面的影响
机场标高取值为3条跑道端头的平均值,内水平面取值则为机场标高45m内的一个平面空域。本工程整体航站区北高南低,场地整体高差较大,T3航站楼所在位置为整个航站区偏北侧,其地坪0.000标高已远高于机场标高,因此T3航站楼屋面高度高出内水平面是不可避免的。
六、结论
通过航站楼建筑高度分析、航站楼公共区室内净高高度模拟分析以及塔台通视报告论证,航站楼建筑高度44.75m(屋面最高点)对兰州中川机场飞机性能无影响。
航站楼对塔台视线的略微遮蔽,可根据运行需求及相关规定采取有效措施,消除对部分停机坪及机动区观测的影响。
参考文献:
《通用机场净空区域规划研究》匡代厅 《综合运输》2019年12期
《民用机场总体规划规范》(MH5002-1999)