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指廊是一個窄而長的建筑，一端連接到票務(wù)和行李提取廳，飛機?？吭谥咐葍蓚?cè)。指廊使得更多的飛機可以?？壳以O(shè)計簡單，但通常會導(dǎo)致從登機柜臺到登機口的距離變長。指廊其實就是咱候機時有座位的那個長長的廊子，至于為什么叫指廊，據(jù)說是因為長得像指頭。
典型指廊示意圖（巴塞羅那機場/BCN）
設(shè)計指廊就和炒蛋炒飯一樣，既簡單又困難。簡單是因為它特點鮮明，基本都是跨度三四十米，高度二三十米，典型斷面或方或圓，由一個典型段拉伸而成的長條形結(jié)構(gòu)。困難是因為它太沒有特點，這看起來兩根柱子一根梁就能搞定，但建筑師希望它可以不要千篇一律，每次都要求結(jié)構(gòu)要有創(chuàng)新。
如果不是建筑效果，其實和設(shè)計廠房一樣
我們收集了世界TOP50和國內(nèi)TOP20的機場資料，發(fā)現(xiàn)其中比較有特色且有參考意義的案例，進行比選與討論。
不查不知道，真正去做了發(fā)現(xiàn)這簡單的指廊還真能玩出花樣來。下面就拿其中的一些案例與大家一起分享。
混凝土框架
要做一個長條形的建筑，第一個想到的就是做一個方盒子。而實際上這類指廊也確實是最多的，上世紀(jì)四五十年代的歐美機場基本都是混凝土框架的方盒子，柱跨9米左右，造價便宜且不容易出錯。兩側(cè)玻璃幕墻采用單元式幕墻，為建筑提供采光。對結(jié)構(gòu)工程師來說和設(shè)計一個三層的混凝土框架并無太大差別。
最經(jīng)濟的指廊樣式（德國慕尼黑機場/MUC）
室內(nèi)作為機場空間比較壓抑（德國慕尼黑機場/MUC）
鋼結(jié)構(gòu)梁
隨著經(jīng)濟條件的提升和建造技術(shù)的進步，建筑師開始追求大跨度與建筑表現(xiàn)，因此鋼結(jié)構(gòu)成為了指廊屋面的首選材料。對于二三十米的跨度，三根柱或兩根柱都可以實現(xiàn)。
如巴塞羅那機場的指廊就是采用簡單的鋼框架結(jié)構(gòu)體系，鋼柱布置于兩邊；幕墻采用剛性幕墻，貼近鋼柱外側(cè)布置；室內(nèi)吊頂無天窗，吊頂走向沿長向，空間上有指向性。
結(jié)構(gòu)設(shè)計雖然并不困難，但由于層高高、跨度大，給人感覺很干凈；幕墻柱和結(jié)構(gòu)柱一一對位，具有秩序感；由于采用鋼柱，柱的尺度相比與混凝土柱也顯得更加纖細(xì)。
巴塞羅那機場/BCN內(nèi)部空間
我們還可以讓平頂有些起伏變化來增加室內(nèi)效果，比如經(jīng)典的馬德里機場。指廊的剖面采用M形，為了應(yīng)對曲梁帶來的不利影響，工程師在中部布置了兩組Y形柱支撐于轉(zhuǎn)折點。
馬德里機場/MAD內(nèi)部空間
馬德里機場/MAD典型剖面
為了豐富室內(nèi)空間，建筑師還增加很多小細(xì)節(jié)。比如室內(nèi)柱子的顏色是漸變的，這樣沿著指廊前進時就不會顯得那么單調(diào)；吊頂并沒有將鋼梁全部包掉，而是露出了鋼梁的下翼緣，這樣就能在遮掉次梁檁條等比較雜亂構(gòu)件的同時表現(xiàn)出結(jié)構(gòu)的肌理，同時由于結(jié)構(gòu)外露，所以結(jié)構(gòu)工程師節(jié)點設(shè)計也很考究；頂部結(jié)構(gòu)比較“硬”，所以幕墻采用了比較“軟”的索桁架半剛性幕墻，立面顯得極為通透。
單看未粉飾前的鋼結(jié)構(gòu)也很好看
浦東國際機場T2航站樓將結(jié)構(gòu)梁在立面彎曲的同時，平面也形成弧線將天窗融合進去，室內(nèi)效果也很好。同時對節(jié)點也進行了精細(xì)化設(shè)計，細(xì)節(jié)處體現(xiàn)了建筑結(jié)構(gòu)融合設(shè)計的思想。
鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點細(xì)部
東京羽田機場也采取了鋼梁下翼緣外露的手法，但弱化了柱子的概念，將屋面結(jié)構(gòu)直接順到立面形成曲柱，曲柱又與立面幕墻構(gòu)件結(jié)合，讓立面顯得更加干凈。由于少了中間一排柱子跨度增大，可以想象其鋼梁高度和用鋼量也會隨之加大，同時也限制了室內(nèi)鋼梁不能有太多轉(zhuǎn)折。
東京羽田機場/HND立面效果
有時建筑中部需要布置長條形天窗，結(jié)構(gòu)跨中梁構(gòu)件會外露，因此梁跨中截面需要盡量小。但是對于簡支梁跨中彎矩確是最大的，這時應(yīng)該如何解決呢？通過將兩側(cè)的幕墻立柱設(shè)置為拉桿并施加預(yù)應(yīng)力，有效減小了跨中的彎矩，柱頂部分彎矩加大可增大截面高度，這樣鋼梁整體造型就與建筑要求相符了。
幕墻吊桿立面示意
除了頂窗，建筑有時還希望布置側(cè)窗，如洛杉磯機場。建筑師將指廊沿長方向分割成數(shù)個分塊，將每個分塊一側(cè)抬起首尾相連，在首尾相接處即形成了側(cè)窗。結(jié)構(gòu)設(shè)計時需要貼合建筑造型做成折梁，且每一榀的弧度都不一樣。相比與前面兼顧建筑造型和結(jié)構(gòu)受力的案例來說，結(jié)構(gòu)犧牲了整體性導(dǎo)致截面做得比較大，因此室內(nèi)建筑效果并不通透且有些亂。
洛杉磯機場/LAX室內(nèi)效果
除了實腹鋼梁，我們還可以選擇更加輕盈的張弦梁，其主要表現(xiàn)即在張弦梁的造型以及索節(jié)點，建筑效果走的路線也多為精細(xì)風(fēng)。其中經(jīng)典案例有浦東國際機場T1航站樓和東京羽田機場，歷經(jīng)多年也不顯得過時。
張弦梁和支承構(gòu)件的尺度處理的很好，單撐桿張弦梁顯得很有力度感（東京羽田機場/HND）
鋼桁架+網(wǎng)架
空間結(jié)構(gòu)設(shè)計怎么能少了萬能的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，網(wǎng)格結(jié)構(gòu)相比與實腹鋼梁經(jīng)濟性好，比如最近的網(wǎng)紅機場——北京大興機場就采用了空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)?？紤]快速施工與經(jīng)濟性，空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)無異于最好的選擇，但是成型后桿件多顯得雜亂，因而后期建筑對結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行外包，這也是現(xiàn)代建筑中建筑與結(jié)構(gòu)常見的處理手法。
如果室內(nèi)建筑吊頂效果比較特殊，那么空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)更能發(fā)揮其適應(yīng)性強的特點，比如伊斯坦布爾新機場。室內(nèi)是單元式的吊頂曲面比較復(fù)雜，設(shè)計時采用空間交叉桁架結(jié)構(gòu)貼合表皮布置桁架弦桿，同時在桁架之間搭設(shè)次桁架和次梁形成復(fù)雜的吊頂面。通過化整為零的方法，結(jié)構(gòu)建造難度大大降低，最終建筑效果也很好。同時中部混凝土柱承擔(dān)豎向力，立面布置斜撐增加結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度，兩類柱子在尺度和顏色上形成反差，在視覺上就能感受到結(jié)構(gòu)的邏輯。
伊斯坦布爾機場/IST建造過程
當(dāng)然也可以選擇結(jié)構(gòu)外露，但就會對結(jié)構(gòu)桿件布置、桿件尺寸、節(jié)點處理等各個方面要求倍增，有一個細(xì)節(jié)處理不好就會嚴(yán)重影響最終建筑效果。列幾個知名的案例巴黎戴高樂機場F指廊/CDG，蘇黎世機場/ZRH，廣州白云機場/CAN，大家可以一起感受一下。
廣州白云機場/CAN頂部天窗處理
節(jié)點的處理是外露結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵，一樣的體系如果節(jié)點比較新穎和精細(xì)，也會使人眼前一亮。
馬斯喀特新機場/MCT樹形柱柱底節(jié)點處理
筒形類斷面指廊
除了矩形斷面，筒形斷面也是一個選擇。筒形天生就是弧形，如果能夠提供足夠的支座側(cè)推力，結(jié)構(gòu)就有機會用到拱的作用將構(gòu)件尺度減小。比如成都雙流機場采用單元式結(jié)構(gòu)，在跨度方向每個單元兩側(cè)形成兩片拱，中部采用網(wǎng)格結(jié)構(gòu)填充；在長度方向各個單元相互依靠，增加縱向的抗側(cè)剛度；兩個單元的空隙部分即形成了天窗和立面。
成都雙流機場/CTU拱腳節(jié)點
無獨有偶迪拜機場也是采用相似的外形，但是由于剖面并不是一個完整的拱形，因此構(gòu)件內(nèi)彎矩作用會比較明顯，因此在室內(nèi)布置了兩根柱子。立面幕墻則采用索桁架半剛性幕墻立面更加通透。與雙流機場不同，結(jié)構(gòu)構(gòu)件是吊頂外包的，因此外包區(qū)域采用了效率更高的主次梁體系。
迪拜機場/DXB幕墻細(xì)部
曼谷素萬那普機場同樣的形式設(shè)計出了不同的效果。前面兩個機場在室外是平滑的，而素萬那普機場選擇了空間桁架結(jié)構(gòu)，且讓桁架暴露在建筑立面外側(cè)，形成建筑表達的一部分。結(jié)構(gòu)體系從剖面上看利用了類似三鉸拱的概念，同時桁架高度與彎矩圖相符。立面則選用了剛性幕墻，整個建筑表達出了結(jié)構(gòu)的力度感。
曼谷素萬那普機場/BKK室內(nèi)效果
曼谷素萬那普機場/BKK結(jié)構(gòu)剖面
當(dāng)然也可以用萬能的桁架和網(wǎng)架去擬合筒形的曲面，但建筑的不同處理方法，會讓最終效果呈現(xiàn)出完全不同的感覺。如深圳寶安機場采用桁架+網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)體系貼合建筑的上下表皮，最終建筑做吊頂外包，建筑吊頂采用鏤空的形式表達出建筑紋理，但在縫隙中可以看到結(jié)構(gòu)構(gòu)件。
深圳機場/SZX結(jié)構(gòu)體系
克羅地亞札格瑞布機場剖面也是筒形，結(jié)構(gòu)采用網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，但網(wǎng)架沒有外包。網(wǎng)架構(gòu)件和網(wǎng)架球節(jié)點直接暴露在近人的尺度，但從照片上看并沒有顯得很雜亂，這可能是因為結(jié)構(gòu)構(gòu)件和節(jié)點的尺度控制的很好，細(xì)而密的構(gòu)件顯得比較精細(xì)。
克羅地亞札格瑞布機場/PEK建造過程
大阪關(guān)西機場則采用弧形鋼梁+索的結(jié)構(gòu)體系，有效減小了鋼梁尺寸，同時由于沒有天窗光線作用，鋼索并不明顯?？赡苁怯捎谌毡臼堑卣鸲喟l(fā)地區(qū)，外露的支撐構(gòu)件比較多略顯雜亂。
大阪關(guān)西機場/KIX結(jié)構(gòu)體系示意
特殊類型指廊
除了以上相對比較常見的結(jié)構(gòu)類型，還有一些是不太常見的樣式，且基本上只此一例別無他家。如丹佛機場則采用了膜結(jié)構(gòu)，潔白的膜層層疊疊與遠處的雪山交相呼應(yīng)，建筑效果很特別。那為何很少有機場大范圍采用膜結(jié)構(gòu)呢？可能和膜結(jié)構(gòu)的熱工性能和使用年限有關(guān)系，夏熱冬冷不節(jié)能。同時膜結(jié)構(gòu)對形態(tài)的適應(yīng)性比較差，需要特定的建筑樣式才能遷就膜結(jié)構(gòu)，而不像鋼結(jié)構(gòu)基本能適應(yīng)任何建筑造型。因此建筑師如果想選擇膜結(jié)構(gòu)，需要和結(jié)構(gòu)工程師在早期有更多的溝通。
丹佛機場/DEN室內(nèi)效果
安曼阿利亞皇后國際機場采用單元式建筑造型，但與伊斯坦布爾機場不同，并沒有利用鋼結(jié)構(gòu)而是采用了混凝土結(jié)構(gòu)?；炷翗?gòu)件外露，充分體現(xiàn)了混凝土結(jié)構(gòu)的力度感。建造時采用預(yù)制混凝土，同時在屋面鋪設(shè)太陽能用于機場供電，可謂非常綠色環(huán)保。但這也對結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工都提出了很高的要求，因此綜合造價肯定不低。在鋼結(jié)構(gòu)為主流的今天，安曼阿利亞皇后國際機場也屬于獨此一份。
安曼阿利亞皇后國際機場/AMM建造過程
結(jié)語
這里例舉了部分有代表性的案例，可以看出對于一個看似簡單玩不出花樣的建筑樣式，通過建筑和結(jié)構(gòu)的緊密配合，也是可以形成豐富多彩的最終效果。
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