汕頭市蘇埃通道工程通風(fēng)塔南塔設(shè)計方案淺析

牛 帆

(湖南省交通規(guī)劃勘察設(shè)計院有限公司,湖南 長沙 410008)

1 項目概況

汕頭市蘇埃通道工程項目位于已建的海灣大橋和磐石大橋之間，是廣東省及汕頭市重點工程。工程路線全長6 680 m，隧道長5 300 m，項目起點位于龍湖區(qū)天山南路與金砂東路平交口，終點與虎頭山隧道相接。設(shè)計速度為60 km/h，雙向六車道。項目總投資57億元。項目于隧道南岸南濱路風(fēng)光帶內(nèi)及北岸華僑公園內(nèi)分別設(shè)置一座風(fēng)塔，風(fēng)塔位置見圖1。

隧道風(fēng)塔是整個隧道工程的關(guān)鍵組成部分,在隧道運營中向隧道內(nèi)輸送新鮮空氣并根據(jù)計算機的指令及時排除有害氣體以保證隧道通行能力的正常發(fā)揮[1]。隧道風(fēng)塔的體量大，易形成地標(biāo)性的建筑形象，對周邊景觀，特別是本項目所處的海岸景觀影響很大。本設(shè)計在滿足隧道通風(fēng)塔建筑功能需求的基礎(chǔ)上著力探索將隧道風(fēng)塔與城市文脈、場所、環(huán)境相契合，形成融洽協(xié)調(diào)并具地域特色的景觀空間界面。

2 設(shè)計思路

2.1 景觀與建筑的和諧共生

2.1.1 城市文脈

《汕頭市城市總體規(guī)劃》提出汕頭的城市性質(zhì)為全球潮人之都、國家經(jīng)濟特區(qū)、粵東中心城市以及以中華潮人文化與經(jīng)濟為特色的海上絲綢之路與臺海經(jīng)濟圈支點城市之一。汕頭是潮汕文化之都、海上絲路門戶，具有陸地文化與海洋文化相融合的特質(zhì)。這里有夸父逐日，知其不可為而為之的氣概；有百年商埠，守望鄉(xiāng)愁，兼容并蓄的情懷；有與時俱進(jìn)，不斷進(jìn)取的精神。我們從汕頭城市文脈中提取了“潮水”“潮村”“潮塔”等代表元素。

潮水——汕頭作為海灣城市，這里的一波一浪都承載著大量傳統(tǒng)文化與精神財富，是潮汕人鄉(xiāng)愁的寄托，是潮人鄉(xiāng)村文化的“根”。

潮村——潮州古村落有著非常豐富的形式，潮汕村落聚集了大量的華僑，他們?yōu)閮S鄉(xiāng)帶來了巨大的影響，也造就了僑鄉(xiāng)城鎮(zhèn)獨特的建筑風(fēng)格，騎樓商業(yè)街和住宅是華僑文化的代表建筑形式[2]。

潮塔——潮汕地域三面靠山一面臨海，古代雖然交通不便，但仍阻擋不了中原文化的影響，潮汕塔也與中原塔建筑文化一脈相通。中原木塔斗拱的精巧，檐、欄的婉麗，藻井的繪飾，潮汕的磚石塔都加以仿效。

2.1.2 場所環(huán)境

蘇埃通道位于貫通城市南北的大動脈上，由北而南，連接了承載傳統(tǒng)歷史的百年商阜北岸主城區(qū)和高速發(fā)展的現(xiàn)代化南岸城區(qū)。這條軸線隱含了從歷史記憶到未來希望的文化序列，項目設(shè)計的兩座風(fēng)塔就位于歷史記憶、未來希望的南北岸連接點上。

2.1.3 設(shè)計思路

隧道風(fēng)塔建筑體量較大，這往往難以和周邊環(huán)境融合、協(xié)調(diào)。在處理手法上常采取2種方法：一種是“隱”的處理手法，風(fēng)塔和周邊的新建建筑合建，使它成為新建筑的一部分；另一種是“顯”的處理手法，凸出高風(fēng)塔形體，賦予雕塑或城市小品的含義，使之成為城市地標(biāo)性構(gòu)筑物[3]。本項目的南北岸風(fēng)塔位于河濱和公園內(nèi)，環(huán)境較為空曠，風(fēng)塔自然獨立凸出，通過提取城市文脈和場所精神的重點要素，并以之為主題塑造通風(fēng)塔。

風(fēng)塔經(jīng)過多輪方案比選，經(jīng)汕頭市民公開投票，最終確定南岸風(fēng)塔設(shè)計為“海絲門戶”，引入“一帶一路”的概念，與周邊環(huán)境融洽協(xié)調(diào)，北岸風(fēng)塔設(shè)計以僑鄉(xiāng)文化、中西文化為切入點，以潮汕居民中的蓮花柱進(jìn)行提煉創(chuàng)造出“刻畫歷史”的形態(tài)。

“海絲”門戶：位于具有國際化色彩的濠江城區(qū)的南岸風(fēng)塔，采用了比較現(xiàn)代的形體構(gòu)成手法，通過體塊扭轉(zhuǎn)、表皮變化形成極具張力的動態(tài)空間，體現(xiàn)如海水般絲綢的柔美和飄動，絲綢好像是從海面延伸或生長出來的一樣，體現(xiàn)出海上絲綢之路重要門戶的標(biāo)志性，表達(dá)出潮汕文化傳播到世界各地的影響力，也預(yù)示著在“一帶一路”的時代背景下汕頭新一輪的發(fā)展浪潮，南岸風(fēng)塔效果圖見圖2。

“刻”畫歷史：位于百年商埠的北岸風(fēng)塔，融合了汕頭傳統(tǒng)民居建筑風(fēng)格的特征。汕頭民居是具有濃郁中西合璧做法的僑鄉(xiāng)特色，民居建筑蓮花柱在中式建筑形式中糅合了歐式的柱式元素。設(shè)計時提取了其中柱子的做法，柔美的傳統(tǒng)木柱與剛性的羅馬柱式有一個很好的結(jié)合，形成一種帶有柱身豎向凹槽的蓮花柱形式。將這種元素應(yīng)用于設(shè)計中，以一種相對靜態(tài)的構(gòu)成表達(dá)出刻畫歷史的歸屬感以及推陳出新的兼容性，北岸風(fēng)塔效果圖見圖3。

2.2 隧道通風(fēng)要求與建筑造型結(jié)合

根據(jù)隧道專業(yè)要求，按6 m/s風(fēng)速控制，南岸風(fēng)塔凈過風(fēng)面積應(yīng)不少于75.5 m2。在風(fēng)塔頂部設(shè)置遮雨棚，廢氣從頂部側(cè)向排出，風(fēng)塔側(cè)面出風(fēng)考慮設(shè)置百葉應(yīng)除以折損系數(shù)0.7，約110 m2。設(shè)計時力爭將建筑造型與通風(fēng)的功能需求相結(jié)合，采用了雙層通風(fēng)口的形式。在風(fēng)塔內(nèi)部混凝土筒上部開設(shè)側(cè)向開口，并加設(shè)防雨百葉防止雨水進(jìn)入風(fēng)塔內(nèi)部，另外在外層的玻璃幕墻上開設(shè)一定面積的通風(fēng)洞口，并將其與玻璃幕墻進(jìn)行了漸變式的連接，經(jīng)過多次反復(fù)的推敲和測算確定了最終的幕墻造型，見圖4。

2.3 亮化設(shè)計

2.3.1 燈光色調(diào)選擇

南岸風(fēng)塔的亮化設(shè)計從城市形象中提取了“活力色—米白色”“海洋色—藍(lán)色”“民居色—橙紅色”三種主色調(diào)，亮化效果示意圖見圖5。

“活力色—米白色”：南岸風(fēng)塔位于汕頭市濱海景觀帶以跳水館為中心的“運動活力區(qū)”，采用以靜態(tài)泛光燈為主的米白色，整體較為明亮。根據(jù)不同時間可以展示以點光源為主的“群星閃耀”效果以及燈帶為主的“蜿蜒向上”，展現(xiàn)出現(xiàn)代城市簡潔、繁榮的特點。

“海洋色—藍(lán)色”：汕頭屬于沿海城市，海洋文化是汕頭地域文化源頭之一，因此，藍(lán)色燈光以動態(tài)的海浪圖形與水泡圖形表現(xiàn)海洋特點。

“民居色—橙紅色”：潮汕地區(qū)傳統(tǒng)民居屋頂常常采用紅色、橙色屋瓦，紅色與橙色成為潮汕地區(qū)傳統(tǒng)民居具有代表性的一種色彩。因此設(shè)計采用動態(tài)向上的橙色泛光燈帶來勾勒出風(fēng)塔“海上絲綢”的變化輪廓線條。

2.3.2 燈光控制方案

考慮到減小對居民生活的影響，平時采用白色靜態(tài)燈光。周末采用藍(lán)色動態(tài)燈光，豐富周末休閑氣氛。節(jié)假日采用橙色動態(tài)燈光，并且在重大節(jié)假日可以形成樓體燈光屏動態(tài)效果，可呈現(xiàn)藝術(shù)圖案、文字、視頻等畫面，展現(xiàn)塔體在夜晚繽紛多彩，絢麗奪目的姿態(tài)，烘托節(jié)假日的喜慶氛圍。

3 設(shè)計難點

3.1 鋼結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)幕墻設(shè)計

風(fēng)塔結(jié)構(gòu)類型為鋼結(jié)構(gòu)、混凝土混合結(jié)構(gòu)形式。內(nèi)部為混凝土核心筒，外部為輕鋼管桁架的混合結(jié)構(gòu)，嵌固端為隧道頂板?；炷两Y(jié)構(gòu)高度59.8 m，直徑10.1 m，鋼結(jié)構(gòu)高度66.6 m。設(shè)計時在滿足通風(fēng)塔通風(fēng)面積的前提下盡量縮小體量，一方面使風(fēng)塔形象更挺拔，另一方面減小結(jié)構(gòu)挑出長度，有利于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

外圍方形幕墻與核心筒之間確保爬梯檢修空間以及結(jié)構(gòu)桁架空間，確定了13 m×13 m的幕墻結(jié)構(gòu)尺寸。外部的鋼結(jié)構(gòu)幕墻為旋轉(zhuǎn)向上的姿態(tài)，為了簡化設(shè)計及施工難度，我們在設(shè)計時將60 m的結(jié)構(gòu)主體劃分為20個單元，相鄰單元高度為3 m，相鄰單元以核心筒中心為圓心，從下至上逆時針旋轉(zhuǎn)4.5°，60 m高度內(nèi)一共旋轉(zhuǎn)90°，從而得到設(shè)計的曲面形體，見圖6。

在幕墻設(shè)計時，將每一個3 m高的單元空間分解成四個相同的空間四邊形幕墻單元，進(jìn)一步模塊化設(shè)計及施工，見圖7，圖8。

3.2 幕墻光污染控制

3.2.1 控制光污染

在保證照明功能和景觀要求的前提下，防治夜景照明產(chǎn)生光污染。夜景照明采取完整的、可靠的技術(shù)措施，保證光源的色溫、照度等都在可控范圍。

結(jié)合南濱路景觀喬木遮擋，防止對行駛車輛的眩光影響。

采用6+1.52PVB+6鋼化夾膠玻璃，控制玻璃可見光反射比不大于0.16，減少眩光影響。

3.2.2 光污染計算

依據(jù)GB/T 18091—2015玻璃幕墻光熱性能，運用斯維爾光污染計算軟件模擬玻璃幕墻的有害反射光對周圍環(huán)境的影響，并通過計算玻璃幕墻對駕駛員連續(xù)有害反射范圍來評價光污染程度。計算得出的分析表顯示南岸風(fēng)塔玻璃幕墻對駕駛員的連續(xù)最長有害反射為41 m。滿足《玻璃幕墻光熱性能》4.12的規(guī)范要求：“玻璃幕墻對機動車駕駛員眩光干擾的限值要求,在駕駛員前進(jìn)方向垂直角20°，水平角±30°內(nèi)，行車距離100 m內(nèi)不應(yīng)造成連續(xù)有害反射光?！?/p>

4 結(jié)語

城市地標(biāo)性的景觀建筑除了本身建筑功能以外，承載了更多的文化精神。因此在設(shè)計中應(yīng)當(dāng)注重對當(dāng)?shù)爻鞘形幕瘓鏊h(huán)境的提取或呼應(yīng)，尊重傳統(tǒng)文化，順應(yīng)城市文脈，返璞歸真，彰顯城市精神。另外建筑設(shè)計不應(yīng)脫離建筑功能，一味追求建筑形式，而應(yīng)當(dāng)注重建筑功能與形式的連接，工程技術(shù)與設(shè)計藝術(shù)的融合。