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对话郭建祥大师:杭州萧山国际机场T4航站楼的建造与文化思辨
2024/03/05
作者

郭建祥


全国工程勘察设计大师
华建集团华东建筑设计研究院有限公司总建筑师
教授级高工
中国建筑学会建筑师分会副理事长
国内交通建筑设计领域专家

先后原创设计浦东T2航站楼、虹桥枢纽、港珠澳大桥人工岛口岸、虹桥T1改造、浦东机场三期卫星厅、龙阳路磁悬浮车站、南京禄口机场二期、乌鲁木齐机场北航站区、萧山机场三期枢纽等一大批国家级重点项目,其中获得各类项目奖项40余项,科技进步奖7项,出版并编写学术专著6部,发表论文30余篇,并先后获得“全国五一劳动奖章” 、 “全国劳动模范”、上海市领军人才、上海市杰出中青年建筑师等荣誉称号。


大型交通枢纽的建设需要面临复杂的专业合作与技术配合。本期“AT访谈”栏目特别邀请 全国工程勘察设计大师、华东建筑设计研究院有限公司总建筑师 郭建祥,分享在杭州萧山国际机场T4航站楼建设中,对规划构型、地域文化、建造技术等方面的思考,以及对大型交通枢纽建设的展望。

01

项目概况

 “全球最繁忙机场”杭州亚运会配套建筑 



█ AT:请您简单介绍下杭州萧山国际机场T4航站楼的建设背景及项目情况?


郭建祥:杭州萧山国际机场的二期工程于2012年底全部建成投运。2013年,机场的年旅客吞吐量突破2000万人次,2016年突破3000万人次,2019年突破4000万人次, 跃升至全球最繁忙机场行列。


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萧山国际机场T4航站楼鸟瞰 ©华建集团华东院


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萧山国际机场T4航站楼鸟瞰 ©华建集团华东院


在民航客运量激增以及杭州第19届亚运会的背景下,杭州萧山国际机场的三期工程于2018年正式启动。经过近五年的筹备、设计和建设,杭州萧山国际机场T4航站楼(以下简称“T4航站楼”)已于2022年9月正式投入运营。T4航站楼是杭州第19届亚运会的重要配套建筑, 建成后总建筑面积为72万㎡,远期年旅客吞吐量可达5000万人次。T4航站楼主楼沿场地中轴设置,候机指廊分列南北两侧,与现状航站楼进落有序,与陆侧交通中心和商业开发无缝衔接, 形成了功能全面的一体化综合交通枢纽。可以说,T4航站楼的建成实现了对现有航站区的整合和更新,奠定了杭州萧山国际机场走向超大型国际航空枢纽的坚实基础。


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萧山国际机场三期工程规划内容 ©华建集团华东院



规划布局

中央集中式构型/一体化综合交通枢纽/AOD



█ AT:T4航站楼在总体规划布局上有何特点?建成后其他3座航站楼的功能是否进行了调整?


郭建祥:在T1、T2、T3航站楼已经建设完成的情况下, T4航站楼的场地空间极为有限, 陆侧区域相比国内其他同类型的机场而言相对较小,为设计团队带来了极大的挑战。

为在有限的空间内实现规划的集约高效,整合新旧资源,同时充分发挥航站区的集聚效应, 我们选择以枢纽的模式进行规划设计,提出了中央集中式构型, 打破了原有发展模式,创新性地将T4航站楼放置于T1、T2、T3航站楼前方正中的位置,使其既处于道路中心,又能兼顾两侧的指廊,实现了南北两侧空侧贯通、中央陆侧联系。同时,T4航站楼采用了U形布局,空侧和陆侧均与T1、T2、T3航站楼相连,形成了一个形象更加新颖、功能全面融合的一体化航站楼。T4航站楼建成后,将作为萧山国际机场全新的枢纽型门户,主要承担国际航班功能,因此T1、T2、T3航站楼需要进行相关功能的置换。


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萧山国际机场T4航站楼鸟瞰 ©华建集团华东院


█ AT:作为综合交通枢纽,T4航站楼如何与其他三座航站楼以及其他交通方式进行整合?其内部交通流线组织运用了哪些新理念?


郭建祥:针对新旧设施的道路系统,提出了单向循环、平行嵌套的路网体系。根据各航站楼布局,设置分别服务于地下停车库、既有航站楼、T4航站楼的三大单向循环道路体系,同时考虑到单向进场的不平衡,增设了自东侧进入航站区的道路系统,双向进场、平行嵌套、流线清晰,进场道路系统串联公交、出租车、社会车辆等不同交通设施。


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地面交通系统 ©华建集团华东院


对于大型航站楼而言,不仅要有完善的地面交通系统,同时也要引入公共交通及轨道交通。在陆侧交通中心的整合下,我们将新旧航站楼之间的城铁、地铁、公交等各类交通换乘设施及陆侧开发进行融合, 构建功能一体化的综合交通枢纽。


T4航站楼的内部交通同样围绕枢纽展开,在中央GTC部分,包含了3条地铁线和1条城铁线,同时还设置了停车库以及长途车、公交车、出租车的停车落客区域,在中心区域实现旅客的快速换乘集散,满足大规模旅客吞吐需求。此外,我们在交通中心的上部还设计了两座酒店及两个办公楼。可以看出, 这是一个非常典型的以航空为导向的交通枢纽开发模式(AOD),以此实现功能的最大化。



地域文化表现

杭州地域文脉/风起西子/“空港新十景” 



█ AT:在T4航站楼的设计中,如何通过空间塑造表现杭州地域文化?请您对一些具有特点的空间进行举例并介绍。


郭建祥:上有天堂,下有苏杭。作为一座古典的城市,杭州的人文景观很特殊,且随着当下互联网经济的高速发展,城市中也有很多高新技术及时尚的元素。在建筑表现形式与地域文脉的融合方面,我们秉持力臻神似、避免形同的设计原则,使T4航站楼既承载地域特色,又体现城市精神,同时展示杭州的人文气质。为此,我们围绕“风起西子、荷涌暗香”的主题,借鉴闻名天下的西湖十景,汲取其精华, 并结合T4航站楼自身的使用功能和空间特点,融入对历史人文与自然山水的礼敬,精心营造“空港新十景”。


“莲下泛舟” 位于出发大厅,支撑屋面的结构柱造型宛如一株株荷叶,办票岛仿佛翩翩小舟随波起伏,旅客徜徉其间,可以感受犹如莲下泛舟般的独特体验。


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出发大厅“莲下泛舟” ©华建集团华东院


“芙蓉出水” 位于出发大厅东侧的换乘中庭,其荷花谷区域借鉴荷花意象,是极为重要的空间转换节点,联系T4航站楼和陆侧交通中心。


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换乘中庭“芙蓉出水” ©华建集团华东院


“桂雨飘香” 位于候机指廊天窗下方,采用多层次的遮阳构造,形成丰富的视觉和光影效果。座椅区地毯如同遍地桂花,使旅客仿佛漫步在林荫道中。


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候机指廊“桂雨飘香” ©华建集团华东院


南侧国内商业区的 “凌空揽胜” ,在6m层商业广场中央以磨石图案勾勒出西湖轮廓和城市肌理,当国内出发旅客通过安检区后,可以居高临下,将湖光山色尽收眼底。


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国内商业区“凌空揽胜” ©华建集团华东院


国际旅客集中商业区的 “河坊问茶” 以历史悠久、底蕴深厚的河坊街为蓝本,通过现代手法演绎传统商业街巷的空间体验,唤起旅客对清河坊的场所记忆和共鸣。


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国际旅客集中商业区“河坊问茶” ©华建集团华东院


“长桥卧波” 位于北侧国内集中商业区,上空横跨的是国际旅客到达连桥,桥身两侧的玻璃几乎消隐,轻盈通透,更加突出拱桥纯净优雅的形态。


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北侧国内集中商业区“长桥卧波” ©华建集团华东院


行李提取厅的 “清荷映绿” 空间通透明亮,倾泄而下的阳光照在超薄镜面水池上,涟漪微漾,静谧雅致,以写意的手法诠释荷塘意境。


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行李提取厅“清荷映绿” ©华建集团华东院


除此之外,“空港新十景”还包括位于迎客大厅的 “廊腰缦回” 、南北长廊的 “竹径通幽” 和南国内商业区的 “重湖叠岭” 。这样富有诗意的表达与实践在国内大型枢纽机场设计中是独一无二的,真正做到了现代建筑语言与传统城市文化的完美融合。


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“廊腰缦回” ©华建集团华东院


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“竹径通幽” ©华建集团华东院


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“重湖叠岭” ©华建集团华东院



技术实现

建筑结构一体化表达/曲面拟合找形/绿色技术 



█ AT:为了达到“接天莲叶无穷碧”的建筑效果,设计要求出发大厅主楼屋面与分叉的荷叶柱贴合表达,具体是如何实现的?


郭建祥:办票大厅结合天窗和荷叶柱,重点营造“接天莲叶无穷碧”的建筑效果。为实现这一效果, 要求屋盖主体网架结构不能从柱顶通过,荷叶柱采用分叉形式,且分肢间无直接联系。


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办票大厅荷叶柱 ©华建集团华东院


设计在天窗周边设置加强的封边桁架,呈现X向较短、Y向较长的菱形平面 ,同时分叉柱主要的叉开方向为X向,天窗构件亦主要沿X向布置,因此屋盖结构的X向柱顶弯矩主要通过分叉柱与天窗构件形成的力偶承担。同时,通过微调柱分肢的形态,使X向的相邻荷叶柱间形成一定的拱作用,以减小柱分肢抵抗弯矩的需求。由于网架与封边桁架的角度关系,屋盖结构的Y向柱顶弯矩主要由封边桁架承担。这样的结构布置降低了天窗范围内构件承担的柱顶弯矩,从而实现了荷叶柱顶分开、顶部通透的效果。


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荷叶柱细部 ©华建集团华东院


█ AT:出发大厅东侧50米高的荷花谷柱从设计思路到技术实现有何挑战?


郭建祥:T4航站楼主楼东侧的荷花谷区域为T4航站楼与交通中心的连接区域,中央布置的荷花谷柱犹如出水芙蓉,分叉交织,托起屋面上巨大的采光天窗。


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荷花谷柱 ©华建集团华东院


设计挑战主要在于荷花谷柱的建筑结构一体化表达,即在荷花谷柱纤细的建筑效果和空间大跨屋盖的承载力、刚度需求中取得平衡。为适应纤细的空间双曲建筑造型,同时考虑构件的可加工、可实施性, 荷花谷柱采用空间管桁架的结构形式。其柱顶、柱底分别与网架和混凝土主体结构铰接连接,使得荷花谷柱不参与整体抗侧作用,降低柱子在水平力作用下的内力效应。在竖向荷载方面,荷花谷区域以主楼东侧结合幕墙布置的8根摇摆柱为主要的支承构件, 荷花谷柱作为一个刚度相对较小的弹性支座,主要用于改善屋盖在活荷载、风荷载作用下的跨中变形。


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荷花谷柱细部 ©华建集团华东院


█ AT:出发大厅、商业区、候机指廊等空间内均使用漫反射金属双曲蜂窝板,空间形式不同但整体氛围柔和统一,为旅客带来舒适的候乘体验。在设计建造以及板材的选择上有何考量?


郭建祥:针对曲面的设计,第一个要求是效果唯美,第二个要求是将曲面进行模块化分割,使制造最方便、拟合最完美,第三个要求则是通过对分缝的处理使其实现。建筑师首先提出了空间意向,而这个意向需要与结构工程师、施工企业以及材料商共同完成,其实是一个建筑师牵头,最终集各家智慧来完成的过程。这是一个非常具体的技术工作,不仅关系到结构技术、材料工艺,甚至其线条划分都与板材的尺度及建造方式、安装方式、运输方式有关。


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荷叶柱板材划分及与天窗的结合 ©华建集团华东院


尤其是在荷花谷区域,在完成结构找形之后,需要通过表皮进行效果表达。“荷叶、荷花”由三万多件漫反射大块面铝合金双曲蜂窝板组成,每件蜂窝板尺寸、双曲程度各不相同, 亨特道格拉斯技术团队通过实践创新性的计算机数字设计、图形绘制技术(参数化加工图、工艺图绘制技术)完成几何指数增长的工艺图、零件图、双曲模胎图等技术图纸,原本工程最少需要20多名技术人员,7个月时间才能绘制完所有的工程技术图纸,团队5人在2个多月的时间内,就准确快速地绘制完成所有工程图纸;亨特采用创新的面板双曲成型技术,创新双曲面板翻边工艺、有效提升双曲蜂窝板成型效率,保证每片板材在造型设计和时间计划两方面精准完工。同时蜂窝板内设置安装型材,配合三维高度、水平位置、空间角度可调节的固定配件,高效满足空间双曲面吊顶的安装和调节需求。


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铝合金双曲蜂窝板技术图纸  ©亨特道格拉斯集团


在这里我们也做了很多工作, 通过计算机模拟设计、模数化处理、节点控制等,并且选择了一种可以三维弯曲的漫反射金属双曲蜂窝板,最终实现了这一形象。其实一开始业主也有些质疑这个结构是否能够实现,但非常感谢所有的参建者,尤其感谢监理单位,共同努力完成了与建筑意向一致的效果。


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荷花谷柱细部 ©华建集团华东院


█ AT:T4航站楼的设计遵循绿色建筑三星标准,在设计中运用了哪些绿色技术?如何将建筑技艺与绿色技术巧妙融合?


郭建祥:采用契合造型的绿色设计实现了建筑技艺与绿色技术的巧妙融合。


针对自然采光,在T4航站楼设计中,我们比较了办票大厅内结合荷花造型设计的天窗在不同大小下的自然采光情况与光舒适性,优化其尺寸;对玻璃幕墙的透光率、遮阳效果进行分析,优化幕墙设计;对内遮阳效果进行分析,优化荷花谷内遮阳设计。在陆侧交通中心设计中,我们比较了不同天窗大小设计下的自然采光情况及其对能耗的影响,优化天窗设计;比较长廊陆侧、空侧实墙与玻璃幕墙的采光效果,确定长廊陆侧以实墙为主、以高侧窗为辅,空侧保留玻璃幕墙的设计。最终, 通过整体优化,基本实现主要功能区自然采光面积不低于80%、大空间内区70%以上满足采光要求的绿色标准。


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采光设计 ©华建集团华东院


针对自然通风,通过梳理空间类型,分别针对航站楼与陆侧交通中心,优化开窗位置与开窗面积;重点对T4航站楼内荷花谷的通风效果进行分析,优化开启形式,加强拔风效果;对陆侧交通中心内天窗、庭院开窗进行优化,加强大空间通风。最终 整体可开启外窗占整个透明幕墙的13%,且80%以上空间可实现自然通风换气次数2次/h以上, 大幅减少过渡季空调开启时间。


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通风设计 ©华建集团华东院


针对建筑遮阳,根据建筑造型分析各立面所受阳光角度与辐射情况,结合内部功能,确定遮阳需求, 并通过长廊加强实墙设计、主楼大挑檐设计、分析不同遮阳板间距与外挑距离等措施优化遮阳设计。


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室内遮阳效果 ©华建集团华东院



运营使用

全过程设计/后评估/空间韧性 



█ AT:项目建成后,与方案阶段相比有哪些调整和改变?T4航站楼的实际运营使用情况是否符合预期?


郭建祥:自2018年3月以来,华东院作为工程设计联合体牵头方,开展全过程设计,并承担设计总包管理工作, 统筹协调七家勘察和设计单位共同推进项目建设。面对建设时间紧张,绿色、建构、建造要求高等诸多问题,我们将其统一在一体化的建构语境下,统筹协调考虑包括高铁、地铁在内不同建设单体的结构、基坑及围护,希望将T4航站楼打造成真正能够体现杭州地域特色,并且能让旅客感到温馨的一体化交通枢纽。


中央集中式构型的创新提出无疑将为后续的施工落地及不停航施工带来巨大的挑战,是需要极大勇气的。由于四周的道路需要翻浇,还需要保证T1、T2、T3航站楼的正常运营使用,所以在建设过程中,萧山国际机场内出现了一边使用、一边施工的情况,T4航站楼内也出现了有的部分还在做地下室,有的位置已结构封顶的奇特景象。并且,在这接近五年的时间里,由于发展理念也在不断变化,可以说 经历了一个不断更新、不断优化的过程,需要我们不断地消化、思考,做出相应的调整。


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施工过程 ©亨特道格拉斯集团


在杭州亚运会结束以后,今年年底我们会去做一次后评估。在亚运会期间,T4航站楼虽然没有达到极限的旅客吞吐量,但经过这一段时间的使用会反映出一些问题。作为一个远期年旅客吞吐量可达5000万人次的大型航站楼,这么复杂的项目在国内外目前很难找到可以参考的案例, 所以更多需要通过运营过程中的观察,总结当前问题的成因,做出进一步提升。并且我们也为T4航站楼做了很多留白,满足今后可能存在变化的使用需求。尤其是经过了这一次疫情,我们也会根据在特殊情况下的封闭需求进行调整, 从空间韧性的角度进行优化设计。


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萧山国际机场T4航站楼内部使用场景 ©华建集团华东院


█ AT:根据您多年来深耕于机场建筑及综合交通枢纽的经验,面向未来的机场建筑应具有哪些建设及发展趋势?


郭建祥:华东院有一个聚焦于交通类建筑的专项设计研究院,设计范围包括空港枢纽以及一些相关的辅助设施等,例如商业建筑及酒店。我认为对于交通类建筑设计,最重要的是在前期进行深入研究,理解当地的地域文化及城市的需求。当下机场枢纽和火车站已经不仅承载交通功能,更多是在城市层面提供一种空间聚集,逐渐向城市综合体进行演变,通过枢纽带来人流,并辐射至周边,带动区域经济发展,这对于当前的城市发展而言是非常重要的。因此,这也是挑战所在,希望能够通过我们的实践,创造更加回归建筑本源,更加考虑人的空间感受,并且能够运行高效、快速便捷、具有高品质服务的综合体枢纽。在这其中需要理论的指导,需要研究及实践,也需要在运营使用过程中不断地完善,不断地提升建筑品质。


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萧山国际机场T4航站楼远景 ©华建集团华东院



项目信息



项目名称:杭州萧山国际机场三期项目新建航站楼及陆侧交通中心工程

建筑设计:

联合体牵头单位

华东建筑设计研究院有限公司

联合体成员单位

浙江省建筑设计研究院

兰德隆与布朗交通技术咨询(上海)有限公司

上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司

中铁第四勘察设计院集团有限公司

上海民航新时代机场设计研究院有限公司

浙江中材工程勘测设计有限公司

项目完成年份:2022.09

建筑面积:143万平方米

项目地址:杭州萧山国际机场内

项目总负责人 :郭建祥、黎岩、曹跃进


设计团队:

原创设计及深化设计:华东建筑设计研究院有限公司

项目总负责人:郭建祥、黎岩

项目经理:蒋玮、陈爽

总师团队:周健、陆燕、马伟骏、邵民杰、徐扬

建筑方案投标:郭建祥、黎岩、向上、谢曦、许师师、沈爽之、胡实、周健、常青、余露、王瑞峰、沈列丞等

深化设计阶段:

建筑设计:谢曦、纪晨、许师师、来洁人、沈爽之、张建华、何一雄、罗富缤、刘冰、赵波、高扬、潘胜龙、赵顺杰、高懿、丁妤、任建民、祝婺韵、李京、郭芳、王志文、杨学鲁、王文婷、张馨月、裘黎琼、李天、丁晓文、李森子、马文宗、杨俊、游志雄、杜杭、张垚

结构设计:王瑞峰、林晓宇、杨笑天、朱希、杨震、龚海龙、王玄玄、卞慧琴、朱揽奇、肖鑫厚、薛荣军、李乃坤、徐兴伦、乔婧彦

机电负责人:沈列丞

给排水设计:孙扬才、钱多、蒋宗健、蔡忠诚、王之卓、林水和

暖通设计:赵成、罗平、李云龙、杨喆、张智文

电气设计:王伟宏、王爱平、王攸、刘鹏、周明茗、王喆、安鹏宇

动力设计:叶晓翠

弱电设计:吴文芳、乔宗婷、张佳怡

项目管理:黎剑平、钟永琪、刘云、王怡辰、王腾、卫铮、周宏樑、徐镜然、沈纤、戴丽雅、赫子安、李世光

绿色设计:瞿燕、陈湛、李海峰、刘剑、范昕杰、刘羽岱、任婕、李婧、殷明刚、张俊、穆迪、张小波

室内设计:贺芳、潘盟喻、宋海瑛、何澄峰、黎岩、谢曦、许师师、高扬、何一雄、沈爽之、纪晨、来洁人、Paulo、傅真、毛小冬、陈赟、朱雁来、竺宏峰、吴佳、顾思凡、黄星星、卢兵兵、陈蓉、严丽靖、姚海燕、顾赟鸣、张毅杰、陈志谋、龚佳妮、张雯洁

照明设计:缪海琳 江毅哲 周毅 徐洁


深化设计:浙江省建筑设计研究院

项目总负责人:曹跃进

王劼、徐淑宁、余烜、官霄龑、黄昊雨、张宇杰、杨学林、林政、丁浩、陈劲、王国琴、蒋克伦、宋有龙、程澍、卓银杰、赵孙琛、翟丹宁、李观法、叶绍武、刘译泽、李科卫、董平等

航空规划及机场工艺:兰德隆与布朗交通技术咨询(上海)有限公司

罗焕、徐兵玉等

路桥及市政:上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司

孙瑞华、张大伟等

地下高铁站房:中铁第四勘察设计院集团有限公司

周磊、方浩等

空侧机坪:上海民航新时代机场设计研究院有限公司

童俊、张儒雅等


设计总包管理牵头单位:华东建筑设计研究院有限公司

蒋玮、陈爽

室内设计:华东建筑设计研究院有限公司、上海现代建筑装饰环境设计研究院有限公司、浙江省建筑设计研究院

消防设计:奥雅纳工程咨询(上海)有限公司

绿色设计:华东建筑设计研究院有限公司

幕墙设计:上海和甲幕墙设计咨询有限公司

行李系统设计:中国中元国际工程有限公司

标识设计:上海丰臣实业有限公司、北京理想概念文化传媒有限公司

照明设计:华东建筑设计研究院有限公司、浙江瑞林光环境集团有限公司

景观设计:浙江农林大学园林设计院有限公司

交通设计:弘达交通咨询(深圳)有限公司上海分公司


委托方:杭州萧山国际机场有限公司

施工方:中国建筑第八工程局有限公司、中国建筑第三工程局有限公司

摄影:远洋、乔云峰、李逸

视频:张立

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