Schrittweises Wachstum auf beengtem Raum
Der Entwurf leitet sich aus den Herausforderungen des eng begrenzten Grundstücks mitten im Herzen der Metropole ab und ist der Tatsache geschuldet, dass bei laufendem Betrieb gebaut werden muss, unmittelbar neben dem bestehenden Terminal, der aus allen Fugen zu platzen droht.
Die X-Form des Grundrisses erlaubt es – in Kombination mit der Unterteilbarkeit in mehrere Bauabschnitte –, schrittweise um die bestehenden Gebäude und Einrichtungen zu bauen, die dann sukzessive abgerissen werden, um dem nächsten Abschnitt Platz zu machen. Als weitreichendste Folge aus dieser beengten Situation sind alle vier wesentlichen Funktionen, die zur Abwicklung des Passagierverkehrs notwendig sind, unter einem einzigen, alles überspannenden Dach zusammengefasst – sowohl für die Inlandsflüge als auch für den internationalen Flugverkehr: Vorfahrt mit Drop-off, Check-in, Sicherheitskontrolle und Passkontrolle (Abb. 3). Diese fast 70.000 m² große Konstruktion wird von nur 30 Mega-Verbundstützen, die aufgrund der trapezförmigen Grundrissfigur in fünf Reihen mit je drei Stützen, zwei Stützen, sieben Stützen und zweimal neun Stützen verteilt sind (Abb. 10).
Trennung von Stahldach und Betonsockel
Mit dem weiten Raster von 64 × 34 Metern unterteilen die Megastützen die Halle in Flächen, die groß genug sind, um sämtliche Einbauten und funktionalen Abläufe ohne Unterbrechung zu gewährleisten. Das Stützraster ist in jeder Ebene an die Anforderungen und Lasten angepasst: Ausgehend von einem 4 × 9-Meter-Raster auf der untersten Ebene vergrößert sich die Spannweite in der darüberliegenden Gepäckhalle und noch weiter ein Geschoss höher im Shop-Bereich. In der Abflughalle schließlich weitet sich der Raum ohne Zwischenstützen. Hier ragen die Verbundstützen wie Mammutbäume 40 Meter auf und bilden mit der Decke eine Einheit (Abb. 1, 2). Um eines der weltweit größten Dächer ohne Fugen zu konstruieren, sind Verbundstützen und Raumfachwerk aus Stahlprofilen völlig unabhängig von dem darunterliegenden Sockelbau gelagert. Große Öffnungen in der Betonkonstruktion um die Stützen lassen Tageslicht bis tief in die unteren Geschosse gelangen und betonen die Stütze als architektonisches Element. Der wesentliche Grund dieser Lufträume ist jedoch die statische Entkoppelung von Betonsockel und Stahldach. Da sich die Stahlkonstruktion bei Temperaturwechseln und Wind durch den Abstand unabhängig bewegen kann und auch bei größeren Verformungen und Längenänderungen keine Momenten aus dem Dach in die Geschossdecken des Sockels eingetragen werden, sind keine Bewegungsfugen in der Stahlkonstruktion erforderlich, was das Tragwerk effizienter und kostengünstiger macht (Abb. 7).
Trägerrost aus modularen Stahlelementen
Die Dachkonstruktion des Terminal 2 ist eine der weltweit größten Dachflächen ohne jede Dehnfuge. Um einen schnellen Bauablauf zu gewährleisten, ist das Tragwerk jedoch in Module unterteilt. Die gesamte Konzeption zielt darauf ab, den Stahlverbrauch zu minimieren. Das Tragwerk setzt sich aus orthogonalen weitspannenden Stahlträgern zusammen und funktioniert ähnlich wie eine Pilzdecke. Die Stärke der Stahlträger nimmt zu den Stützenköpfen hin zu; dort ergänzen zusätzliche Träger im Winkel von 45° das orthogonale System. Diese Diagonalprofile sind bei jeder Stütze auf die individuelle Beanspruchung hin dimensioniert (Abb. 8, 9).
Wie der Momentenverlauf zeigt, liegen die am meisten beanspruchten Stützenköpfe im Bereich der bis zu 40 Meter weiten Auskragungen am Rand der Konstruktion. Sogar hier konnte die durchgehende Trägerhöhe von nur vier Metern beibehalten werden (Abb. 11).
Verbundstützen – Montagehilfe und Tragwerk
Die 30 Megastützen demonstrieren eine perfekte Integration von Tragwerk und Architektur. Sie sind der Schlüssel für die statische Leistungsfähigkeit, die räumliche Offenheit und die ikonografische Monumentalität des Gebäudes. Sie nehmen nicht nur alle Vertikalkräfte des Dachs auf, sondern auch durch Windlasten bedingte Horizontalkräfte. Dennoch sind sie extrem schlank entworfen. Möglich wurde dies durch die Verbundbauweise: Ein Stahlkreuz, eingegossen in einen Betonmantel, führt zur effizientesten konstruktiven Lösung (Abb. 12, 13): Der Stahlbeton sorgt für Brandschutz und Druckfestigkeitkeit, während der Stahl Zug- und Biegemomente aufnimmt. Jede Stütze hat einen Betondurchmesser von 2,7 Meter und eine Höhe von 40 Meter. Auf der Höhe, an der die Stützen an den Trägerrost des Dachs anschließen, endet der Betonmantel, sodass Stahl mit Stahl verbunden werden kann. Die Kombination orthogonaler und diagonaler Träger und ihre räumliche Anordnung zu pilzartig verstrebten Stützenköpfen verbessert durch die hohe Steifigkeit das Schwingungsverhalten des Dachs und ermöglicht die weiten Auskragungen. Um den Knotenpunkt, an dem mehrere Träger zusammenlaufen, zu vereinfachen, wurden die Verbindungsflanschbleche des orthogonalen Rasters vertikal angeordnet, während die der Diagonalträger horizontal laufen (Abb. 14).
Bei der Montage des Fachwerkrosts dienten die Megastützen gleichzeitig als primäre Hebewerkzeuge, sodass das gesamte Gebäude ohne vertikale Turmkräne errichtet werden konnte.
Glasfaserverstärkte Hightech-Ornamente
Für den Besucher zeigt sich die Integration von Architektur und Tragwerk am offensichtlichsten in der Bekleidung aus gegossenen glasfaserverstärkten Betonelementen. Aus dem Stützenraster von 64 × 34 m ergibt sich bei 24 × 12 Elementen auf einem Stützenzwischenraum eine Dimension von 2,66 × 2,83 m pro rechteckigem Deckenelement. Ihre Steifigkeit beziehen die Elemente trotz einer Wandstärke von nur 10 mm durch Verstärkungen im Randbereich und die Formgebung und die Bauhöhe von 540 mm: Der rechteckige Rand läuft konisch auf den kreisförmigen Ausschnitt mit einem Durchmesser von 442 mm zu, auf den mit punktuellen Klammern die runde satinierte Glasscheibe aus VSG aufgeschraubt ist, die für Tageslicht durch die Oberlichter bzw. Kunstlicht als Diffusor wirkt. Zwischen der oberen und unteren Glasscheibe der VSG, in der Ebene der PVB-Folie, sind Farbfolien in je einer unterschiedlichen Farbe mit einem Durchmesser von 125 mm eingeschweißt, die dem Licht der Decke einen dezenten Farbverlauf im Blau-Grün-Bereich von den Stützenköpfen zur ebenen Fläche hin verleihen (Abb. 15, 18).
Um einen homogenen Übergang von der horizontalen Decke zu den vertikalen Umhüllungen der Stützen und Regenfallrohre geometrisch perfekt zu generieren, sind pro Stützenkopfquadrant 80 unterschiedliche zweifach gekrümmte Elemente erforderlich: von schmalen Rauten mit 2 Meter Länge bis zu Dreieckflächen mit 6 m Länge (Abb. 16, 19).
Seilnetzfassade als immaterielle Membran
Der Entwurf liefert einen Überfluss an natürlichem Tageslicht und Transparenz, was nicht nur Orientierung und Wohlbefinden erlaubt, sondern auch wesentlich zur Energieeffizienz beiträgt: Die zahlreichen Oberlichter werden ergänzt durch eine 900 Meter lange Seilnetz-Glasfassade – die längste der Welt. Entsprechend den statischen Randbedingungen ist ihre Dimensionierung in vier Abschnitte unterteilt, optisch läuft sie jedoch ohne Unterbrechung um das gesamte Dach und bringt es wie ein frei stehendes Objekt zur Wirkung. Zwischen Vorfahrt und Check-in-Halle ist die Seilnetzfassade vom Boden bis zur Decke gespannt und bildet eine hochtransparente filigrane Membran, die Innen und Außen als Einheit erleben lässt. Entlang der nach Süden schräg ansteigenden Dachkante der seitlichen Nebengebäude wird sie zum ununterbrochenen Lichtgaden (Abb. 23 –25). So erübrigt sich bei Tag der Einsatz von Kunstlicht, was eine Energieeinsparung von 25 Prozent zur Folge hat.
