北京大兴国际机场是怎样建成的

本文转载于微信公众号“中国新闻周刊”（ID：chinanewsweekly）

北京大兴国际机场投运仪式25日上午举行。 中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平出席仪式并宣布： “北京大兴国际机场正式投运！ ”

《中国新闻周刊》曾于2018年独家采 访新机场设计团队，全方位解密大兴国际机场的设计、建设过程。

一座面向未来的机场如何诞生

《中国新闻周刊》记者/闵杰  文/赵一苇

本文首发于总第842期《中国新闻周刊》

以北京市中心的天安门为起点，沿中轴线延长线向南46公里处的北京新机场，每天都在生长，每个月都呈现出不同的样子。一年之后，2019年10月，这座在阳光下闪耀着金色光泽的超大型机场，将如同凤凰展翅，以灵动的姿态，吸引全球的目光。

新机场地处的是一个特殊的地理坐标——北京中轴线的最南端。中轴线的象征意义，给新机场的设计方案增添很多挑战，这里必须连接传统，在精神气质和文化内涵上，与天安门、钟鼓楼、鸟巢遥相呼应。这里更要面向未来，新机场距离雄安新区55公里，将直接服务于雄安与世界的连接，这必将是一座面向未来的机场。

预计到2040年，新机场每年吞吐量将超过1亿人次，他们在此相聚或离别，踏上家的归途，或者飞往生活的下一站。

9月25日，北京大兴国际机场举行投运仪式，标志着大兴国际机场正式投入运营。@视觉中国

最远登机口步行只需8分钟

北京新机场的规划，从上世纪90年代就开始酝酿，可以说是世纪工程。

选址工作始于1993年，当时北京市初步规划了张家湾和庞各庄两个中型机场场址。2002年，首都机场开始扩建，民航总局牵头组织了一次选址调研，选出了四个备选场址，其中廊坊市西偏北的旧州为首选场址。2004年，北京市规划委对《北京市总体规划》进行修编，对新机场的选址又进行了新一轮深化调研，同样选出了四个备选场址，其中推荐的是北京大兴南各庄和河北固安西小屯两个场址，在城市规划修编中作为预留。

历经十余年之后，到了2006年，新一轮选址工作正式启动，一共比较了北京、天津、河北境内的十多个场址，直到2009年，最终确定了北京大兴南各庄作为首选场址，理由是：离主客源地较近，空域环境和外部配套条件较好，区位上能便捷连接京津冀，更适合建设大型机场。

选址尘埃落定之后，新机场各项规划工作开始紧锣密鼓推进，航站楼方案竞标是其中的重中之重。

3分钟看北京大兴国际机场建设历程：

新机场航站楼的设计方案征集，从2010年就开始启动。北京新机场建设指挥部总工程师郭雁池告诉《中国新闻周刊》，新机场在方案招标前，确定了一个规划的主导原则：集中的飞行区，南北尽端式航站区布局，南北旅客容量约为3：7，北航站区集中的航站楼主楼+卫星厅的规划分期建设，分别对应4500万人次及7200万人次的年旅客量。

方案竞标从2011年正式启动，几家入围最终竞标的设计单位在全球都非常知名。法国巴黎机场集团建筑设计公司（ADPI）在全球机场设计领域实力雄厚、大名鼎鼎，留下了很多经典作品，包括阿联酋迪拜机场、法国巴黎戴高乐机场、上海浦东机场等。英国福斯特建筑事务所是北京首都机场T3航站楼的设计者。北京建筑设计研究院曾参与了多项国内地标性建筑设计，包括2008年奥运会国家体育馆、首都机场T3航站楼等。民航设计总院则承担了国内70％以上机场的规划与设计。而扎哈建筑事务所以已故的扎哈·哈迪德女士命名，其独特的“扎哈曲线”在全球都享有极高辨识度。

“扎哈·哈迪德建筑事务所最初想找我们一起联合做设计，但我们希望自己做原创，所以婉拒了合作。”北京院第四分院院长马泷告诉《中国新闻周刊》。

民航院和北京院最终选择了强强联合，组成了中方最强设计联合体。

“当时概念设计方案的排名情况是，ADPI第一，国内联合体第二，福斯特第三，扎哈第四。”马泷回忆。 

ADPI最终胜出，中标了北京新机场航站楼设计方案。

中标的方案构型简洁：只有一个航站楼，以单点为中心，延伸出五条指廊，整个航站楼呈辐射状构型。同时，在开阔的楼前区域增加了一条陆侧指廊，形成六条指廊的均衡布局，每两条指廊之间的夹角，都是60度。

马泷发现，有趣的是六条指廊正好对着三条轴线，分别指向北京、雄安、天津，“这个概念在方案初期是没有的，也是一个美妙的巧合。”

航拍正在建设中的北京大兴国际机场候机楼。@视觉中国

简单方案的背后，却蕴含着深意。机场航站楼方案，往往是功能性和艺术性、现实需求和远景目标等多重因素综合考量后平衡的结果。在多位设计参与者看来，ADPI方案被选中的最重要原因，还是因为强调功能性第一。

马泷的同事、北京建筑设计研究院设计师王晓群，从十几年前就开始做机场设计，现在也依然是北京新机场的设计负责人。王晓群从2004年开始进入到机场设计领域，参与的第一个项目就是首都机场T3航站楼，此后十余年，一直深耕于此，做过的机场项目越来越多。

“对于大型集中式航站楼来说，既要有足够的外边轮廓长度来接驳大量飞机和车辆，又要控制楼内的旅客步行距离，两者形成了构型设计的一对主要矛盾，因此放射型或类放射型就成为了这类航站楼构型的一个重要选择。”王晓群在近期发表的一篇文章中，阐述了航站楼构型方案背后的考量因素。

比如，首都机场T3航站楼，设计容量为每年4300万人次。由于周边条件限制，T3两侧跑道的间距仅有1525米，是满足两侧飞机独立起降条件的最小间距。这块狭长的用地，将T3航站楼压缩为纵向的一条，中间的两组联络滑行道又将航站楼切分为三段，国内在南侧近端（T3C），国际在北侧远端（T3E），地下的旅客捷运、高速行李和各类服务通道将三座航站楼串联起来。

而对于北京新机场，单点放射构型有效控制了航站楼的指廊长度，楼内的分区运行模式又进一步缩短了旅客步行距离，安检后旅客最远步行距离约为600米，正常步行时间为8分钟，既避免建设内部捷运系统，又实现了旅客出行高效便捷。

在王晓群看来，这个方案被选中，最根本的原因是方案中的放射状，“放射状是一个很基本的形态。机场规模增大后，停机位增多，又要控制旅客的步行距离，放射状可以解决这个问题。”

王晓群告诉《中国新闻周刊》，关于航站楼究竟是分散式更好，还是集中式更好，业界历来都有争论。

比如，英国福斯特公司最初的竞标方案，就是分4个单元运行，每个单元内旅客步行的路程更短，但不同单元之间的中转会变得更麻烦。王晓群说，作为一个枢纽机场，中转是非常重要的功能，如果中转连接距离远，机场的枢纽运行效率会下降，“但旅客的步行距离只是一个衡量维度，而很难说是决定因素。”

中外之间的国情不同，也会对航站楼的规划有影响。王晓群介绍，国外机场建设以航空公司为建设主体，往往一个航空公司只建一个楼，建筑过程是逐渐加量，很少一次成型。而国内机场客流量增长很快，对未来容量的预期很大，倾向于选择更完整的集中式方案。

集中布局也有上限，不能无限大，否则会带来新的问题，比如，交通压力，当外部交通全都集中在一个航站楼区，是否可承受，是必须考虑的问题。还有整个系统的复杂程度，如果系统过于庞大，复杂性会大幅增加，这既给机场建设带来麻烦，也不利于日后的运营。

除了旅客的视角，还有飞机和飞行员的视角，飞机的停靠、进出是否方便，都涉及机场的运行效率，都是航站楼构型要考虑的因素

8月30日，北京大兴国际机场。@视觉中国

在马泷看来，目前的首都机场T3停机夹角是120度，飞机进出非常宽裕。而北京新机场，六条指廊之间的夹角均分为60度，是锐角，理论上说，肯定不如飞机直线排开更方便停靠和出发。但因为新机场建筑尺度足够大，所以绝对空间依然很大，能够形成开放性的大区域，也能够方便飞机的进出和停靠。

“我们在对原方案瘦身后，航站楼最终的绝对尺度依然很大。主楼的宽度是350米，停机港湾圆弧大而宽，便于飞机进出。”王晓群解释，这种设计下，整个新机场航站楼可以停79架多为大机型的飞机，三条指廊都是双侧停机，只有两条是单侧停机，还有很多组合机位，停机效率总体不错。

“对于北京新机场这种规模，这个设计是聪明的。”但对于一些中小规模的机场，由于建筑尺度可能不够，马泷并不推荐采用这种方案。

“每个指廊之间的角度都是60度，这是一个很完整的形态，包括前面还有综合服务楼，一半是酒店一半是办公，给航站楼提供一些近距离服务。”王晓群说，总体而言，主楼更集中，旅客步行距离更短，建筑形态更完整，是新机场航站楼的最大特点。

“北京新机场规划设计首先遵从的是目标导向和问题导向，也就是以机场功能定位及容量需求为目标。”郭雁池总结，最终形成的设计成果，是各种问题、矛盾平衡的结果。

建设中的北京新机场航站楼内景。摄影/本刊记者 董洁旭

阳光峡谷的诞生

从方案中标，到开工建设，新机场方案还有很长的路要走。

在ADPI的方案中标后，扎哈建筑事务所也受新机场建设指挥部的邀请，加入进来，进行联合设计。

“这是一个令人振奋的工程。” 扎哈事务所北京办公室总监大桥谕向《中国新闻周刊》回忆，ADPI和扎哈事务所开始携手，对中标方案进行了优化，前后经历了6个月打磨，然后再提交给中方设计团队，由北京建筑设计研究院和中国民航机场建设集团接手。

如果说ADPI将自己对机场功能深邃的理解赋予了北京新机场，那么扎哈事务所则让新机场展现了更多的建筑之美。

在扎哈团队的设计中，采光和商业区是两大亮点，其标志性的“扎哈曲线”也有了更浪漫的表达。

“想象一下，萦绕阳光的山顶，随季节更迭而变换颜色的花朵，这些美妙的自然景象若能融入建筑设计中，那将是令人陶醉的作品。”大桥谕说，新机场的造型像一束花朵，每个指廊都可以看作是一片花瓣，“阳光从花朵顶部延伸到各个花瓣，洒在室内的每一个角落，可以塑造出明亮的室内印象。”

而实现这一浪漫意向的，是新机场航站楼造型上最独特的部分，C型柱设计。整个航站楼内部，矗立着8个巨大的C型柱。所谓C型，是指柱子并不封口，在每一个横截面上，都呈C型。

这是一个极为大胆的设计。想象一下，航站楼核心区屋顶屋盖钢结构投影面积达18万平方米，主要以8根C型柱及12根塔柱就把中心区的屋顶给支撑起来，C型柱间距长达200米，中间的空间可以完整装下整个“水立方”。这么做的好处是，能把更多空间让位于服务旅客，而不是让很多结构占据空间，导致旅客不便，所以支撑结构已经少到了极限。

这同样是一个极具艺术性的设想。C型柱上宽下窄，底部最窄处只有3米，顶端最大跨度达到了23米，造型非常灵动。从下往上看，像一枝伸出土壤的花朵，而从上往下看，则像屋顶“延伸”到了地面。

在马泷看来，这样的设计，已经不再是传统的“柱”的概念，而是从屋顶自然延伸下来，屋顶和柱子已经融为一体。

“延伸”到地面的C型柱，是功能和形式的完美结合，既是支撑的构件，又是室内采光的窗口，自然光从C型的敞口中，倾泻而下，形成了巨大的光瀑。同时，在航站楼的中心顶部有一个巨大的六边形核心天窗，在每条指廊的顶面铺设一条带状天窗，贯穿整个600米的指廊，既能够为室内引入充足的日照光线，也便于旅客顺着光线前行，成为方向的指引。

扎哈团队的设计一向看重自然光线的运用，因为这既能节约光照能源，也能够提供舒适的感官体验。大桥谕告诉《中国新闻周刊》，扎哈女士本人对北京新机场的期待很高，深度参与了北京新机场的设计工作，提供了很多富有激情和想象力的设想。

“C型柱本身是各个功能空间的重要节点，采光也围绕C型柱来布置，是显著的空间标志，让室内明亮。”王晓群说，设计团队做了全天不同光线情况下，光照的模拟，“天气好的时候，白天在航站楼内的开敞区域，可以做到不需要室内开灯。”

新机场商业区的设计则更具自然的灵动魅力。整个商业区所在的“中央大堂”，是航站楼的核心区。

在这个13000平方米的商业区域内，从高处看去，就像一个“峡谷”，屋面最高49米，随内部空间需求动感起伏。“峡谷”里共分五层，一二层是到达层，三四层是出发层，而五层是商业区，也是“亲友话别层”，站在这一层，可以一直目送亲友远去。

“峡谷”的底部，分布着众多独立的商业岛，大桥谕将这些商业岛称为shopping pod（豆子）。“shopping pod就像峡谷中的卵石，可像分散水流一样自然地分散人流，同时使室内空间更加灵动。”

大桥谕给《中国新闻周刊》展示了两张图，来说明整个“中央峡谷”的设计灵感。一张是美国的羚羊峡谷，另一张图是森林溪水。在他的讲解下，整个新机场“中央峡谷”的景象开始立体起来：自然弯曲的峡谷边缘，层层叠底，阳光从顶部穿透峡谷，一条溪水穿行其中，溪水中点缀着很多石头，水流绕过石头缓缓而行。

“建筑物绝非一个容器，我们希望将大自然的造物理念融入建筑设计中，兼具多个人性化功能，这样的作品可能会成为独具风格的有机建筑物。设计工作不仅在于设计建筑物本身，也是设计城市，设计人类生活的工作，我们非常享受这一过程。”大桥谕笑言。

在新机场之前，扎哈事务所已在中国完成多个作品，比如北京的银河SOHO、望京SOHO、广州大剧院等，逐渐积累起在中国的建筑设计经验，建筑技术的飞速发展也为其独树一帜的自然化设计理念提供了更大的发挥空间。

“扎哈的设计富有想象力，有天马行空的大胆和自然的美感。”马泷如是评价。

马泷所在的北京建筑设计研究院曾作为中方团队，参与了北京T3航站楼设计，与英国福斯特事务所合作。“福斯特是建筑圈内公认的最好的事务所，技术、艺术、控制能力都非常出色。”马泷回忆，T3航站楼设计做得非常过瘾，从福斯特事务所引进了很多理念，尤其是模数化的设计理念，“模数化建筑像一个精密机器，具有理性化的美感，这些理念的引进就像给中国设计师开了一扇窗户。”

在马泷看来，在北京新机场方案上，ADPI的功能性方案和扎哈充满想象力的造型点睛，是建筑理性和建筑之美充分融合的一个成熟作品。

中轴线上的机场

ADPI与扎哈团队的合作方案成型后，北京建筑设计研究院和中国民航机场建设集团开始接手方案。

“我们从2014年底接手，在2015年的3月，优化方案基本定型，此后进入技术设计阶段。在2015年8月，技术设计的初步方案完成，确定了多项技术指标，比如建筑规模、停机位、流程组织等，在10月份通过初步设计评审。”王晓群告诉《中国新闻周刊》，整个设计周期比较紧张，因为从2015年10月开始，新机场航站楼工程就要正式开工。

“这两家设计联合体，依据国内规范进行了方案优化并完成了后续的设计工作，目前实施的设计与原概念设计从建筑功能布局、建筑造型、结构方案都有较大的调整。”郭雁池告诉《中国新闻周刊》，在后续优化的过程中，改动最大的部分是C型柱。

在原概念方案中，6个C型柱的开口都朝向中心，形成合围。但中方设计团队，扭转了C型柱的开口方向，不再朝里，而是全部朝外，并且根据结构需要增加了两个C型柱。王晓群告诉《中国新闻周刊》，调整带来的最大好处，就是增加了楼内采光的均匀度，而原方案中，采光都集中在中心区域，“核心的采光已经很好，就不再需要，反而是外围区域更需要光线。”而C型柱支撑方向调整后，对整个建筑带来很大改变，除结构受力体系改变外，还对室内空间也带来较大改变。

另一个显著变化是建筑尺度。与方案相比，航站楼的实际尺寸有明显瘦身。郭雁池介绍，出于建设资金考虑，为了控制建筑规模，航站楼实际面积有一些改动，整体航站楼半径缩小了30米。其中，指廊远端的宽度从46米缩减至42米，长度从630米缩减至600米。由此，近机位也由最初设计的84个削减为79个。

航站楼的设计高度也由80米降为50米，保证功能分区更加合理，有利于提高运行效率，也有利于采取屋顶自然采光和自然通风设计。

机场究竟应该建得更大一些，还是更符合当前需求？目前的首都机场三个航站楼，几乎总是不够用，总是提前迎来饱和状态，“机场建成之日就是扩建之时”。

为了解决机场总是不够用的问题，郭雁池说，新机场秉承的是“一次规划设计，分阶段建设实施”的原则。依据新机场终端年旅客吞吐量一亿人次以上的目标需求，新机场规划中包括了6条跑道，南北各有一个航站区。“这个蓝图最少通过三个阶段的建设来实施，前两个阶段对应的年旅客吞吐量分别是4500万和7200万人次。”郭雁池说，这种方式既满足了机场的功能需求，又可以合理控制各阶段投入资金量，确保机场可持续的发展。

中方设计团队，还将很多中国元素融入其中。郭雁池介绍，机场整体顶面的网状钢架构曲线明显，疏密有致，暗含祥云的意向。航站楼中心区密集的六边形采光窗，形似中国传统庭院的藻井。航站楼的整体地面精心设计了拼花图案，远远望去，有落叶缤纷的意蕴。四层国际出发层，有两座桥，桥身的造型流动飘逸，像舞动的水袖和缎带。

最亮眼的中国风设计，集中在五指廊端头，设置了五个特色庭院。郭雁池告诉《中国新闻周刊》，五庭院主题分别为丝园、茶园、瓷园、田园、中国园，不仅呼应丝绸之路的内涵，而且为旅客带来了中国园林式的候机体验，“庭院装修会围绕主题展开，可能会在观赏性及知识普及的基础上适当添加特色购物点，并设置了吸烟区。”

作为首都的新机场，还有一重特殊身份，是新国门，是国家形象的展示窗口和北京的城市入口，承担着特殊的政治和文化含义的表达。

新机场地处北京中轴线的最南端。郭雁池坦言，当初并非因为这里是中轴线才选址于此，而是多种因素综合取舍后决定选址在这里，“而这里恰好是中轴线。”

地处中轴线，对新机场方案，提出了更多挑战，需要考虑功能性之外的更多因素。比如，要保持轴线的完整性，新机场在整个轴线上没有任何实体的遮挡，保持轴线的贯通。还有，中轴线建筑一般都呈对称布局，新机场也完美体现了这一特定，沿着南北指廊将新机场分成完全对称的东西两部分，主要分属于东航和南航两大主基地航空公司使用，在功能上也具有明确的区分作用。

“北京新机场作为国家门户，整体外部造型要体现国家形象，近距离观感也需要精心设计营造，包括内部空间的光照、环境的舒适性等。”王晓群表示，作为首都的门户机场，在建筑上有很高要求，需要打造民航的行业标杆。

北京新机场工地。图/受访者提供

快流程与多功能的融合

机场是功能性很强的建筑，安全高效是机场设计的核心诉求。

在郭雁池看来，北京新机场的运行效率是“系统工程”综合作用的结果，包括高效的空管运行效率、高效的跑道构型、高效的航站楼布局、一流的综合交通，每个环节都缺一不可。

空管系统是保障民航飞行安全的重要支柱，也是民航运行的关键中枢。在机场飞行区、航站楼之外，还有一个重要工程——新机场空管工程。

中国民航局空管局副总工程师陈松林告诉《中国新闻周刊》，北京新机场空管工程地跨北京、河北两界，包括北京终端管制中心工程、北京新机场本场工程两大部分。北京新机场终端管制中心工程建成后，将成为整个京津冀中低空管制中枢。

除了空管硬件的提升，伴随新机场而来的，还有空管模式的改革与创新。郭雁池告诉《中国新闻周刊》，北京新机场在规划之初，就充分考虑了“空地一体”“军民一体”的需求，借鉴国际通行的空域管理办法，引入了终端区设计理念，在机场繁忙地区设置终端管制区，实行军民联合管制指挥、统一运行标准，统一空域协调和飞行程序设计。

航站楼内的高效更是全面考验设计能力的环节。新机场这么大，旅客进入之后，应该何去何从？如何办票值机？如何托运行李？安检会排长队吗？中转会不会很麻烦？航站楼内的旅客组织，成了整个流程设计的难点。

郭雁池介绍，在功能设计方面，航站楼创新地采用了功能区垂直分布、候机区可切换的楼层设计，既保障了功能区内运行资源充足的发展空间，又使国际和国内候机区能够灵活调整。

新机场航站楼地上有四层，主要为旅客进出港、候机和中转使用。地下有两层，分别是各类轨道交通车站的站台层和站厅层。

王晓群告诉《中国新闻周刊》，新机场设置了多种办票和行李托运的形式。

出港值机设施分布在三个楼层：四层是传统值机，主要服务于有行李托运需求的旅客，中央的国际值机区共可提供180个柜台，两侧的国内值机区共可提供120个柜台。

三层值机主要服务于无托运行李并采用电子值机的商务客、头等舱、商务舱和航空公司常旅客等，两端的高端旅客区各提供12个人工值机柜台。

地下一层换乘大厅布置的值机功能主要服务于来自于各条轨道交通和停车楼的国内出港旅客，共可提供44个人工柜台和充足的自助值机设备。轨道旅客从站台上达换乘大厅后，马上就可以完成行李托运，还可利用本层提供的24条通道完成安检程序，乘扶梯直达二层的国内出发区。

办票之后，旅客将被分流到不同的安检区。国内出港的安检分为两区，布置在三层，共可提供44条安检通道，三层值机与安检同层设置，符合本层作为快捷出港的功能定位。

安检区通常是旅客聚集程度较高的区域。王晓群介绍，为满足7200万年客流量的需求，航站楼提供了88条普通旅客安检通道，以减少高峰时段的旅客排队等候时间。安检前的排队区进深均在20米以上，并采用冷辐射吊顶以提升人员密集区的环境舒适度。在安检通道中，研究应用自动回筐系统和智能探测设备，以提高检查效率。

作为大型枢纽机场，中转功能也是重中之重。为提高中转效率，新机场在三层设有统一的中转中心，“中转点在核心位置，负责国内国际的互转和国际间互转。”王晓群介绍，国内国际互转时间是中转机场一个非常重要的指标，“我们规划的中转时间约60分钟。因为国内国际互转的程序最复杂，在这个位置设置中转中心可以集中检查设施，便于分流。”

中转中心有单独的边防、安检，必要的检查设施都集中在一个地方。这样的设计既克服了传统机场需楼间中转的麻烦，也缩短了传统单体航站楼的较长中转时间。”

到2025年，新机场预计将运送7200万人次，到2040年将多达一亿人次。为了应对如此大的旅客压力，新机场在全球首次采用双层出发设计。

“大人流量是设计中最大的挑战，是要在规模大的同时保证高效率和高服务水平。” 王晓群坦言，双层出发设计，主要是解决大量车辆停靠需求的压力，如果只有一个楼层接轨，道边大概是400多米，停车道长度显然不够，而双层出发，提供了两层车道边，能更好地缓解压力。

人流量压力的另一个重点区域，是进出港的混流区。北京新机场在出发和到达两个区域之间不设置任何物理隔断，有利于实现服务设施资源共享，出发和到达旅客都可以共享航站楼内的所有商业服务设施，避免了服务设施的重复设置，实现了资源的最大化利用，同时也增加了航站楼的商业收益。

“混流的优势是中转方便、可以共享公共设施等，但挑战在于，如何应对大客流量压力。”王晓群说，混流的关键在于做好进出双向的客流组织，“在设计中要充分考虑双向客流，客流要经过测算，设计相应的通道宽度、双向步道等。”

郭雁池告诉《中国新闻周刊》，新机场对于全部运行流程都做了反复研究和推敲，对包括国内进出港流程、国际进出港流程、中转流程、员工流程、货物运送流程、垃圾处理流程等均进行了计算机仿真模拟。

整个流程优化，需要兼顾流程效率和人性化服务两个层面。现在的流程上有很多亮点，比如：各类旅客流程的楼层转换次数最多不超过两次，且全部向下层楼层转换，更为高效便捷。旅客在航站楼内，很容易找到方向感，安检后的旅客最多判断两次方向就可以到达登机口。从车道边到登机口的全部流程，全方位进行了无障碍化设计，为残障旅客提供便利。

建设中的北京新机场。图/受访者提供

更人性化、智能化的绿色机场

建设于21世纪的北京新机场，和修建于上个世纪的机场，会有什么不同？

从上世纪80年代的首都机场T1到2008年的T3航站楼，再到今天的新机场，跨越了半个世纪。“与机场规划设计紧密相关的科技发生了很大变化，必然会带来规划设计和关注重心的调整。”郭雁池解释，首先，最外在的是，飞机尺寸和性能大大进化，直接导致了机场跑道间距及长度的变化。

而作为一个重要的公共空间，人性化设计理念也被放大到越来越多层面和细节，几乎无处不在。

“新机场的设计非常强调人性化，这从民航管理层就有明确要求。”王晓群告诉《中国新闻周刊》，除了机场功能、流程上的各种便捷性设计以外，人性化理念还体现在方方面面。

比如，航站楼内部的宏大、通透空间有利于旅客辨明方向并且发现目标。空间设置照顾到了喜欢热闹和喜欢安静的不同旅客，进行了“动静分区”，在国内候机指廊内，两列商业店铺形成了中央通道热闹的商业街，并分隔出两侧相对安静的候机座位区。

几万人聚集的新机场，必须具备良好的通风性能。除了必备的空气质量监测，包括PM2.5监测、通风、过滤等措施外，新机场具备自然通风的条件，幕墙下部、屋顶天窗、屋顶侧壁、天窗侧壁上都有通风口，空气会受热压作用流动，促进了空气流通，在好天气的时候可以为航站楼引入更多自然风。

新机场考虑了充分的设施保障和完善的旅客服务系统。机场的各类服务设施非常强大。除了常规的行李打包、行李寄存、失物招领、邮政-快递、银行-兑换、医务-急救、上网、充电、ATM机、饮水机、自动零售机设施之外，还特别设置了儿童看护、更衣室、祈祷室等。

“新机场还对卫生间的设置进行了专项的研究。”王晓群告诉《中国新闻周刊》，新机场航站楼特别加大了卫生间密度，保证候机区任何位置距离卫生间不大于60米。提高了女卫生间的洁具数量标准，每条候机指廊都设有母婴专用候机室，公共卫生间都带有独立的、可供家庭成员或残障人士使用的多用途卫生间。残障设施也严格按照现行国标执行，并参考国外机场做法进行了补充。

标识系统也是人性化服务的重点体现。北京新机场航站楼尺度宏大、功能复合、流线众多。王晓群说，标识系统的设计采用了BIM方法进行系统梳理，对重要流程节点进行专题研究，全楼共使用的40多种规格、2000多块标牌进行客流引导。

机场的娱乐性和商业性功能也在大大加强。“在新机场设计上，我们学习了新加坡樟宜机场的理念。樟宜机场兼有人性化和商业化，服务齐全，当地人甚至把新加坡机场视作吃喝玩乐一站式的购物中心，这对我们的观念影响挺大的。”马泷告诉《中国新闻周刊》，新机场的混流中心设有特别大的购物区域，也是为了打造购物休闲的综合性场所。

一旦有特殊天气或突发事件，机场该如何应对？也是考验设计理念的问题。

“应对由于特殊情况造成的大面积延误，如何安抚焦急的旅客，疏解等待过程的无助和无聊，是设计必须考虑的方面。”郭雁池说，一般来说，宽敞充足的等候空间、齐全多样个性化的服务设施、及时准确全面对称的信息取得，是解决上述问题的有效手段。

他透露，在这方面，北京新机场将提供各种休息等候区、商业餐饮设施、娱乐休闲健身设施，包括电影院和泳池，特别是在楼内设有计时酒店，在临近航站楼设有商业和酒店设施。

“我们考虑过几类极端情况，比如出现火灾等紧急情况时，新机场的建筑设计可以满足短时间的大规模疏散需求。”马泷说，在外部结构上，因为新机场设有多条跑道和多方向的跑道，对天气变化有较强的适应性，比普通机场的飞行效率更高，可以更快地调整飞行，解决延误问题。而在内部功能上，新机场的商业区域面积超过10％，这是一个不低的比例，可以为旅客提供餐饮、休闲、娱乐等各类服务，也能够缓解焦躁的情绪。

大兴机场@视觉中国

在郭雁池看来，互联网时代下提出了互联网+机场的概念，也将彻底改变机场运行服务的理念。

“北京新机场面向未来航空发展趋势，在数字化机场的基础上，构建智慧机场Airport 3.0。”郭雁池告诉《中国新闻周刊》，作为更为开放的机场信息平台，机场Airport 3.0利用物联网技术、云计算及存储、个人智能终端、虚拟可视化技术等，能打造一个信息共享、智能决策的智慧机场，给旅客更多智能化出行体验。

越来越多领域最新的科技成果，也出现在新机场的建设上，比如跑道自融雪系统，飞机滑行引导系统、全楼单灯控制系统，低温陶瓷涂模材料等应用。

“现在如果出现大雪天气，地上积雪来不及清除，会导致机场暂时关闭。”北京新机场建设指挥部总指挥姚亚波告诉《中国新闻周刊》，新机场未来的四条跑道中，将有一条采用自融雪技术，“可以实现即使冬天下大雪，也不用关闭机场。”

21世纪的机场，对绿色环保节能的要求也更高，必须是真正的绿色机场。“北京新机场在设计、建设、运行全过程深入践行绿色理念，致力于成为我国甚至世界上绿色机场建设方面的范例。”北京新机场建设指挥部总指挥姚亚波说。

“新机场建筑节能率比国家公共建筑节能设计标准要求提高30％，达到了最高的国家绿色建筑三星级和国家节能建筑3A级标准。”郭雁池介绍，“新机场比同等规模机场航站楼能耗降低20％，每年可减少二氧化碳排放2.2万吨，相当于种植119万棵树。”

北京新机场建设指挥部还承担了民航局委托的《绿色航站楼标准》编制工作，该标准已于2017年2月1日起正式实施，填补了行业标准的空白。

绿色机场的一个关键性指标，就是水资源的利用。北京新机场对全场水资源收集、处理、回用等统一规划，全场建设总容积达280万立方米的调蓄水池，约为昆明湖体积的1.5倍，南水北调日均入京水量的3倍。新机场雨水回渗率不低于40％，雨、污分离率和处理率均达100％，非传统水源利用率达30％，致力于建成复合生态水系统高效合理运行的“海绵机场”。

超级工程的挑战

世界级的机场工程，也带来了世界级的工程难题。北京建筑设计研究院总工程师束伟农用了一句话来总结新机场的特点：结构超长超大。

束伟农是著名的建筑结构工程师，他告诉《中国新闻周刊》，北京新机场航站楼南北长996米，东西方向宽1144米，中央大厅顶点标高约为50米，航站楼总建筑面积约为80万平方米，是国内最大的单体航站楼。

新机场航站楼中心区域混凝土楼板长518米、宽395米且不设缝，是国内最大的单块混凝土楼板，可以将“鸟巢”置于其上。

尺度巨大的混凝土结构，需要重点解决裂缝控制和温度作用问题。“由于混凝土具有收缩性，所以难点在于裂缝控制。因为混凝土有温度变化，如果处于自由伸缩的状态就不会裂，一旦处于受约束的状态，薄弱环节就会出问题。” 束伟农说，国内建筑从没有过那么大的一体化混凝土板，将近一层就达18万平方米。设计团队通过设置施工后浇带、采用补偿收缩混凝土技术，采用60天龄期的混凝土强度等措施，成功解决了这一问题，“整个航站楼混凝土没有出现裂缝。”

“地上”的问题解决了，“天上”的问题也异常复杂。主航站楼屋盖呈现为不规则自由曲面，屋盖流动的曲线造型，最高点和最低点高差约30米，高低绵延起伏。

航站楼屋盖总投影面积达31.3万平方米，大约相当于44个标准足球场，总用钢量达到5.2万多吨，结构复杂，施工难度极大。

“C型钢柱的竖向和水平承载能力、抗连续性倒塌能力和抗震能力都非常特殊，现行的设计规范、规程都没有提及。” 束伟农告诉《中国新闻周刊》，设计团队进行了很多专项研究。

最终，核心区屋顶屋盖钢结构投影面积达18万平方米，但仅以8根C型柱为主要支撑，C型柱间距达200米。整个核心区屋顶由63450根杆件和12300个球节点拼装而成。

五条指廊的钢网架，采用桁架和网架混合结构，总投影面积约13.3万平方米；最大跨度41.6米，网架最大高差约5米。5个指廊屋面钢网架一共由8472个焊接球、55267根杆件拼装而成。

针对可以放下“鸟巢”的超大平面所带来的材料运输难题，负责航站楼中心区施工建设的北京城建集团首次修建了两座长达1100米的钢栈桥，采用16台小火车来回运输材料，使工效提升了4倍。

在对面积达18万平米、重量超过3万吨的不规则自由曲面结构网架的提升中，通过在不同区域、不同工况，分别采用原位拼装、分块提升、累计提升等科学、经济、安全的施工方案，以及应用测量机器人定位、计算机同步控制提升、BIM技术模拟等先进技术，建设者们仅用80天就完成了世界规模最大的机场钢网架提升，提升精度差控制在±1毫米以内。同时，北京新机场航站楼在国内首次采用安装了有四层结构的铝网玻璃，首次尝试应用了三维扫描仪与无人机结合的测量方式。

航站楼屋顶的玻璃，每一块都有特殊的“身份证”。施工单位共安装完成立面超大玻璃4500块、屋面采光顶异形玻璃8100块；经过1200余名工人连续三个月昼夜奋战，提前2天完成了18万平方米的多达13道工序的双曲面金属屋面，行云流水般的屋顶曲线造型已经跃然而出。

整个新机场航站楼工程最大的挑战在于，它是目前中国规模最大的空地一体化综合交通枢纽。

“有多达五种不同类型的轨道，包括高铁、地铁、城际铁路等，在航站楼下设站并纵穿航站楼，特别是高铁过站时，时速将达到300公里以上。”郭雁池对《中国新闻周刊》描述，几乎可以形象地说，航站楼建在了火车站上。

空铁一体化设计是目前世界机场建设的发展趋势，轨道交通在航站楼正下方纵贯穿越，站台就位于航站楼大厅下方，能够真正实现“立体换乘、无缝衔接”的目标。郭雁池解释，但这也势必带来建筑功能衔接及结构设计的复杂性，特别是高铁对基础沉降严苛的要求，及对建筑震动、列车风冲击和噪声的影响。

“为确保新机场工程的抗震安全性，中心区采用了隔震技术，共设置隔震支座1152个。”郭雁池说，通过区间隔震技术，将上部结构与下部结构形成柔性连接，减缓轨道快速穿过震动对上部结构的影响。

“高铁不减速穿越航站楼属于世界性的难题。”束伟农解释，高铁穿越时产生的震动应控制在旅客能接受的合理范围内，产生的列车风不应对地下室的围护结构产生破坏。

“高铁经过时，会压缩空气往两边挤，对顶棚、侧墙都会产生冲击和影响。因此，为能够经受列车风的冲击，车站里的排烟风道全是混凝土，不能使用吊顶之类的轻结构。” 束伟农说，设计团队研究了各个点的加速度影响，做了很多分析，从初步的仿真计算看，目前列车风对建筑影响不大。

机场下面跑火车，航站楼里的乘客会不会感到震动感？郭雁池说，设计团队专门开展了北京新机场结构的列车震动影响、列车风、噪声等专项研究，“根据研究成果，对超过限制的薄弱区域进行了局部加强，使其影响减小。”

对穿越航站楼的不同列车，也有特别的防护措施。比如，新机场快线和地铁，在航站楼区段设置了浮置板进行减震。

北京新机场空域复杂、跑道数量多且有东西向布局，特别是航站楼综合性强、造型复杂，技术难点多。在郭雁池看来，新机场建设中，挑战无处不在，但挑战才是最有吸引力的地方，“挑战本身就是创新”。