圖：北京大興國際機場鳥瞰圖

　　陽光透過頭頂?shù)木扌吞齑叭岷偷貫⒃诘孛嫔?，光潔的大理石映襯出“C型柱”瑰麗靈奇的曲線之美；穿過潔白的值機島，走近中央峽谷區(qū)，兩側對稱的多層次空間盡收眼底，讓人有一種豁然開朗的驚艷之感，如絲帶般的拱橋和鵝卵石狀的商業(yè)島點綴其間，5條指廊盡頭的露天庭院均在可視范圍內(nèi)……或許只有身臨其境，才能感受到站在一個70萬平方米的巨大空間中，視線360度皆可窮極盡頭，又不覺得空曠突兀的奇妙感受。

　　©BIAD

　　作為遠期年旅客吞吐量超過1億人次的巨型機場，北京大興國際機場航站樓的建筑設計可以說是一個超乎想象的“超級工程”。從國際頂級建筑事務所投標競選，到投標方案的逐輪改進，設計團隊的優(yōu)化重組以及最后建筑方案的深化設計和落地施工……可以說，大興機場航站樓建筑，并非是某一個設計師或團隊的“作品”，它是無數(shù)人晝夜奮戰(zhàn)，心血與智慧的凝結。

　　從榮譽之戰(zhàn)到博采眾長

　　2011年，“北京新機場航站樓建筑方案設計招標”項目成為當年建筑界最為矚目的大事件。能夠擔任這座旅客吞吐量過億的“超級機場”航站樓建筑的設計工作，對各大建筑事務所來說并非單純是一個“賺錢”的案例，更多的是自身榮譽和實力的象征。

　　當然，能夠有實力參與競標的建筑事務所并不多，最終共有7家國際頂級的建筑事務所及聯(lián)合體投標方案入圍，分別是：

　　01. 英國福斯特及合伙人建筑設計事務所（FOSTER + PARTERS LIMITED）

　　02. 北京市建筑設計研究院（BIAD）及中國民航機場建設集團公司（CACC）聯(lián)合體

　　03.法國巴黎機場工程公司（ADPi）

　　04. 英國扎哈•哈迪德事務所（ZAHA HADID LIMITED）等5家聯(lián)合體

　　05. 上海華東建筑設計研究院有限公司與新加坡CPG咨詢有限公司聯(lián)合體

　　06. 美國HOK建筑事務所與荷蘭NACO機場咨詢公司聯(lián)合體

　　07.英國奧雅納工程顧問公司（OVE ARUP&Partners）與英國羅杰斯建筑事務所（Rogers Stirk Harbour&Partners）聯(lián)合體

　　各家投標單位在參與投標之前便被給出了統(tǒng)一的機場規(guī)劃主導原則：

　　保留一個完整的空側區(qū)域，以提高航空器的地面運行效率；

　　規(guī)劃兩個陸側區(qū)域，滿足遠期終端容量需求；

　　采取“主樓+衛(wèi)星廳”的模式，便于分期發(fā)展。

　　這一切的目的，都是為了滿足大興機場2025年實現(xiàn)旅客吞吐量7200萬人次、遠期達到1億人次的需求。

　　在這樣的“命題作文”下，7家建筑事務所給出了不同的解決方案。福斯特事務所給出的方案為“單元式”航站樓，也就是近期沿中軸線建造對稱的4座小型航站樓（遠期共8座），以延長兩側空側面積，增加機位，同時分散巨大的客流量。北建院、民航院聯(lián)合體給出的方案為東西“二元式”布局。其他5家事務所給出的方案則為建設一座“集中式”主航站樓，配套遠期衛(wèi)星廳的方式，“放射型指廊”模式出現(xiàn)在其中4家事務所的方案之中。但經(jīng)民航局討論決議，認為此階段各家方案均存在一定缺陷，在指出問題和進一步提出要求后，要求各家在自愿的前提下，進行第一輪優(yōu)化過程。

　　英國福斯特及合伙人建筑設計事務所方案

　　中國上海市華東建筑設計研究院有限公司、新加坡CPG咨詢有限公司聯(lián)合體方案

　　英國奧雅納工程顧問公司、英國羅杰斯建筑事務所聯(lián)合體方案

　　英國扎哈•哈迪德事務所等五家聯(lián)合體方案

　　美國HOK建筑事務所、荷蘭NAC0機場咨詢公司的聯(lián)合體方案

　　中國民航機場建設集團公司、中國北京市建筑設計研究院的聯(lián)合體方案

　　法國巴黎機場工程公司（ADPi）方案

　　對于機場來說，集中航站樓和單元式航站樓的布局設計有什么不同呢？

　　“首先是一次建設的規(guī)模，我們的目標是建設在2025年課滿足7200萬旅客量需求的航站樓，一個集中的航站樓將更能適合這一目標要求?！北本┬聶C場建設指揮部總工程師郭雁池向記者解釋道，“就好比是裝水果的容器，一個大籃子，西瓜、蘋果等各種水果都可以裝，而換成同等容量的四個小碗，則裝蘋果可以而西瓜就不好裝了?！?/p>

　　集中式的航站樓可以與陸側軌道及道路交通高效連接，內(nèi)部運行也是冗余度最高的，同時可以避免許多服務設施的重復建設。其挑戰(zhàn)是如何在一個集中的巨型空間內(nèi)合理規(guī)劃巨大客流的流程動線，以及在容納更多停機位的同時，減少旅客步行距離，提升效率。若要滿足以上需求，“放射型指廊”模式，無疑是一個合理的解決方案。

　　在大興機場之前，國內(nèi)所有機場均采用平行或垂直指廊設計。旅客吞吐量大的大型機場自然遠機位就多，人們前往登機口的步行距離也長。放射型指廊造型，便可以大大縮短人們在機場內(nèi)的步行距離。大興機場最終設計了6條指廊、每條指廊間呈60度夾角的構型。其中，5條指廊為登機指廊，長度僅為600米，步行到達最遠機位僅需8分鐘。還有一條指廊連接工作和服務區(qū)，設有酒店等服務設施。

　　©BIAD

　　為達到最優(yōu)結果，2014年1月29日，大興機場建設領導小組最終決定：以ADPi的方案為基礎，吸收其他各家方案的優(yōu)點，邀請ADPi與扎哈兩家事務所組成新的團隊繼續(xù)進行優(yōu)化設計，以期形成一個博采眾長、功能完善的航站樓建筑方案。

　　所以最終給出的設計方案，主體結構和運營機制上以ADPi方案為基礎、建筑藝術上吸取扎哈投標方案的諸多造型元素、融合北建院與民航院聯(lián)合體所提出的“二元式”布局概念，并采用雙層出發(fā)車道邊，是一套“設計、運營一體化”且博采眾長的綜合建筑方案。

　　2014年7月30日，國務院常務會議審議通過了大興機場可研報告及航站樓建筑方案。根據(jù)黨中央、國務院關于航站樓建筑應當呼應時代特征，體現(xiàn)新風貌，避免公眾產(chǎn)生歧義的指示精神，幾經(jīng)雕琢的新機場航站樓的建筑方案基本定型，并在視覺上避免了之前幾版方案中從花瓣到鳳凰的“故事性”演繹，最終得到了一份來之不易的，匯集了集體智慧的建筑方案。

　　北京大興國際機場效果圖

　　結構的力量:

　　參數(shù)化時代的機場設計

　　大興機場是對中國整個建筑行業(yè)的一個考驗，背后支持大興機場建設的，是中國這些年來建筑行業(yè)的整體提升。

　　——北京市建筑設計研究院有限公司

　　第四建筑設計院副院長王亦知

　　在確定建筑方案后，接下來的所有事情就都落到了中方的北京市建筑設計研究院與中國民航機場建設集團公司組成的設計聯(lián)合體身上。

　　北京市建筑設計研究院有限公司，簡稱北建院，即原北京市建筑設計研究院（BIAD），是與共和國同齡的大型國有獨資建筑設計公司，國家大會堂改造、國家大劇院、國家會議中心、首都機場T3、深圳機場T3等諸多重要的國家工程都出自北建院之手。中國民航機場建設集團公司，簡稱民航院，由中國民用航空局主管，承擔了國內(nèi)70％以上機場的規(guī)劃與設計。

　　工作中的北建院設計團隊

　　2015年春節(jié)過后，北建院便開始接手航站樓施工圖的設計工作。北建院組建了由五十多人組成的設計團隊，同時也雇用了龐大的顧問團隊，“在哪個領域，哪個團隊最頂尖，我們就雇他們作為顧問，共同參與到大興機場的設計中?！北本┦薪ㄖO計研究院有限公司第四建筑設計院副院長王亦知說?！靶聶C場開始初步設計時，距離2008年北京首都機場T3落成才不過六七年的時間，但是從設計方法到施工手段，卻好像完全是兩個時代的事兒了?！?/p>

　　在復雜的外表皮的細化設計過程中，從結構到表皮再到機電，從設計到施工，全部都是通過電腦模擬出的三維模型對接的，過去人們腦海里想象的一張張二維“圖紙”，已然成為過去時，只在最終需要部門確認簽字的時候，“象征性”地出現(xiàn)一下。

　　©BIAD

　　可以說，整個機場都是“算”出來的。

　　作為航站樓的“骨架”，鋼結構是航站樓建筑的重中之重。北建院結構總工程師、大興機場結構設計負責人束偉農(nóng)告訴記者：“剛接到大興機場的建筑方案時，我認為這個機場的結構設計是有難度的。難點之一就是當時方案中的C型柱設計，它連接整個機場的屋面系統(tǒng)和地面，起到對整個建筑的支撐作用，非常關鍵；另外就是從航站樓正下方穿過的軌道交通系統(tǒng)，從結構力學到抗震、消防的功能要求，都為機場的結構設計提出了巨大挑戰(zhàn)。”

　　李儒杰 攝

　　大興機場航站樓屋面投影面積達34萬平方米，其中，核心區(qū)18萬平方米屋面僅用8根C型柱支撐主體結構。備受矚目的“C型柱”在旅客眼里或許只是一根根優(yōu)美的曲線和動人的光影協(xié)奏，但實際上，它是整個機場航站樓中最重要的支撐結構，它連接著屋面系統(tǒng)與地面，承載著來自水平、垂直各個不同方向的力。

　　“C形柱”支撐的屋面系統(tǒng)

　　在最初的設計方案中，C型柱只有6根。經(jīng)過北建院團隊的測算，取消了原方案值機大廳內(nèi)的10根立柱，以另外兩根C型柱代替，并且將所有C型柱的方向都進行了反轉。這樣做使室內(nèi)的支持結構更為純粹，力學分布更加合理。另外，C型柱連接屋面部分帶有采光功能，本來中央天窗位置采光就已經(jīng)非常充裕，反向C型柱的設計可以將光線分散到其他區(qū)域，讓航站樓自然采光更加均勻合理，進一步降低照明能耗。

　　就航站樓整個鋼結構的屋面系統(tǒng)來說，結構之美與建筑之美已然合二為一。

　　建設中的鋼結構屋面系統(tǒng)

　　令許多人贊嘆不已的中央天窗，有人說它像中國傳統(tǒng)窗花，有人說它像雪花，也有人說它像祥云……總之，它不僅僅是航站樓造型中的點睛之筆，同時也是一個重要的空間結構。

　　中央峽谷區(qū)效果圖

　　據(jù)王亦知回憶，航站樓天窗的造型“找了很久”，因為它需要的不僅僅是一個優(yōu)美的造型，同時還要在結構上合理。今天人們看到這些美麗的“窗花”，是完全采用最先進的BIM技術構建模擬實體三維，在電腦里用虛擬方式進行調(diào)整，最終形成的方案。編織出來的網(wǎng)格結構，令人贊嘆。

　　為了保證良好的隔熱性和避免直射光進入室內(nèi)，北建院在設計過程中還聯(lián)合供應商創(chuàng)造性地設計出了在兩片鋼化玻璃間添加金屬網(wǎng)的創(chuàng)新性遮陽方式，能夠?qū)?0%的自然直射光線轉換為漫反射光線。

　　“因為遇到的許多問題都是全新的，史無前例的，所以在大興機場的設計和建設過程中，我們團隊為了應對這些復雜的問題，也不得不創(chuàng)造出了許多‘專利’?！蓖跻嘀f。

　　大興機場航站樓屋面鋼結構為雙曲面造型，屋檐最大懸挑47米，高低落差達到27米，耗費118723個桿件，20772個焊接球，連接指廊的6條采光天窗，使航站樓核心區(qū)安裝合攏線達到2600米，造型與施工難度可想而知。

　　霍奇凱 攝

　　鋼結構屋面系統(tǒng)還面臨的巨大的考驗就是其防風性和面對溫度變化時所帶來的物理性能挑戰(zhàn)。為了保證建筑的安全性，大興機場的屋面系統(tǒng)均通過了嚴格的測試實驗，確保其投入使用后的安全性和耐久性。2019年3月，大興機場航站樓獲得了“中國鋼結構金獎年度工程杰出大獎”。

　　向世界展示東方魅力

　　大興機場作為國家門戶，整體外部造型要體現(xiàn)國家形象，近距離觀感也需要精心設計營造，包括其內(nèi)部空間的光照、環(huán)境的舒適性等。

　　——北京市建筑設計研究院有限公司副總建筑師王曉群

　　作為一座面向未來的國際化智慧機場，大興機場航站樓在室內(nèi)設計中也向世界充分展現(xiàn)了東方之美。

　　在方案設計之初，航站樓屋面的色彩是偏紅色的。但是這個顏色過于“火熱”，設計團隊將其逐漸改為“夕陽下的紫禁城琉璃瓦”的顏色，以在“南中軸線”上與中國古代最重要的皇家宮廷建筑遙相輝映。

　　在機場的5個指廊末端，分別還設計有以絲園、茶園、瓷園、田園、中國園為主題的5個露天庭院，讓古與今、民族與世界、人工與自然巧妙融合，相映成趣。中國園是所有庭院中唯一的仿古園林景觀區(qū)。由八角亭、六角亭、游廊、垂花門、石橋、池塘等中國古建園藝元素組成，其施工工藝也嚴格遵從古建筑中的傳統(tǒng)營造技法。

　　同時，機場還與中央美術學院合作，共同打造航站樓內(nèi)的公共藝術項目，讓人們在出行過程中能夠享受更多來自藝術的浸潤，保持愉悅的心情。當然，這些為機場所特別打造的藝術裝置，也要承擔遮擋光線、填補空間空白等“功能性”的需求。

　　正如郭雁池所說，“大興機場航站樓的設計建設是在功能，結構，藝術各方面權衡利弊，相互平衡的結果”。

　　這是一個復雜程度超乎每一個參與者想象的超級工程，但是對每一位設計與建造過程的參與者來說，它帶來的成就感和幸福感也是巨大的，因為它將濃縮與綻放在千萬出行旅客的笑容之中。