·９ｌ２· 建 筑 技 术 第４９卷第９期２０ｌ８年９月 Ｖｏ１．４９ Ｎｏ．９ Ｓｅｐｔ．２０１８ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 以旅客为中心 北京 新机场航站楼 设计综述 王亦知 （北京市建筑设计研究院有限公司，１ ０００８８，北京） 摘要：北京新机场这一世纪工程，从设计之初便面临着一系列的挑战：空前的旅客流量，巨大的陆 侧压力，较远的城市距离等。设计团队秉承“以旅客为中心”的设计原则，采用了五指廊放射构型、双层 出发双层到达、层间减隔震、Ｃ型柱支撑体系等一系列创新的设计理念，以期将新机场打造为“世界空港 标杆”。 关键词：北京新机场；旅客优先；设计理念 中图分类号－ＴＵ ３７５．２ 文献标志码：Ａ 文章编号：１０００—４７２６（２０１８）０９—０９１２—０６ ＴＡＫＩＮＧ ＰＡＳＳＥＮＧＥＲＳ ＡＳ ＣＥＮＴＥＲ．ＳＵＭＭＡＲＹ ＯＦ ＤＥＳＩＧＮ ＯＦ ＢＥＩＪＩＮＧ ＤＡＸｌＮＧ ＩＮＴＥＲＮＡＴＩｏＮＡＩ ＡＩＲＰＯＲＴ ＴＥＲＭＩＮＡＬ ＢＩ，Ｕ ＤＩＮＧ ＷＡＮＧ Ｙ卜ｚｈＩ （Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ Ｄｅｓｉｇｎ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，１０００８８，Ｂｅｉｊｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｅｉｊ ｉｎｇ Ｎｅｗ Ａｉｒｐｏｒｔ，ａｓ ａ ｓｕｐｅｒ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｆａｃｅｄ ａ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｃｈａｌｌｅｎｇｅ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｂｅｇｉｎｎｉｎｇ ｏｆ ｄｅｓｉｇｎ：Ｇｒｅａｔ ｐａｓｓｅｎｇｅｒ ｖｏｌｕｍｅ；Ｈｕｇｅ ｌａｎｄｓｉｄｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ；Ｆａｒａｗａｙ ｆｒｏｍ ｃｉｔｙ ｃｅｎｔｅｒ．．．．．． Ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｐｔ ｏｆ“Ｐａｓｓｅｎｇｅｒ ｆｉｒｓｔ”，ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｇｒｏｕｐ ｓｔｕｄｉｅｓ ａ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｎｅｗ ｉｄｅａｓ，ａｓ“Ｆｉｖｅ ｉｎｇｅｒｓ ｒａｄｉａｔｉｆｏｎ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ”，“Ｄｏｕｂｌｅ ｆｌｏｏｒｓ ｄｅｐａｒｔｕｒｅ，ｄｏｕｂｌｅ ｆｌｏｏｒｓ ａｒｒｉｖａｌ”，“ｓｅｉｓｍｉｃ ｉｓｏｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｆｌｏｏｒｓ”，‘‘Ｃ ｓｈａｐｅ ｃｏｌｕｍｎｓ”．Ｗｉｔｈ ａｌｌ ｔｈｉｓ ｎｅｗ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｎｅｗ Ａｉｒｐｏｒｔ ｗｅｌｌ ｂｅｃｏｍｅ ａ ｌｅａｄ ａｉｒｐｏｒｔ ｏｆ ｔｈｅ ｗｏｒｌｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｎｅｗ Ａｉｒｐｏｒｔ；ｐａｓｓｅｎｇｅｒ ｆｉｒｓｔ；ｄｅｓｉｇｎ ｃｏｎｃｅｐｔ 北京新机场是党、决策的国家重大标 应对距中心城区较远的问题，在新机场外部， 志陆工程，是国家发展一个新的动力源，将引领中国 构建“五纵两横”综合交通主干网络，以满足不同容 民航机场的建设发展方向。新机场选址位于北京市大 量、功能和区域范围的旅客交通需求： “五纵”包括 兴区南各庄与河北省固安县交界处，一期建设北航站 新机场快线、京雄铁路等两条轨道线和机场专用高速 区和Ｔ１航站楼，总建筑面积约１４０万ｍ 。新机场规 路、京台高速北京段、大广高速扩容等三条道路交 划有南北两个航站区，正在建设的北航站区本期以年 通； “两横”包括机场北线高速路和城际铁路联络线 吞吐量４５００万旅客为设计目标；２０２５年增加一条卫 （图１）。 星厅后将达到终端目标年吞吐量７２００万旅客；远期 南航站区建设新航站楼后，年旅客吞吐量将达到１亿 以卜 １ 作为京津冀交通的核心节点，新机场规划 了发达、便捷的综合交通系统 北京新机场位于北京、天津、雄安新区构成的三 角形的中心位置，距北京市中心４６ｋｍ，距天津市中 心８１ｋｍ，距雄安新区５５ｋｍ。 收稿日期：２０１８＿Ｊ０６＿２ｌ 作者简介：王亦知（１９７６一），男，北京市人，北京市建筑设计研究 院有限公司第四建筑设计院院长助理，高级工程师，硕士，ｅ．ｍａｉｌ： ｗａｎｇｙｉｚｈｉ＠ｂｉａｄ．ｃｏｍ．ｃａ． 图Ｉ 北京新机场外部交通规坛０图（计算机截图） ２０ｌ８年９月 王亦知：以旅客为中心——北京新机场航站楼设计综述 ·９ｌ３· 考虑到公共交通特别是轨道交通出行的旅客未 从中心以６０。夹角向５个方向伸出５条指廊。这一构 来将在新机场中占有很大比例。为方便这部分旅客出 型源自法国ａｄｐｉ公司的概念投标方案，其核心是以 行，规划设计了全新的轨道交通换乘方式：将轨道交 旅客为中心：利用新机场两条跑道间距较大的特点 通站直接置于航站楼地下，旅客可通过竖向交通便捷 （投标阶段为２２００ｍ，后优化为２ １５０ｍ），可在保 地直接进入航站楼地下一层综合换乘大厅。在新机场 证飞机运行顺畅的同时，最大程度地缩短旅客的步行 地下设计了一个８台ｌ６线的轨道交通站，分别安排 距离。 京雄铁路、机场快轨、Ｒ４／￥６线、机场联络线以及一 从图４可直观地看到，与传统的一字形或直角折 组预留线，其规模与现北京火车站相当。在地下一层 线形的构型对比，新机场的放射构型和更多的指廊可 综合换乘大厅中设值机和安检设施，搭乘轨道交通的 使更多的登机口靠近中心，直线连接，拉近了旅客与 旅客不必上楼即可完成全部乘机手续。特别是未来 飞机之间的距离。 前往卫星厅的旅客，可平层换乘ＡＰＭ捷运系统出发 北京新机场Ｔ１航站楼设计年旅客吞吐量４５００ （图２，３）。 万人次，共有７８个近机位，与首都机场Ｔ３Ｃ／Ｄ／Ｅ三 上述轨道交通布置方式在国内机场是首次采用， 个楼相当，而整个新机场Ｔｌ航站楼的轮廓控制在半 与通过“综合交通中心”（ＧＴＣ）换乘的设计理念相 比，这种换乘更为直接，能给旅客提供最为便捷的出 径６００ ｍ的圆形以内，在不使用捷运系统的情况下， 旅客通过安检从航站楼中心到最远登机口的距离不超 过６００ｍ。 行体验。新机场其他陆侧交通也务实地采用了分散、 航站楼的设计较明显地分为东西两个相对的 就近的原则，根据旅客流量，在楼前车道边分散布置 了机场大巴、出租车、长途大巴站、三分钟车道边等 区域，未来通过合理的东西分区运行：东方航空公司 交通接驳方式，并设有便捷的通道前往停车楼。这种 主要利用东侧航站楼，南方航空公司主要利用西侧航 点对点的接驳方式可避免旅客集中带来的折返，缩减 站楼，可进一步缩短旅客的步行距离。 新机场的构型设计利用技术和科技的发展，突破 了飞机横平竖直滑行的传统方式，换取了更佳的旅客 步行距离，是“以旅客为中心”设计思想的典型体现 （图４）。 ●＿ 步行距离，进一步方便旅客。 ２旅客步行距离优先的五指廊放射构型 北京新机场的平面形状创新地采用放射构型， ＇一 ；誉＿＿－●－ — ． １ １口一 ●－－＿ １９．５ 一一一一一一一一一一一一一一——一一一一一一一一一一一一 － 一 ………：：：……－行 ＿哺毒蟹一……一 ｌＩｌＴ｝ｆ － ● 一■‘００■ 、 ，２ ｃ ｌｌｍｒ＃ｌ－￣ ．－懈， １２ ５－●●－ ＾５ｍ Ｉ ·一 。 。。－ｌ‘ ＝＝ ’、 ●．１●一 ●＾Ｒ●开 ６ ｓ■＾Ｉ ｊｊ－；ｉ ” ｏ 一． 十，｛＊ 一－－ …一……ｔ，： ’、＇ ’ 、、 ＂； ．． 一 ……………一＿ ｌｐ ｌｉｐ’ 、， …………＿－嗍ｒ Ｏ■ ｔ●＿■Ｉ ＼………………ｊ ｛一。 ｌｌ ｉ｝ － ’ Ｈ，吨 ■ 一一 一 一１＇ 一一一一一 一 一一１■■■■ｒ书一■■■ｔ ■—ｒ 、■！一 ………，７（－ ‘ ） 蛊 － ＼＼…一 … ………－＼ ｌ ｉ ｌ ｌ ｌ ’。。‘雌 ’ 图２新机场轨道交通换乘示意（计算机截图） 图３新机场轨道交通线位布置示意（计算机截图） ·９ｌ４· 建筑技术 第４９卷第９期 计，相当于将传统的双层航站楼变成了４层航站楼， 功能更加集约紧凑，属国际首创，为旅客提供了更为 充足的交通接驳条件，使旅客能够更为顺畅、便捷地 到达或离开航站楼（图５）。 在双层出发、双层到的基础上，北京新机场的楼 层设计还有以下创新举措，以提升旅客在航站楼中的 使用体验。 （１）第４层为出发大厅，国际值机居中，国内 值机位于东西两侧。国际旅客在此办理值机手续， 向前平层通过安检，由连桥跨过中心峡谷，办理边 防、海关手续后下至第３层商业区，并由此平层到 达南指廊、东南指廊、西南指廊第３层候机出发。国 图４北京新机场几何轮廓图 内旅客办理值机后，通过东西两处中庭下至第３层。 第４层国际安检上方设有第５层餐饮夹层，在第５层 客出发。 ３应对陆侧旅客交通压力的双层出发、双层 南侧可俯瞰航站楼空侧全貌，送行人员可在此目送旅 到达设计 巨大的客流量是新机场面临的一大挑战，Ｔ１航 （２）第３层国内出发旅客可得到各种自助服务， 站楼加ｓ １卫星厅未来将承担７ ２００万人次的年旅客 包括自助值机和自助行李托运。自助值机旅客在此与 吞吐量，相当于目前首都机场３座航站楼的设计流量 由第４层下来的人工值机旅客汇合，向前通过安检。 总和。国际上很多大流量的机场中转旅客很多，而北 通非常巨大的流量，除轨道交通接驳外，落客车道边 为应对不断升级的国际反恐形势，新机场预留了充足 京新机场目的地旅客比例很高，会造成航站楼陆侧交 的安检空间，可保证旅客的出行效率。第３层东西两 侧还设有的高舱位旅客值机区，可提供更为舒适 的设计压力更为突出，这在国际上也没有可借鉴的先 的服务。国内旅客在第３层通过安检后便下至第２层 例。应对全新的挑战，必须突破传统单层高架桥落客 国内“混流”区。 （３）“混流”是国内机场较新的概念，即出发、 的方式，为此新机场创新地采用了双层出发车道边的 设计，即在航站楼的第３层和第４层设计两侧高架桥， 到达旅客同在一层，省去了的到达层，可使更多 两层车道边均可出发：第４层以国际出发和国内人工 的设施集中为旅客服务，出发和到达旅客均可共享机 值机出发旅客为主，第３层以国内自助出发旅客为主。 场商业服务。国内中转的旅客也不必再通过专用流线， 同时，到达旅客也分为两层，国内到达在第２层，国 即可便捷地直接前往下一程登机口。混流层是航站楼 际到达在第ｌ层。这样的“双层出发，双层到达”设 面积最大的空Ｉ司，东西贯穿，旅客穿行在宽敞舒适的 中－－ 。 ．楼麟换 一… 聃车遁边 ＿－＿．＿＿＿一 ●■＿ＩＩｉ 啊黼删嘲 ． ）矾触 ．／ —蛐一一 一警一…ｊ÷蒲 ＤＩ咖· ， ， ！＿—＿，—。。＿ 暴 √ｉＩ。。。－ＩＩ一。占 Ｉ１ ．．Ｊ ＩＩＩ＿Ｉ Ａ一｛ Ｉ Ｖ 警｝ Ｉ 蛋内出发· 一一……一一 ÷ 蛔■—嘲攮（≮－ｒ） ，／ ＋潮 瞄 ／ 、 一一一一葺銎 。 ｌ－ｔ ｍ／／、 ＿ 昕曩嗣淅、 — 鼬髂 国丽铂 毒薹翻膏褰窑ｌ Ｌ 曩 ＩＤ’ 叫—ｒ蚺一一… ………一 、 一ｒ ｒ …一一一一 、１＿嘲哺一 一－叠麓疗啕盯１ ｌ 一一 １ 、 一蛐 …＼｜１……一一 …一一一一一一一一一一 一一 一一一一一一一…一一一一．’一一一～一一一… 一一一一一一一 一一一一一一一崎 直迭 ｌ ｌ 越忠 ．１毫● 二 一 图５北京新机场楼层示意（计算机截图） ２０１８年９月 王亦知：以旅客为中心——北京新机场航站楼设计综述 空间中享受各种商业服务，为繁忙的旅途增加了一段 将隔震层设计在地下一层的柱头之上，超过１ １ ００个 休闲时光。 隔震垫将一层底板以上结构全部托起，可减小地震力 对上部结构的作用，有利于控制结构构件尺寸，降 （４）在５条指廊的端头均设有一个室外庭院， 分别以“丝”“茶”“田”“瓷”和中国传统园林作 低上部结构造价。考虑到航站楼地下有多种轨道车 为主题。旅客可在此接触自然、放松心情，还可进行 站，特别是有两条高速铁路，未来高铁正线会高速从 中国传统文化体验，成为北京新机场的一道独特风景 航站楼地下穿过，其隧道风和震动都会对航站楼产生 （图６）。 图６南指廊中国园效果图 （５）将国内行李提取设置在第２层，到达旅客 可平层进入。经迎候厅后，国内到达旅客从第２层可 平层通过连桥进入停车楼或搭乘竖向交通接驳大巴、 出租汽车、轨道交通等接驳方式。第２层功能还包括 国际旅客的到达夹层，国际旅客从这里下至第１层入 境、提取行李。国际中转大厅也集中设置在第２层核 心位置。 （６）第１层除设置国际到达功能外，还接驳达 到车道边，旅客可在此搭乘出租车、大巴、长途车等 交通方式。在第１层空侧设有远机位出发和到达厅。 在国内远机位出发厅附近，还为长时间等候旅客留有 空间，设有电影院、游泳池、美术馆等丰富的旅客服 务设施，进一步丰富了旅客的候机体验。 （７）地下一层主要为轨道交通换乘大厅，可平 层接驳铁路、快轨、地铁等多种轨道交通站厅。这一 层还设有值机和安检设施。搭乘轨道交通的国内出发 旅客可在地下一层完成值机、安检手续，进入航站楼 后，直接乘扶梯上至第２层混流区。未来前往ｓ１卫 星厅的旅客，不必再上楼，便也可以通过这里平层搭 乘ＡＰＭ捷运系统（图７）。 ４从提高旅客舒适度出发，采用大规模层间 隔震技术 北京新机场航站楼核心区采用层间隔震技术。 不同于昆明长水机场Ｔ１航站楼的底板隔震和海口美 兰机场Ｔ２航站楼的底板错层隔震，这一设计大胆地 不利影响并影响旅客体验。通过设置隔震层，将下部 轨道和上部航站楼隔开，通过模拟分析验证，可有效 缓解震动对上部功能空间的影响。得益于层间隔震的 设计，可使航站楼核心区（５１３ｍＸ４１１ｍ）不设伸缩 缝。没有了变形缝的切割，上部航站楼的功能更加 完整。 如此大规模的层间隔震应用，目前在国际上尚 无先例。由于隔震层位于楼内层间，致使设计面临一 系列全新问题，例如由于上下部结构之间会不断地 随温度和地震力发生变形，原本一个简单的上下贯 穿的楼梯，就不能按常规设计，而要从１层底板下 挂，并与下部结构留出变形空间，通过隔震沟与楼层 连接。为此，设计与施工单位共同克服种种困难，除 隔震结构本身的设计、试验、检测外，先后解决了隔 震垫防火、楼梯和电梯扶梯构造、隔震沟构造、隔震 装修构造、屋面幕墙大变形缝构造、机电管线穿越隔 震构造等多项技术难题，保证了这一创新技术的顺利 应用 ５ Ｃ型柱支撑的双曲钢结构屋面，为旅客带 来独特的空间感受 新机场航站楼为巨大的钢结构屋盖所覆盖，而支 撑起这个屋盖的，便是１０根Ｃ型柱。Ｃ型柱这一概 念是扎哈·哈迪德事务所在概念设计阶段提出的，因 柱的平面呈Ｃ形，不是闭合的而得名。Ｃ型柱既是结 构构件，又是将自然光引入建筑的通道，由Ｃ型柱 生长出整个建筑的巨大双曲屋面，也为航站楼建筑注 入了独特的造型元素。 采用Ｃ型柱的设计，能以尽量少的竖向构件支撑 起整个建筑屋面，形成完全无障碍的建筑室内空间。建 筑平面可按旅客流线的需要，完全自由地布置各功能和 服务设施，没有竖向结构的阻隔，能以更高效的方式组 织旅客流线，以更自由的空间服务旅客出行。 Ｃ型柱顶部为铝结构拱壳采光顶，呈椭球形，可 为建筑室内带来充足的自然采光。航站楼建筑内部空 间呈现出整体连通、上下退台的形式，使自然光能进 入各个楼层：从最上面的餐饮夹层到一层的国际入境 现场，再到地下一层的综合换乘大厅，旅客在其中均 ·９ｌ６· 建筑技术 第４９卷第９期 （ｄ） 图７北京新机场平面示意 （ｂ）２层；（Ｃ）３层；（ｄ）４层；（ｅ）５层； 可享受到自然采光。自然采光不仅节能，而且能提高 机大厅采光不足，而中心区域采光过度，于是结合结 旅客的心理舒适度和对整个空间的认知，舒解旅途产 构需要，将ｃ型柱开口方向翻转向外，同时在东两 生的压力。设计单位对整个建筑的自然采光进行了充 两侧值机厅中庭内增加了两根ｃ型柱，不仅改善了 分分析，并有针对洼地对建筑造型进行修改。如在概 值机厅的采光，而且透过中庭可使自然采光直达第２ 念设计阶段，航站楼原仅设计了８根Ｃ型柱，且开 层行李提取厅（图８）。 口方向向内；在深化设计阶段，通过采光分析发现值 由ｃ型柱支撑起的６片屋面，如同起伏的祥云 ２０１８年９月 王亦知：以旅客为中心——北京新机场航站楼设计综述 ·９１７· 航站楼的实现打下了良好的基础。 新机场采用了一系列的高效能源方案：将能源站 设置在停车楼内，以减少输配距离；采用高效机组， 大温差送风；利用冰蓄冷削峰填谷；充分利用可再生 能源，在停车楼屋面采用光伏发电系统为停车楼及航 站区供电。通过建模模拟方式对航站楼冷源、热源、 空调输配系统及空调末端系统的能耗进行计算，建筑 （ｂ） 能耗比参照建筑全年能耗可提高２３％，综合计算节能 率达到７３．３５％。 节能的目的是为旅客提供更为舒适的室内环境， 新机场为此采取了一系列的绿色措施：结合机场航站 图８ Ｃ形柱修改示意 （ａ）概念文字；（ｂ）实施方案 覆盖在整个航站楼上，为旅客带来了独特的空间体验， 成为新机场最重要的视觉元素（图９）。屋面之间的 楼高大空间的特点，采用分层空调等合理的气流组 织形式，仅对人员活动区进行空调温度控制，保证 人员活动区域的舒适性；在安检、行李提取等人员密 采光带向５条指廊延伸，又为旅客提供了行进方向的 集场所设置冷辐射吊顶，可在节能的同时提高旅客 引导。 舒适度；空气处理机组的空气过滤器在采用常规初中 效过滤的基础上设置ＰＭ２．５过滤器，对送入室内的 空气进行三级过滤净化处理，并设置ＰＭ２．５监测装 置，保证室内良好的空气品质；采用室内ＣＯ 浓度监 控，根据人员密度的变化情况控制新风量；室内采用 全ＬＥＤ照明，利用ＬＥＤ照明灯具良好的调光特性对 灯具进行开关及调光控制，以保证旅客始终获得舒适 的照度。 航站楼建立了基于ＢＩＭ的系统／设备全生命周 图９航站楼屋面网格效果 期统一维护管控平台，平台数据库与ＢＩＭ数据库对 接，在完成硬件设备管理的同时完成对能源（水、电） 资源的管理，通过运行数据的积累可大幅提高航站楼 运行的能源效率。 目前北京新机场航站楼已取得三星级绿色建筑设 航站楼整个钢结构屋面采用全ＢＩＭ的设计手段， 屋面的高阶曲面和结构网格完全由参数化程序控制自 动生成，无缝衔接，进行结构计算调整和进一步的深 化设计。程序化的控制保证了整个屋面在符合结构和 计标识认证和３Ａ级节能建筑设计标识认证，成为首 功能的前提下，使曲面平滑优美，每条曲线完整连续。 个同时获得这两项绿色认证的航站楼建筑。 建筑的内外装饰也完全随结构网格布置，做到了建筑 结构装饰的一体化，从而为如此复杂屋面的施工提供 ７结束语 了几何逻辑和构造的保证。也正是由于采用了各种先 进的设计方法，才能在有限的时ｌ＇￣－Ｊ内完成这样大型复 杂屋面的设计工作。 北京新机场从规划到建筑、结构、机电设计，面 临着一系列巨大挑战，很多问题没有太多先例可以参 考和借鉴。 设计团队始终坚持“以旅客为中心”的理念，从 ６绿色航站楼设计，以更少的能耗提供更为 旅客角度出发分析问题、解决问题，迎接挑战，勇于 舒适的室内环境 创新，采用众多新理念、新方法、新技术，高质量、 新机场的绿色设计并不是简单地套用标准和规 范，而是基于全场的ＢＩＭ信息模型和先进的计算机 高标准地完成了航站楼的设计工作。 参考文献 …１ 王晓群．五个机场航站楼的放射构型设计［Ｊ】＇建筑技艺，２０１７ （１２）：２１—２７． 模拟分析手段，有针对眭地进行设计。从构型控制、 场地环境到高效的外围护体系、充足的自然采光、智 能化的遮阳设计等，以“被动优先”为原则，为绿色
