延颈奋翼的钢铁凤凰

作 者: 林明华 | 编 辑:张薇 2021-10-12 16:08:00

作者 林明华 

凤之象也,麟前鹿后,蛇头鱼尾,龙文龟背,燕颌鸡喙,五色备举。出于东方君子之国,翱翔四海之外,过昆仑、饮砥柱,濯羽弱水,暮宿风穴,见则天下大安宁。 

——许慎《说文解字》 

无论在世界什么地方,机场都是重要的公共建筑,引人注目。航站楼堪称机场的皇冠,对建筑实用(功能)与审美(形式)的结合有着更高的要求。但凡世界著名的机场,在倾心构筑候机楼中,无不遵循美的规律,运用形体、线条、色彩、质感、装饰、空间组合等建筑独特的艺术语言,使建筑形象具有文化价值和审美价值,具有象征性和形式美,体现出民族性和时代感。

作为近期年旅客吞吐量7200万、远期超过1亿人次的巨型国际航空枢纽,新机场航站楼的设计建造,绝对是一个超乎人们想象的“超级工程”。

当时世界年旅客吞吐量超过1亿人次的机场,只有美国的亚特兰大机场一个。我国第一次一下子就规划一个亿的全新机场,在全世界是破天荒的。

一、谁为摘星手 

2010年10 月,北京新机场建设指挥部委托中国民航工程咨询公司针对新机场航站区规划方案,向国外4家设计单位进行了方案征集。这4家单位是荷兰机场咨询公司(NACO)、美国兰德隆-布朗和瑞康道航空咨询公司、法国巴黎机场集团建筑设计公司(ADPI),都享有盛名。如荷兰机场咨询公司,长期以来致力于为机场及其相关设施的开发提供顶级的技术咨询服务,已为世界上100多个国家的500多个机场提供了机场设计方案。

专家在对各应征方案评审和论证后,对新机场航站区规划形成了三点共识:保留一个完整的空侧区域,以提高航空器的地面运行效率;规划两个陆侧区域,满足远期终端容量需求;采取主楼+卫星的模式,便于分期发展。

新机场规划确定了南北两个航站区,本期建设北航站区,预留了一个年吞吐量3000万人次的南航站区。

作为北京和中国的一张名片,新机场航站楼的设计方案同样采取了征集的方式。

2011年,新机场航站楼方案设计向全球招标,成为世界建筑领域该年度的重大事件。全球各大建筑事务所和著名的建筑师,对参与这项超级机场工程项目的设计青眼有加,并且把投标、中标看作是叠加自身荣誉、展示自身实力的象征。

在各家竞标单位参与投标之前,招标方根据机场近期、远期满足旅客吞吐量的要求,给出了统一的机场规划主导原则,即上述3点共识,要求各家竞标单位按照“以人为本、高效便捷、节能环保、绿色低碳、运营安全”的设计理念和“国际一流、世界领先,能代表新世纪水平的标志性工程”的目标,各逞才思,以应其征。

当时有21家单位竞标,竞争十分激烈。在招标中,共有7家国际顶级的建筑事务所及联合体的投标方案入围;而帮助做新机场航站区规划方案的4家单位,也仅两家入围。

投标入围的分别是:英国福斯特及合伙人建筑设计事务所(FOSTER+ PARTERS LIMITED),北京市建筑设计研究院(BIAD)及中国民航机场建设集团公司(CACC)联合体,法国巴黎机场工程公司(ADPI),英国扎哈·哈迪德事务所(ZAHA HADID LIMITED)等5家联合体,上海华东建筑设计研究院有限公司与新加坡CPG咨询有限公司联合体,美国HOK建筑事务所与荷兰NACO机场咨询公司联合体,英国奥雅纳工程顾问公司(OVE ARUP&PARTNERS)与英国罗杰斯建筑事务所(ROGERS STIRK HABOUR&PARTNRS)联合体。

换言之,全世界最有资格做这件事的人大概都聚合在这里了。

7个设计联合体给出的最终竞标方案,在航站楼的数量、构型和延展方式上,设计思路都不尽相同。

英国福斯特及合伙人建筑设计事务所(FOSTER+PARTERS LIMITED),是世界建筑领域公认的最好的事务所之一,参与设计过全球20多座机场航站楼,也是北京首都国际机场T3的设计者。北京建筑设计研究院曾作为中方团队,参与了北京首都国际机场T3设计。北建院第四分院院长马泷回忆,福斯特事务所的技术、艺术、控制能力都非常出色,合作中从福斯特引进了很多理念,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。”这次福斯特延续了首都国际机场T3“线性延展”的思路,本期(4500万人次)单元式航站楼构型,4个单元式航站楼沿中央虚轴对称,贯穿式陆侧交通;7200万人次时沿轴线向南复制拓展,增加两个单元式航站楼;远期(1亿人次)形成总共两组、八个单元的格局。这种布局的好处在于非常适合未来的扩建。沿中轴线对称布局的航站楼可以延长两侧空侧面积,增加机位,同时分散巨大的客流量。

法国巴黎机场工程公司(ADPI)是全球著名的专业机场设计与规划咨询公司,在全球80多个国家和地区均有设计作品,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。它同时还是巴黎戴高乐机场的运营管理方--法国巴黎机场集团(ADP)的分公司,有着机场运营与管理经验的独特优势。其方案,本期集中式航站楼布局,北向陆侧交通进场;7200万人次时,建设南部主楼的部分指廊作为卫星厅;远期为南北两个航站主楼,形成南北尽端式陆侧交通的格局。

北京市建筑设计研究院(BIAD)及中国民航机场建设集团公司(CACC)联合体,代表了国家建筑设计的实力。北京市建筑设计研究院有限公司,即原北京市建筑设计研究院(BIAD),是与共和国同龄的大型国有独资建筑设计公司,参加过人民大会堂改造、国家大剧院、国家会议中心、首都机场T3、深圳机场T3等诸多重要的国家工程建设。扎哈·哈迪德建筑事务所最初想找北建院一起联合做设计,但北建院希望自己做原创,婉拒了合作。中国民航机场建设集团公司,简称民航院,由中国民用航空局主管,承担了国内70%以上机场的规划与设计。两家强强联合,组成了中方最强设计联合体。这次给出的设计方案为东西“二元式”对称的构型,突出中轴线的概念,沿中轴线东西两侧设置航站楼。本期双处理单元布局,北向进场,中央轨道贯穿;7200万人次时,增加国际卫星航站楼;远期为南北航站主楼加两组卫星航站楼的格局。

英国扎哈·哈迪德事务所(ZAHA HADID LIMITED)等5家联合体,也是赫赫有名。扎哈·哈迪德事务所的创始人扎哈·哈迪德,设计一向以大胆、超现实、独具未来感的风格为著称。扎哈的作品遍及世界各地,包括米兰的170米玻璃塔,蒙彼利埃摩天大厦以及迪拜舞蹈大厦(DANCING TOWERS)等。早在2005年,她就以两块圆润的“海珠石”方案,获得了广州大剧院的招标。这一度引发了国人的“扎哈热”,北京望京SOHO和银河SOHO等也是她的作品。扎哈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,其方案外部设计曲线蜿蜒动人,内部空间依旧惊艳,让人不得不对扎哈惊人的想象力和创造力折服。该方案本期集中式航站楼布局,北向陆侧交通进场;7200万人次时在本期航站楼两侧增加单元式国内航站楼;远期为四个单元式航站楼,南北尽端式陆侧交通。

上海华东建筑设计研究院有限公司与新加坡CPG咨询有限公司联合体,主楼采用集中式,总共6条垂直平行指廊,卫星厅采用十字形布局。本期集中式航站楼布局,北向陆侧交通进场;7200万人次时,增加卫星厅;远期为南北航站主楼加空侧卫星厅的格局,南北尽端式陆侧交通。

美国HOK建筑事务所与荷兰NACO机场咨询公司联合体。HOK作为全球性的建筑事务所,除了设计过大量美国本土的机场,还有多哈新机场、孟买机场T2等作品。设计方案采用中央三角形的主楼,分散出6条指廊,可以获得超多的近机位,感觉UFO探访地球了。本期集中式航站楼布局,北向陆侧交通进场;7200万人次时,增加卫星厅;远期为南北航站主楼加两个以上卫星厅的格局,南北尽端式陆侧交通。

英国奥雅纳工程顾问公司(OVE ARUP&PARTNERS)与英国罗杰斯建筑事务所(ROGERS STIRK HABOUR&PARTNRS)联合体。罗杰斯(RSHP)方案灵感来源于“五角星”,代表国家形象的符号设计。五角星的5个角刚好就是5条放射状的指廊,优化后去掉了尖锐的棱角,指廊更加圆润。本期集中式航站楼布局,北向陆侧交通进场;7200万人次时,增加卫星厅;远期为南北航站主楼加3个卫星厅的规划布局,南北尽端式陆侧交通。

大型机场航站楼的设计,主要模式分集中式和分散式设计两种,其中分散式又有单元式、二元式等。从投标方案看,放射性指廊构型布局的3家、基本上是放射性指廊的1家;2家平行指廊,它的指廊都与跑道平行;1家是单元式的。也就是说,航站楼的各种设计模式,都在招标入围中得以体现。

各家投标方案提交后,民航局组织专家进行讨论研究,认为本阶段各家方案尽管都有自己的设计理念和个性,但在功能流程、建筑规模、建设投资、工程可实施性等方面或多或少均存在一定缺陷,现阶段不具备上报条件,为此做出了开展航站楼方案优化的工作部署。新机场建设指挥部联系原投标的7家设计单位,在分别指出问题和提出进一步的要求后,请各家在自愿的前提下,考虑进行自身第一轮优化。除“华东院+CPG 联合体”外,其余6家设计单位均积极参与了本次优化工作。

至此,各竞标单位基本掌握了竞争对手的状况,“该出手时就出手”,又展开了短兵相接的“厮杀”,并于2013年5月16 日前提交了优化成果文件。

2013年6月20日,民航局局务会听取了航站楼建筑方案优化工作的相关汇报,综合考虑各方意见,民航局经充分研究后认为:ADPI、FOSTER及合伙人事务所、ZAHA联合体的方案在规划理念、功能流程、运行效率、节能环保等方面表现相对较好,建议作为推荐方案上报,且排名不分先后。

2013年7月4日,国家新机场建设领导小组召开第二次会议,民航局向会议提交了推荐意见。会议要求民航局将航站楼推荐方案纳入可研报告一并上报。

2013年8月21日至22日,受国家发展改革委的委托,中国国际工程咨询公司组织召开了航站楼可研阶段评审会,各家经第一轮优化后的方案评审结果决出:法国巴黎机场工程公司方案排名第一;福斯特方案排名第二,作为推荐方案;扎哈的设计方案视觉上最有震撼力,图纸细化程度最高,却因施工难度大和超出投资预算而落选。

最终,法国巴黎机场工程公司采取五指廊的航站楼与综合交通枢纽无缝对接的概念设计方案脱颖而出,成为中标方案。该方案只有一个航站楼,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6条指廊(陆侧指廊提供功能性服务,所以一般谈到航站楼的造型,习惯说五指廊)的均衡布局,每两条指廊之间的夹角,都是60°。

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。在北京新机场之前,国内所有机场均采用平行或垂直指廊设计。旅客吞吐量大的大型机场自然远机位就多,人们前往登机口的步行距离也长。在多位设计参与者看来,ADPI方案被选中的最重要原因,是因为强调功能性第一。

ADPI的方案,设计理念包括多层的布局、放射性指廊构型,对集中式航站楼的处理能力和停靠飞机的数量形成一种平衡。ADPI毕竟有机场运营多年的经验,更多从运营的角度上去考量步行距离和近机位。

北京建筑设计研究院有限公司副总建筑师王晓群,从2004年开始进入机场设计领域,参与的第一个项目就是首都机场T3建设,现在是新机场的设计负责人。他在一篇文章中阐述了航站楼构型方案的考量因素:“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。”王晓群介绍,中外国情不同,对航站楼的规划会产生影响。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。

关注近机位和步行距离,也是世界其他在建或者新建机场的一个主要关注点。有一些国际著名的枢纽机场,国际航班的份额占70%以上,甚至90%以上。国内机场的大量航班是国内航班,就算首都机场,国际航班加上港澳台航班,也就30%左右。这样,旅客对于出行时间的要求是比较高的,特别是商务旅客,时间价值高,对效率比较敏感。所以要尽量考虑在主楼可步行的范围内设机位多一点,使国内航班相对来说效率高一些。如果把旅客都放到卫星厅,有卫星厅必须做旅客捷运系统,换乘造成了麻烦。举例来说,美国亚特兰大机场有接近70%的旅客是中转旅客,这些旅客根本不会去主楼,在卫星厅里直接就转机走了。在这种情况下,它会把大量的机位放到卫星厅,主楼的近机位就比较少。

ADPI中国区总经理Coulot Jean-Yves在接受《第一财经》记者采访时表示,能够赢得这次设计竞赛,关键在于“正确解读了客户的竞标需求和期望,并据此提出了最相关、可行的运营布局设计”;“在竞标开始阶段,我们考虑了很多构型方案,但很快发现这种紧凑的单体航站楼方案正是我们想要的--旅客只需步行很短的距离就能到达登机口,使连通性和成本效率达到极致。相比于其他步行距离过长的方案来说,这是很大的优点,也是最能满足竞赛要求的最佳思路”。

此外,ADPI方案的另一个优势在于垂直空间利用的最大化:将国际和国内的旅客功能,采取双层到港和双层出发与之呼应,并在航站楼内垂直叠加,这不仅有效降低了航站楼的占地面积,也提高了中转等各项流程的连续性;公路、高铁、地铁、APM等接驳交通工具的连通性,也一并考量在规划中。根据中长期的运量需求,未来新机场还可以在现有航站楼南侧跑道之间增加卫星厅,甚至是另一个镜像航站楼。

2014年1月29日,北京新机场建设领导小组第三次会议决定:同意以法国巴黎机场工程公司(ADPI)的方案为基础,吸收其他方案的优点,抓紧优化形成一个博采众长、功能完善的航站楼建筑方案。机场建设指挥部分别与ADPI、ZAHA、FOSTER等三家设计单位沟通,取得了ADPI、ZAHA的意向确认函,FOSTER决定退出。 2014年3月,指挥部牵头组成了由ADPI和ZAHA参与的优化设计团队,与 ADPI、ZAHA分别签订《新机场航站楼建筑方案优化设计协议书》,启动了第二轮优化工作。

第二轮优化工作,分为两个阶段。第一阶段(2014年3-9月),ADPI与扎哈事务所携手,对中标方案进行了5个多月的打磨优化。其间,2014年5月,向北京新机场建设领导小组第四次会议汇报后,对建筑外形等进一步优化,并纳入可研报告一并上报。

2014年7月30日和9月4日,国务院常务会议和中央政治局常委会议分别审议通过了新机场可研报告及航站楼建设方案。根据党中央、国务院关于航站楼建筑应当呼应时代特征,体现新风貌,避免公众产生歧义,最终方案的选择还是请专家确定等指示精神,机场建设指挥部组织ADPI和ZAHA联合设计团队启动了第二轮第二阶段的优化工作(9-12月)。

至2014年12月底,经过前后两轮优化的航站楼设计方案,优化了建筑外形及内部空间设计,提升了建筑形象;完善了楼层功能布局及资源配置,提高了运行效率;形成了各种交通方式的运行流线,重点深化了轨道交通与航站楼的一体化设计方案,提高了综合交通系统效能;细化了行李系统的整体设计,提出了旅客捷运系统的预留方案;结合航站楼建筑,还深化了节能环保措施。2015年开展的施工图设计,正是建立在这样的基础之上。

从基本稳定的航站楼建筑方案外形看,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。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。

ADPI与扎哈团队的合作方案成型后,因为费用高昂等种种原因,我方没有再继续聘请国外团队做后续的服务,即开展该方案的施工图设计。

2015年1月,正式启动航站楼的初步设计工作。根据前期招投标的客观情况,机场建设主体经请示国家发展改革委批复同意,航站楼初步设计由北京市建筑设计研究院与中国民航机场建设集团公司组成的主体设计单位联合体负责。1月20日,设计联合体与外方设计方案的交接完成,并开始着手该方案的调整。

当时,国外设计团队并没有向我方提供可供编辑设计的三维模型,国内设计团队拿到的只是两维的模型。提供不提供三维的模型,没有硬性的规定,因为后续服务没有再请国外团队,他们只提供二维模型也是说得过去的。

这里还有一个插曲,国外团队在向我方提供设计的二维模型的同时,他们最后又提出了一个他们认为更可行的设计方案。外方明确表示,仅凭中国国内的设计和建设力量,是不可能把已经确定的建设方案转变成现实的建设成果的。他们对我们的设计施工能力表示怀疑,这个可以理解,因为首都机场T3的建设毕竟是国外设计团队一直陪伴着完成的。这样看来,他们也算是忠告在前,仁至义尽了。

新机场建设国外团队未能再行陪伴了,只能靠我们自己的力量来完成。国内设计团队到底行不行?他们没有退路,迎难而上,咬着牙说行,结果真的行了。

没有“师傅”搀扶的路,只能由自己来走。风险,责任,担当,一切都在情理和预料当中。

两家公司的设计联合体接手之后,克服了巨大的困难,依据国内规范进行方案的第三轮优化,包括结构的验算、建筑的构型等,很多东西都是重新在做。航站楼的设计方案,完全是靠国内团队的力量,把它一点一点地复原成型。2015年4月15日,设计联合体提交了初步设计文件。4月28日,首都机场集团公司向民航局上报《关于北京新机场航站区工程初步设计的请示》。民航局机场司、北京市人民政府、河北省人民政府及中国铁路总公司于2015年 5月20至23日在北京组织召开了北京新机场航站区工程初步设计及概算评审会。

2015年8月,技术设计的初步方案完成。所实施的设计与原概念设计从建筑功能布局、建筑造型到结构方案都有较大的调整,确定了多项技术指标,比如建筑规模、停机位、业务流程组织等。10月27日,民航局批复了旅客航站楼及综合换乘中心、停车楼、综合服务楼等工程初步设计。而在这之前的9月26日,新机场航站区工程正式开工建设。

施工建设的新机场航站楼设计方案(先后通过三次优化而敲定的航站楼构型),即在主体结构和运营机制上以法国巴黎机场工程公司方案为基础,建筑艺术上吸取扎哈投标方案的诸多造型元素,融合北京市建筑设计研究院及中国民航机场建设集团公司联合体提出的“二元式”布局概念,并采取双层出发车道边,这是一套“设计、建设、运营一体化”且博采众长的综合建筑方案。

扎哈2016年3月因心肌梗死在美国迈阿密逝世,国内有关媒体为了吸引眼球,扩大了她在机场航站楼设计上的贡献。“标题党”制作的文章标题,诸如《扎哈驾驶UFO降落北京,女魔头的反转人生你不得不服》《扎哈设计了一只凤凰与首都机场龙凤呈祥》《她走了,它却飞了,如果她看到它,也该瞑目了》,不一而足。众所周知,提出设计方案仅仅是开了一个头,把设计方案落实在施工图纸上并最终形成建筑实体,将是更大的挑战。上述设计方案从征集招标到完善定稿历时4年,对各方来说都是一种难以想象的煎熬,这是无数中外相关人士精诚合作的心血与智慧的凝结。

2015年中到2016年中期间,北京市建筑设计研究院与中国民航机场建设集团公司组成的设计联合体持续开展了施工图设计工作。先后开展了模拟仿真、钢结构同业校验、APM系统研究等配套研究工作,主要包括:ADPI 开展的设计复核及支持研究,奥雅纳开展的航站楼仿真研究,奥雅纳开展的航站楼屋面结构同业审核研究,民航设计院及美国RSH开展的陆侧交通仿真研究,LEA-ELLIOTT开展的捷运系统(APM)专项设计研究,慕尼黑机场开展的设计咨询报告研究,ZAHA开展的商业布局规划专项研究。这些方面的深化研究,为施工图的设计提供了坚实的理论基础和科学依据。

二、创意再造侠 

从第一轮优化开始,新机场建设指挥部积极主导新航站楼设计方案的优化,针对各家设计单位方案需要改进的问题,及时提出明确的改进要求,请他们提出更好的解决方案。这种比较深入的参与效果彰显。各家的整改,方式、措施和手段的经济性、可实施性,落实得清楚、到位。

在航站楼设计方案第二次优化的第二阶段,新机场建设指挥部、ADPI、ZAHA的同事们共聚北京,以工作营的形式连续3个月处于没有周末休息、每日加班的紧张工作状态。在此期间,国内设计团队与操着五六种语言、拿着11个国家护照的国外团队共处一室,开会不停、沟通不止,唇枪舌剑、出招拆招,针对航站楼设计的本体和细节一起探讨,大家各说各自的原因、理由,努力说服对方、说服自己,逐步达到一定的共识,共同追求最佳的方案。由于工作时差的关系,来自法国、英国的设计师们为了与总部顺畅对接,经常需要在深夜、休息日进行联络沟通,但不管时间多晚,机场建设指挥部的同仁都耐心地与外方交流每一个技术问题、核对每一处技术细节,他们严谨细致的工作作风得到了外方的好评。

ADPI和ZAHA联合设计团队的成员大都是世界飞人,他们承接世界各地的设计业务,从未因一个完成后的项目的论证和设计完善花费过这么多的时间。ADPI团队中的一位先生,到北京之前与家人约好,最多10天就能回来,全家一起度假去。该先生行囊简单,只带了两套换洗衣服。到北京后没有替换的衣服,不得不请中方工作人员一起到商店采购一番。

事后回忆起来,中外专业人士都认为这是一段非常难忘的美好时光。机场建设指挥部从中协调、斡旋,在关键时刻拍板、决策,有效地推动着工作的进展。当然,机场建设指挥部在机场建设全过程中,都恪守和发挥着这样的作用。

扎哈团队大概有4~5个不同的支撑团队(ADPI也一样),包括结构、物流运输和其他一些方面的专业人员。跟扎哈团队交流的过程是非常艰难的一个过程,他们特别坚持自己的一些东西。正如有很多的建筑师,都在说各自的故事,都想让自己的故事能够一直说下去,而不愿意调整一些思路。尤其是新机场航站楼建设的推进,指挥部相当部分的工作都是在与设计团队的沟通、勾兑。说到底,就是哪一种做法可能更适合于对新机场的把握和定位,但是在这个过程中每一个设计师对事物的了解、理解和意见并非都是那么统一的。因为建筑师都是思想和创意的驰骋者,他们的自信心和自我感觉不是随便能够动摇和改变的。

在优化过程中,机场建设指挥部提出了三层出发的改进建议。结合ADPI的多层航站楼的流程布局,机场建设指挥部认为,7200万旅客量,在点对点航线比较多的情况下,车道边资源是非常局促的。因为一个航站楼车道边的有效长度不可能无限长,最大到400米左右,要是再长了离航站楼的中心区就远了,便捷程度不够。比如,首都机场T3,旅客吞吐量也就是五六千万的概念,它在高峰时段车道边已经非常拥堵。新机场航站楼要使用大容量的轨道交通,但是轨道交通有时段的限制,而北京航线又有一个比较典型的出港高峰,这时候车道边的压力非常之大,所以指挥部提出了在航站楼三层也设出发的车道边。怎么用这个车道边,讨论了很长时间最后才确定。

ADPI的方案,航站楼的主体结构是混凝土的一个拱式结构,建筑物最高点80米,这个远远超出了机场建设方所控制航站楼的高度。机场建设指挥部虽然认可航站楼的流程功能、平面构型和其他方面,但从结构的可实施性,内部空间的适度,提出了调整和优化的要求。

国内设计联合体,作为设计方案优化的生力军,发挥了重要的作用。北建院和民航院的“二元式”方案是比较新的概念,最终落实到航站楼建设中。航站楼主体被划分为相对独立的东西两个区域:除中央指廊主要服务于国际功能外,西侧主要为南方航空公司服务区,东侧主要为东方航空公司服务区。东西侧南航、东航两个基地航空公司分别占40%和30%的业务量,其余为包括外航在内的其他航空公司配置。这两个对称的区域,既满足两大基地航空公司的需要,又分合有度,使它们相对独立又相互联系。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(南指廊作为国际区)和国内(两侧作为国内区)两个候机区能够灵活调整,使用这个楼更简单、更简化,使用的效率更高。由此可见,当时的选择容裕度较大,有一定的前瞻性。

当时北建院组建了由50多人组成的设计团队,同时聘请了庞大的顾问团队。用北建院第四建筑设计院副院长王亦知的话说,就是知道在哪个领域、哪个团队有最顶尖的专家,我们就聘请他们做顾问,共同参与到新机场的设计中。

为什么如此重视、如此用心,王亦知解释道:“新机场开始初步设计时,距离2008年首都机场T3落成才不过六七年的时间,但是从设计方法到施工手段,却好像完全是两个时代的事儿了。”

航站楼从结构设计、外表皮细化到机电配置、项目调整修改再到具体的施工落地,全部都是通过BIM技术模拟实体三维场景对接的,数学之美与艺术之美完美融合,可以说这是一座计算机算出来的航站楼。

对原概念设计改动最大的部分,是备受瞩目的C型柱。扎哈最早的投标方案,就有这个概念,她是将C型柱当作支撑结构和屋面融合去一体化设计的。

钢结构是航站楼的“骨架”,重中之重。北建院结构总工程师、新机场结构设计负责人束伟农分析,新机场航站楼结构设计的巨大挑战突出表现在两个方面:原方案中的C型柱设计,它连接整个机场的屋面系统和地面,承载着来自水平、垂直各个不同方向的作用力,起到对整个建筑的支撑作用,非常关键;再就是从航站楼正下方穿过的轨道交通系统,从结构力学到抗震、消防的功能要求。

束伟农主持设计的先锋钢结构建筑北京凤凰中心,曾获得国际桥梁与结构工程协会颁发的年度“杰出结构大奖”,代表着中国的结构设计与施工水平已经进入世界先进行列。

在最初的设计方案中,有6根C型柱。C 型柱是新机场建筑与结构一体化设计的核心亮点。所谓C型,因柱子并不封口,在每一个横截面上都形如字母 C而得名。6根C型柱的开口都朝向中心,形成合围。经过北建院团队的测算,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根C型柱。同时,取消了原方案值机大厅内的10根立柱。

整个航站楼内部,矗立着8根巨大的C型柱,其中 6 根 C 型柱就支撑起了跨度达 180 米的无柱大空间,另外 2 根C 型柱支撑起东北、西北的挑檐结构。C型柱支撑方向调整后,功能和形式完美结合,使室内的支持结构更为纯粹,力学分布更加合理。除结构受力体系改变外,对整个建筑及室内空间都带来了很大改变。这是一个极为大胆的设计。这么一改,不是让很多结构占据空间、导致旅客不便,而是将更多空间让位于服务旅客,所以支撑结构已经少到了极限。

扎哈团队的设计一向看重自然光线的运用,这既能节约光照能源,也能够提供舒适的感官体验。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。原设计中,C型柱连接屋面部分的采光都集中在中心区域。本来中央天窗位置采光就已经非常充裕,再锦上添花现实意义不太大。北建院设计团队反向调整C型柱的设计,可以将光线分散到其他区域,使核心区和外围区域的采光趋于均匀,改变了先前各自采光度偏强偏弱状态,进一步降低照明能耗。为此设计团队还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。

现在社会上有一种误解,认为中国的机场建设求大求洋,动不动就去争取世界第一,事实并非如此。

机场建设规模有其上限,要恰到好处,否则给机场建设带来的麻烦,对地面交通造成的压力,复杂程度抑制日后机场运营等,也是难以承受之重。国内设计团队在指导思想上,坚持集约创新,不是盲目追求大、追求世界第一,而是本着目标导向和内容需求,去建造规模非常经济的机场。其中的逻辑关系是,有这种需求,这种目标,就用相应的模式去满足实现目标的需要,将航站楼的功能、效率和灵活性提升到它应有的高度。

为了取得集约效应,控制建筑规模,对航站楼的实际面积进行了改动。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,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。航站楼总建筑面积约为70万平方米,首都机场T3是97万平方米,阿联酋迪拜世界中心国际机场、土耳其伊斯坦布尔机场航站楼的面积也都超过了北京新机场。

新机场航站楼放射状构型有效地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的步行距离,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。航站楼地上主体有4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。

新机场建设指挥部副总指挥、总工程师郭雁池说,我们指挥部团队和后续落地设计团队做了大量的工作,能够将航站楼规模控制在比较合适的一个范围内,这是我感觉非常高兴的一件事。7200万的旅客量,适合于用一个集中式的航站楼来完成它的功能诉求。航站楼集约在一个屋檐下,中转流程方便,步行距离短,空间上、人员上都经济;空侧的资源、路侧的资源,集成以后更平衡、更好;包括一些设备设施,不一定都是最新的,但某一项、每一项都是最好的,各项指标综合起来更好。

世界上每个成熟的民族,都有自己特有的文化形态、文化个性和审美心理、审美需求。人们对民航基础设施的综合体--机场的建设如何注入传统文化内涵,满足使用价值、审美价值和心理需求,历来十分重视。

英国著名建筑大师诺曼·福斯特在评价自己设计的伦敦斯坦斯特德机场时曾说过:“机场是一个旅游的场所,它必须有助于将航空旅行从一个烦恼的过程变成一种轻松愉快的体验。如果你到斯坦斯特德机场,你肯定会享受到自然光的趣味,会看到清晰的屋顶结构形式,你就像回到了过去的那种挡雨采光的老式机场。凌乱的管道、线路和照明装置以及悬挂天花板的问题,都不存在了,取而代之的是结构形式的清晰和天然光的趣味。”

人同此心,心同此理。国内设计团队在指导思想上非常明确,航站楼的建设规划要突出中国文化元素,体现北京地域文化特色,包容世界文化多元性,使其成为新时期具有代表性的文化建筑物。古典传承和现代创新的中国元素融入,是国内设计团队的又一大手笔。

航站楼设计的亮点之一,是在旅客进出港的五指廊的指端分别建造了包括丝园、茶园、瓷园、田园、中国园在内的5座“空中花园”,总建筑面积约1万平方米。就建筑而言,园林式的东方思维与迷宫式的西方概念截然不同,人们在“迷宫”里有一种紧张感和局促感,这种感觉是一种不明确的压力,启发人们不断去探索;而人们在“园林”里是处于一种放慢脚步、轻松欣赏的状态,在愉悦中寻找“好奇”。建造“五园”是对东方古老文明、对中国传统优秀文化精髓及其对世界的贡献最集中的表达和阐释。

根据考古学的发现推测,在距今5000~6000年前的新石器时代中期,我们的祖先就开始养蚕、取丝、织绸了。到了商代,丝绸生产初具规模;西周及春秋战国时期,各地都能生产丝绸,其花色品种丰富,主要有绢、绮、锦三大类。锦的出现是中国丝绸史上的一个重要里程碑,它把蚕丝优秀性能和美术结合起来,丝绸不仅是高贵的衣料,而且是艺术品,大大提高了丝绸产品的文化内涵和历史价值。随着汉代对外大规模的扩张,丝绸的贸易和输出达到空前繁荣的地步。贸易的推动使得中原和边疆、我国和东西方国家的经济、文化交流进一步发展,特别是形成了从长安经过中亚、西亚最终抵达欧洲的著名的“丝绸之路”。丝绸之路输送给邻国和西方世界的不仅仅是一件件华美的服饰、饰品,更是东方古老灿烂的文明。到了唐朝,“丝绸之路”的通道增加到了3条,而且贸易的频繁程度也空前高涨。宋代的宋锦、丝和饰金织物,对蚕桑生产技术的总结和推广取得了很大的突破。丝绸是中国古老文化的象征,中国丝绸以其卓越的品质、精美的花色和丰富的文化内涵闻名于世,对促进世界人类文明的发展作出了不可磨灭的贡献。

茶叶最初生产地在中国。我国制茶、饮茶已有几千年历史。茶叶分类有绿茶、红茶、乌龙茶、花茶、白茶、黄茶等,名品荟萃,精彩纷呈。西汉时茶叶传播国外,从此盛誉世界。饮茶能健身治疾,陶冶情操。中国是文明古国、礼仪之邦,待客之道,沏茶、敬茶的礼仪必不可少。唐代陆羽的《茶经》,首次将饮茶与人的精神世界联系在一起,将饮茶的过程看作是一个人自我素质提升的一个过程,更是把儒家、道家、佛家的思想和饮茶的过程相互融合,促成了中国茶道精神的产生。茶文化是中国历史文化的重要组成部分,也是中华民族的骄傲。中国人注重“品茶”。所谓“品”,不但是鉴别茶的优劣,也带有神思遐想和领略饮茶情趣之意,在细啜慢饮中达到美的享受,使精神世界升华到高尚的艺术境界。品茶的环境一般由建筑物、园林、摆设、茶具等因素组成。饮茶要求安静、清新、舒适、干净。在园林或自然山水间,搭设茶室茶座,让人们小憩,得盎然意趣、畅怀思情。

中国是世界历史悠久的文明古国,多姿多彩的瓷器是中国古代的伟大发明之一。我国制陶技艺的产生,可追溯到公元前4500年至前2500年的远古时代。中国人在科学技术上的成果以及对美的追求与塑造,在许多方面是通过陶瓷制作来体现的,并形成各个时代非常典型的技术与艺术特征,其中的精品价值连城。瓷器是中国文化与中国传统的很好载体,在中国人眼中,精美绝伦的瓷器是个人情感、家国情怀最具文化底蕴的一种表达的形式,从中能够触摸到历史的温度,人性的脉动,值得努力去创造、去珍惜,并引以为豪。从中晚唐开始,陶瓷开始向外输出。在明清时期,我国瓷器通过海路行销全世界,成为世界性的商品,真正让西方社会领略到了东方的文化艺术和工艺水平,丰富和提高了欧洲人的餐桌文化。据近人考察,1602-1682年间,仅荷兰东印度公司贩运的中国瓷器即有1600万件以上。西方人对中国的瓷器赞不绝口,以拥有为荣。我国瓷器和制瓷技术的对外传播,是中国人民同世界各国人民友好往来的历史见证。在英文中,“瓷器”和“中国”是同一个词,这也充分证明,瓷器在西方人眼中,代表的就是中国,就是中国的传统文化。

大约在一万年前,古代世界人民开始了农耕和畜牧。我国黄河流域培育小麦,长江以南则以种植水稻为特色。经过几千年的社会变迁,农耕从黄河流域向长江流域缓慢发展,农耕经济创造出了世界上最早的最先进的文明,并且形成较大的和较为稳定的连续承袭的可能性。以农为本,男耕女织,多子多福,自给自足,民风淳朴,封闭自守,这是农耕社会的基本特征。20世纪以来,因为科学技术的作用,农耕社会产生了巨大的变化,逐渐过渡到工业社会、信息社会。现代社会很喧嚣、也很纷繁,各色人等熙熙攘攘、行色匆匆,时刻顶着压力,面对着挫折,欲罢不能。蓦然回首,诗化、美化的男耕女织田园生活的那一份宁静恬淡、那一份悠然懒散,令人心驰神往。在功利至上的社会里,中华民族过往数千年文化内敛的聚焦,陶渊明《桃花源记》式的生活境况,这是人们片刻止步喘息时沉在内心底里的遥望和企盼。

园林是人们为了游览娱乐的方便,用自己的双手创造风景的一种艺术。中国古典园林艺术是人类文明的重要遗产,它被举世公认为世界园林之母,世界艺术之奇观。中国的造园艺术,以坚持“天人合一”的理念为灵魂,以追求自然精神境界为最终和最高目的,以达到“虽由人作,宛自天开”为宗旨,融山水植物、传统建筑、文学书画、雕刻工艺等艺术于一炉,在世界园林史上独树一帜。中国古典园林的文化特色,以自然界的山水为蓝本,由曲折之水、错落之山、迂回之径、参差之石、幽奇之洞所构成的建筑环境把自然界的景物荟萃一处,以此借景生情,托物言志;崇尚端庄、含蓄、幽静、雅致等美学意蕴,表现中华民族的性格和文化传统的本真,陶冶人们的情操;在追求尊重自然的前提下改造自然,创造出宜人的和谐的园林生态。在工业文明威胁人类生存环境的当今世界,蕴含在中国古典园林中的哲学之思、解决理想和现实问题之道,尤其值得学习借鉴与发扬光大。

几千年来,我们的祖先钟爱丝绸、饮茶、瓷器和田畴、园林,视之为精神家园,赞颂这5种元素的无数诗篇在中国诗歌史上熠熠生辉。仅以唐诗摘句为例,略见一斑——

咏丝绸: 

织为云外秋雁行,染作江南春水色。 

--白居易《缭绫》 

红缕葳蕤紫茸软,蝶飞参差花宛转。 

--王建《织锦曲》 

咏饮茶: 

碧云引风吹不断,白花浮光凝碗面。一碗喉吻润,两碗破孤闷。三碗搜枯肠,唯有文字五千卷。四碗发轻汗,平生不平事,尽向毛孔散。五碗肌骨清,六碗通仙灵。七碗吃不得也,唯觉两腋习习清风生。蓬莱山,在何处?玉川子,乘此清风欲归去。山上群仙司下土,地位清高隔风雨。安得知百万亿苍生命,堕在巅崖受辛苦!便为谏议问苍生,到头还得苏息否? 

--卢仝《走笔谢孟谏议寄新茶》 

咏瓷器: 

九秋风露越窑开,夺得千峰翠色来。 

--陆龟蒙《秘色越器》 

功剜明月染春水,轻旋薄冰盛绿云。 

--徐夤《贡馀秘色茶盏》 

咏田畴: 

绿树村边合,青山郭外斜。开轩面场圃,把酒话桑麻。 

--孟浩然《过故人庄》 

烧畬晓映远山色,伐树暝传深谷声。 

--李商隐《赠田叟》 

咏园林: 

曲径通幽处,禅房花木深。山光悦鸟性,潭影空人心。 

--常建《题破山寺后禅院》 

数枝门柳低衣桁,一片山花落笔床。 

--岑参《山房春事二首》其一 

黄四娘家花满蹊,千朵万朵压枝低。留连戏蝶时时舞,自在娇莺恰恰啼。 

--杜甫的《江畔独步寻花七绝句》之六 

谷转斜盘径,川回曲抱原,风来花自舞,春入鸟能言。 

--宋之问《春日芙蓉苑侍宴应制》 

在千古之下漫长的岁月长河之中,诸如此类的诗篇最能拨动中国人心弦。

建筑师们在航站楼五指廊端头设置5个特色庭院,在设计理念上呼应了“丝绸之路”(包括了茶马古道)+ “走出去”的内涵,完成了古典与现代的衔接,构建了景观和文化相融合的有机整体,让旅客在候机时得到调节休憩,在娱悦中深刻感受中国文化的魅力。

航站楼内的丝园,位于一层西北指廊(VIP、CIP 区)、二层国内 A 指廊(西北指廊)。设计灵感来源于古代陆上丝绸之路。中国古代被称为“丝国”“礼仪之邦”。中国传统民族弦乐器和竹制管乐器,统称“丝竹”。丝,借喻了丝绸中的丝线;竹,是君子的化身,彰显正直气节。丝竹指代音乐。本园的主题为丝竹雅境,主题颜色是白色,由汉白玉铺地、墨色的池水、浓绿的刚竹,共三种主要材质构成。丝园用莹润的北京产汉白玉表现一幅飘逸柔滑的洁白丝绸,轻盈地飘落在庭院中,与葱茂翠玉的竹林相韵成景。渺渺水雾间点点玉茧孕育着新生机。笔断意连的一带顿挫抑扬的隆起用作座椅和矮墙划分空间提供休息区,也带出中国文化的气质内蕴;青翠之气与丝竹之声使旅客静心体会飘飖的雅乐圣境。丝园中的公共艺术点位为《丝路》。(有关“五园”中的公共艺术相关内容,拟在本书第5章中做简要介绍)

田园的位置在二层国内 B 指廊(西南指廊),设计灵感来源于草原丝绸之路。此条丝绸之路指蒙古草原地带沟通欧亚大陆的商贸大通道,由中原地区向北越过古阴山(今大青山)、燕山一带的长城沿线,西北穿越蒙古高原、南俄草原、中西亚北部,直达地中海北陆的欧洲地区。大宗商品交换的需求起源于原始社会农业与畜牧业的分工,草原丝绸之路是完成中原地区的粮食、纺织品等与草原地区的牛、马、羊及皮、毛、肉、乳等畜产品的交换的重要途径,它是游牧文化与农耕文化交汇的核心地区。该园表达的主题为农耕,基调为黄色,主要构成是黄土的铺装色系,田地版块的种植分区肌理,田间的夯土墙,饮马槽、磨盘、车犁等农耕小景。田园表现了中华农耕与现代生活的融合,隐喻中国草原丝绸之路的农耕文化与畜牧文化的传播交流。向日葵种植斑块、形似谷物的种植斑块结合垄间田头的列植杨树,打造了一幅碧野田间、白杨林里的中华田园风光画面。田间隐现的磨盘、车犁,大地色系路径旁的饮马槽,仿制的夯土墙、休憩区老榆木的座椅面,将牛马等畜力与农耕活动的生动场景引入到人们的想象之中。人们虽在画面之外,却在田园意境之中。田园中的公共艺术点位是《意园》。

瓷园位于二层国内 C 指廊(东南指廊),设计灵感来源于古代海上丝绸之路。此条丝绸之路最早始于唐代,从中国东南沿海(广州、泉州、宁波),经过中南半岛和南海诸国,穿过印度洋,进入红海,抵达东非和欧洲,成为中国与外国贸易往来和文化交流的海上大通道,并推动了沿线各国的共同发展。在宋元时期,中国造船技术和航海技术的大幅提升以及指南针的航海运用,全面提升了商船远航能力。这一时期,中国同世界 60 多个国家有着直接的“海上丝路”商贸往来。瓷园的主题是陶瓷与四合院,主题颜色为青色,该园由车马窄院、青花瓷院、海棠水院、玉兰春院、如意秋园共五个主题空间构成。瓷园表现了北京传统院落的格局意境,结合隐喻中国古代海上丝绸之路的陶瓷文化传播。中国砖瓦工艺历史悠远且广泛应用于四合院,陶瓷文化在中国传统文化中有着重要意义。瓷园表现的是一座经过细致提炼的三进式四合院意境,园内部分构建采用铜质、玻璃和水等材料的现代手法,抽象写意地表达了传统形制生活的影响。陶瓷印记的展现,强调CHINA(瓷国)悠久厚重的文化内涵。

在航站楼一层 D 指廊(酒店区)、二层国内D 指廊(东北指廊)建设的茶园,设计灵感来源于南方路上丝绸之路(茶马古道丝绸之路)。汉代时期,四川的商人就走出了一条南方丝绸之路,除了丝绸,更多以茶叶、马匹等贸易为主。茶叶由此作为大宗商品来到丝绸之路上,因此“丝绸之路”也被叫作“丝茶之路”。宋朝开始,少数民族所处的边疆地区成为茶叶的重要消费市场,茶马古道由此兴盛起来,茶经济空前繁荣,茶文化内容十分丰富。茶马古道是中国最古老的国际通道,也是中国最早的对外陆路交通线,还是我国西南与南亚诸国、西亚、西欧、非洲交通线中最短的一条。茶园表达闲逸茶境主题,主题颜色为黑色。仿茶砖肌理的黑色铺装石材组成游园路径,一行行饱满绿莹的大叶黄杨球模拟行走在茶田垄间的茶园景象,灵动优雅的溢水水池象征清冽甘甜的泉水,纯净的墨色镜面水池映照禅树和茶道意境,水边设古琴桌凳可以抚琴一曲,古乐更为茶园增添了一份菩提禅意的境界,低调朴素的茶棚成为茶园中体现中华茶文化意境的现代休憩品茗空间,可以领略茶道朴素的清雅美学精神。茶园的公共艺术点位为《禅境》。

国际航班通道设在航站楼三层国际区 E 指廊(中南指廊),这是机场送往迎来的国家化窗口,在这里传播中国的文化元素意义重大。建在中南指廊指端的中国园,是5座园林中面积最大、堪称亮点中最抢眼的一景。中国园的设计依据:古丝绸之路,曾经是沟通古代东西方之间经济文化交流的重要桥梁;新丝绸之路,是当今世界上最长最具有发展潜力的经济大走廊。园中苏式仿古建筑、彩绘,牌匾楹联文化、书法,假山、瀑布、湖景、石景、绿化、游鱼等造景,共同组成传统园林的重要元素,表达古典园林和传统文化的诗情画意主题。主题颜色为红色(中国红)。

中国园吸纳苏州园林的精髓,层次丰富,精致玲珑,移步换景,包罗万象,咫尺之内再造乾坤,驻足观赏,亦可一畅胸怀。园林以水为心,缘岸围叠湖石,曲折参差。东南山石嶙峋垂瀑,崆然有声。沿东墙向北,游廊蜿蜒起伏,傍水依垣。源水穿廊,荷塘架五折玉栏石桥,把池面一分为二。建筑廊亭丹青为描绘精致风格秀丽的传统苏式彩绘,匾额楹联点缀堂榭增添意趣倾诉造园心声。鱼游浅底,栏影拂石,雅乐绕梁,墨彩芬芳,中国传统文化艺术生活与整个空港功能有机结合。通过营造内外互动、动静互补的环境和氛围,使旅客不出站楼而获山水之怡,身处机场而得悠然之趣。

中国五千年璀璨的文明及无与伦比的丰富文字记载是全世界所公认的,在这一博大精深的历史长河中,以汉字为基础、用毛笔书写、具有四维特征的抽象符号艺术--中国书法,把文字的书写性发展到一种审美阶段,反映了人作为主体的观念、思维、精神、气质、学识和修养,深刻释读了中国的传统文化内涵。可以说中国书法是中华民族的一个符号,代表了中国文化博大精深和民族文化的永恒魅力。中国园选用我国汉字篆、隶、楷、行、草五种书写形式和书法历史上王羲之、欧阳询、柳公权、颜真卿、米芾、赵孟頫、文徵明以及乾隆八大名家的书体,将其融合在中国古典园林中,从而丰富和展示造园的意境。

在中国园的北房、敞轩、敞厅、南厅房、六角亭、垂花门、八角亭、游廊等建筑中,共有14对楹联、12个横额(匾额)、一幅山水画和两处书法,其内涵深邃、情理交融的文辞与龙飞凤舞、勾魂摄魄的书法相得益彰,具有很高的审美价值。在此略举数例,窥探楹联书法为创造更多的具有中国独特文化内涵的古典园林空间所发挥的独特作用。

一角湖山鉴真地,

八家篆绘识正宗。

此联源自浙江诸暨何颂华所撰杭州西泠印社联“一角湖山,藉留真相;八家篆刻,俾识正宗”,用文徵明体书写。何颂华乃近代著名书法家、教育家。其子何燏时,曾任京师大学堂工科监督、北京大学校长。

胸中泛滥五千卷,

足下纵横十二州。

此联用赵孟頫体书写。源自杭州西湖花港观鱼蒋庄“马一浮故居”门联,原为林散之撰,郭仲选书。

天地有正气,

山水函清晖。

魏碑书法。匾额出自杭州西泠印社宝印山房门楣上所悬的西泠八家之一赵之琛所书“宝印山房”匾额。联语集南宋民族英雄、诗人文天祥的《正气歌》和南北朝诗人谢灵运《石壁精舍还湖中作》的诗句而成,原为清代书法家李瑞清所书金文。

快日晴窗闲试墨,

漫影玩石自煮茶。

米芾体书法。横额“玉澜”,语出晋代诗人陆机的诗句“芳兰振蕙叶,玉泉涌微澜”。上下联出、化自宋代诗人陆游《幽事》:“萧然四壁野人家,幽事还堪对客夸。快日明窗闲试墨,寒泉古鼎自煎茶。”

飞瀑欲凌空先度峰头腾紫霞,

出入能泽物且从壑底展金波。

颜真卿体书法,出、化自杭州壑雷亭联:“飞瀑欲凌空远度峰头作霖雨;出山能泽物先从壑底起风雷”。

江山无限景,

都聚一园中。

隶书书法。元代张宣题倪瓒《溪亭山色图》云:“石滑岩前雨,泉香树杪风。江山无限景,都聚一亭中。”

清风明月本无价,

近水远山皆有情。

颜真卿体书法。源自苏州沧浪亭联。《孟子·离娄上》有孺子歌曰:“沧浪之水清兮,可以濯我缨;沧浪之水浊兮,可以濯我足。”欧阳修《沧浪亭》:“清风明月本无价”,“红蕖渌浪摇醉眠”;北宋苏舜钦《过苏州》:“绿杨白鹭俱自得,近水远山皆有情”。

小篆“梯云”,大篆“真意”。

唐代诗人朱景玄《溪东岑望天都山》云:“目望浮山丘,梯云上东岑。群峰争入冥,巉巉生太阴。”陶渊明的《饮酒》曰:“采菊东篱下,悠然见南山”,“此中有真意,欲辨已忘言”。

中国园的公共艺术点位为《太湖石》、楹联。

建筑师设计一个建筑物,首先要讲一个好的故事,或者叫做有一个好的说法,在这个基础上展开设计思路。设计的过程,就是不断充实完善故事和说法,赋予建筑物灵魂和生命。

我国古代的天文学家观测天象,把天上的二十八星宿分为东西南北四个方向,每方有七个星宿。在古人的眼里,龙、虎、大鸟和神龟为四大灵兽。东方像一条龙的形状,西方是一个虎的形象,北方是龟蛇缠绕的形象,南方是一只鸟的形象,故有左青龙、右白虎、南朱雀、北玄武之说。

所谓南朱雀,根据五行学说,南方为火,代表的颜色是红色;雀为鸟(《文选·张华〈鹪鹩赋〉》“条枝巨雀,逾岭自致”,李善注巨雀为大鸟,一说即鸵鸟),人们多将其看作是凤凰或是凤凰的一种。

新机场地处北京正南方向,南朱雀,机场航站楼建设演绎凤凰的故事顺理而成章。

左(东)青龙、北玄武。首都机场T3,从空中俯瞰,犹如一条巨龙昂首盘踞在北京的东北部。这条蜿蜒的巨龙,由“龙吐碧珠”(旅客进出的“集散地”停车楼,造型像龟状,符合机场方位的象征)、“龙身”(T3的建筑主体)、“龙脊”(主楼双曲穹拱形屋顶,这里的钢网架由红、橙、橘红、黄色等12种色彩起伏渐变而成,再现了巨龙在万道霞光中腾飞的神韵)、“龙鳞”(航站楼屋顶上正三角形的天窗,用以自然采光,从远处望去,恰似巨龙身上闪闪发光的鳞片)、“龙须”(包括三条高速公路、一条轻轨,以及地方路改造)五部分组成。T3的设计理念是展现面向未来的精神和激情。

大兴机场航站楼则是“延颈奋翼,五彩备举”的“钢铁凤凰”。在我国传统文化中,凤凰、大鹏、孔雀、燕子、白鹤等等都属“阳鸟”,追逐太阳、与日进退是这些羽族第一位的神性,凤凰更是“太阳鸟”的集大成者。“凤凰鸣矣,于彼高冈;梧桐生矣,于彼朝阳。”扶摇直上,达天求明,这是“阳鸟”雄视天下、生存发展的逻辑。与此同时,凤凰又是祥瑞之鸟,在中国人心目中,凤凰“鸣动八风,气应时雨”,“见则天下安宁”。航站楼的外观造型和内部设计,撷取凤凰元素,从传统文化精髓中汲取精神动力和智力支持,也是显而易见的。

“北京首都机场在北部象征龙,大兴国际机场象征凤,达到了城市的平衡。”ADPI亚太区首席建筑师Jean-Charles Content是这样描述大兴国际机场的设计构型的。

郭雁池说,航站楼设计各方讲故事时都能够想象到讲凤凰,但是作为一个航站楼,是功能性的交通建筑,有自己特殊的定位和要求,完成功能定位和要求是最根本的出发点,而并不是说刻意去追求它非要像个什么。也就是说,即使现在看到的是各方面十分认可的凤凰造型,它是符合发挥功能作用需求的一种最终抉择,而不单纯是为了演绎这个故事。龙凤呈祥,经天纬地,这是故事最完美的结局。

新机场地处北京中轴线的最南端。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。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。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性,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。

又如,航站楼颜色的选择。整个航站楼位于中轴线上面,这么一个重大的国家基础设施,就要选取能够代表国家的色彩。方案设计之初,航站楼屋面的色彩是偏红色的,显然这个颜色过于“火热”。机场建设指挥部和北建院设计团队反复研究,并且去拍摄傍晚和早晨太阳照在天安门城楼琉璃瓦上的颜色,对照比较,最后选中了“夕阳下的紫禁城琉璃瓦”的颜色,以在南中轴线上与中国古代最重要的皇家宫廷建筑及色彩遥相辉映。同时,也是跟首都机场T3色彩的一种呼应。

三、崔嵬复灵动 

机场是当代的城市门户,它们往往代表着人们对一座城市或一个国家的第一体验。从这个意义上讲,它们具有令人兴奋和鼓舞的潜力。

我国古代甲骨文的“京”字,描画的是一个高楼的形状,高台之上建有高高的房子。蔡邕《独断》曰:“天子所居曰京师。京,大也。师,众也。”

新机场是首都的一个新国门,承载着它应有的政治、经济、文化功能,气势恢宏、名副其实、成为当代文化的想象中心,理所当然。

这是到2025年将有7200万旅客进出的“超级航站楼”,有人形象地比喻,70万平方米的航站楼就是几千万人在同一空间活动的一间无柱子的房宇,人们从这里踏上归家的旅途,或者飞向旅途的下一个驿站。

建筑要满足功能、经济、美观的要求。建筑的艺术,要结合结构、功能来表达。70万平方米的楼宇“无柱”,这种建筑空间处理的大手笔,给人们的感觉是天高地阔、酣畅淋漓的无比崔嵬。

这里的关键是对C型柱的建筑艺术处理。航站楼的C型柱,既是结构的,又是功能的。结构,它是一个重要的结构支撑。功能,又兼具了采光的作用。这两方面的结合,用建筑的语言去表达。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。为了保证良好的隔热性和避免直射光进入室内,北建院在设计过程中还联合供应商,设计出了在两片钢化玻璃间添加金属网的创新性遮阳方式,能够将60%的自然直射光线转换为漫反射光线,使整座航站楼能够更好地享受自然光。无柱大空间的空间感加上自然采光的舒适性,的确很特别,跟首都机场T3给人们的感受完全不一样。

阳光透过头顶的巨型天窗柔和地洒在地面上,当您穿过值机岛,走近中央峡谷区,两侧对称的多层次空间尽收眼底,如丝带般的拱桥和鹅卵石状的商业岛点缀其间,5条指廊尽头的露天庭院均在可视范围之内,只有身临其境的您,才能深切感受到在一个70万平方米的巨大空间中,视线360度皆可穷极尽头,又不觉得空旷突兀到底是何样的一种惊艳。航站楼既有阳光又有灯光,阳光和灯光在现实的感觉中似乎放大了航站楼的体积,能够把活动在其间的人以及所设置的物(包括设施和艺术品)的精神内涵凸显出来。

在扎哈团队的设计中,采光和商业区是两大亮点。“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。”扎哈事务所北京办公室总监大桥谕说,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。”

郭雁池介绍,他对航站楼室内空间的关注更多。航站楼核心区像瑞士表的机心,有非常复杂非常多的功能和层次,如何把握好这个中心的布局一直很伤脑筋,总觉得缺少那种闪耀的亮点。直到有一天,在我们讨论的过程中,扎哈团队的一个设计师在一张草图的平面上画了两条弧线,把航站楼的四层平面分成了南北两部分,这两条弧线代表桥把这两部分的功能联系起来了。我突然间豁然开朗,感觉这个建筑物顿时活了起来。这个成就了现在的峡谷区。“桥”的概念特别贴合国际的这个连接,这就是用友谊的桥梁来连通了世界。桥连接路侧和空侧,等于连接了中国和世界,因为那是一个国际航班区,一过桥就相当于出国了。而且放射性的指廊设计,让人有可以飞往四面八方,又可以有迎四面八方客人的感觉。这是互相之间非常契合的一种思路,从而决定了现在这种航站楼室内空间。我很喜欢航站楼室内的环境和氛围。峡谷区是航站楼所有旅客,包括国际国内、出发到达的旅客都能够看得到、感受得到也乐于身临其境的空间,这个在很多机场是做不到的。很多机场的到港旅客,都是沿着一条比较压抑的廊道一头走到行李提取厅,取完行李后在光线不太好的行走中来到车道边离开这个机场,对刚刚离开的机场没有任何更多的感受。而新机场航站楼由于把中间打开了,即使是国际的到港旅客,在过边防之前,也能够一下感受到中间的这个空间,在白天的时候能享受到自然光的照射,其心情肯定和很压抑的空间的感受是不一样的。旅客从航站楼敞开的空间中留下了美好的感觉和记忆,它在旅客的内心深处活了。

70万平方米的楼宇,钢网架结构由几何图形支撑系统和覆盖钢结构拓展成一个不规则的自由曲面空间,其内在韵律和流动感使整个航站楼更显灵动。

“建筑女魔头”扎哈过去的杰作单上没有机场设计项目,她这次有幸在其生命终结的前两年,在参与新机场航站楼的设计中弥补了这个遗憾。2004年,海耶基金会把被誉为建筑界诺贝尔奖的普立兹克奖颁给了扎哈,评委之一、里斯大学的建筑学教授卡洛斯·吉门内兹这样评价扎哈的贡献:“她让建筑成为都市精力的虹吸管,让我们看到了城市生命力的喷薄和流动。”如果您步入航站楼大厅,一定能真切感悟到扎哈优美、魔幻的建筑线条所展示的建筑物的复杂面和其创新的力量。

航站楼主楼的空间需求要高,而指廊的空间需求就没必要那么高,这就决定了整个航站楼外壳高低起伏的构型变化。航站楼的构型是6个圆(包括5个值机指廊和1个功能性的综合服务指廊)加上中间的1个圆(中心区),由7个圆组合成的平面构型。整体顶面的网状钢架构曲线明显,疏密有致,暗含祥云的意韵。室内C型柱的上方应该是一种什么样的形式才能跟屋面有机结合,而这个结合与航站楼平面构型也是有一定的逻辑关系的。C型柱本身就是一个圈的母体,它的顶部直接与气泡状天窗相接,将航站楼的屋面结构与承重结构一体化。正是这些方方面面功能空间以及以弧线型为母体的各种元素的形成,最终确定了航站楼流畅的弧线形的各种细节。

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。航站楼8根巨大的C型柱,如同一朵朵从地面长出、朝着蓝天和阳光盛开的百合花,散射出5条指廊;而从上往下看,则像屋顶从空中延伸到了地面,在地下扎下了深根,屋顶和柱子合抱的空间浪漫多姿,生生不息。郭雁池说,每一个C型柱从背面看它就像一个灵芝,灵芝就是咱们传统的如意的一个前身,如意的寓意好。

航站楼中心区密集的六边形采光天窗,形似中国传统庭院的藻井,令人赞叹不已。它不仅仅是航站楼造型中的点睛之笔,同时也是一个重要的空间结构。据王亦知回忆,航站楼天窗的造型找了很久,因为它需要的不仅仅是一个优美的造型,同时还要在结构上合理。今天人们看到这些美丽的窗花,是完全采用最先进的BIM技术构建模拟实体三维,在电脑里用虚拟方式进行调整,最终形成方案,编织出来的网格结构。

航站楼建设的一项创新,就是商业规划研究和设计同步进行,这在国内以往的机场建设中从来没有过,这也是习总书记所要求的“精品工程”内涵应有之义。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5层,1、2层是到达层,3、4层是出发层,而5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,可以像分泄水流一样自然地分散人流,同时使室内空间更加灵动。”

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。四层国际出发层的两座桥,桥身造型流动飘逸,像舞动的水袖和缎带。“甩袖”是中国传统艺术的一种形式,体现了桥的实用功能性表达和建筑结构的艺术性传承。

可想而知,大流量的入港和出港旅客在航站楼内的流动、聚散,这种律动在航站楼背景映衬下也会成为妩媚多姿的一景。

廊腰缦回霞散绮,水晶宫殿五云飞。

有人感叹,航站楼充满科幻感的外形与室内创造性的设计、灵动的曲线融为一体,即使没有任何建筑学背景的人来到这里,也会感受到这座机场的空间之美、建筑之美,一顾而倾心。

不管怎么说,世界各地的机场,大多数都是当地有影响的建筑。那么,这些代表着不同阶段先进生产力发展现状和水平的机场,这些汇聚着现代化设计、高科技技术和旺盛人气的场所到后来为什么往往令人失望和生畏?这是因为在大多数情况下,它精心设计的公共区域被过度使用,尽显疲态、嘈杂和不堪,再有就是设计得繁文缛节,不合情理,不遂人意。现在乘坐飞机出行的人越来越多,而越来越多的人却越来越讨厌待在机场的体验。有人夸张地形容,机场是记忆缺失的地方,没有过去,也没有未来,有的只是持续的当前状态,日复一日不断地提供着的相同选择;在一个由混凝土构成的能剥夺人们感觉的密闭空间里,一待就是几个小时,在那里人们的物理经验和人生经验都派不上用场,一切就像是在你刚刚死去之后,灵魂还没有被送到该送到的地方之前的状态,也好像是你的出行最终目的地还没有被决定之前的状态。

我相信大兴机场在相当长的一个时期内会避免这个尴尬,当然前提是运营管理得好。

“转轴拨弦三两声,未成曲调先有情。”大兴机场刚刚撩开面纱,国内外都为之惊艳、倾倒。媒体报道铺天盖地,专程到机场参观的人络绎不绝,极一时之大观。但愿广大旅客和社会公众的热情能够经受住时间的考验。

四、机杼无穷妙 

前瞻性、包容性和连通性是大兴机场规划、建设者们多次提到的话题。

从规划来说,虽然是6至10年前做的规划,到今天仍觉得超前,他们为此感到自豪。

在2012年的时候,设计一座年旅客吞吐量7200万人次的航站楼,应当算得上是当时世界上最大的一座单体航站楼了。今天人们发现,迪拜、伊斯坦布尔机场,还有新加坡樟宜机场都在做同样的事情。因为民航发展太快了,建造规模更大、停机位更多的航站楼,才能满足不断增长的客运需求。

在规划者眼中,规划就是要为未来的发展和变化做好准备,他们希望只要北京的年旅客吞吐量不超过3亿,都能由大兴机场和首都机场共同承担,也希望在投产之后大兴机场能够持续提升服务品质和交通连接性,把潜力发挥到极致。

这座航站楼是目前我国规模最大的空地一体化综合交通枢纽,也是全球首座双层出发双层到达的航站楼。

7层的机场航站楼,地下部分分为两层,二层是轨道交通站台层,一层是站厅层。

轨道交通与航站楼的无缝衔接,是航站楼建设的一大突破。航站楼地下二层为轨道站台,总宽275米,有多达五种不同类型的轨道,从西向东依次为京雄城际铁路线,六线+两侧式站台;地铁大兴机场线,两线+两侧式站台;R4 线:两线+侧式站台;预留线:两线+侧式站台;城际铁路联络线,四线+两侧式站台。国内的武汉机场就有一个城际铁路从航站楼下面穿越。但是,多种类的轨道穿越航站楼,举世独有。可以形象地说,航站楼建在了火车站上,在全球堪称壮举。

众所周知,把轨道放在航站楼边上,在一些方面便捷了,但它和这个航站楼的联系就会减弱,旅客之间的互相切换可能会带来其他更复杂的一些的情况。由于各方面的限制,使得新机场航站楼只能选择在现在这个位置上,距离主要客流的来源相对首都机场航站楼来说要远,假如交通再不便捷的话,那么新机场的竞争力就会下降,也就是旅客到这来的意愿就会降低。为了解决这个,国家发展改革委组织了几家单位,由民航局牵头,有研究铁路的、研究公路的,大家一起进行了新机场综合交通的研究。研究认为轨道交通是一个比较好的手段,准点、大容量,更多人会选择轨道交通进入机场。进入新机场航站楼的轨道交通不可能平行于航站楼一字型展开,只能选择垂直于航站楼来设这些线位。

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。但这也势必带来建筑功能衔接及结构设计的复杂性。特别是高铁过站时,时速将达到300公里以上,列车风的冲击、噪声的影响和产生的建筑震动,对基础沉降的要求极为严苛。高铁不减速穿越航站楼属于世界性的难题。

为了建这个车站,在航站楼下面挖了一个300米宽、1000多米长、 20多米深的大坑,打了将近3万颗桩,支撑航站楼。

北京处于华北地震带的交结区,就新航站楼来说,高铁从底下穿过时,会压缩空气往两边挤,对顶棚、侧墙都会产生冲击和影响。设计团队专门开展了新机场结构的抗震、列车震动、列车风、噪声等专项研究。

为确保新机场工程的抗震安全性,航站楼中心区采用了层间隔震技术。航站楼隔震最根本的是从提高航站楼建筑的安全度来考量的,解决轨道交通高速穿行时带来的一些振动的影响相对来说还是次要的。

对航站楼的主体部分采取减隔震设施,就是在上部建筑和地面之间设置一层柔软的隔震层,用以隔离大部分的地震能量,因而可以极大提高建筑的抗震性能,从而使得建筑基地甩动变成缓慢水平位移,保护建筑的安全。前后左右最大的位移,移动幅度可以在半米左右。这就相当于将这个建筑物的主要部分放在了一个橡胶的垫子上,垫子一旦损坏了,甚至还可以替换。

隔震措施标准、抗震规范的提高,与国家的经济发展水平是有关系的。隔震是一种比较高等级的抗震的措施,是一种更高级的策略,不是说建筑得越强对地震的抵御性就越好,而应该是用一种柔性来抵抗自然界更大的破坏力。国内第一个使用减隔震技术的是昆明机场,它是基础隔震。而新机场则是层间隔震,技术上要求更高。国内第一次使用层间隔震,带来了很多附加的技术,包括所有的电梯、所有的管线(电线、电缆),但凡要穿越隔震层都需要做相应的技术处理,这些都带来一系列技术上的创新。

一般隔震层由若干的特制支座组成,隔震支座里面是一层天然橡胶和一层钢板叠加的,这样既让它具有良好的延展性,有一定的变形能力,也保证了隔震支座的刚度,达到了一定的承重要求。新机场的隔震支座的变形能力,可以达到660毫米。

航站楼共设置减隔震支座1152个,160 个粘滞阻尼器,减隔震层面积达 18万平方米,为世界上最大的层间减隔震单体建筑,也是世界上减隔震支座用量最大的单个建筑物,最大的支座直径达两米多,也是全球体量最大的。通过区间隔震技术,将航站楼整体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,将高铁穿越时产生的震动控制在旅客能接受的合理范围内。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,解决了超大平面混凝土收缩应力和温度应力引起楼板开裂的关键技术难题。机场航站楼抗震能力非常突出,抗震设防烈度达8度。

航站楼首次采用放射状五指廊构型,由核心区向四周散射五条指廊,南北长996米,东西方向宽1144米,中央大厅顶点标高约为50米,下降至指廊端部高度为25米,楼前屋盖悬挑长度达47米。整个屋盖呈现为不规则自由曲面,流动的曲线造型轻盈利落,高低绵延起伏。航站楼钢网架结构由支撑系统和屋盖钢结构组成,屋面投影面积34万平方米,相当于44个标准足球场,总用钢量达到5.2万多吨,约等于半个奥运工程“鸟巢”的用钢量。其中核心区屋顶由6个本身较为完整稳定的受力体系连成有机整体,屋顶屋盖钢结构面积达18万平方米,主要依靠8根C型柱支撑,C型柱间距长达200米,中间的空间足以装下整个奥运工程“水立方”。如此举重若轻,显示出特有的优雅美感。五个指廊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416米,网架最大高差5米。整个核心区屋顶由63450根杆件和12300个球节点拼装而成。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。焊接过程中,为了确保钢结构焊接探伤通过率百分之百,用来检测焊接质量的超声波探伤仪就像一台钢构件“X光机”,焊接部位内部哪怕针尖大小的气孔、夹渣或裂纹都逃不过它的检测,每一根钢构件焊接误差不超过2毫米。从空中俯瞰,航站楼五指廊的造型犹如凤凰展翅,十分壮观。

作为世界上跨度最大的钢结构体系,存在跨度、长度等屋盖超限、扭转不规则、竖向构件不连续等一系列规则性难题和挑战。施工过程中,先后攻克了超大平面材料运输、大面积无规则自由曲面空间网架提升等诸多世界级难题,采用了很多工程新技术,充分地体现了建筑业由“建造”向“智造”的转变,代表了我国钢结构最高科技创新水平。

比如,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。施工时选择了地面拼装、分块整体提升的建设工艺。对面积18万平方米、工序多达13道、重量超过3万吨的不规则自由曲面结构网架的提升,应用测量机器人定位、计算机同步控制、BIM技术模拟等先进技术,经过1200余名工人连续三个月昼夜奋战得以圆满完成,行云流水般的屋顶曲线造型跃然而出,提升精度差控制在±1毫米以内。大兴机场航站楼钢结构获北京市长城杯金奖、中国钢结构金奖,并于2019年5月 30 日正式获颁中国钢结构金奖年度工程杰出大奖。

航站楼首次安装了国内创新研发的有四层结构的铝网玻璃,能将60%的自然直射光线转换为漫反射光线,采光玻璃面积1.6万平方米,共计使用8238块,每块玻璃都是唯一的,绝不重样。

航站楼屋面首次将缩尺风洞试验推广到民用建筑,通过对8个典型局部模型的气密性试验、动态法和静态法试验以及对6个局部典型模型的高速风洞试验,验证了屋面施工的安全性。

屋面的选材,是选用铝系统,还是钢板系统,当时深入了解研究了欧洲最常用的屋面铝系统和日本比较成熟的钢板系统,对比两者使用的环境、条件后,设计团队认为,欧洲相对于我国来说季候比较温和,没有很多瞬间的风,那个系统的铝很软,所以选用日本的。日本是岛国,有海风侵蚀,他们依然选择钢板,说明钢板耐候性不比铝差多少,但是钢板的热胀冷缩要比铝好很多。分析下来,使用钢板系统屋面自身的滑动是可以控制的,对其牢固程度也很有信心。

航站楼中心区域混凝土楼板长511米、宽411米且不设缝,是国内最大的单块混凝土楼板。混凝土具有收缩性,处于自由伸缩的状态就不会有裂缝,而一旦处于受约束的状态,薄弱环节就会出现。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。国内建筑从来没有浇灌过一块混凝土板就有18万平方米的庞然大物。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,成功解决了这难题,整个航站楼混凝土没有出现裂缝。

核心区外5条指廊犹如巨型溪谷向外延伸,指廊尽头都设置了5个露天“空中花园”,其中,中国园是5个园区中唯一拥有建筑物的园区,八角亭、六角亭、敞轩、榭、廊、殿座、歇山顶、硬山顶、悬山顶……这里几乎涵盖了中国传统古建筑所具有的全部特点。中国园从设计到施工完全按照古建传统来规制建设,还原了原汁原味的“中国建筑风”,建筑工艺复杂考究。园区内建筑物檐头上的“万字符”每一个都要经过13道工序。八角亭的柱子全部选用至少自然风干13年的纯木。彩画全部用中国传统彩画的样式和工艺,每一种染料至少刷3遍,每遍染料自然风干3~5天,能让彩画至少保持10年的寿命。所有砖墙有至少6种墙缝,墙面不挂灰、不涂红,做成后整个墙面光滑平整,严丝合缝。

作为多式联运综合交通枢纽,旅客乘坐轨道交通工具直达航站楼底层,过厅后马上过渡到航站楼里,不用翻到楼上,可在换乘大厅里办好值机手续,通过安检后空手轻装捷运到卫星厅,然后惬意参观、购物、候机、登机,行李则直接传递到卫星厅。

为了更好地保障 7200 万旅客量的陆侧交通需求,新机场首创全球双层出发模式。航站楼采用双层出港车道边(四层、三层)以解决陆侧交通压力,每层车道边衔接航站楼不同的功能分区,有效保障不同类型的旅客快捷出港。新机场的双层出发高架桥,对于乘坐出租车或者私家车的旅客来说,能够满足路侧车道边需求;对无须托运行李、无须到机场来办理乘机手续的旅客来说,既有出发层车道,又在下层建了一条快速出发车道。

新机场的首期建设,不需要捷运系统,只是预留了捷运系统。在未来的机场二期建设中,捷运系统将根据旅客吞吐量提升的需要随时启用。

出港值机设施分布在航站楼四层、三层和地下一层三个楼层。

四层旅客值机大厅,主要服务于有行李托运需求的旅客,共设置9个值机岛。中间5个为国际航班值机岛,共可提供180个柜台。东西两侧各设2个国内航班值机岛,共可提供120个柜台。国际出发的旅客在四层办理乘机手续后步行约百米即可到达边检区。而国内出发的旅客除了在四层进行值机外,还可在三层及地下一层轨道交通站厅层进行值机。

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各条轨道交通和停车楼的国内出港旅客,共可提供44个值机柜台。

乘坐轨道交通抵达机场的旅客从站台上达换乘大厅后,最远步行约200米即可办理国内航班的乘机手续,完成行李托运。办票之后,旅客乘扶梯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。

旅客安检后从航站楼中心到最远端登机口约600米,步行时间最多不到8分钟。且本期无需建设旅客捷运系统(APM),优于世界其他同等规模的大型机场航站楼。北京首都机场 T3,最远登机口约 1200 米+APM;荷兰阿姆斯特丹机场,最远登机口约 700 米;香港机场,最远登机口约 650 米+APM;泰国曼谷机场,最远登机口约 900 米;韩国首尔仁川机场,最远登机口约 750 米+APM。

航站楼的空侧布局,设有50个登机桥固定端、76个近机位。东西两侧指廊各两个,服务于国内旅客;中央指廊一个,服务于国际旅客。指廊端部双层候机楼板以及双层登机廊桥的设计方便旅客登机,给乘机旅客带来最高的舒适感。与世界主要大型机场相比,航站楼空侧港湾区域尺度适宜,机位布局更为宽松,运行效率相对较高。根据计算机仿真研究,新机场处于高效运行状态,飞机地面运行的平均延误时间为2.63分钟。

高科技在机场真正落地,智能机器人指引、旅客自助值机、自助托运、人脸识别、刷脸登机、RFID行李定位、“无感通关”等,使旅客进出机场将更加便捷。

例如,旅客可在自助CUSS机进行人脸注册,数据采集后,旅客通过人脸识别即可办理值机手续和行李托运,旅客在值机环节排队的时间压缩到最短。为满足客流量的需求,航站楼规划了98条普通旅客安检通道,以减少高峰时段旅客排队等候时间。智能乘客安检系统,应用自动回筐系统和智能探测设备,实现了乘客自助验证、过检信息自动集成、自动分拣安全行李与可疑行李、自动回传行李托盘等功能。

以往旅客在安全检查区前方排着冗长的队伍等待接受安检,当然,也许有极少数人的心情还是愉快的,但是可以肯定,更多的人却是无可奈何地接受着自己此番在机场中将有至少20分钟无事可做的事实。现在乘客从进入安检区排队完成安检,到拿好物品离开安检区,整个流程不超过5分钟。在国际航班到达方面,以往旅客从下飞机取完行李后,进入海关监管通道,平均每名旅客通关时间大约在5~7分钟。大兴机场海关首次在行李检查区全面配备了新型高速CT检查设备,可使旅客等待时间压缩一半。未来,绝大多数旅客入境时可实现“无感通关”,即“免排队、免搬箱、免过机、零等待”。

航站楼的行李提取处历来就是一个令人纠结的地方。旅客在乘机的全过程中,与自己的行李完全分离,到达目的地机场后,再与自己的行李重逢,不免给人带来一股无可化解的忧郁情绪。在机场等候行李的时间越短越好,是所有旅客的诉求,但事与愿违者并非少见。仅仅是等待行李的时间长也就罢了,更大的噩耗是行李的破损乃至丢失。所以旅客一站在情况未卜的行李输送带面前,会有各种压力和思想负担。改进和提高行李运输,对提升旅客体验至关重要。

机场各个系统中,行李自动分拣系统无疑是最庞大且最复杂的一套系统。新机场行李处理系统由民航成都物流技术有限公司中标实施,是国内首次在大型国际枢纽机场建设中使用国产化的行李自动处理及信息管理系统。具有 RFID (无线射频)技术的行李识别及数据采集系统、可视化辅助分拣、自助托运设备、智能值机系统、值机输送机下沉等特点的“中国制造”,为旅客提供了极大的方便。实现国产化行李处理系统在国内大型国际枢纽机场使用零的突破,具有重大的意义。

这套全国产化实现行李全流程26个节点的100%行李跟踪管理和快速查找特殊行李的行李处理系统,传送速度快而平稳,从传统运输的30米/分钟的速度提高到50米/分钟,对行李识别跟踪的速度则可达到2米/秒,分拣时“轻手轻脚”。采用创新的行李传输模式,出港行李设计为两极分拣,行李到近机位的平均距离为230米;进港行李平均运送距离为550米,首件进港行李可在13分钟内到达(同等规模机场一般需要30分钟),避免旅客长时间等待,优于国际大型机场优质服务水平。目前世界上行李传送效率最高的韩国仁川机场,耗时17 分钟,中国香港机场为20 分钟。

在候机楼,国内旅客进出港混流,国际旅客进行分流(国际流程有海关、边检等出入境程序,分开不同的通道引流,流程简洁明了),快速疏解大的客流量。出发到达混流的设计,实现服务资源的共享,避免商业设施的重复设置,促进了资源的最大化利用;同时不设区域阻隔,减少楼层设置,有效降低了建设成本。

候机楼的中转功能,主要是国际中转、国内中转和国际国内互转。当国际航班机位需求量大时,可以通过国际的出发到达,去实现跟它的泊机;当国际没有那么大的量时,国内二层是混流层,旅客可以从二层直接登机,在这一块也可以进行互转。新机场设计目标年(2025年)的旅客中转率预计约为30%,在全球4000万旅客量以上的机场航站楼中,大兴机场的中转衔接时间(MCT)居于世界前列。根据测算,旅客国内转国内45分钟、国际转国际45分钟、国内转国际和国际转国内分别为60分钟,旅客最短中转衔接时间与排名第一位的德国法兰克福机场(45分钟)持平。

综上所述,这座由无数奇迹叠加而成的航站楼,实现了建筑与艺术,东方与西方,过去、现在与未来的对话,承载着历史文脉的传承与时代趋势的发展,从而诠释了建筑、艺术与人们心灵之间不可分割的因缘,终究会成为中国建筑史上一个著名的地标。(本文原载于《中国大兴——北京大兴国际机场诞生记》,中国民航出版社2021年9月出版)