从首都机场到大兴机场看航站楼建筑的十年发展

王晓群

2019 年9 月，北京大兴国际机场正式投运，北京拥有了两座大型机场，在此之前，北京首都国际机场最近一次扩建的T3 航站楼是在2008 年3 月投运的，两个项目相隔11 年。本人有幸参加了这两座机场的航站楼设计，现谨从以下几方面谈一下对这10 多年来机场航站楼变化发展的一些直观感受。

1 客流持续增长，建筑规模加大，组织方式多样

最突出的感受是这个阶段民航发展的高速度。在2008 年时，全国共有158 座民用机场，总吞吐量4.06亿人次，首都机场是5593万人次，位列世界第八。到2019 年，全国民用机场增长到了238 个，总吞吐量达到13.5 亿人次，首都机场连续两年超1 亿人次，成为世界第二大机场。这样的增速应是远超很多人的预想。在T3 刚建成后，笔者曾和同事畅想国内是否能出现1 亿吞吐量的机场，当时觉得还非常遥远，实际不到10 年就出现了。

在建设规模上，首都机场T3设计容量是4500万，是当时国内最大的，再加上西航站区已有的T2 和T1航站楼，机场总的设计容量达到7800 万，但T3 启用仅3 年后机场就突破了8000 万，此后多年处于超负荷运行状态。国内同期建设的其他机场航站楼也较多出现了“建成就饱和”的现象，反映了此前普遍对民航增长的估计不足。

大兴机场远期规划要达到每年1 亿以上的旅客吞吐量，分为南北两个航站区。本期建设的北航站区为7200 万，接近现有首都机场设计容量的总和。如何规划设计航站设施成为机场建设的重要题目。在经过了集中-分散等多种模式的比较后，大兴机场北航站区最终选用了单一主楼加卫星厅的规划方案，主楼即要达到7200 万的处理能力，是单一航站楼设计容量的新记录。当前国内大型机场规划目标多在1 亿人次左右，航站区也多采用的是分阶段的大型航站楼，包括国外近期新建和扩建的大型机场也多是如此。20 世纪欧美大机场发展形成的小航站楼单元组合模式已很少出现，大型集中式航站楼似已成为机场规划建设的主流。

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1 首都和大兴机场同比例卫星照片

大型集中式航站楼将大量的旅客、行李、交通、飞机这些运行要素都汇聚在一处集中处理，利于运行效率的提升，但同时也带来了技术系统复杂和建筑超尺度等问题，并产生了容量极限问题。通常认为机场的容量受限于空侧-陆侧-航站楼三者之间的短板，其中空侧的刚性最大，主要由空域和跑道容量决定，陆侧由地面交通承载能力决定，航站楼的弹性最大，决定因素也最复杂。目前还比较缺乏航站楼的合理容量或容量极限的相关研究，所能看到的是在10 多年的机场建设过程中，航站楼规模的不断加大，以及各种不同的组织方式。

首都机场T3 航站楼所在的东航站区受周边条件限制，两侧跑道间距仅1525m，航站楼被压成了窄长的一条，又被两条滑行道切分为前后3 段，主楼和国内功能集中于前端，国际出港联检和候机位于后端，其间由旅客运输线和行李运输线相串联。做为国内首座采用主楼-卫星厅模式的航站楼，T3的建筑虽然分成3 座，但从运行的角度仍属集中式航站楼的范畴，在特定的场地条件下，以全新的方式有效解决了一体化运行问题，并在机位数量、步行距离控制等主要指标取得了较好平衡。但毕竟是分开了3 座楼且相距较远，从远端旅客捷运转换体验到港行李回传时间，以及整体建筑规模控制等方面还存在一些缺憾。

大兴机场航站区两侧跑道间距达到2380m，使中间场地可以容纳外包圆直径达到1200m 的庞大航站楼。从中心点放射出来的5 条候机指廊和一条陆侧指廊，是在集中主楼-多停飞机-控制尺度等多重需求共同作用下的一个解决方案，所形成的建筑形态简单完整，对集中式航站楼这一概念做出了一种极致的诠释。

大兴航站楼要达到每年7200 万人次的处理能力，接近首都机场3 座航站楼设计能力的总和，大量的流程设施都要布置在一栋楼内，没有先例可循。为此，主航站楼采用了不同以往的布局方式，可简单概括为功能分层和设施分区。出港处理功能分布在3 个楼层，分别是四层的国内国际常规值机、三层的国内快速出港和地下一层为轨道旅客特设的国内出港。高架桥对应地上的双出港层也分为上下双层布置，以提供大量出港车辆所需的停靠边长度。以行李提取厅和接站厅为主的到港功能按国内和国际分别布置在二层和首层。在平面上，国内流程设施分为东西两区布置，包括四层的值机、三层的安检和二层的候机（各有两条指廊）等，东西两区相对独立地服务于大兴机场的两大基地航空公司和他们的联盟伙伴。这种分层-分区的方式相当于在一座航站楼内面向不同的旅客和航司分布了多个处理单元，在灵活布置了大量流程设施的同时，衍生出多条便捷的流线。这不是对既有航站楼模式的简单放大，而是面对超大容量需求所产生的一种新模式，为此后的大型航站楼建设提供了有益的借鉴。此外，国内进出港同层混流、设置国内国际可切换使用机位、集中设置中转中心等做法也与T3 航站楼不同。

2 交通更加综合，空铁加强对接，场城渐趋融合

由于安全、环境、土地等原因，机场通常远离市区，城市交通连接是航站楼设计的一项重要内容。10 多年来，城市交通环境发生了诸多变化，道路交通和轨道交通的网络更加发达，各类交通方式的体系逐渐完善，新的交通方式不断出现，以轨道交通为代表的城市公共交通所占份额持续上升，越来越多的机场大力谋求轨道接入，航站楼前的交通构成越来越综合，成为这一阶段机场建设的一个显著特点。另一方面，在近年国内高速公路、城市轨道、城际铁路、民航机场同步发展、建设一体化综合交通的背景下，一些机场正在超越交通主要服务于城市连接的传统定位，而成为多张交通网络交汇转换的节点，发展了城市综合交通枢纽的新型职能。

首都机场T3 航站楼刚投运时的交通组成还比较简单，考虑了机场巴士、出租车、私家车等几种交通方式，主要沿楼前的一组高架和一组地面道路呈线性布局，并按不同道边分组使用。在运行过程中交通布局不断调整，包括将出租车移到地下一层的预留道边，地面道边供机场巴士使用并增加线路，增加网约车、私家车接客道边等。T3 是当时国内为数不多的引入轨道交通的航站楼，只有一条连接市区的专线地铁，采用了尽端高架车站的形式。目前国内做高架轨道站的机场还很少见，和地下车站相比，高架站具有与航站楼主层连接方便（如T3 车站以剪刀坡道分别连接进出港层、香港机场站往返列车分上下站台平接离港和到港层等）、工程简单造价低等显著优势，值得机场规划建设研究。

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2 首都T3航站楼和大兴航站楼旅客主流线

与首都机场相比，大兴机场距离市区更远，机场外围“五纵两横”的交通网络更发达，支撑京津冀区域发展和雄安新区建设的机场定位更综合，区域交通枢纽的概念也更清晰。为应对更多方向和更大流量的交通，航站楼地上地下共6 个楼层都有交通连接，楼前首次采用了双层出港高架桥的布局，二层的人行通道连接停车楼，地面道路考虑了机场大巴、社会大巴、长途汽车、出租汽车、私家车接客、网约车等更完善的交通系统，其中长途车和出租车还要分为市内和市外两处站点。和首都机场T3 类似，大兴航站楼的多个车辆站点也是沿着车道边分区分组线性布局的，以充分利用楼前道路这一最方便的交通资源，只有主楼两侧的两个长途车站采用集中站场布局，候车厅则布置在了航站楼内部。

大兴机场航站楼一次接入了3 条城市轨道线 （其中两条为土建预留）和两条城际高铁线，是目前国内最多的，目标是提升机场的交通服务水平并延伸机场的辐射能力以服务更广阔的地区。5 条线路全部垂直于航站楼在地下同层接入，站台为8 台16 线，总宽度超过270m，其中多条线路都要穿越航站楼和整个航站区向南延伸。车站与航站楼之间的连接是整条轨道线服务的最后环节和关键的环节，为此，站台上所有列车都抵临航站楼边停站，旅客下车后乘扶梯上行一层即进入位于航站楼内的换乘大厅，大厅内面向轨道出口布置有多组竖向交通连接航站楼各个楼层，并为国内出发旅客专设了值机、安检等设施以及直达候机层的专用通道，通过多项措施保证最顺畅便利的空铁转换对接。

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3 T3航站楼剖面

4 大兴航站楼剖面

多种交通方式汇聚航站楼前，建设交通中心已成为了大型机场的标配。首都T3 楼前的交通建筑当时叫做GTC（Ground Transportation Centre，地面交通中心）包括两层停车库和上部轨道站，大兴的只是停车库（含有轨道站北侧辅助出口），大量的交通站点都分布在地下和楼前车道边。同期也有不少机场倾向将各种站点集中在交通中心内，但布局方式都有所差异。可见“交通中心”更多的是一个概念，而非一个实体的建筑，主旨是综合协调组织楼前交通布局并建立与航站楼的便捷联系，具体布局方式还要根据当地交通和机场运行特点确定。

除交通设施外，航站楼陆侧功能越来越综合也是这一时期的主要变化。虽然机场大多远离市区，但交通条件优越，特别是轨道交通大大提高了机场和城市的连通性，推动着机场和城市的双向融合。结合城市轨道换乘站等交通设施的TOD（transitoriented development，以交通为导向的开发）项目已成为当前热点，如何利用机场对客流、物流的聚集效应和便利的交通条件，提供更多元的、更新型的综合服务成为重要课题。

T3 楼前基本上只有交通设施，大兴机场增加了“综合服务楼”陆侧指廊，与“交通中心”一体化设计和建设，提供了高端酒店、商务办公、综合商业这些带有城市属性的服务功能（后期开放），不少同期的其他机场航站楼都考虑了步行可达的类似设施，不少新的物业形态也在考虑之中。新加坡机场的“星耀樟宜”项目是这一理念的代表，航站设施和多样的服务设施融汇在巨大的热带花园中，成为耀眼的城市名片，吸引着机场旅客和城区市民。

快捷的交通联系还使得机场功能有可能向城市延伸，如市区免税店、城市航站楼都是这样的尝试。轨道交通快速、准时的特性使其可以成为离港流程的一部分，城市航站楼让旅客在市区就完成值机和行李托运，轻装乘坐轨道前往机场后直接过安检候机出发，在香港等境外机场已有比较成功的案例，大兴航站楼与机场快线地铁实施了城市航站楼的对接，运行状态良好，颇受旅客欢迎，也在研究其他线路的连接条件。由于城市航站楼出发比传统航站楼出发的环节多，旅客衔接方便顺畅是关键，行李安检和传输难度更大些，但并非不能解决。城市航站楼的吸引力在于便利性、时间成本和经济成本的综合优势，这种方式鼓励旅客使用公共交通绿色出行，减少机场交通压力，对于距市区较远的机场更有意义，值得研究尝试。

3 公共基础设施，关注旅客体验，多维提升并举

随着航空成为越来越多人的出行选择，客流量持续增加，旅客构成多样化，机场正逐渐退去高大上的色彩，变成越来越大众化的交通基础设施。公共服务观念意识的日渐普及，旅客优先、以人为本等理念已成为机场建设的共识，旅客体验得到更多机场的关注，被提升到了前所未有的高度。

对体验的关注应是源自于产品设计，特别是互联网产品设计中的“用户体验”。移植到机场的“旅客体验”应是指旅客对机场使用全过程的综合评价，可以是“好评/差评”这样的直白结果，也可以是“无效/可用/易用/友好”这样的简单分级。尽管旅客体验看似是因人而异的主观评价，却也可以对旅客在机场的必要活动进行梳理，从不同的角度进行解析，从而得到一些定性甚至定量的结论。

（1）流程体验

出港旅客从进入航站楼大门到登机口上飞机所经过的路线和通过的各类关口决定了他们对航站楼的流程体验。总的来说，走行距离近、无交叉折返、转向次数少、上下楼层少、关口数量少等指标会得到大多数旅客的欢迎，也是大型航站楼构型和流程设计的要点。T3 和大兴都是采用了中心放射的航站楼构型，以求在接驳更多近机位的同时控制步行距离（大兴安检后到最远登机口的距离比T3 略近一些），大兴航站楼针对不同航司和旅客分布值机-安检的做法还进一步缩减了旅客在陆侧的步行距离。两个航站楼都是过了安检之后进行一次分流就进入候机指廊，以减少流线转折。二者国内出港都是下行（大兴在三层出港下行一次，在四层出港要下行两次），T3 采用的高架捷运车站还有效避免了卫星厅常见的高楼层转换。流程关口设置总的来说趋于严格，如现在的航站楼入口爆炸物检测、安检候检区前查验等在T3 启用时都是没有的，不同关口合并（如原有检疫和海关合并）、暗关处理、智能通关、自助通关等新技术应用，成为改善通关体验和效率的主要措施[1]。

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5 T3航站楼室内空间

6 大兴航站楼室内空间

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7 T3航站楼航拍

（2）服务体验

机场服务是另一个关乎旅客体验的重要维度，这是个非常庞杂的系统，可分为软性服务和硬件设施。硬件需求从电源插座到处置大面积航班延误无所不包，甚至出现了个人KTV 这样匪夷所思的设施。T3 设置的无障碍专用卫生间、母婴室、大型观景电梯、登机桥扶梯等在当时都属新型设施，现在已经比较常见了。大兴航站楼着力营造的品牌店和餐饮特色、个性化标识系统、优化卫生间密度和洁具男女比例等，聚焦旅客体验回应了新的服务需求。旅客构成多样化，需求各有不同，要求差异化服务，大兴航站楼为两舱旅客提供了从车道边到登机口全流程的专用设施和通道，为中转、延误等长时间等候旅客在空陆两侧都提供了计时酒店和休闲设施（后期开放），为残障旅客提供了更系统、更完善的专用设施。服务硬件需求是动态的，有些会随时间消失，有些会新出现，需要在运行中不断调整，总的来说应该会越来越多样化、精细化和高标准[2]。

（3）环境体验

航站楼的建筑环境体验也是影响旅客评价的重要因素。与T3 相比，大兴航站楼的物理环境指标变化不大，但也增加了区域辐射采暖和制冷、光环境感应和人工照明精准调控、PM2.5 空气监测和除霾等多项技术措施以改进提升环境舒适度。在软性环境方面，T3 引领的开放大空间模式，因适应航站楼设施聚集和高流动性的使用特点，形成轻松愉悦和令人振奋的空间效果，体现现代交通建筑的公共性，已被很多机场所接受。大兴航站楼将T3 的均质空间发展为更大跨度和更具变化的空间形态，自然采光率也有较大提升。同时，在空间形态塑造、装饰装修风格、园林景观庭院、公共艺术规划、中国元素体现等方面，大兴航站楼面都做出了积极的创新努力，营造了全新的环境体验，展现了新时代、新国门的风采，得到了各方的广泛好评。

4 机场专业技术，工程通用技术，推动建筑演进

航站楼运行系统综合复杂，依赖专业技术支撑，航空业注重技术的特点也使其倾向于采用新技术来提升建筑性能。活动登机桥、反恐安全检查、行李自动分拣、自动人行步道、旅客捷运系统这些专项技术的出现都曾极大地改变了机场规划和航站楼建筑。首都机场T1 在设施配置和组织方式上已具现代航站楼雏形，也是国内率先采用自动门、自动扶梯等新型设备的公共建筑，T2 航站楼采用先进的自动行李处理技术大幅提升处理能力，T3 航站楼采用旅客捷运和高速行李技术首次实现卫星厅模式运行。技术的进步和机场建筑的演进始终保持着密切的互动。

近年来，信息和智能化技术应用是机场的热点，“无纸化出行”“全流程自助”成为航站楼建设的目标，相关新技术的应用对传统的航站楼布局产生了多方面影响。电子票务和值机办理大幅减少对传统柜台的需求，自助托运设备要求对值机区的布局和微流线做出调整，生物识别设备要求新的验证柜台形式，自助通关设备要求新的闸口布局形式，新型安检设备要求更大的查验场地，精准定位和导航应用让旅客在复杂环境中寻址更有保障，智能物流技术提升行李系统性能，自动泊车技术改变停车楼运作方式……大兴航站楼在这些环节上都做出了积极的回应，以新技术应用实践推动机场运行效率和旅客通行体验的提升，航站楼相关区域设计考虑充分的基础保障和布局弹性，为新技术的完善留出必要的空间和时间。更值得关注和研究的是，这些新的专业技术为航站楼运行组织提供的新工具，解锁的可能性，酝酿着的整体功能布局和建筑形态的改变。

航站楼建筑本体具有规模大、尺度大、专业多、标准高等特点，是最为复杂的建筑类型之一，建筑的发展还与工程技术进步密切相关。首都机场T1航站楼的大柱网和高空间、T2 航站楼的大跨度外露钢结构和超大混凝土板、T3 航站楼的整体式大空间结构和大型玻璃幕墙等，在当时都是具有创新性的工程技术应用，成就了不同时期代表性的航站楼建筑。此外，T2 使用了计算机辅助设计，T3 搭建了多专业协同设计体系，设计手段的升级进步对完成越来越有挑战性的超大复杂航站楼设计也起到了重要的支撑和促进作用。

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8 大兴航站楼航拍

（1-8图片来源：北京市建筑设计研究院有限公司）

作为单体建筑，大兴航站楼的设计容量和建筑规模目前都是国内最高的，同时还有高度一体化的轨道车站、综合服务楼、停车楼等，共同组成了超过1,400,000m2的航站综合体，系统复杂程度和工程挑战性都比北京T3 等此前机场航站楼有较大提高。为此，大兴航站楼采用了多项新技术新措施全力保障，包括以航站楼运行仿真模拟、建筑空间中引导标识VR 模拟保障在复杂环境中的各类设施的有效运行，以一体化设计施工、层间减隔震技术保障大型航站楼和大型轨道站上下交叠共构；以先进的结构计算手段、多尺度的结构试验、设计向加工和施工的延伸保障超大跨度-异形支撑整体结构的顺利实现；以多项环境模拟和智能调控、消防性能化设计保障大空间的环境舒适性和安全性，对既有协同设计平台进行了优化改进、综合应用BIM 技术保障众多专业系统的协调性，以及设计本身的高质量和高效率。

建筑技术的进步还与航站楼建筑形态的变化密切相关。以北京几座航站楼的屋顶为例，1980 年的T1 航站楼是平屋顶，1999 年的T2 航站楼是单向曲面，2008 年的T3 航站楼是双向曲面，2019 年的大兴机场是自由曲面，从中可以看到一种几何上的递进关系。同样的，在结构跨度、空间尺度、建筑开放性等方面，北京的几座航站楼也都存在着明显的差异，一定程度上代表了国内各阶段机场航站楼形态的演变，反映了当时设计、加工、建造等建筑技术的发展水平。T3 航站楼的双曲屋顶当时在国内还是比较少见的，具有相当的挑战性，设计用了两个方向的多条拼合圆曲线来定位上下结构层和围护层表面，但还是以传统的平面投影方式来控制的，各类建筑构件也有较高的标准化程度。大兴航站楼的屋顶和向下延伸的异形支撑体是在几何上更高级的自由曲面，传统方式已经无法操作，需要采用新的参数化手段建立起复杂而精确的设计和工程控制系统，大量的非标异形构件也依赖新型的数字化加工建造技术，新一代的建筑技术促进和支撑了大兴航站楼全新的建筑形态。

5 结语

机场航站楼是较为小众的建筑类型，大多数城市只有一个，全国的民用机场到目前为止也不过200 多个，但它同时也是服务最广大人群的建筑类型，每年有超过10 亿人次使用，机场航站楼因其越来越凸显的公共性和标志性而广受瞩目。从首都T3 到北京大兴的10 年时间对于大型交通基础设施的完整建设周期来说并不长，却已有多座形态各异的新航站楼在各地机场相继建成使用，北京的这两座航站楼也发生了显著的变化。除场地条件不同外，可以直观地感受到容量规模的增长、交通方式的多元、旅客体验的关注、综合技术的进步等都是建筑演进的推动因素。另一方面，T3 投运后一直在随运营需求不断完善，大兴航站楼还有待更大运行负荷的检验，其发展变化的复杂性也非以上4 个方面所能涵盖，尚需要更多的沉淀和研究。当前，以平安、绿色、智慧、人文为核心的“四型机场”成为机场建设的指导[3]，也为观察和总结机场建筑的发展提供了更高的视点和更宽的视野。