張晉勛，李建華，段先軍，劉云飛，雷素素

(北京城建集團(tuán)有限責(zé)任公司，北京 100088)

2019年9月，北京大興國際機(jī)場正式投入運(yùn)營，北京擁有了兩座大型國際樞紐機(jī)場。北京城建集團(tuán)先后承攬施工了首都國際機(jī)場T3航站樓A標(biāo)段和北京大興國際機(jī)場航站樓核心區(qū)工程。首都國際機(jī)場T3航站樓于2008年3月投入運(yùn)營，兩個項目相隔11年，現(xiàn)從兩個航站樓建造的角度談施工技術(shù)的發(fā)展變化。

1 民航飛速發(fā)展，航站樓擴(kuò)容，數(shù)字化施工技術(shù)應(yīng)用提升

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，民航機(jī)場建設(shè)近10年高速發(fā)展，2008年全國民用機(jī)場158座，2019年全國民用機(jī)場達(dá)到238座，總吞吐量由4.06億人次增長到13.5億人次。首都國際機(jī)場T3航站樓設(shè)計之初，年吞吐量為4 500萬人次，是當(dāng)時國內(nèi)最大的，加上當(dāng)時已有的T1，T2航站樓，首都國際機(jī)場的總吞吐量達(dá)到7 800萬人次。然而，T3航站樓僅啟用3年，年吞吐量就突破了8 000萬人次，并在2018年突破了1億人次，民航發(fā)展的速度遠(yuǎn)超很多人預(yù)期。大興國際機(jī)場在規(guī)劃之初就按照1億人次以上的客流量考慮，分南北兩個航站區(qū)，北航站區(qū)先建設(shè)1個主航站樓，僅主航站樓年旅客吞吐量就可達(dá)到7 200萬人次。首都國際機(jī)場T3航站樓和大興國際機(jī)場航站樓如圖1所示。

圖1 首都國際機(jī)場T3航站樓和大興國際機(jī)場航站樓

在工程規(guī)模上，盡管首都國際機(jī)場T3航站樓建筑面積達(dá)到96.8萬m2，因是擴(kuò)建工程，受到周邊條件限制，航站樓呈南北狹長布局，且又被兩條滑行道切分為前后3段，航站樓南北呈三角形、中間為一字形，航站樓分成了3座，每座的建筑面積和尺寸并不十分夸張。北京大興國際機(jī)場航站樓為了提高旅客體驗(yàn)，采用了放射性的五指廊構(gòu)型，5條指廊包絡(luò)在1個直徑1 200m的圓內(nèi)，旅客值機(jī)后自中心到任何一個指廊近機(jī)位的步行距離不超過600m，時間不超過8min，很好地詮釋了集中式航站樓的概念，同時航站區(qū)面積也達(dá)到了143萬m2，即使扣除綜合服務(wù)樓、停車樓、軌道區(qū)，僅航站樓單體面積就超過了78萬m2，集中式布局形成了平面尺寸達(dá)565m×437m的超長、超寬、超大面積中心區(qū)，混凝土主體結(jié)構(gòu)無任何變形縫，給施工帶來了極大挑戰(zhàn)。

首都國際機(jī)場T3航站樓自2004年開工至2008年竣工，總工期45個月；大興國際機(jī)場航站樓工程自2015年開工至2019年竣工，總工期為42個月。工程規(guī)模增加、施工難度增加，工程總工期反而縮短，一方面取決于項目管理團(tuán)隊高效的施工組織，另一方面工程施工技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用功不可沒，尤其是數(shù)字化技術(shù)。

1.1 測量技術(shù)

測量工作是工程施工最基本也是最重要的一項，航站樓工程占地規(guī)模大，工程定位、施工測量的工作量大、精度要求高。在首都國際機(jī)場T3航站樓施工時測量工作以光學(xué)經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀為主，全站儀剛剛起步，航站樓工程也僅是總承包配置了全站儀用于驗(yàn)線，施工測設(shè)仍是傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀等。大興國際機(jī)場航站樓施工期間，測量儀器設(shè)備的數(shù)字化程度顯著提高，可以說是跨越性提升。工程定位控制網(wǎng)應(yīng)用GNSS(全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng))靜態(tài)定位，實(shí)現(xiàn)長距離、高精度、全天候作業(yè)，通視限制少，數(shù)據(jù)自動采集。航站樓工程全部采用混凝土灌注樁基礎(chǔ)，在核心區(qū)的1萬多根基礎(chǔ)樁施工過程中，應(yīng)用CORS(連續(xù)運(yùn)行參考站)系統(tǒng)移動站測量方法，僅1個測量組就完成了以往需要5,6個測量組的工作量，在實(shí)現(xiàn)高精度、高效率的同時顯著降低了勞動強(qiáng)度。結(jié)構(gòu)施工期間，全站儀測量機(jī)器人被廣泛應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)施工放樣的自動化、自動測量、記錄并計算整理數(shù)據(jù)和遙控測量等。大興國際機(jī)場的鋼結(jié)構(gòu)屋蓋為自由曲面設(shè)計，核心區(qū)工程的屋面鋼結(jié)構(gòu)達(dá)到了18萬m2，在鋼結(jié)構(gòu)分區(qū)施工、合攏及卸載后都需要對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行變形觀測以對成型的節(jié)點(diǎn)及桿件進(jìn)行定位，保證工程安裝精度并為后續(xù)屋面、吊頂施工提供依據(jù)。在鋼結(jié)構(gòu)施工期間，應(yīng)用三維掃描技術(shù)進(jìn)行了節(jié)點(diǎn)和構(gòu)件的定位測量，其工作方法為在現(xiàn)場建立多個基站，對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行多角度的三維掃描儀作業(yè)，得到數(shù)據(jù)經(jīng)軟件處理后擬合成點(diǎn)云模型(見圖2)，與設(shè)計模型比對，可直接得到安裝的偏差和變形結(jié)果。

圖2 點(diǎn)云拼接模型及模型比對

鋼結(jié)構(gòu)測量同時應(yīng)用多種測量方法進(jìn)行相互印證，如數(shù)字?jǐn)z影測量法、擬合球心法等。數(shù)字?jǐn)z影法是在典型位置的構(gòu)件上粘貼專用標(biāo)靶和基線尺，使用無人機(jī)或人工拍攝數(shù)碼標(biāo)靶，得到數(shù)據(jù)后經(jīng)處理可得到節(jié)點(diǎn)球球心三維坐標(biāo)，進(jìn)行變形分析。擬合球心法是在桿結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)球上設(shè)置觀測點(diǎn)，監(jiān)測同一球節(jié)點(diǎn)上的4個不同點(diǎn)，即可計算得到球心坐標(biāo)，從而分析偏差。

混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中應(yīng)用測量機(jī)器人(高端全站儀)，現(xiàn)場自動測量、記錄并計算整理數(shù)據(jù)，測量數(shù)據(jù)擬量傳輸，可遙控測量。T3航站樓和大興國際機(jī)場航站樓屋蓋均為鋼結(jié)構(gòu)，施工過程中需要得到大跨度網(wǎng)架鋼結(jié)構(gòu)的球節(jié)點(diǎn)定位及變形數(shù)據(jù)。大興國際機(jī)場屋面鋼結(jié)構(gòu)施工測量采用了三維掃描設(shè)備，對安裝的構(gòu)件進(jìn)行三維掃描，數(shù)據(jù)經(jīng)后臺處理后可生成施工實(shí)體的點(diǎn)云模型，通過與設(shè)計模型比對，直觀得到各球節(jié)點(diǎn)變形數(shù)據(jù)，為后續(xù)施工提供數(shù)據(jù)支持。在鋼結(jié)構(gòu)測量上另采用了數(shù)字?jǐn)z影測量法和全站儀觀測擬合球心方法進(jìn)行了相互印證。數(shù)字?jǐn)z影測量法通過無人機(jī)低空航拍結(jié)合人工拍攝構(gòu)件上的標(biāo)靶經(jīng)后臺處理得到數(shù)據(jù)，可與設(shè)計模型數(shù)據(jù)比對，分析位置偏差。

1.2 深化設(shè)計

大興國際機(jī)場航站樓工程設(shè)計方案集合了多家方案的優(yōu)點(diǎn)，形成了特色鮮明的五指廊構(gòu)型并具有典型的“扎哈曲線”特征，屋面為自由曲面，室內(nèi)的值機(jī)島、檐口、墻面等均為曲面設(shè)計，造型優(yōu)美(見圖3)，同時也帶來了建造的挑戰(zhàn)。

圖3 大興國際機(jī)場值機(jī)島、C形柱及吊頂

首都國際機(jī)場T3航站樓施工過程中的設(shè)計及深化是以CAD為主的，使用的都是二維平面圖紙，T3航站樓屋面也是雙曲設(shè)計，但在實(shí)現(xiàn)的方法上還是投影二維手段；而在大興國際機(jī)場航站樓核心區(qū)工程施工建造過程中，BIM(building information modeling)技術(shù)得到了充分應(yīng)用，工程實(shí)現(xiàn)了全專業(yè)的三維建模，如圖4所示。

圖4 大興國際機(jī)場航站樓核心區(qū)地下1層管線模型

施工技術(shù)中CAD取代手工制圖是一次跨越性的發(fā)展，BIM技術(shù)的應(yīng)用帶來了建筑業(yè)的又一次跨越性發(fā)展。BIM技術(shù)于2002年被率先提出，逐步發(fā)展并已被廣泛認(rèn)可。BIM技術(shù)和CAD的區(qū)別在于它不是一款軟件，而是一種附帶信息的模型，多種三維模型軟件都可提供相應(yīng)支撐，BIM技術(shù)具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性、可出圖性的顯著特點(diǎn)。通過模型，現(xiàn)場人員不需要再通過二維圖紙去想象實(shí)體形狀，而是直觀得到實(shí)體形狀，所見即所得。對于航站樓這樣復(fù)雜的共建工程，有多達(dá)100多個專業(yè)系統(tǒng)，各系統(tǒng)的管線排布是一個非常復(fù)雜、繁瑣的工程，在CAD平面制圖技術(shù)應(yīng)用階段，盡管設(shè)計師在空間上進(jìn)行了細(xì)致排布，但不可避免要進(jìn)行局部的拆改以實(shí)現(xiàn)綜合排布。應(yīng)用BIM技術(shù)，可在施工前的深化階段進(jìn)行三維排布，自行進(jìn)行管線的碰撞檢查、優(yōu)化，各專業(yè)協(xié)調(diào)一致。同時，BIM技術(shù)還可以對施工過程或者應(yīng)用場景進(jìn)行模擬，用于指導(dǎo)施工并進(jìn)行優(yōu)化。在賦予三維模型時間信息后可進(jìn)行4D模擬施工，另增加造價信息后可進(jìn)行5D模擬實(shí)現(xiàn)成本控制。BIM技術(shù)的應(yīng)用具有廣闊前景。

2 施工機(jī)械化、自動化程度提升，工程裝配化程度提升

工程施工發(fā)展水平的一個直觀表現(xiàn)就是施工過程中機(jī)械化、自動化的程度，在首都國際機(jī)場T3航站樓和大興國際機(jī)場航站樓施工過程中可直觀體會到工程施工建造水平的進(jìn)步。

2.1 鋼筋加工

在混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中，鋼筋加工是一項勞動強(qiáng)度非常大的工作，在首都國際機(jī)場T3航站樓施工期間采用手工翻樣，使用切斷機(jī)、彎曲機(jī)等小型機(jī)械配合人工加工。大興國際機(jī)場航站樓施工期間，軟件翻樣已得到普及，現(xiàn)場加工配備了自動化設(shè)備，如自動彎箍機(jī)、直螺紋接頭加工生產(chǎn)線等，降低勞動強(qiáng)度的同時提高了效率。

2.2 物料運(yùn)輸

北京大興國際機(jī)場航站樓呈五指廊放射形構(gòu)型，各指廊呈60°夾角，為了飛機(jī)的近機(jī)位?？?，指廊間的弧線較大，形成了中心區(qū)無任何變形縫的超長、超寬混凝土結(jié)構(gòu)。在混凝土結(jié)構(gòu)施工階段，塔式起重機(jī)是物料垂直與水平運(yùn)輸最經(jīng)濟(jì)高效的設(shè)備，對于超長、超寬的混凝土結(jié)構(gòu)，塔式起重機(jī)的布置可以做到全面覆蓋，但中間區(qū)域的塔式起重機(jī)沒有喂料口，依靠傳遞接力倒運(yùn)，效率非常低。施工過程中創(chuàng)新設(shè)計了施工棧橋，在航站樓核心區(qū)南北設(shè)置了2座棧橋，現(xiàn)場配備了16臺自行研發(fā)的載重可達(dá)25t的遙控軌道車，使中心區(qū)的物料運(yùn)輸工效可提高4倍。

2.3 模架支撐體系

建筑業(yè)之所以被列為高危行業(yè)，主要是由于施工過程中風(fēng)險點(diǎn)多、風(fēng)險大，尤其是在模架及高空施工作業(yè)方面。首都國際機(jī)場T3航站樓的混凝土結(jié)構(gòu)施工以碗扣架為主，并配合鋼管扣件腳手架，碗扣架在搭設(shè)到一定高度后，因?yàn)檫B接節(jié)點(diǎn)限制，架體不可避免產(chǎn)生變形，鋼管扣件腳手架作為傳統(tǒng)架體，操作靈活，但工效相對較低且需要專業(yè)工人進(jìn)行搭設(shè)。北京大興國際機(jī)場航站樓結(jié)構(gòu)施工期間應(yīng)用了新型盤扣架，立柱為Q345鍍鋅桿件，水平桿與立柱為自鎖節(jié)點(diǎn)設(shè)計，連接快速、牢固，具有配套斜撐桿，可快速搭設(shè)出穩(wěn)定的格構(gòu)支撐體系，提高了架體的安全可靠性和施工效率。

2.4 鋼結(jié)構(gòu)施工

首都國際機(jī)場T3航站樓和北京大興國際機(jī)場航站樓的屋面均為鋼結(jié)構(gòu)，在方案上T3航站樓屋面鋼結(jié)構(gòu)為雙曲面，北京大興國際機(jī)場航站樓屋面鋼結(jié)構(gòu)為自由曲面。T3航站樓屋面鋼結(jié)構(gòu)施工整體方案采用了整體拼裝、整體卸載的方式，安裝方法上采用了高空散拼，鋼支撐用量大；北京大興國際機(jī)場航站樓的屋面鋼結(jié)構(gòu)結(jié)合工程特點(diǎn)采用了“分區(qū)安裝、分區(qū)卸載、變形協(xié)調(diào)、總體合攏”的整體部署，各安裝分區(qū)進(jìn)行分片地面拼裝、整體數(shù)控提升方法，分區(qū)安裝完畢后即進(jìn)行卸載，支撐胎架可周轉(zhuǎn)使用，最后進(jìn)行天窗部位的合攏施工。在鋼結(jié)構(gòu)施工方案上，大興國際機(jī)場航站樓屋面鋼結(jié)構(gòu)施工的機(jī)械化、裝配化程度更高，高空作業(yè)少，分區(qū)卸載、總體合攏的整體部署實(shí)現(xiàn)了合攏部位的零應(yīng)力合攏。北京大興國際機(jī)場航站樓核心區(qū)的18萬m2鋼結(jié)構(gòu)中心區(qū)域僅設(shè)有8根C形柱，C形柱間的最大跨度超過了180m，巨型格構(gòu)C形柱實(shí)現(xiàn)了免支撐安裝，鋼結(jié)構(gòu)工程施工成果達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。在大興國際機(jī)場航站樓屋蓋鋼結(jié)構(gòu)的地面拼裝焊接過程中，焊接機(jī)器人也得到了應(yīng)用，顯著提高了焊接效率，焊接質(zhì)量穩(wěn)定，勞動強(qiáng)度低。

2.5 吊頂施工

鋼結(jié)構(gòu)屋蓋下的吊頂施工是航站樓裝飾施工階段的重點(diǎn)。首都國際機(jī)場T3航站樓鋼結(jié)構(gòu)屋蓋下的吊頂安裝采用高空散裝，搭設(shè)了滿堂腳手架，腳手架搭設(shè)是一項龐大的工程。大興國際機(jī)場航站樓鋼結(jié)構(gòu)屋蓋下鋁板吊頂施工采用模塊化安裝，將裝飾面板和安裝龍骨組裝成拼裝單元，在屋面鋼結(jié)構(gòu)與面板間的轉(zhuǎn)換框上設(shè)置施工作業(yè)通道，形成操作面，實(shí)現(xiàn)模塊化施工；在航站樓中心區(qū)及采光天窗區(qū)域，由于采光需要，頂棚的裝飾板呈倒三角布置，內(nèi)部空間不適合設(shè)置作業(yè)平臺，安裝過程中采用支臂高空作業(yè)車作業(yè)，高空作業(yè)車的臂長可達(dá)40多米，可實(shí)現(xiàn)快速安裝作業(yè)，如圖5所示。

圖5 大興國際機(jī)場航站樓鋼結(jié)構(gòu)屋蓋下鋁板吊頂施工

2.6 施工作業(yè)平臺

作為大型公共建筑，航站樓工程的樓層較高，裝飾、機(jī)電安裝需要作業(yè)平臺。在首都國際機(jī)場T3航站樓施工期間以鋼管架及門式架搭設(shè)的架體為主，而北京大興國際機(jī)場航站樓施工則基本實(shí)現(xiàn)了直臂車和升降平臺車作業(yè)，如圖6所示。

圖6 高空作業(yè)車與升降平臺車

3 智慧建造管理水平提升

3.1 智慧工地集成平臺

在T3航站樓施工期間，工程現(xiàn)場對智慧建造尚無相應(yīng)的具體技術(shù)應(yīng)用，現(xiàn)場的各項管理工作均設(shè)置專門的管理人員，現(xiàn)場需要的各項數(shù)據(jù)人工錄入到計算機(jī)，形成相應(yīng)記錄，為工程項目管理提供決策依據(jù)。大興國際機(jī)場施工期間，智慧建造水平發(fā)展迅速，工程建立了智慧平臺，在人員管理、現(xiàn)場安全隱患排查、機(jī)械管理、物資管理、造價管理等方面取得良好效果，如圖7所示。

圖7 智慧工地集成平臺

3.2 勞務(wù)實(shí)名制管理

在首都國際機(jī)場T3航站樓施工階段，對于現(xiàn)場工人的管理方式是在進(jìn)場前進(jìn)行登記，管理相對粗放。在大興國際機(jī)場航站樓工程施工階段，建立了勞務(wù)實(shí)名制管理系統(tǒng)，通過在辦公區(qū)、生活區(qū)、施工區(qū)設(shè)置閘機(jī)系統(tǒng)，工人進(jìn)場安全培訓(xùn)教育考核合格、保險生效后一次錄入，可實(shí)現(xiàn)行動軌跡、作業(yè)時間的統(tǒng)計以及工人性別、年齡、籍貫、工種的大數(shù)據(jù)分析，很大程度上避免了勞務(wù)糾紛的產(chǎn)生。

3.3 安全管理

安全管理是現(xiàn)場管理的一個重點(diǎn)和難點(diǎn)。北京大興國際機(jī)場航站樓施工階段采取了多種方式加強(qiáng)安全管理力度。首先是可視化安防系統(tǒng)，通過在辦公區(qū)、生活區(qū)、施工區(qū)布置攝像頭實(shí)現(xiàn)公共區(qū)域全覆蓋，同時通過手機(jī)可實(shí)現(xiàn)移動端的實(shí)時查詢，動態(tài)掌握現(xiàn)場實(shí)際情況。塔式起重機(jī)是施工物料運(yùn)輸?shù)闹饕O(shè)備，航站樓核心區(qū)工程1個標(biāo)段就布置有27臺塔式起重機(jī)，中心區(qū)域塔式起重機(jī)會與周邊相鄰的6臺塔式起重機(jī)存在大臂交叉，通過在塔式起重機(jī)上安裝傳感器可實(shí)現(xiàn)塔式起重機(jī)狀態(tài)的自動監(jiān)控，對運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，可實(shí)現(xiàn)吊重、變幅、高度等預(yù)警，并在達(dá)到設(shè)定臨界狀態(tài)自動停機(jī)，預(yù)控作業(yè)風(fēng)險。同時，通過建立安全管理平臺，記錄、統(tǒng)計現(xiàn)場風(fēng)險，分析風(fēng)險發(fā)展趨勢，有針對性地采取預(yù)控措施。塔式起重機(jī)傳感器及系統(tǒng)界面如圖8所示。

圖8 塔式起重機(jī)傳感器及系統(tǒng)界面

3.4 施工環(huán)境監(jiān)控

北京大興國際機(jī)場施工現(xiàn)場建立環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，動態(tài)記錄現(xiàn)場噪聲、粉塵等信息，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場環(huán)境的自動監(jiān)控，可根據(jù)需要調(diào)用數(shù)據(jù)，如圖9所示。

圖9 現(xiàn)場環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)

3.5 BIM5D管理平臺

北京大興國際機(jī)場航站樓工程施工過程中建立了基于BIM模型的BIM5D管理平臺，為項目的進(jìn)度、成本、物料控制及時提供準(zhǔn)確信息，幫助項目管理人員基于數(shù)據(jù)進(jìn)行有效決策，如圖10所示。

圖10 BIM5D管理平臺

將模型直接導(dǎo)入BIM5D平臺，軟件會根據(jù)所選的條件，自動生成土建專業(yè)和機(jī)電專業(yè)的物資計劃需求表，提交物資采購部門進(jìn)行采購，如圖11所示。

圖11 基于BIM的物料提取

通過將模型構(gòu)建與進(jìn)度計劃相關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)對施工進(jìn)度的精細(xì)化管理，可將工程實(shí)際進(jìn)度與計劃進(jìn)度進(jìn)行模擬比對，并進(jìn)行資金、資源曲線分析。

基于BIM模型的管理平臺可根據(jù)工程實(shí)際進(jìn)度同步進(jìn)行模型數(shù)字化同步虛擬施工，在現(xiàn)場人員巡查過程中可對模型中的構(gòu)件或部位賦予相應(yīng)的檢查記錄信息，形成安全與質(zhì)量巡檢記錄，并提示相關(guān)部門進(jìn)行工作跟進(jìn)。

4 綠色設(shè)計、綠色施工，施工節(jié)能減排效益顯著

建筑業(yè)在我國的國民經(jīng)濟(jì)中占有重要位置，根據(jù)國家統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)，2008年全國國內(nèi)生產(chǎn)總值300 670億元，其中建筑業(yè)實(shí)現(xiàn)增加值17 071億元，占國內(nèi)生產(chǎn)總值的5.68%。2019年全國國內(nèi)生產(chǎn)總值986 515億元，其中建筑業(yè)實(shí)現(xiàn)增加值70 904億元，占全國國內(nèi)生產(chǎn)總值的7.16%。同時，建筑業(yè)也是自然資源和能源消耗較高的產(chǎn)業(yè)，在首都國際機(jī)場T3航站樓建設(shè)的“十一五”期間，“十一五”規(guī)劃綱要中提出了貫徹落實(shí)建筑“四節(jié)”方針，大幅度降低能源資源消耗，組織實(shí)施“建筑節(jié)能工程”。在T3航站樓施工期間，正處于綠色施工的承上啟下階段，而大興國際機(jī)場航站樓施工處于綠色施工的全面展開階段，在綠色工程設(shè)計、施工上都有顯著提高。在北京大興國際機(jī)場航站樓設(shè)計方案上，綠色建筑比例達(dá)到了100%，綠色設(shè)計涵蓋了全專業(yè)，達(dá)到了綠建三星標(biāo)準(zhǔn)。大興國際機(jī)場航站樓綠色措施如圖12所示。

圖12 大興國際機(jī)場航站樓綠色措施

4.1 采光天窗設(shè)計

大興國際機(jī)場航站樓一個最直觀的綠色節(jié)能措施就是采光天窗設(shè)計。航站樓采用五指廊設(shè)計，背側(cè)的綜合服務(wù)樓形同第六指廊，各指廊總線的夾角為60°等分，指廊的邊緣布置有近機(jī)位，指廊間的弧度較大，以便于飛機(jī)?？浚瑥亩纬闪俗钫?0m，輪廓達(dá)到565m×437m的超長、超寬、超大面積的核心區(qū)。和其他航站樓全天候采用人工照明的方案相比較，大興國際機(jī)場航站樓采用了采光天窗設(shè)計，自中心區(qū)沿各指廊屋面的中心線設(shè)置采光天窗，同時在8根屋面支撐C形柱的頂部也設(shè)置了曲面采光頂，采光天窗的設(shè)計使航站樓在正常的天氣條件下實(shí)現(xiàn)白天的自然采光，同時也給乘客帶來一種自然的舒適環(huán)境體驗(yàn)，如圖13，14所示。

圖13 屋面采光天窗布置

圖14 C形柱采光天窗

大興國際機(jī)場航站樓屋面天窗的比例也進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，創(chuàng)新性采用了狹長六邊形鋁網(wǎng)玻璃，在保證光線投射滿足采光的條件下可反射陽光照射，控制溫度，避免溫室效應(yīng)造成樓內(nèi)運(yùn)維高耗能。

室內(nèi)的泛光照明設(shè)計也是大興國際機(jī)場航站樓另一個綠色措施的亮點(diǎn)。在航站樓內(nèi)部泛光照明設(shè)計上，屋頂僅沿采光天窗邊緣布置少量筒燈，屋頂裝飾板為白色鋁板，板面經(jīng)過處理后泛光率達(dá)到了95%，公共空間的照明主要依靠在商業(yè)頂部設(shè)置投射燈具經(jīng)屋面鋁板反射后達(dá)到照度要求，設(shè)計方案新穎，節(jié)能、高效。

4.2 綠色施工

綠色建造理念貫穿了大興國際機(jī)場航站樓工程整個建造過程。北京大興國際機(jī)場的交通設(shè)計采用了零距離換乘的方案，軌道層設(shè)置在地下2層，結(jié)構(gòu)施工期間開挖的土方全部場內(nèi)消化，實(shí)現(xiàn)機(jī)場范圍內(nèi)土方平衡。地下2層的軌道層寬度達(dá)到270m，其規(guī)模相當(dāng)于北京火車站，設(shè)有5條軌道線16個站臺，西側(cè)的高鐵設(shè)計時速不低于300km/h，高速通行列車的軌道對差異沉降要求非常高。同時大興國際機(jī)場在工程選址上位于永定河北側(cè)，屬于永定河沖洪積的扇緣地帶，土層層狀分布情況復(fù)雜，且存在軟弱泥炭質(zhì)土層，因此航站樓工程采用了混凝土灌注樁基礎(chǔ)。在基礎(chǔ)樁施工階段，采用了多項綠色新技術(shù)，包括快速樁頭剔鑿、檢測樁樁頭加固一體化施工、樁頭混凝土再生利用等，不僅提高了工作效率、降低了勞動強(qiáng)度，同時也取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益，尤其是樁頭混凝土的再生利用，使整個基坑工程施工期間基本實(shí)現(xiàn)了建筑垃圾的零排放。

4.3 集成箱式房應(yīng)用

大型機(jī)場建設(shè)的選址都需要遠(yuǎn)離城市繁華區(qū)，機(jī)場建設(shè)期間的基礎(chǔ)設(shè)施不完善，且建設(shè)周期相對較長，建設(shè)期間需要解決數(shù)以萬計建設(shè)者的辦公、住宿問題。在首都國際機(jī)場T3航站樓施工期間，現(xiàn)場人員的辦公、住宿使用彩鋼板房，雖然也是裝配式施工，但由于材料等問題，拆除后損耗大，周轉(zhuǎn)使用效率不高，也沒有相應(yīng)配套的集成產(chǎn)品。大興國際機(jī)場航站樓施工階段，大規(guī)模應(yīng)用集成箱式房，辦公區(qū)基本實(shí)現(xiàn)100%應(yīng)用箱式房，現(xiàn)場只需要做好基礎(chǔ)、提供電源、水源和排水設(shè)施，打包箱具有辦公、通道、樓梯間、廁浴等各種功能的模塊，可直接現(xiàn)場吊裝組拼，快速形成各種功能區(qū)，并能夠100%周轉(zhuǎn)使用，從側(cè)面也體現(xiàn)了建筑配套產(chǎn)業(yè)的工業(yè)化發(fā)展。

4.4 生活區(qū)污水處理

機(jī)場建設(shè)需要的工人數(shù)量龐大，僅航站樓核心區(qū)一個標(biāo)段高峰期間就接近萬人，生活區(qū)污水排放是一個非常實(shí)際的問題。在首都國際機(jī)場T3航站樓施工階段，生活區(qū)設(shè)置了化糞池，委托專業(yè)公司使用車輛定期抽排。隨著綠色施工的開展和綠色創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用的推廣，在大興國際機(jī)場航站樓施工階段，現(xiàn)場的生活區(qū)建立了污水處理中心，將生活污水處理達(dá)到中水標(biāo)準(zhǔn)后，用于揚(yáng)塵灑水、綠化灌溉、廁所沖洗等?，F(xiàn)場的污水處理站日處理能力達(dá)到500m3，解決了污水排放的問題，同時節(jié)約了大量水資源，如圖15所示。

圖15 生活區(qū)污水處理中心

4.5 節(jié)約能耗

在節(jié)約能耗方面，大興國際機(jī)場建造期間施工現(xiàn)場、生活區(qū)、辦公區(qū)的常規(guī)照明全部采用太陽能路燈，節(jié)能燈具的使用率達(dá)到100%。辦公區(qū)、生活區(qū)的冬季供暖、夏季供冷采用空氣源熱泵系統(tǒng)，其制熱工效可達(dá)傳統(tǒng)方式的3倍，節(jié)能高效?，F(xiàn)場的淋浴熱水采用太陽能+空氣源熱泵相結(jié)合的方式，低碳環(huán)保。

5 結(jié)語

建筑行業(yè)是一個成熟的傳統(tǒng)行業(yè)，但在相隔約10年的2個航站樓施工過程中，我們?nèi)钥吹搅耸┕C(jī)械設(shè)備、工程材料、數(shù)字化、信息化、綠色施工等方面的進(jìn)步。我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展得益于國家的城鎮(zhèn)化發(fā)展部署，2008年全國城鎮(zhèn)化率為47%，到2019年突破60%，距離2030年城鎮(zhèn)化率達(dá)到70%的要求仍有相當(dāng)大的差距。城鎮(zhèn)化的發(fā)展，必然需要基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的支撐，乘坐飛機(jī)是中遠(yuǎn)距離出行的首選，航站樓作為航空樞紐工程，在城鎮(zhèn)化的發(fā)展過程中也仍有相當(dāng)大的市場份額。隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，航站樓建設(shè)也必將迎來新的技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用，降低施工資源消耗和勞動強(qiáng)度，提高工作效率，以滿足綠色可持續(xù)發(fā)展的要求。航站樓工程的總體規(guī)模在建筑業(yè)內(nèi)的占比不是很高，但作為大型公共建筑往往會引領(lǐng)科技創(chuàng)新應(yīng)用，樹立階段性標(biāo)桿。