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正式投运!北京大兴国际机场有多牛?

2019-10-23 18:16:30浏览:12评论:0来源:中国机械社区   
核心摘要:北京大兴国际机场投运仪式25日上午举行。国家最高领导人出席仪式,宣布:“北京大兴国际机场正式投运!”大兴机场耗资800亿元人民币,2015年正式开工建设,仅仅用了四年多时间,就于今年6月30日全面竣工。库叔认为,其亮点主要集中在以下四点:一

北京大兴国际机场投运仪式25日上午举行。国家最高领导人出席仪式,宣布:“北京大兴国际机场正式投运!”

大兴机场耗资800亿元人民币,2015年正式开工建设,仅仅用了四年多时间,就于今年6月30日全面竣工。

库叔认为,其亮点主要集中在以下四点:

一是规模大,是世界上规模最大的机场之一,有世界上面积最大的单体机场航站楼;

二是造型酷,英国《镜报》惊叹,北京的这个新机场像是从科幻电影里走出来的;

三是科技足,机场大而美,众多“黑科技”的应用让其更具实力;

四是带动强,看似只是建了个机场,但对北京北城与南城的区域平衡,还是对京津冀一体化,都是关键一招。

今天,我们就来聊聊北京大兴机场到底有多牛。

01

想看看未来机场长什么样

就赶紧去中国吧!

早在2016年,

英国《卫报》发布“世界新七大奇迹”名单,

中国就包揽了其中两项,

其一是2018年通车的珠港澳大桥,

另一个就是当时正在建设的北京大兴机场,

而且它位居榜首!

英国广播公司(BBC)记者斯蒂芬

原本带着怀疑的态度来采访。

但见证了这座工程奇迹之后,

他毫无保留地向网友告知:

想看看未来的机场长什么样,

就赶紧去中国吧!

北京大兴机场到底长啥样?

从空中俯瞰,

是“凤凰展翅”般的造型,

当然,看起来好像也有点像“海星”。

仔细看航站楼屋顶的色彩,

跟夕阳下的紫禁城琉璃瓦一样的颜色,

与坐落在北京的古代皇家宫廷建筑遥相辉映。

细细看去,

大兴机场中间像凤凰脊背的位置,

是相当于25个标准足球场大小的主航站楼,

它的内部空间够大,

都能完整装下一座水立方了,

这里是旅客办理值机和行李托运的地方。

之所以建得这么大,

是因为这座机场年规划客运量达4500万人次,

6年后更是会变成7200万人次!

围绕主航站楼这个中心,

有呈放射状、依次排开的五根指廊,

这是旅客通过安检后休息及登机的地方。

而最中间那条指廊,

连接着工作和服务区,

设有酒店等服务设施。

相比于首都机场T3航站楼“一”字型设计,

大兴机场“五指廊”设计缩短了乘客步行时间。

从出发层到最远的登机口只有600m,

仅需步行8分钟。

(图左为首都机场T3航站楼设计图,右为大兴机场设计图

图源:王晓群《五个机场航站楼的放射构型设计》)

在五个指廊末端,

还藏有让人很惊喜的“彩蛋”

——以丝园、茶园、瓷园、田园、中国园

为主题的5个露天庭院,

中国味十足。

走进航站楼内部,

室内色调主要以白色为主,

为了让阳光洒满整个机场,

航站楼一共使用了12800块玻璃,

白天室内几乎不需要照明灯光。

光是屋顶就使用了8000块玻璃,

而且形状都不一样,

这些玻璃形成一个巨大的六边形天窗。

当你置身于机场主航站楼,

五条指廊连带着五道天窗透出的光,

从你的正前、左前、右前、左后、右后方

各自绵延600米,

汇集到头顶上方巨大的六边形天窗里。

机场室内最富创意的就是造型独特的C形柱,

整个屋顶仅用8根C形柱来支撑。

(图为大兴机场室内的C形柱图源:微信公众号“北京大兴国际机场”)

C形柱上端开阔,直径23米,

随着高度下降而不断收缩,

底部的直径只有3米,

将很多跃动的线条一路引导到地面,

连通了跨度近50米的屋顶和地面。

(图为大兴机场室内的C形柱图源:微信公众号“北京大兴国际机场”)

大兴机场也是国内首个采用双层高架桥设计的机场,

双层桥分别对应航站楼的第三层和第四层,

国际出发走上层,也就是第四层,

国内出发上下两层均可。

更让人惊叹的是,

这还是世界首座高铁下穿航站楼的机场,

届时,从航站楼正下方就能快速换乘

京霸高铁、廊涿城际、新机场快轨等,

相当于是把火车站塞进了机场!

在节能环保方面,

大兴机场也下足了功夫,

其暖通系统、采光系统、

供水系统等都进行了绿色设计。

比如,全机场雨水海绵设施总容积280万立方米,

相当于1.5个昆明湖,

雨水回渗率不低于40%。

还有“地源热泵工程”,

利用地下浅层地热资源向室内供热,

每年节省天然气近2000万标准立方米。

充满科幻感的外形

与室内大胆的设计、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美。

02

已经有了首都机场

为何还要花800亿元建新机场?

大兴机场很美很魔幻,

但很多人也有疑问,

北京已经有了首都国际机场(下称“首都机场”)

和南苑国际机场(下称“南苑机场”),

为何还要花800亿元建这座新机场?

一般来说,

一座城市规划新建机场的原因大致有两个:

要么是原有机场设施过于陈旧;

要么原有机场已无法满足客流量需求。

北京建大兴机场的理由显然是后者。

首都机场始建于1958年,

几十年来扩建了多次,

目前有3座航站楼与3条跑道,

是世界上最繁忙的机场之一。

2017年首都机场旅客吞吐量约9580万人次,

2018年更是达到了1.098亿人次,

起降架次达到61.4万架次,

平均每天起降架次达到1682架,

其旅客吞吐量居世界第二,

仅次于美国亚特兰大机场。

然而,其设计容量却仅有7600万人次,

运营处于严重饱和状态。

南苑机场则是军民合用机场,

在旅客运输方面发挥的作用很小,

其2017年的旅客吞吐量只有590万人次,

相当于首都机场的6%多,

所以,重担几乎都落到了首都机场身上。

随着中国经济的发展,

航空

中国民航机场建设集团公司、

中国北京市建筑设计研究院的联合体方案⏬

法国巴黎机场工程公司(ADPi)方案⏬

深思熟虑后,

民航局认为7个方案均存在一定缺陷,

为达到最优结果,

大兴机场建设领导小组最终决定:

以ADPi的方案为基础,

吸收其他各家方案的优点,

邀请ADPi与扎哈两家事务所组成新的团队

进行优化设计,

设计方案由“百家争鸣”

变成了“博采众长”。

经过反复雕琢,

最终“凤凰展翅”的建筑方案亮相!

(图为北京大兴国际机场效果图)

03

让充满科幻感的设计落地

真是困难重重!

设计师们合力设计了这个科幻感的机场,

可苦了中国的建筑师们,

要让这个灵动的庞然大物落地,

可谓困难重重。

首先主航站楼就很难造,

仅这个由纯钢结构焊接的穹顶,

就达到了5.5万吨,

相当于半个鸟巢的重量。

而且,这么重的穹顶由不规则曲面组成,

仅靠8组C型柱、12组支撑筒

及四周的幕墙结构支撑起来。

这给建设者们带来了巨大的挑战,

他们需严格控制组成穹顶的

63400根钢构件的焊接精度,

使之误差不超过2毫米,

否则一旦构件的受力模型发生变化,

就可能发生连锁反应,

一根失效则根根失效,

从而发生穹顶坍塌事件。

但在半空中焊接这样的穹顶,

很容易受到风的影响,

再加上高空作业给工人带来的压力,

很难保证不出错。

经过严谨的推演分析,

建设者们决定先在地面焊接部分组件,

然后运送到50米的空中进行总装。

这有点类似于造船厂造大船

——先将船体分段建造,

完成后用重型平板车运到船坞进行总装。

地面焊接并不是什么难事,

但完成后,

怎样把钢架穹顶精确地放到预定位置呢?

建设者们找来了一个“大杀器”

——由计算机操控的200吨起重机。

这种机械的精度是毫米级,

可以将地面焊接好的组件精确提升50米。

于是,航站楼主体结构有了自己的“骨架”。

与主航站楼相邻的就是机场跑道,

也同样难修!

这座“超级机场”规划了4条飞机跑道,

每天飞机最大起降数能达到2200架次。

几百吨重的飞机起飞速度约为500公里/时,

为确保起飞安全,

机场跑道必须坚固耐用且平整,

一旦出现哪怕2毫米的错台,

就极易造成起降飞机爆胎。

确保跑道平整的要点就在于,

地基坚硬程度必须统一。

为了达到这一点,

建设者们把整个区域分成几万个点,

然后用夯锤逐点夯实地面,

夯锤锤头的重量超过12吨,

被电磁起重机提到8米多的高度,

然后砸向地面。

当然,每个点的夯击次数要经过精密计算,

不多也不少,

否则地基坚硬度肯定不同。

这个要求只靠人的感觉做不到,

需要借助于工具

——安装在夯机上的数字化设备。

它可以利用GPS和传感器

严密监测每个点是否夯击到位,

确保夯击准确度。

在这套系统帮助下,

跑道99%施工区域顺利完成了地基处理,

开始浇筑混凝土,

但仍有一小块地方迟迟无法完工,

因为,这里曾经是一条河。

(红线为河道的原始位置)

施工前,建设者们已用工程手段

让河流改道绕过机场,

然而,河流曾横穿跑道这块区域,

造成大量淤泥正好从跑道中间切过,

那是飞机起飞最快的地方。

如果跑道使用时间长了,

不同土质沉降不均匀,

就会在淤泥和黄土交界处发生错台,

这个问题就大了!

有人可能认为,

把跑道方向调整下,

让它跟河流故道平行不就行了。

这肯定不可以,

因为飞机起飞和降落都是逆风起降,

北京新机场的主风向是南北向,

所以跑道只能按照现在的方向来修建。

建设者们想出的办法是,

把淤泥挖出,

然后将黄土和水泥按比例混合,

回填到挖掘区域。

问题的关键在于,

这个配比应该是多少?

水泥少了不会起什么作用,

而水泥多了,

回填区域又会比其他区域地基硬。

没有现成的经验可循,

建设者们只好先按一定比例配制样品,

回填一部分,

然后持续观测回填后的细微变化,

根据变化再来调整配比。

这样反复“试探”了大半年,

规律才渐渐浮出水面,

机场跑道也就修好了。

还有一部分建设者负责安装指廊里的管线,

这些管线用来保障航站楼的电力、用水、消防

以及空调和互联网等。

管线需按不同功能分层排列,

而安装空间却极为有限,

这注定了管线安装的复杂性。

很多工程师直言这是他们见过的最复杂的图纸,

看起来简直就是一堆乱麻!

当时,中国民航还没有现在这样发达,

2000万以上吞吐量的机场只有几家,

用国外的系统没什么大问题。

可问题在于,

随着中国经济高速发展,

2000万以上吞吐量的机场会越来越多,

只有掌握行李运输的核心技术,

才能掌握大型机场竞争和发展的主动权。

于是,中国相关领域的专家决定搞自主研发,

这就意味着要做大量基础性工作,

从设备、配套到软件都需要长期积累,

我们从外观能看到国外行李运输系统的硬件,

但难点在于软件,

所用的技术原理局外人无从得知,

这也是国外企业的核心利润来源。

中国研究者们了开始反复试验,

其间遇到的困难可想而知,

但他们仍抵挡住了外国合同的诱惑,

历时八年,

终于研发出一套具有自主知识产权的高速行李传输系统。

将之前90%左右的行李正确识别率提升到了99%,

行李到了什么地方、在什么位置,

都能一目了然。

之前的机场行李牌只有一个二维码,

但新式机场行李牌里是一个射频识别的芯片,

相当于一代身份证与二代身份证的区别。

全套国产行李运输系统,

也将运用于大兴机场的运营中,

成为我国“超级机场”真正崛起的重要标志。

05

看到大兴机场建成

美、日、德、英等国网友心情很复杂

这个有颜有实力的机场,

必然引来各国网友的围观。

前面提到的英国广播公司(BBC)记者斯蒂芬,

原本是带着怀疑态度来采访的。

他首先对机场建筑团队进行了采访,

提出了自己的疑问

“北京真有必要再建一个大机场吗?”

建设人员回答,

我们进行过一项研究,

保守估计的话,

到2025年,北京的客流量会达到1.7亿人次。

之后斯蒂芬围着机场转了一圈,

不但看到了机场有多大多美,

还看到了很多创造性的应用,

比如,机场内当时正在建设的高铁。

比如能100%收集雨水的屋顶、

太阳能发电以及清洁能源驱动的车辆。

还有扬尘噪声监控系统、

污水处理系统、

建筑垃圾重复利用系统等新技术。

在参观中,斯蒂芬连连发出赞叹:

看到这些,你真的会被这座机场的规模惊呆,

也会为其建造之快而感慨。

英国观众看到这里心情复杂:

“中国已经把世界最大的机场弄好了,

希斯罗的第三跑道你还好吗?”

“BBC也是伤人,都报了大兴机场了,

还提什么希斯罗,

横向比较很伤自尊的。”

英国网友提到的希斯罗机场,

是英国最大的机场,

也是欧洲最繁忙的机场之一。

由于运力逐渐饱和,

客机排队现象严重,

地面服务车辆经常出现拥堵,

一直希望能够建设第三条跑道。

早在2009年,扩建提议就被提出了,

但英国政府一直陷在讨论、评估、推迟的纠结中

支持方与反对方争论不休。

直到2018年6月,

拖了9年之久的机场扩建计划才被议会批准。

值得注意的是,

特雷莎·梅领导的保守党政府曾估计,

这项扩建工程预算140亿英镑,

(约合人民币1200亿元)

相当于1.5个大兴机场的花费了。

同样嫌弃自家机场建得慢的还有德国网友,

看了大兴机场的报道后,

德国网友也毫不留情地开始了吐槽。

“大兴机场过分了,

这分明是往德国人伤口上撒盐嘛!

柏林新机场没那么大,都盖了13年,

还没盖好呢。”

德国制造向来以高品质为人们所知,

但德国的柏林勃兰登堡机场,

1990年规划,2006年动工,

最初计划在2011年建成启用,

但直到现在依然没有完工,

估计要给“德国制造”脸上抹黑了。

这座机场最初预算是20亿欧元

(约合人民币155亿元),

但BBC报道称,

今年早些时候,

规划人员估算成本将达到

73亿欧元(约合人民币565亿元),

这一数字还会进一步上涨,

涨多少要看延误到何时完工。

隔壁的日本网友也赞叹了大兴机场的科幻感。

但也有人提出诸多质疑,

“能维持下去吗?”

“5年后会不会有人在机场里开始种菜?”

“现在北京机场就太大了,

光机场内部移动就很花时间。”

这时有日本网友站出来,

怼了上述“找借口”般的质疑。

美国媒体也对大兴机场进行了全面报道,

看过报道后,

美国有网友做了假设:

准时完工,不超预算,

想想在美国建这个会是什么结果......

作为世界“超级大国”,

美国的机场并没有想象中的那么好,

很多机场都年久失修,

充满了上世纪八九十年代的复古风格,

与“科幻感”相差太大。

特朗普就多次现身说法,

表达对美国机场的抱怨。

“新的北京机场不论从大小、

吞吐量还是空间上来说,

都会让西方所有机场相形见绌。

会有更多美国人酸掉牙。”

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