绿色机场的一个关键性指标,就是水资源的利用。北京新机场对全场水资源收集、处理、回用等统一规划,全场建设总容积达280万立方米的调蓄水池,约为昆明湖体积的1.5倍,南水北调日均入京水量的3倍。新机场雨水回渗率不低于40%,雨、污分离率和处理率均达100%,非传统水源利用率达30%,致力于建成复合生态水系统高效合理运行的“海绵机场”。
超级工程的挑战
世界级的机场工程,也带来了世界级的工程难题。北京建筑设计研究院总工程师束伟农用了一句话来总结新机场的特点:结构超长超大。
束伟农是著名的建筑结构工程师,他告诉《中国新闻周刊》,北京新机场航站楼南北长996米,东西方向宽1144米,中央大厅顶点标高约为50米,航站楼总建筑面积约为80万平方米,是国内最大的单体航站楼。
新机场航站楼中心区域混凝土楼板长518米、宽395米且不设缝,是国内最大的单块混凝土楼板,可以将“鸟巢”置于其上。
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。“由于混凝土具有收缩性,所以难点在于裂缝控制。因为混凝土有温度变化,如果处于自由伸缩的状态就不会裂,一旦处于受约束的状态,薄弱环节就会出问题。” 束伟农说,国内建筑从没有过那么大的一体化混凝土板,将近一层就达18万平方米。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,成功解决了这一问题,“整个航站楼混凝土没有出现裂缝。”
“地上”的问题解决了,“天上”的问题也异常复杂。主航站楼屋盖呈现为不规则自由曲面,屋盖流动的曲线造型,最高点和最低点高差约30米,高低绵延起伏。
航站楼屋盖总投影面积达31.3万平方米,大约相当于44个标准足球场,总用钢量达到5.2万多吨,结构复杂,施工难度极大。
“C型钢柱的竖向和水平承载能力、抗连续性倒塌能力和抗震能力都非常特殊,现行的设计规范、规程都没有提及。” 束伟农告诉《中国新闻周刊》,设计团队进行了很多专项研究。
最终,核心区屋顶屋盖钢结构投影面积达18万平方米,但仅以8根C型柱为主要支撑,C型柱间距达200米。整个核心区屋顶由63450根杆件和12300个球节点拼装而成。