大跨空间构造设计是北京市建筑设计研究院株式会社的上风技能领域。从1968年建成的都城体育馆的海内最大跨度网架构造到2008年北京奥运会国家体育馆的天下最大跨度双向张弦桁架构造，从1961年建成的北京工人体育馆93米跨度悬索构造到2016年建成的中国天眼（FAST）的口径500米的主动变位索网构造、2022年北京冬奥会国家速滑馆的天下最大单层索网体育馆屋盖、2022年卡塔尔天下杯主运动场96米大悬挑的轮辐式径向交叉索桁架构造，北京建院始终站在空间构造技能创新和工程实践的前沿，为百余项国内外重大工程培植供应了坚实的技能支撑。经由六十余年的持续耕耘，北京建院的大跨空间构造设计古迹覆盖了索构造、网格构造、拱构造、刚柔结合的大跨度预应力构造等各种构造类型，在构造体系、设计方法、节点布局、新型材料运用等方面形成了深厚的技能积淀。
01
大跨度索构造设计
北京建院构造团队在大跨度索构造方面拥有丰富的技能积累，在1961年就完成了海内最早的大跨度悬索构造——北京工人体育馆的构造设计。近年来，团队设计了多项标志性的索构造工程：在500米口径球面射电望远镜（中国天眼FAST）项目中办理了巨型索网构造偏差小于2毫米、主动变位的技能难题；在2022年卡塔尔天下杯主运动场项目中，采取交叉轮辐式索桁架构造建成了环球悬挑长度最大（96米）的运动场屋盖构造；在国家速滑馆“冰丝带”中，提出了由单层索网、环桁架和斜拉索组成的高效构造体系，并实现了繁芜构造体系的形态精准掌握。团队以重大工程为依托，坚持以技能创新为导向，在构造体系和设计方法方面取得系列创新研究成果，形成了大跨度索构造设计的成套技能。
北京工人体育馆（1961年）
500米口径球面射电望远镜（中国天眼FAST）
2022年卡塔尔天下杯主运动场
2022年北京冬奥会国家速滑馆
三亚国际体育家当园运动场（与北京城建六设计院互助设计）
大连梭鱼湾足球场（与大连建科院设计院互助设计）©三鑫膜构造
济南黄河足球场
日照奎山运动场（与青岛腾远设计院互助设计）©三鑫膜构造
宁波市奥体中央运动场（与清华大学建筑设计研究院互助设计）©清华院
02
大跨度网格构造设计
北京建院是海内最早开展空间网格构造研究和工程实践的设计单位之一，具有深厚的技能积淀。于上世纪60年代设计的都城体育馆屋盖平面尺寸达99米×112.2米，是当时海内跨度最大的网架构造，同时在该项目中与中国建筑科学研究院董石麟教授互助，在海内率先利用打算机进行构造设计。进入新世纪，团队完成了国家大剧院、都城机场T3航站楼、北京工人运动场（改造复建）、昆明长水国际机场航站楼、杭州亚运会体育拍浮馆、深圳宝安机场T3航站楼、国家会议中央（一期、二期）、广州南站、南京南站、合肥南站等大型网格构造工程设计，涵盖网架、网壳、桁架等各种构造形式和机场航站楼、铁路站房、运动场馆、影剧院、会展等各种建筑类型。2019年建成通航的北京大兴国际机场航站楼项目作为新期间的团队代表性空间网格构造工程，以其雄伟的建筑造型和高效的构造体系，被评为“天下新七大奇迹”之首。
都城体育馆（1968年）
北京大兴国际机场航站楼
国家大剧院
都城国际机场T3航站楼
工人运动场（改造复建）
国家会议中央二期
杭州亚运会体育拍浮馆
深圳宝安国际机场T3航站楼
03
大跨度拱构造设计
拱构做作为大跨空间构造的经典体系，具有形式简洁、传力明确、灵巧度高的特点。北京建院构造团队结合工程实践需求，在大跨度拱构造设计领域开展设计研究，取得多项创新成果，极大丰富了拱构造的工程实现形式。在昆明长水机场航站楼中，由五条平面拱和一组空间交叉拱组成的拱构造不仅为大跨屋盖构造供应了支承体系，还是实现寓意“七彩云南”的“钢彩带”的核心构件，实现了建筑和构造的完美结合。绵阳九洲体育馆的主构造由最大跨度165米的四个巨型拱桁架组成，体育馆在2008年汶川地震主震和余震的磨练下表现良好，成为最大的抗震救灾中央，保障了上万避难群众的安全。其他拱构造代表性工程还有都城机场T3航站楼交通中央、桂林两江机场T2航站楼、赞比亚国家运动场、马拉维国家运动场、三亚海棠湾国际免税城等。
昆明长水机场航站楼
绵阳九洲体育馆
都城机场T3航站楼交通中央
桂林两江机场T2航站楼
马拉维国家运动场
三亚海棠湾国际免税城
04
刚柔结合的大跨度预应力构造
刚柔结合的大跨度预应力构造可充分发挥钢构件和拉索的受力上风，超过能力强、受力高效。北京建院构造团队依托大量张弦、斜拉等构造的工程设计研究，在大跨度预应力构造设计领域形成了丰富的工程古迹和雄厚的技能实力。1989年为举办北京亚运会培植的国家奥林匹克体育中央拍浮馆和体育馆采取了大跨度斜拉构造。在2008年北京奥运会国家体育馆项目中，团队设计了跨度达114米x144米的天下最大双向张弦桁架构造；新疆运动场的环形罩棚屋盖构造通过斜拉索支承于24根钢桅杆上，是亚洲跨度最大的环形斜拉构造运动场。团队还完成了珠海横琴网球中央轮辐式张弦梁、全国农业展览馆新馆张弦桁架以及20余项大跨度张弦桁架煤场封闭构造等大跨度杂交构造的设计，取得了良好的技能和经济效益。
国家奥林匹克体育中央拍浮馆
国家奥林匹克体育中央体育馆
2008年北京奥运会国家体育馆
新疆运动场
珠海横琴网球中央
05
大跨空间构造支承体系创新
支承体系形式对大跨空间构造的受力性能、施工周期、经济性以及建筑效果有主要影响，已日渐成为大跨空间构造设计的主要组成部分。北京建院构造团队基于大量工程实践，对大跨空间构造的支承体系进行了全面探索，例如在北京都城机场T3航站楼、昆明长水机场航站楼、深圳宝安机场T3航站楼和北京大兴机场航站楼四个项目中，依次采取了排架式、拱式、框架式和巨型构件—屋盖一体式支承体系，知足了各自的建筑造型、建筑功能和构造受力与施工需求。依托各种大跨空间构造工程，团队提出了能适应各种工程需求、受力性能优胜的系列支承体系，形成了完善的设计关键技能。
排架式支承体系（北京都城国际机场T3航站楼）
拱式支承体系（昆明长水机场航站楼）
框架式支承体系（深圳宝安机场T3航站楼）
巨型构件—屋盖一体式支承体系（北京大兴国际机场航站楼）
来源：北京建院
