一种基于硅藻藻壳的大跨三层空间网壳结构，其包括有多个六边形框架单元组成的三层网壳，所述六边形框架单元上、中、下三层六边形框架层之间通过弹性短柱相连接，单个所述六边形框架单元上层六边形框架层对顶角之间用杆件相连，将上层整体六边形框架层六等分成等边三角形，中间层六边形框架层利用弹性碳纤维在六个弹性中空短柱的中心位置进行牵拉连接形成碳纤维牵拉层，下层六边形框架层保持原有六边形框架形态，整体构成硅藻藻壳的分级多孔蜂窝状立体结构。本实用新型单元结构在平面以及竖直方向上有一定的变形能力，使该结构在风、地震等荷载及温度、不均匀沉降等作用下可产生一定的变形效果，实现单元结构的自由呼吸。