机场规划中的节能措施

郭利锋

摘要:本文主要针对机场建设过程中机场规划阶段所采取的节能措施进行的归纳总结,机场规划阶段的节能主要包括机场选址的节能、飞行程序的节能、机场飞行区构型的节能、机场航站区布局的节能、机场可持续发展的节能。

关键词:机场规划节能措施选址飞行程序飞行区航站区构型可持续发展

中图分类号:V351 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)06(c)-0254-01

我国已经提出到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%—45%的自主减排目标,与此同时,低碳经济已成为国际新的发展趋势和国与国之间新的竞争手段。作为一个高度国际化的行业,民航局也出台了《关于加快推进行节能减排工作的指导意见》,明确了全行业加快推进节能减排工作的指导思想、主要原则和工作目标,并对2020年前的民航节能减排工作进行了部署。

其中提出要积极推进机场建设和地面服务中的节能减排。积极推进节能新技术在机场建设中的应用;加大机场设施设备改造和更新力度;提高机场运行管理效率,减少地面运行排放;积极争取和充分利用所在地地方政府的鼓励政策,拓宽节能减排资金渠道,积极采用合同能源管理等方式推进节能减排;积极吸收引进国内外在机场节能减排方面的有效经验,不断提高自身节能减排水平。

1机场选址的节能

机场选址的节能措施主要体现在要确定场址位置与城市及公用设施距离方面。在场址位置选择上,机场应在不影响城市发展的前提下,尽量靠近主要服务的城市以及公用设施接入点。城市与机场间应考虑快捷交通联系,该措施主要考虑进出机场的车辆节能。以年吞吐量100万人次的机场为例,年进出机场车辆约40万辆(含工作人员及货运车辆),车辆油耗按照平均每公里0.12升,则公路距离每减少1公里,每年节省燃油约48000升,合52吨标准煤。

2飞行程序的节能

飞行程序新技术的应用以及合理规划和设计对于缩短航程、降低飞机油耗有着显著的作用。在航空飞行中,传统导航是利用接收地面导航台信号,通过向台和背台飞行实现对航空器的引导,航路划设和终端区飞行程序受地面导航台布局与设备种类的制约。随着航空器机载设备能力的提高以及卫星导航等先进技术的不断发展,国际民航组织(ICAO)提出了“基于性能的导航(Performance Based Navigaition,PBN)”概念。PBN是指在相应的导航基础设施条件下,航空器在指定的空域内或者沿航路、仪表飞行程序飞行时,对系统精确性、完好性、可用性、连续性以及功能等方面的性能要求。PBN的引入体现了航行方式从基于传感器导航到基于性能导航的转变。

该技术的应用可以精确地引导航空器,提高飞行运行安全性;实现灵活和优化的飞行航径,增加飞机业载,减少飞行时间,节省燃油;缩小航空器间横向和纵向间隔,增大空域容量,进一步减少航班延误,间接的起到节约燃油的作用。以年起降架次10000架次的机场为例,飞机平均油耗3吨/小时,航行时间每节省1分钟,每年节约燃油500吨,合735吨标准煤。

3机场飞行区构型节能

机场飞行区构型节能措施主要是优化飞机滑行路线,合理布局滑行道以及站坪位置。据民航业“十二五”规划:预计到2015年,民航运输机队规模将达到2700架左右,比2010年增加约1100架,年均增长11%;通用航空机队规模达到2000架以上,比2010年增加1倍以上,年均增长15%以上。空管保障起降将达到1040万架次,比2010年增加70%,年均增长11%。5年计划新建机场56个以上,比2010年增加32%,年均增长6.4%。机场的增长速度远远低于机队的增长,地面滑行拥堵的现象会逐步加剧,燃油无谓消耗的增长将大大超过机队的增长。截至2012年3月,我国拥有运输飞机数量已接近1800架,其中C类机型占77%,D类机型占4%,E类机型占10%。已通航机场数量达178个。

在滑行道布局上,首先要通过计算确定飞机达到脱离跑道速度时的出口位置,以避免飞机错过出口或距离出口位置过远,增加飞机的滑行距离。在实际应用过程中,计算值由于飞行员、机场条件、气象条件等影响,往往与实际不符。因此我们在规划阶段需会同飞行、塔台等部门数据,采取概率统计分析的方法,或建立相关数据模型,来合理确定滑行道出口位置。

在站坪布局上,要尽量靠近跑道的主降方向,因为飞机降落时,主要利用惯性滑行,其燃油消耗远小于由站坪滑行到跑道端的油耗,因此如果站坪靠近主降方向,也将大大利于燃油的节省。根据国际航空协会发布的数据,燃油成本将占航空公司整体运营成本的40%,因此国内航空公司也成立专门机构缩短航班在机场滑行时间,尽可能缩短航班在机场的滑行等待时间来降低油耗。飞机滑行时每分钟约消耗燃油10公斤,按照年起降架次10000架次的机场,每架飞机每节约1分钟的滑行距离,每年将节约燃油100吨,合147吨标准煤。

4机场航站区构型节能

机场航站区构型节能措施主要是优化场内交通路线,合理布局个功能设施及能源设施位置。场内交通的优化措施包括减少旅客航站区的道路交叉,按照进出港流程设置单向循环的道路系统。该措施主要是提高道路利用效率,降低车辆拥堵几率,从而达到节约燃油的作用。对于工作区内道路,则尽量采取棋盘式布局,便于场内工作车辆快速到达目的地,减少运行距离,以此来降低燃油消耗。

对于场内各功能区,按照场内设施功能合理分类,将联系密切的功能设施尽量靠近布置,将联系较少的功能设施尽量远离,整个场区应在满足远期发展的情况下,尽可能布局紧凑,将能源设施布局于全场的负荷中心,减少能源在传输过程中的损耗。

5机场可持续发展的节能

机场可持续发展的节能是针对机场发展规划方面的措施。机场的容量往往是影响机场运行效率的主要因素。容量趋于饱和时,机场将大量出现延误,机场的延误包括飞机运行的延误、路侧交通的延误、以及航站楼内的延误,这些延误不断的消耗着飞机的燃油、车辆的燃油、以及水、电、气等能源。这些延误的原因往往是“容量不足”,即机场的空侧容量(跑道、滑行道、站坪机位等);陆侧容量(道路、停车场、车到边等);建筑设施容量(航站楼、货运库等)。如何有效避免容量不足,就需要在机场规划阶段,深入调查分析机场发展状况,制定机场分阶段建设规划,针对不同阶段的容量需求,确定机场飞行区、航站区、工作区的建设规模,发展方向,保证机场的可持续发展。在解决机场容量问题的同时,达到节能的效果。

综上所述,机场规划中的节能虽然都是从点滴做起,然而“积少成多”,每年的节能量还是相当的客观,尤其在当今能源紧缺的环境下,节能不分大小,机场规划中的节能,工作依靠机场来做,受益的除了机场,还有航空公司以及旅客,其贡献是全社会的,其经济效益和社会效益都是巨大的。

参考文献

[1] 机场系统:计划、设计和管理.

[2] 中国民航PBN实施路线图.