我国机场航站楼节能设计分析

冯锋 狄育慧

【摘要】对我国机场航站楼的设计现状进行了分析，从建筑遮阳，围护结构保温隔热，窗墙比设计等几方面阐述了机场航站楼节能设计的要点，并阐述了航站楼主动式节能设计及被动式节能设计方法。

【关键词】机场航站楼；节能；设计

1 引言

据调查，大型公共建筑能耗量大约占民用建筑的12%～14%，但总用电量却达到民用建筑总用电量的30%。机场航站楼作为大型交通建筑，由于具有空间高大、系统复杂、透明围护结构所占比例大、运作时间长等特点，往往会提高单位面积用能强度，因此航站楼是机场的能耗大户。《全国民用机场布局规划》规划到2020年民用机场要达到244个，这将大大增加机场航站楼数量，因此加强机场航站楼的节能设计就更加紧迫。

2 节能设计的释义

所谓节能设计是一种性能化的设计，研究目标是在满足旅客舒适性前提下，确定一个绿色节能的设计方案，它既要符合建筑构思原则，又要满足能耗低、控制投资和操作具有可行性。航站楼的采光及热工性能是影响建筑整体能耗的关键要素。把自然光引入航站楼内能够有效降低室内照明能耗、促使乘客与大自然亲密接触。然而伴随着可见光的引入，太阳辐射热也随之进入，在不同的季节它可能会对机场内旅客的舒适度产生一定的影响。因此针对不同圍护结构设计对机场内热工和采光性能产生的影响，通过合理选择立面以及围护结构的材料以同时满足节能和舒适度的要求。

我们分析了机场耗能情况，从机场各分区能耗来看，在飞行区、航站区、工作区、生活区的能耗差别很大。其中作为航站区中心的航站楼由于聚集大量旅客，进行各种活动，运行各种设备等等使航站楼成为机场能耗的一个中心。航站楼能耗主要有：普通用电、专用设备用电、插座、照明、通风、消防、空调、安保、行李分拣、电梯、弱电设备等等，其中以中央空调、照明占据主要地位，中央空调的能耗基本上占到了整个航站楼建筑用电能耗的50～60%，航站楼内的照明能耗也站到了整个建筑用电量的20—30%。所以开展航站楼节能的研究是非常必要的。

3 机场航站楼绿色节能方式

随着绿色设计理念越来越深入人心，人们不再只注重建筑外观和质量，更加注重建筑的绿色设计和使用。本文主要研究了机场的航站楼，具体探讨了在航站楼中绿色节能技术具体应用的情况。能源在航站楼中的主要作用为航站楼提供正常运行的能量，因此能源的能耗特别是对电能的消耗是相当大的。对于节约能源，需要在航站楼的设计中运用绿色节能的技术，在运用绿色节能技术的应用中，主要表现为两种方式，一种是主动式节能，另一种是被动式节能，下文中会主要介绍这两种节能方式。

3.1机场航站楼节能设计要点

被动式的节能的设计方式是指用非机械电气设备干预手段完成建筑能耗降低的节能技术，不利用任何的能源消耗的设备，建筑物的自身能够充分的利用自然的能量来收集和储存能量，进而做到节能。具体指在建筑规划设计过程中，合理布置建筑朝向和遮阳设置、建筑围护结构的保温隔热技术以及建筑开口设计等，从而有效降低建筑物采暖、空调、通风等能耗。机场航站楼的被动节能的设计需要从外立面、场地地形及体形系数方面来考虑。

3.1.1 外立面

（1）窗墙比设计

进行航站楼建筑立面的节能设计需合理选用窗墙比。窗与外墙之间热工性能差异是窗墙面积比对建筑能耗产生影响的主要因素，二者相差越大，影响越明显。此外窗墙面积比不仅会影响能耗，也会对建筑立面效果、室内通风采光等产生一定影响。窗墙面积比太小，会导致建筑自然采光不足、通风不良，增加了照明和空调能耗；同样窗墙比太大同样也对建筑节能存在不利影响。

（2）建筑遮阳

航站楼这种大型公共建筑多采用玻璃幕墙结构。特别在夏季炎热地区往往需依据围护结构上孔洞朝向选用不同的遮阳方式，一般来说外遮阳较内遮阳效果好，还可采用可控遮阳等新式日照调节系统。遮阳隔热会影响通风，因此需综合考虑遮阳构造。立面遮阳设计除构造设计外，还可以利用外廊、雨篷等建筑构件，并对垂直绿化进行综合处理，保证立面形态处理和立面遮阳设计有机结合。

3.1.2 场地地形

我国西部的很多机场，受自然环境限制，依山而建的一些航站楼由于山脚的散热速度和山顶的散热速度相差较大，所以位于山脚的航站楼不管是寒冷地区或者是炎热地区都需要注意夜晚降温所造成的影响。被山川环绕的场地风速较小，而狭窄的山谷则能加强风速对下风处热环境产生的影响。位于山脚的航站楼，由于山脚热稳定性较强，夜晚山脚温度下降比山顶慢，二者之间的温差促使空气由山顶向山脚流动，正是这种高山风有效促使了炎热地区的夜晚降温，但对于寒冷地区则应尽量避免。所以为了获得最佳节能状态，在进行前期方案设计要首先考虑地形因素。

3.2 航站楼被动式节能设计

被动式节能是指建筑物与其周围环境形成自循环系统，建筑物体自身通过自然方式收集并存储能量，并不需要耗能的附加设备来维持也能完全利用自然资源，从而取得绿色节约型能源的效果。也可以说是建筑物自身就能完成对外部环境的适应，以保证建筑物以趋利避害的途径节约传统能源，这也决定了被动节能设计的可行性。

3.3航站楼主动式节能设计

主动式的节能设计与被动式的节能设计的不同之处在于，主动式节能主要是利用各种机械设备所组成的主动节能的系统通过收集、储存和转化能量。是为建筑提供采暖空调通风等舒适环境控制的建筑设备工程技术，主动式节能技术则指在主动式技术中以优化的设备系统设计、高效的设备选用实现节能的技术。航站楼的主动式节能设计也包括多种方面，本文选取了以下几种主要的设计方式进行阐述。

（1）智能控制

自动控制技术其实就是智能控制，在没有人干扰的前提下，进行工作的一种自动化系统来监视所要控制的目标。在机场航站楼中，如果运用了这种智能控制，可以实现最大限度的节能。例如，可以在航班业务不忙时运用这种节能控制系统对周围的景观、路灯、停车场等区域的照明系统进行智能控制，并在主干道设置自动化控制来实现节能减排。

（2）空调

一般在选择空调时都会根据最大负荷来确定空调的型号。在设计时，如何实现航站楼空调的最佳效能比成为最重要的问题。在设计空调的选用时，应该根据航站楼的功能特点和建筑特性来进行合理的选择。积极的发展太阳空调，可以实现在选择冷热源的同时节约能源。这种方式的选择不仅环保，还可以节省电能，一举两得。但是，这种方式也有一定的弊端，水源虽然可以制热制冷系统交替循环，换热率较高，但是因为回灌时困难较大，需要谨慎的选择，除了这种方式进行选择之外，也可以选择土壤热源。

（3）照明

前文说到航站楼内的照明能耗也站到了整个建筑用电量的20～30%，结合航站楼自然采光特点，在设计航站楼的照明时可以依据这一特点设计主要照明系统和辅助照明系统两种方式，这两种方式的结合可以使照明效果变得灵动活泼。根据航站楼内不同区域对照明要求的不同，就要科学的选择灯具，并高效充分的利用灯光的照射及照射强度，实现合理的照明效果。

4 结语

综上，本文对机场航站楼的节能设计中采用的许多绿色环保的技能技术进行了分析，并启示建筑行业的人们，在未来的建筑施工中，应该多多掺入环保节能的绿色技能技术，为我们的建筑行业和国家的发展贡献自己的一份微薄之力。

参考文献：

[1] 徐均库，徐磊.绿色机场建筑设计[J].智能建筑以及城市的相关信息，2008，（16-24）.

[2] 宋小博，吕蕾，苏帧，樊粤宽.基于环境意识的绿色的机场建设[J]. 科技致富的向导，2013，（20-32）