四型机场规划设计理念之“绿色机场”在机场规划中的应用

上海民航新时代设计研究院有限公司 上海 200335

引言

在2017年加快民航基础设施建设工作会议上,民航局冯正霖局长提出了建设“平安机场、绿色机场、智慧机场、人文机场”的“四型机场”建设理念。2019年9月25日,习近平总书记亲自出席北京大兴国际机场投运仪式,对民航工作作出重要指示,要求建设以“平安、绿色、智慧、人文”为核心的四型机场,为中国机场未来发展指明了方向。2020年1月3日,民航局发布《中国民航四型机场建设行动纲要(2020-2035年)》。“四型机场”规划建设理念贯穿规划、设计、施工、管理及运行的全过程,且每种理念之间相互渗透、相互支持,要实现“四型机场”的建设目标,首先就要从建设最前期的规划选址阶段着手,将“四型机场”规划理念融入机场到机场规划中,做好规划对建设蓝图的指导作用。“四型机场”建设理念内涵丰富,涉及知识面宽且广,本文将结合个人工作经验,浅谈“绿色机场”规划理念在总体规划阶段的应用及体现。

1 绿色机场的含义

绿色机场,又称为生态机场,是在机场系统的全生命周期中(选址、规划、设计、施工、运营维护及拆除、回用),以高效率地利用资源(能源、土地、水、材料)、低限度地影响环境的方式,建造合理环境负荷下安全、健康、高效及舒适的工作与活动空间,促进人与自然、环境与发展、建设与保护、经济增长与社会进步相协调的机场体系。真正“绿色机场”的内涵是一个全方位的、立体环保工程,它兼备了节地、节水、节能、改善生态环境、减少环境污染、延长建筑物寿命等优点。

绿色机场建设旨在机场规划、设计、施工、运营整个生命周期内,节约高效地利用能源、水源、土地资源等一切可利用资源,达到环境影响最小化的效果,最终实现资源节约、环境友好、低碳运行、高效人文的机场体系。

绿色机场规划主要围绕机场总体布局规划展开。通过科学规划机场近、远期用地范围和规模,利用新技术优化总体布局、功能区布局与土地利用,促进土石方量填挖平衡、减少土石方挖填总量,节约土地资源,降低噪声、大气、水文、搬迁等负面环境影响。

2 机场总体布局规划-飞行区规划

飞行区规划主要在保障机场飞行区高效运行的机场上,合理布置跑滑系统,尽量减少飞机滑行距离,降低能耗,提高机场运行效率。

(1)跑道构型。一般来说,跑道构型是根据机场发展需求预测,综合考虑场地条件、气象条件、空域条件、净空条件、噪声影响、生态环境等因素,进行多方案比选,合理确定推荐构型。

例如哈尔滨机场在总体规划阶段跑道构型研究过程中,我们发现机场现有航站区位于跑道南端、位置过偏,运行效率较低;现有跑道东侧已建成飞机拆解基地的机库高度约为34.32m。因此,我们对东区跑道采用了大幅错开的中距跑道构型,同时也将西侧跑道向南错开了1.4km,这些规划措施均有效缓解了现有航站区过偏问题、提高了运行效率、降低了能耗、以及解决了机库的超高问题。

(2)滑行道系统规划。滑行道系统种类繁多,大致包括平行滑行道、联络滑行道、机坪滑行道、快速出口滑行道、穿越滑行道、跑道端联络道、回转滑行道和旁通滑行道,不包括飞机机位滑行通道。各种类型滑行道的设置与机场不同发展阶段的运行模式、跑道使用方式密切相关。在滑行道系统规划中,要尽量做到容量平衡、流线短捷、标准统一、简明清晰,减少不同流线的相互干扰,避免出现地面运行的瓶颈,保证跑道系统容量的充分实现。

例如哈尔滨机场总体规划中,结合跑道运行方式(图2)规划了南北两组垂直联络道,其中南垂联与东二跑道端头直接相连,是机场的主要垂直联络道,用于东侧跑道与西侧跑道间的飞机滑行调度;北垂联用于主降运行时停靠在东一跑道西侧的飞机进入西侧跑道起降。由于跑道条数较多,为了增加飞机运行调度的灵活性,减少跑道入侵风险、提高运行安全余度,规划设置了“穿越滑行道”和“绕行滑行道”,其中部分南垂联亦兼顾了“绕行滑行道的作用”。

(3)站坪规划。一般来说,站坪宜根据机场规模大小规划一定数量的缓压机位,缓压机位的设置一般宜设置在航站楼附近,可兼顾远机位及缓压机位的作用;大型、超大型机场还应根据机场定位需求以及航站楼内部功能的划分,合理规划布置组合机位和摆动机位;同时还应根据航站楼构型以及跑道系统的构型合理规划机位滑行通道。

例如在哈尔滨机场T3航站楼规划设计时,考虑到哈尔滨机场国际战略枢纽的定位,航站楼的西指廊为摇摆指廊,因此该指廊的机位我们亦以组合机位的形式规划为摆动机位;同时在西指廊端头,规划了飞机推出等待区,减少了飞机对平滑的占用时间。

(4)注重计算机辅助技术的应用。可对多跑道系统采用仿真模拟等技术对跑道、滑行道和站坪系统规划进行评估,优化飞行区规划方案。

例如在哈尔滨机场总体规划过程中,机场业主委托奥雅纳工程顾问公司对哈尔滨太平机场飞行区规划布局进行了仿真模拟,发现了两个的交通热点。之后我们优化调整了滑行道布置,并提出了解决方案:对于第一个交通热点,拟利用西一跑道东侧的除冰机位作为起飞排队使用;对于第二个交通热点,在东一跑道南端的南北两侧各增加一处滑行道,作为起飞排队使用。

3 机场总体布局规划-航站区规划

航站区位置的选择一般是从与城市位置关系、满足近远期发展需求并兼顾分期发展、飞机滑行距离、地形地貌等多方面进行综合考虑。

例如威海新机场在选择航站区位置时,我们首先确定了航站区应位于面向城市的方向,以更好地服务城市,同时方便道路交通以及公用配套设施的接引。在确定了航站区的大致位置后,通过对场址地形地貌、飞机滑行距离以及为远期航站区发展空间等方面的分析,我们发现航站区越往北移,土方总量越少(但是相差不大);航站区越靠近中间,滑行距离越短(相差也不大);唯一差别比较明显的就是航站区越往北移,对于远期预留出的发展空间越大,因此综合比较我们认为本期航站区的位置应该在不拆迁两个村庄的前提下尽量靠北(图11)。

图9 威海新机场航站区位置示意图

4 小结

综上所述,四型机场的规划理念贯穿机场规划的各个方面,由于篇幅的限制,文中仅选取了绿色机场规划设计理念这一切入点进行论述。但总体而言,绿色机场规划对机场建设和机场可持续发展具有决定性的作用。规划阶段,应坚持因地制宜,多方案比选,结合近远期的发展,在保证航空器运行高效安全的基础上,减少机场用地规模,节约土地资源,防止水土流失,减少机场运行对周边环境影响,力求达到机场与生态环境协调可持续发展的效果。