機場規劃中的節能措施

郭利鋒

摘要:本文主要針對機場建設過程中機場規劃階段所采取的節能措施進行的歸納總結,機場規劃階段的節能主要包括機場選址的節能、飛行程序的節能、機場飛行區構型的節能、機場航站區布局的節能、機場可持續發展的節能。

關鍵詞:機場規劃節能措施選址飛行程序飛行區航站區構型可持續發展

中圖分類號:V351 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)06(c)-0254-01

我國已經提出到2020年單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降40%—45%的自主減排目標,與此同時,低碳經濟已成為國際新的發展趨勢和國與國之間新的競爭手段。作為一個高度國際化的行業,民航局也出臺了《關于加快推進行節能減排工作的指導意見》,明確了全行業加快推進節能減排工作的指導思想、主要原則和工作目標,并對2020年前的民航節能減排工作進行了部署。

其中提出要積極推進機場建設和地面服務中的節能減排。積極推進節能新技術在機場建設中的應用;加大機場設施設備改造和更新力度;提高機場運行管理效率,減少地面運行排放;積極爭取和充分利用所在地地方政府的鼓勵政策,拓寬節能減排資金渠道,積極采用合同能源管理等方式推進節能減排;積極吸收引進國內外在機場節能減排方面的有效經驗,不斷提高自身節能減排水平。

1機場選址的節能

機場選址的節能措施主要體現在要確定場址位置與城市及公用設施距離方面。在場址位置選擇上,機場應在不影響城市發展的前提下,盡量靠近主要服務的城市以及公用設施接入點。城市與機場間應考慮快捷交通聯系,該措施主要考慮進出機場的車輛節能。以年吞吐量100萬人次的機場為例,年進出機場車輛約40萬輛(含工作人員及貨運車輛),車輛油耗按照平均每公里0.12升,則公路距離每減少1公里,每年節省燃油約48000升,合52噸標準煤。

2飛行程序的節能

飛行程序新技術的應用以及合理規劃和設計對于縮短航程、降低飛機油耗有著顯著的作用。在航空飛行中,傳統導航是利用接收地面導航臺信號,通過向臺和背臺飛行實現對航空器的引導,航路劃設和終端區飛行程序受地面導航臺布局與設備種類的制約。隨著航空器機載設備能力的提高以及衛星導航等先進技術的不斷發展,國際民航組織(ICAO)提出了“基于性能的導航(Performance Based Navigaition,PBN)”概念。PBN是指在相應的導航基礎設施條件下,航空器在指定的空域內或者沿航路、儀表飛行程序飛行時,對系統精確性、完好性、可用性、連續性以及功能等方面的性能要求。PBN的引入體現了航行方式從基于傳感器導航到基于性能導航的轉變。

該技術的應用可以精確地引導航空器,提高飛行運行安全性;實現靈活和優化的飛行航徑,增加飛機業載,減少飛行時間,節省燃油;縮小航空器間橫向和縱向間隔,增大空域容量,進一步減少航班延誤,間接的起到節約燃油的作用。以年起降架次10000架次的機場為例,飛機平均油耗3噸/小時,航行時間每節省1分鐘,每年節約燃油500噸,合735噸標準煤。

3機場飛行區構型節能

機場飛行區構型節能措施主要是優化飛機滑行路線,合理布局滑行道以及站坪位置。據民航業“十二五”規劃:預計到2015年,民航運輸機隊規模將達到2700架左右,比2010年增加約1100架,年均增長11%;通用航空機隊規模達到2000架以上,比2010年增加1倍以上,年均增長15%以上。空管保障起降將達到1040萬架次,比2010年增加70%,年均增長11%。5年計劃新建機場56個以上,比2010年增加32%,年均增長6.4%。機場的增長速度遠遠低于機隊的增長,地面滑行擁堵的現象會逐步加劇,燃油無謂消耗的增長將大大超過機隊的增長。截至2012年3月,我國擁有運輸飛機數量已接近1800架,其中C類機型占77%,D類機型占4%,E類機型占10%。已通航機場數量達178個。

在滑行道布局上,首先要通過計算確定飛機達到脫離跑道速度時的出口位置,以避免飛機錯過出口或距離出口位置過遠,增加飛機的滑行距離。在實際應用過程中,計算值由于飛行員、機場條件、氣象條件等影響,往往與實際不符。因此我們在規劃階段需會同飛行、塔臺等部門數據,采取概率統計分析的方法,或建立相關數據模型,來合理確定滑行道出口位置。

在站坪布局上,要盡量靠近跑道的主降方向,因為飛機降落時,主要利用慣性滑行,其燃油消耗遠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,也將大大利于燃油的節省。根據國際航空協會發布的數據,燃油成本將占航空公司整體運營成本的40%,因此國內航空公司也成立專門機構縮短航班在機場滑行時間,盡可能縮短航班在機場的滑行等待時間來降低油耗。飛機滑行時每分鐘約消耗燃油10公斤,按照年起降架次10000架次的機場,每架飛機每節約1分鐘的滑行距離,每年將節約燃油100噸,合147噸標準煤。

4機場航站區構型節能

機場航站區構型節能措施主要是優化場內交通路線,合理布局個功能設施及能源設施位置。場內交通的優化措施包括減少旅客航站區的道路交叉,按照進出港流程設置單向循環的道路系統。該措施主要是提高道路利用效率,降低車輛擁堵幾率,從而達到節約燃油的作用。對于工作區內道路,則盡量采取棋盤式布局,便于場內工作車輛快速到達目的地,減少運行距離,以此來降低燃油消耗。

對于場內各功能區,按照場內設施功能合理分類,將聯系密切的功能設施盡量靠近布置,將聯系較少的功能設施盡量遠離,整個場區應在滿足遠期發展的情況下,盡可能布局緊湊,將能源設施布局于全場的負荷中心,減少能源在傳輸過程中的損耗。

5機場可持續發展的節能

機場可持續發展的節能是針對機場發展規劃方面的措施。機場的容量往往是影響機場運行效率的主要因素。容量趨于飽和時,機場將大量出現延誤,機場的延誤包括飛機運行的延誤、路側交通的延誤、以及航站樓內的延誤,這些延誤不斷的消耗著飛機的燃油、車輛的燃油、以及水、電、氣等能源。這些延誤的原因往往是“容量不足”,即機場的空側容量(跑道、滑行道、站坪機位等);陸側容量(道路、停車場、車到邊等);建筑設施容量(航站樓、貨運庫等)。如何有效避免容量不足,就需要在機場規劃階段,深入調查分析機場發展狀況,制定機場分階段建設規劃,針對不同階段的容量需求,確定機場飛行區、航站區、工作區的建設規模,發展方向,保證機場的可持續發展。在解決機場容量問題的同時,達到節能的效果。

綜上所述,機場規劃中的節能雖然都是從點滴做起,然而“積少成多”,每年的節能量還是相當的客觀,尤其在當今能源緊缺的環境下,節能不分大小,機場規劃中的節能,工作依靠機場來做,受益的除了機場,還有航空公司以及旅客,其貢獻是全社會的,其經濟效益和社會效益都是巨大的。

參考文獻

[1] 機場系統:計劃、設計和管理.

[2] 中國民航PBN實施路線圖.