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  • 航站楼绿色理念的引入

    费海涛 编 辑:金杰妮 2021-10-31 18:12:00

    摘要:绿色是党的十八届五中全会提出的“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念之一。中国正由民航大国走向民航强国,而机场是航空运输系统的重要基础设施。近些年,中国机场建设规模和数量持续快速增长,机场面临的资源环境约束日益明显。随着客流量的猛增,大型机场正在大力推进航站楼扩建工作。据统计,大型机场航站楼能耗占机场总能耗60%左右。因此,大力发展绿色航站楼建设,是机场应对节能减排和碳排放考核的压力,贯彻落实国家生态文明建设战略部署的必由之路,也是促进行业可持续发展和实现中国民航走向民航强国的重大举措。本文分析绿色建筑发展现状与与南京机场绿色建筑发展情况,对绿色航站楼从设计、施工、运营进行了深刻分析,并对绿色航站楼发展进行展望。 

    一、绿色建筑发展现状与南京机场绿色建筑发展情况: 

    1、绿色建筑发展现状: 

    绿色建筑是在设计与建设中,充分考虑建筑与周围环境的协调,利用风能、光能等自然界的资源,最大限度减少能源消耗以及对环境的污染。近年来,为了推动中国绿色建筑的发展,国家住房和城乡建设部出台了《绿色建筑评价标准》,第一次为“绿色建筑”贴上了标签。绿色建筑三星是国内在推动绿色建筑的过程中,仿效国外的推广模式,拟定的一套建筑认证标准体系分为一星、二星和三星,其中三星等级最高,是中国绿色建筑评估标准中的最高级别。要获得最高标准的三星级绿色建筑运行标识,须先取得三星级绿色建筑设计标识。在此基础上,还要经过至少一年的运行,从节地、节能、节水、节材、室内环境、运行管理、施工管理等七大方面进行检测论证、严格评审。目前,三星级绿色建筑设计标识在国内机场凤毛麟角,而三星级绿色建筑运行标识也仅南京机场一家获得 

    2南京机场绿色建筑发展情况: 

    南京禄口国际机场座落于南京市江宁区禄口镇,是由江苏省政府投资、管理的中国重要的干线机场,是华东地区的主要货运机场,1995年2月28日开工建设,1997年7月1日正式通航。禄口机场的战略定位是“中国大型枢纽机场,航空货运和快件集散中心”。为更好地服务江苏经济社会的发展,经国家发改委批准,2011年4月1日,禄口机场二期工程以2020年为目标年,按年旅客吞吐量3000万人次、货邮吞吐量80万吨、飞行26万架次的规模设计建设。工程内容包括新建一条长3600米、宽60米的第二跑道,新建2号航站楼、停车楼、交通中心、国内货运站等。 

    南京机场二期工程作为2014年青奥会配套工程,是南京禄口国际机场迈向航站楼、双跑道”国际化大机场的里程碑。T2航站楼作为二期工程的核心,以“节约型、环保型、科技型、人性化和智能化”三星绿色智慧航站楼为目标,充分体现了资源节约、环境友好、绿色低碳的设计理念T2航站楼主体建筑面积23.69万平方米,总建筑面积26.34万平方米,满足年旅客吞吐量1800万人次。2014年4月18日,T2航站楼获得了国家住建部颁发的绿色三星建筑设计标识证书。运营年多以来, T2航站楼各项设计指标基本实现,尤其在节能降排方面取得了丰硕成果,于2017年5月3日成功获得三星级绿色建筑运行标识证书 

      

    南京机场绿色三星设计、施工及运营管理情况 

    1、以设计为龙头,高起点、高标准推进绿色三星 

    在工程设计阶段,南京机场二期工程指挥部与设计院一起,充分考虑机场建筑的功能特点,结合南京地区的气候条件,以被动式节能设计优先、主动节能技术支持、可再生能源合理利用为主导思想,在技术合理、投资可控、运行管理高效的前提下,以绿色三星为目标,将适宜的绿色设计技术融入到T2航站楼等建筑设计方案中。 

    设计阶段的绿色设计主要解决了4个技术问题: 

    1)被动式技术在T2航站楼中的应用。航站楼空间体量巨大,内部人员多,同时室外噪声等环境条件特殊,如何最大限度的发挥建筑自然采光、通风、遮阳性能是建筑设计中的关键之一。项目充分考虑南京机场建筑特点,通过设计全过程的采光和通风进行优化,实现了良好的室内自然环境品质,并节约了能源消耗 

    2)高性能空调设备的利用。机场设置集中供冷站来满足空调需求。集中制冷站设在交通中心地下一层,主要采用离心式冷水机组,其标准工况COP值均在5.6以上。长廊固定登机桥、SCR弱电机房等采用变制冷剂多联机,其综合制冷性能系数大于3.5;大空间的候机厅、办票大厅、到达等采用全空气单风道CAV系统,空调季空调系统根据室内二氧化碳浓度对新风系统进行自动节能控制,过渡季节变新风控制。 

    3)雨水资源的利用。T2航站楼用水量大,同时屋面和场地面积充足,利于进行雨水回收利用。项目对航站楼屋面雨水收集用于航站楼冲厕,利用市政中水系统对室外场地绿化进行浇灌,项目非传统水源利用率为6.41%。 

    4)结构体系优化设计。T2航站楼庞大的体量使得建筑材料用量巨大,合理的结构优化设计能够有效的节约材料用量。T2航站楼大跨度梁采用了预应力混凝土梁截面,可有效的减少梁的断面大小。大尺寸楼板设置了预应力板带,抵消温度应力,有效降低了“非荷载作用”所产生的应力影响,提高了结构使用效能。 

    此外,项目应用的主要绿色技术包括以下13个方面: 

    1)合理布置场地,充分设置绿化,营造舒适环境;(2)结构设计优化;(3)二氧化碳监系统;(4)航站楼天窗设计与采光优化;(5)根据航站楼不同立面需求的建筑遮阳和542块电动遮阳设计;(6)航站楼气动窗优化与通风控制策略设计;(7)高性能冷热源和冰蓄冷技术;(8)高效节能照明;(9)智能化自动控制系统;(10)用电用能分项计量;(11)排风热回收系统;(12)油烟气达标排放;13)餐饮废水处理排放。 

    2、严格施工管理,将绿色三星理念贯穿施工全过程 

    在工程施工建设过程中,积极推广“三新”(新技术、新材料、新工艺),提升“绿色智慧”品质。T2航站楼采用绿色三星建筑设计标准,从建筑立面、材料、能源选择等着手,对围护结构节能、建筑遮阳、自然采光、自然通风设计等方面进行优化,通过有效利用自然通风,每年减少空调使用时间将近一个月。航站楼屋面实现雨水回收,直通航站楼卫生间,非传统水源利用率大大提高。航站楼还采用了冰蓄冷系统,充分体现资源节约、绿色低碳设计理念。屋面系统采用“大跨度、小曲率、多变化”三维多曲面设计,是国内航站楼建筑设计的创新,应用BIM优化设计方案获得“国家软件著作权”。施工难度也被国内外建筑界认为是“极具挑战的项目”,复杂屋面钢结构施工新工艺获全国钢结构协会金奖。T2航站楼项目还荣获中国建设工程“鲁班奖” 

    3、积极推进系统整合,强化现场管理,使绿色三星在实际运行中发挥效用 

    T2航站楼绿色三星运行成效显著,不仅取决于建筑设计和施工过程贯穿了绿色环保理念,而且与航站楼运行过程中的有效管理密不可分。年来,在节能工作方面的主要做法可归纳为“综合节能、系统节能、创新节能”。 

    所谓“综合节能”,就是整合能源管理人员和节能控制系统,关注T2航站楼规划设计、建设施工、日常运行和运营管理中与能源消耗相关的各个环节,关注与能源消耗相关的主要耗能区域及设备设施。 

    所谓“系统节能”,则是以系统工程方法处理节能问题,按照“系统分析、明确因果、抓住要害、以求治本”的原则形成节能方案和措施。 

    所谓“创新节能”,就是密切跟踪能源技术发展,同时结合南京机场实际加以运用,实现技术优化和突破。 

    在实际工作中,我们主要采取了以下措施: 

    1)系统整合,统一管理。针对T2航站楼耗能设施点多、面广、控制系统多、统筹兼顾难度大的特点,在运行初期,我们将T2航站楼内控制主要用能设施的人员和系统进行整合,全部集中到TOC,实现人员和节能控制系统的统一管理。目前已形成行之有效的能源监测平台,在一个点实现对温度、湿度、二氧化碳、光照、通风及设备运行参数的采集、存储、分析和自动控制,为实现建筑节能提供强有力支撑。 

    2)完善计量,查遗补漏。我们在原有T2航站楼电力监控系统的基础上,对T2计量网络进行了完善。按照地理区域和业态功能进行分类,对T2航站楼1041块计量电表的出线回路逐一进行梳理,与原厂家一起建立了T2能源管理系统。目前,我们每日可以通过能源管理系统发现具体区域或业态功能系统能耗的异常波动,对查遗补漏提供了数据支撑,便于我们及时采取后续措施解决现场问题。 

    3)照明节能,按需提供。在实际运营中,我们发现部分区域照明系统照度设计偏大。因此,在充分利用自然采光并保证各功能区照度的前提下,我们采用全局照明与局部照明相结合的方法,根据每个控制区域功能、特点及天气变化设置不同的运行模式和照度控制参数,提高效率,降低功耗。优化后的照度满足《建筑照明设计标准GB50034-2013》中照度标准,同时一年可节约用电约100万度。 

    4)适时监测、分级控制。T2航站楼中央空调系统在设计时使用了盈亏管、变频泵、冰蓄冷、空调箱温度自动调节等节能新技术,我们对系统进行仔细分析研究,制订了《T2航站楼中央空调系统运行保障程序》。在这个程序中T2航站楼在春秋两个过渡季节采用充分利用气动窗等自然通风的方式保证航站楼内的舒适和通风;在中央空调系统运行时,将温度传感器对应的空调箱进行分级,实现分区保障,控制方式上实现群组控制、航班联动控制、时间控制、温度控制等多种运行方式。T2航站楼中央空调系统在供应面积增加78.55%的情况下,全年能耗量比T1航站楼仅仅增加26%。 

    T2航站楼运行以来,南京机场客流量和航班架次保持两位数的增长航站楼现场照度和温度状况明显改善,旅客舒适度进一步提升。以此同时,T2航站楼的单位能耗T1相比却明显下降,充分体现了T2航站楼作为绿色节能建筑的优势。据统计,T2航站楼综合能耗强度达到18.7,电耗强度128,全面优于《民用机场航站楼能效评价指南》中引导值指标。T1同口径相比,航站楼年均减少能耗折合为1346吨标准煤,大大减少能源消耗和碳排放,既符合企业自身经济利益,又符合国家发展战略,塑造了良好的社会形象。 

    三、机场绿色航站楼发展展望: 

     “摸着石头过河”到习近平新时代中国特色社会主义思想的提出,是国家发展战略的重大转折,各机场和民航政策都明确新的定位。我国从民航大国向民航强国迈进的过程中,民航行业针对绿色航站楼的专门研究机构数量偏少,未能形成一套高效运行的管理体制机制。建议民航局着力围绕民航业节能减排政策制定、节能技术研发等开展研究,同时加强大型机场之间可持续发展经验分享形成分工协作、多方支持、成果共享的功能布局和运行机制。 

    各机场在民航局2017年2月1日起施行《绿色航站楼标准》(MH/T 5033-2017)条文规定的基础上, 结合当地机场特点进一步论证研究,结合实际强化对航站楼绿色规划、设计、建设、运行的引导和控制,加强对绿色建筑的全生命周期监管,探索绿色建筑运营的有效管理模式,并不断加以总结完善和创新,实现绿色建筑长效管理 (南京禄口国际机场   费海涛)

    参考文献: 

    1GB-T50378-2014《绿色建筑评价标准》S 

    2MH/T 5112-2016 民用机场航站楼能效评价指南S

    3MH/T 5033-2017《绿色航站楼标准》S