绿色机场航站楼节能设计

袁佳秋

中国民航机场建设集团公司华北分公司北京100621

摘要：本文主要分析了绿色机场航站楼的节能问题，从我国机场绿色节能的需求出发，分析了节能设计的方法和具体的措施，希望能够为今后我国机场的节能设计提供参考。

关键词：绿色机场航站楼；节能；设计

前言

绿色机场航站楼的设计一定要明确其节能的方法和理念，进而通过分析航站楼的结构来合理的规划节能设计的思路和方案，最终落实到具体的设计工作中。

1、航站楼的设计理念

作为一项功能性的建筑工程，航站楼是对建筑的组织性、逻辑性、资源性的挑战。作为极为复杂的建筑形式，航站楼在设计上应不带一丝模糊和混淆，使用问题说明清楚，各功能清晰易懂，各路线明确指定。为了减少压抑感（这是现代机场最大的问题），航站楼应提供：1）安静的环境；2）公共地区的自然景观；3）空间和组织上的正确性；4.说明各项功能的使用图式（采用结构形式和灯光的处理）。5）由于机场航站楼服从于内部的变化和外部的发展，它们同时也为整体操作灵活而设计；6）局部或整体的可延展性，尤其表现在多方向的设计使主要空间和活动能在不影响整体运行的情况下而被改变；7）用多种可变通的方式说明清楚安全和保安细则。

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。因此针对不同围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、绿色节能技术在航站楼设计中的应用

在航站楼节能设计中，主要有两种节能方式，即被动式节能和主动式节能，下面对这两种节能方式进行具体阐述。

3.1航站楼被动式节能设计

被动式节能是指不需要利用任何能耗设备，建筑物本身可以充分利用自然来收集能量和储存能量，从而达到节能的目的。对于机场航站楼而言，主要就是要从地形、风速风向以及日照等方面来考虑被动节能，而气象、净空等条件在机场总体规划时已经被考虑进去，在此不做探讨。

3.1.1地形

一般来说，机场不会选择斜坡，但是不同的地表和海拔对航站楼的能耗影响也不相同。就海拔而言，气温会随着海拔的升高而降低，海拔相差100m的航站楼，其气温也相差0.6℃，这0.6℃将直接影响到航站楼内的空调温度调节；而且山脚和山顶由于散热速度不同，早晚温差相差较大，对位于山脚地区的航站楼，无论是炎热地区还是寒冷地区，都要特别注意夜晚降温所带来的影响，而临海临水区域对航站楼的影响与此基本相同。因此，为使航站楼达到最佳被动节能状态，地形因素是首先要考虑的重要因素。

例如，宝安国际机场新航站楼的设计师，来自意大利的福克萨斯在其设计的“大飞鱼”航站楼理念中，考虑到深圳山海环绕的地形，设计出适合这座城市独一无二的“大飞鱼”建筑。新航站楼外形设计像“蝠鲼”，犹如一条巨型飞鱼从海洋“冲”向天空。

3.1.2风速风向

飞机能否安全着陆与风速风向有着直接关系，因此在建设机场跑道时，一般都要全面了解机场所在地区全年的风向分布情况，这样既可以提高跑道的利用率，也可以有效降低航站楼及能源设备的闲置率，提高了风能的利用效率，实现了航站楼与整个机场的被动节能。在具体设计时，首先要考虑热量平衡，北方要采暖，而南方要隔热，如何有效利用风速风向，是采暖隔热更加有效且节能环保，需要在航站楼设计时下功夫，比如可以考虑用新风换热等被动式设计，使航站楼达到热量平衡，从而形成高效的风热循环，实现节能目的。例如，湖北省武汉天河机场三期T3航站楼采用冷水机组、板式换热机组及空调新风机组结合方式，取得了非常好的节能效果。

3.1.3日照

日照的被动式节能设计主要就是考虑航站楼的朝向和太阳辐射量。我国大部分地区处于北温带，因此应尽可能多地让太阳光入射到航站楼内，以便更多的太阳辐射被建筑物吸收，以此减少采暖设备的能耗；而对于少数夏季炎热的区域，为减少夏天空调的能耗，则应定量分析太阳辐射量，并合理预算航站楼朝向的经济性，必要时需要采取适当的隔热措施。

3.2航站楼主动式节能设计

主动式节能与被动式节能不同，需要利用各种机电设备组成主动节能系统，来收集、储存和转化能量，其目的是为了充分利用太阳能、风能以及生物能等可再生资源。航站楼的主动式节能涵盖面非常广，本文主要探讨智能控制、空调和照明等三方面的节能设计。

3.2.1智能控制

智能控制实际上是一种自动控制技术，是指系统在无人干扰的前提下，自主驱动智能控制器来监控目标。这种技术应用到机场能耗最大的电器设备中，将会最大限度地节约机场电能。比如对于航班业务量不大的机场场区照明而言，对路灯、景观、停车场和站坪泛光等照明设备，设置自动控制主干道、停车场等灯具的开关，对庭院和景观照明则选择时段来进行自动调光，将智能控制系统应用到电能控制方面，将能大大降低机场能耗。除了照明设备外，智能控制还可以应用到电梯、空调等各种设备当中，这样不仅能延长设备的使用寿命，还能最大限度节约能耗。

3.2.2空调

关于空调选型，一般都根据最大负荷来确定，而实际负荷在低谷时期只有设计负荷的1/5，如何使航站楼的空调实现最佳效能比，在设计时，需要根据航站楼的建筑特点和功能特性，合理选择冷热源以及蓄冷系统。

在选择冷热源时，可以积极发展太阳能空调，既环保又节约电能，而水源热泵虽然可以制冷、制热循环，换热率高，但由于回灌困难，在选择时需谨慎，另外还可以考虑土壤热源；在选择蓄冷系统时，可以参考和借鉴上海浦东机场T2航站楼的空调设计方法，即采用再冷式冷水蓄冷系统，这种蓄冷系统充分利用夜间用电低谷时制冷，并用冷水或者冰水储存起来在负荷高峰期使用，不仅可以降低运行费用，而且比传统的冰蓄冷系统更加节能。

3.2.3照明

在设计航站楼照明时，可以根据照明类别，结合航站楼自然采光特点设计主

要照明和辅助照明两种方式，营造更加灵活的照明效果。然后根据航站楼分区室内场所对照明的不同需求，科学选择高效灯具，并充分利用灯光强度和照射范围，合理设置照明效果。比如钢结构顶棚的航站楼由于其内顶棚不需要太高的平均照度，因此可以采用上遮光方式的灯具进行控制，为下面照度需求高的工作区提供足够照度，从而达到节省照明能耗的目的。

4、结束语

综上所述，随着我国绿色节能理念的推广，机场航站楼的绿色节能也成为了我国设计人员需要思考的问题，绿色机场航站楼节能设计的过程中，一定要深入分析其设计的方法和设计的对策，才能够确保设计更加合理有效，保证航站楼发挥节能、绿色的效果。

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