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机场是怎么设计出来的?添加时间:2023-08-06
基本流程是什么?与普通民建相比,有什么特别需要注意的地方?

茜姐!我不做结构好久了,请别再邀请我回答相关问题,谢谢!

p.s. 真想了解这个的话,我看你好像也在成都?把西南院机场组的人全部请出来吃个饭,有可能拼得出一个有意义的回答。

谢谢邀请,其实我感觉票数最高的回答已经非常详细了~

我其实只是个门外汉而已,虽然我曾一度与机场产生了一些微妙的缘分——在北规院实习的时候有幸跟着项目组参观到正在如火如荼建设中的北京新机场;在招聘季去考民航机场规划设计总院还拿到了offer。既然有被邀请,就斗胆在此跟大家分享下一个规划人眼中机场是怎么设计出来的吧:

首先,机场设计是绝对的垄断性行业,具有机场设计甲级资质的设计单位很少,就民用机场而言,民航机场设计集团几乎是一览天下的局面……

其次,机场设计包括前期机场的勘测选址、机场规模预测(根据城市发展需求预测机场吞吐量,留足发展空间;像北京的新机场就是为了应对日益增长进出港客流及京津冀协同发展的需要)、机场总图规划设计(像我这种学规划的以后主要是做这个;还有的学校专门有这个专业)、机场建筑设计(包括航站楼、配套用房等等,这部分可以与建筑设计单位合作设计完成)、机场跑道设计(包括混凝土、结构等等)、各项设施配套规划(水、暖、电、消防、安全等)等等。

最后,在未来的发展中,机场设计也具有无限新的可能性,可能也会融入很多新的城市规划、城市发展的理念:在我面试的时候民航机场建设总院的一位主考官曾提出希望将“小街区、密路网”的理念应用于机场建设中,我当时给出的回答是可以主要应用于航站楼的建设,尤其是利用小街区来布置购物体验区和休憩区——以首都机场T3航站楼威力,可以有效减少旅客因为前往登机口的步行距离过长带来的疲惫和无聊感,同时也可以增加购物消费的可能,促进机场商业发展。

——————————————————新机场设计漫谈—————————————————

我曾有幸跟随北规院北京消防规划项目组实地考察了北京正在兴建的新机场建设工程,也对机场设计有了更为直观的认知:在北京大兴区和河北固安县交界区的一片一望无际的平地上,我们戴上安全帽爬上瞭望台向下俯瞰,眼前新机场巨大的地基和矗立的钢架十分之壮观。

“ 在现场指挥的带领下,记者爬上镂空的瞭望台,工地景象尽收眼底:27根黄色塔吊凌空站立,俯视着从地面探出约一楼高的钢筑结构,戴着黄色安全帽的工人们散步在各处“钢筋笼子”中,那“叮叮当当”的声响便是出自他们之手。如果把航站楼比做一个巨人,很明显,现在工人们正在搭建这位巨人的坚硬“骨骼”。 ——《北京晚报》

北京新机场效果图 来源:网络

北京新机场设计之初,便设计出两个“世界首次”:上下双层到达与出发通道;高铁站在航站楼内部穿过。

“双层到达与出发能给旅客带来哪些便利?据机场建设指挥部指挥长助理朱文欣介绍,新机场的旅客大厅设计结构为:一层是国际到达,二层是国内到达,三层是国内出发,四层是国际出发。“以旅客出发这两层举例,每一层的大门外都有马路接入,也就是说,当你决定来机场乘坐国际出发航班时,可以请出租车司机直接进入我们设在四层的马路,停在四层大门之外,然后您直接在这一层办理值机,不需要再从一楼爬上四楼;同样地,如果您想乘坐飞往国内的航班,也可以直接让司机把车停在三层门外。这样不仅方便旅客办理值机,也能通过双层通道大幅度缓解航站楼前的交通拥堵。”——《北京晚报》

因此未来大城市尤其是承载庞大客流吞吐量(终期吞吐量达1.3亿人次以上)的机场在规划设计时,不仅仅要考虑机场自身的功能布局、交通组织、设施配置,更要考虑与周边的协调。以北京新机场为例,其地理位置已决定其不仅仅是服务于北京一地的机场,更是服务于京津冀都市圈、辐射全国的超级交通枢纽,因此在到达与出发,交通换乘等方面要进行突破与创新,为旅客们提供便捷的交通体验;同时,除了基本的功能配套,安全方面的设计也是另一大重点要素;在消防、人防等方面,除了机场自身的整体规划设计,还纳入同京津冀三地的整体安全系统布局中区进行统筹考虑。


北京新机场规划平面图 来源:网络

其实机场就是个小世界,在设计的过程中也需要各种工种的配合,当然与普通民建相比会有更高的要求,也会充满挑战。

我是做机场飞行区和总规。就是规划设计和飞机运行相关的内容,跑道、快滑、平滑、联络道、停机坪、消防、维修、货运、助航灯光等。

规划之前要先选址,在业主要求的几个地点(大多是偏远的郊区,也可能是农田也可能是山地,尽量不占用田地)反复多次勘探,看超高建筑物,风向,鸟情,买地图(绝对精确的地图)分析,上会,淘汰几轮确定一个地址。

一个总规的敲定是十分酸爽的,拿出方案要和国资委、民航局、市政府或者省政府讨论,如果是北京的机场还要去北京规划委员会讨论。我曾经因为北京首都机场某计划(未实施)开了十几次会最后没确定的。最得罪不起而变化多端的就是空军大大。空域不由人啊不由人。地上要躲人,人多了又危险且拆不起,怕气候不好风力太强,还怕气候环境宜人吸引鸟。

什么都适宜了怕挡了空军大大的道,空域图在部队看过不能拍照和带出,属机密。天上好几大块都是空军的,训练区、飞行情报禁区、临时军事活动区林林总总,一些缝隙给民航飞,好怕怕被抓走……

总之机场设置不能碍空军的事,北部战区、中部战区这些我可没说过哈

要讨论好久才能敲定,一个机场是集体智慧和集体审美国家制度的体现,个人干扰不了

虽一直做机场的设备,多少了解一些,借高人的贴子回复一下,侵删!

[机场]比你想的复杂的多

原创 2016-03-02 宗一鸣

机场工程是个超级复杂的工程

机场工程包括很多方面,一般的将规划运营归为一类,这是偏软的一面,同时又会将设计建设与检测归为一类,这又是其硬的一面。作为一门综合学科,其分类繁复只言片语难以盖全,因此就将机场工程按照软、硬分为两类向大家简介。

首先,对于偏软的方面则有大有小,大的方面包括机场位置与经济、周边的的关系,比如机场与周边的地铁空地协同还有机场与各类城市经济圈的联系,小的方面包括机场滑行道系统的优化、飞机净空规划还有节能减排。、而硬一些的主要是数字机场、道面检测与监测、道面不匀沉降处理、道面传力杆布设等等。

如果坐过飞机会发现飞机的航站楼设计方案与高铁站、地铁站非常接近,这是为什么呢?这是因为不论是高铁还是地铁都需要面对人流密集场所的应对方案,而机场设计就为前者提供大量的参考依据与设计经验。

但是,中国的机场起步较晚,大部分是改革开放后民用航空业空前发展之后才开始兴建的。当时的技术标准都不是很成熟,基本上都是照搬国外的设计案例与规范,对于个别门类的翻译即使与尝试相左艺不敢斧正,说的俗套问题设计人员都怕出问题。

随着机场的扩建和机场数量的增加设计经验越来越丰富。有资质的的设计集团(机场建设集团公司"建总“)开始针对以往与国外的设计经验做出调整,其设计规范与标准也逐步的脱离国外的影响。

对一个机场来讲,一般来说跑道修建的投资占整个机场投资的一半。对于科研单位会针对机场在运营期间出现的各种问题开展科研活动,例如优化滑行道快滑道的设计,净空评价(与空管相当),还有道面结构评测、数字化机场、道面病害等。

跑道设计一般为了防止道面过早损坏,会采取过度保守的设计方法,其道面板的厚度能达到45公分甚至达到50公分。当然,如果厚就能解决问题,那机场的场务部门可以缩编了。过厚道面板也会造成各种问题,比如跑道在高温热流冲击下破裂,还有疲劳作用下的断板的问题,最重要的是昂贵的造价问题。

跑道长度的长短主要受制于飞机的起飞长度,一般来说气压越低所需长度越长,当然这也和飞行区的级别有关系级别越高的机场跑道也就越长。

北京新机场设计图,我们可以看到采用了放射式廊桥,共有五个指廊,两个跑道。

感谢@李屹 提供邦达机场的图。跑道长度与海拔关系:就是海拔高,空气密度低引起推力的降低。邦达机场其跑道长度达到了五公里,想一想起飞就可怕,那个地方还有冻土。一般的枢纽机场跑道在两公里以上,一般的航空公司运行的机场都在2600m以上。

中国第一个在冻土上的机场,运用了挖去法基本将容易发生冻融土体挖去。但是这样方法虽然“霸道”但是并不适合所有的冻土机场。

下面是机场分类

我国机场分类如下:枢纽机场、干线机场、支线机场,有地区枢纽机场像长水机场、天津滨海国际机场,这样的机场一般都有国际航班,还有些有国际不定期航班,因此还有按照航班类别的分法,有国内航班、地区航班(飞往港澳没有台之类的),对于台湾我们将其来往的航班称为国内航班(很重要)。

中国的运输机场都是根据机场跑道长度与宽度进行划分,长度与飞机需要起飞的滑跑距离有关,而宽度则有两个指标,一个是飞机机翼翼展的宽度、一个是轮距

据此,就把机场分成了几个等级,然后根据这些飞行等级,又对机场进行进一步划分为区域枢纽型、国际型等等。这四种级别对应的起降飞机如下表示: 4F就已经可以起降A380了但是,这不是绝对的,在一些特殊状况下4E级机场可以减载起降A380这样的机型。只说主跑道参数是相对片面的,通用和支线,航线备降、缓冲区、夜航盲降等等决定了各类机场服务对象。

剩下就是就当科普了,各位看官凑合看国内的机场级别:



大家可以在里面找找的你们附近有啥大机场没?

3200*45其中这只是4E以上的级别,提一句一般的超过1800m的跑道都不在做分类都是4这个级别。

为了凸显跑道与海拔的关系,我这是找到的资料:

资料有点老,大家凑合看哈

更正一下,XIY已经4F,现在是昆民长水机场巫家坝已经停了.

大家看到不管中国还是国外机场都有在经济不太发达的地区,因为这是国家战略的考虑,所有的机场基本上都有准军事性质的,尤其在航空管制严格的中国。

近些年来才将通用航空的空域(3000m一说1000m)开放,未来通用航空业将会有很大的发展。

总之航空运输是国家交通运输中十分重要的环节,往往在关键的时候可以起到十分重要的作用尤其是在救灾的时候,比如玉树地震时候,就是他们的机场帮了大忙,当时地面交通瘫痪,只有飞机可以进去。同时将货物带进去,将伤员带出来,传达信息起到了十分重要的作用,功不可没,任务结束后国家将那个机场的灯光系统进行了升级,现在那个机场的设施已经在国内排的上号了。

最后回归主题放几张离奇机场的图片

这个机场最牛的地方主要是他的滑行道桥,其实就以现在的建造技术这不算啥,飞机的载荷主要是突然地冲击载荷比较剧烈,主要还是横向的(沿着滑行跑道方向),但是这样长度滑行道桥毕竟比较少见。

这样的机场其实应该需要避免,实在是太危险了,现在规划机场绝对不会这样规划,现在规划机场都会考虑到很多问题,比如城市经济圈,噪音污染啊,一般的会离市中区30公里左右,当然有的机场想邦达、贡嘎机场都达到了100公里以上,毕竟地广人稀。这是现在机场规划研究的一些问题

机场规划还有很长的路要走,目前中国的这一切还都是刚刚起步,但是民用航空业确实是一个朝阳产业。随着经济的发展,中国的大家机场会越来越多,由于刚刚起步经验不足,处理问题上犯了诸多的错误,但是,这些问题逐步改进,相信日后一定能够更好。这是昆明的长水机场,以后会是中西部的交通枢纽。

经知友指正昆明的巫家坝机场已经不再使用了,现在使用的是长水机场

这就是长水机场,可以清楚的看到指廊,停机坪啥的,现在的地图真强大。。。。。

这个图很好地反映了昆明长水机场滑行道布置方式,与跑道平行的平行滑道(主滑行道)斜着的是快滑(联络滑行道的一种),还有进出口滑行道,整个滑行道系统都十分讲究。这个滑行道与跑道的间距一般是不变的(在垂直于跑道的滑行道上等待进跑道起飞飞机的机头、或在快速脱离道上等待的最大飞机的机尾,必须要能和正在跑道上起飞滑跑的最大飞机以及在主滑上滑行的最大飞机机翼翼尖保证安全距离,联络道如何布置(位置、间距)几个主滑行道等等,都需要严谨的规划否则会导致飞机在机场滞留时间延长。

那个讲了一大堆枯燥的,这是飞机在滑行道的运行方式,当然是这只是方式之一。

其实正常来讲飞机起飞时时不经过快滑的,本人当时不知道,这个图就当示意了,主要是(那个垂滑不好画),也有同学说快滑可以起飞。经过计算后,如果满足起飞性能,是可以从快速滑行道进跑道起飞的,这叫intersection departure。

灯光系统

其实这个灯光系统也是非常的费钱的

其实晚上看起来是这样的

这个灯光的间距一般是三十米,这是保证飞行员在高速飞行时看到的灯光程线型很连续,那个灯光布置在机场跑道前端800m其实晚上看起来很壮观的。

那个各一个亮一个是在指示飞机转弯啥的,都是地面人员指导的,由地面引导,进入廊桥啥的供乘客上下啥的。这是机场的灯光控制。

机场设计

作为今天晚上的最后一个活动跟大家介绍下飞机到面的设计部分以起到助眠的作用。

机场道面设计与公路水泥路面的设计方法相似,都是按照弹性小挠度薄板理论进行设计。其设计流程都是首先确定设计机型(公路就是根据标准轴载),然后根据初始厚度确定相对刚度半径,最后根据格子图以底部弯拉应力作为控制指标对路面结构厚度进行设计,当热会有一定的修正(温度、疲劳以及传荷载能力)将轮印画在透明纸上印在一个板边弯矩图上数格子,把轮子印在那个密集的地方就行

最后,将格子数结合刚度半径啥的一气乱算最后用底层弯拉应力校核强度,基本靠谱,但是计算相当保守。

有过设计经验同学肯定会疑问那个数格子是什么原理,其实就是有限元解法,不过他把各种工况提前算好然后统一到一个图上,因为那时候有限元计算不方便,所以采用这种解法。

随着计算机的发展,FAA美国联邦民航管理局也就就是美国的民航局,现在已经将FEM法引入到道面设计中去了,并采取类似pkpm方法进行计算。

看来我们的规范还有很长的路要走。。。

一个机场项目到底有多复杂呢,展开说很难,面有一个目录。







上面是我们编撰的昆明长水机场的编辑目录,下面是昆明机场建设大事记,昆明机场1998年立项,2012年启用。大家感受一下。




























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