科技引领｜推动绿色低碳转型，促进机场可持续发展

在全球航空业面临环境挑战和技术创新的双重背景下，中国民航践行新发展理念，坚持以碳达峰、碳中和为引领，强调科技创新的战略支撑作用，并从技术、运行和基础设施建设等多个方面统筹推进行业绿色发展。民航西北院积极响应这一趋势，深入研究机场绿色低碳建设和运营的最新政策、技术进展及建设实践，旨在推动行业向绿色、低碳和可持续方向发展，为机场的绿色转型提供有力的理论支持和实践指导。

全生命周期绿色场咨询及设计服务，通过紧密围绕工程基本建设程序，把握机场建设的关键环节，从选址、规划、设计、施工到运行，逐步推进机场绿色低碳建设，确保各阶段协调高效实施。核心目标是通过全生命周期的绿色低碳建设，提升机场的整体竞争力与运营效益，实现环保目标的同时促进经济、社会与环境效益的平衡发展。通过科学的绿色规划与设计，保障机场在满足当前需求的基础上具备长远发展潜力，助力国家“双碳”目标的实现，并推动民航行业朝着更加低碳、绿色、可持续的方向发展。

图1-1  全生命周期绿色机场咨询及设计流程

为打造国内一流的高原生态绿色示范机场，新疆昭苏机场项目紧密围绕工程基本建设程序，精准把控建设过程中的关键环节，将生态绿色理念全面融入机场的全生命周期管理中。昭苏机场的生态绿色设计，从资源节约、环境友好、运行高效及以人为本四个方面展开，共涉及12个维度，涵盖16个单位工程，采取了60余项生态保护措施。

图1-2  新疆昭苏机场生态绿色设计措施

机场坐落于风景秀丽的巴勒克苏大草原，其东北方向约1公里处有一处泉眼，常年有泉水流出，形成了贯穿机场的精什克苏河。在这一背景下，机场的设计不仅考虑到了传统意义上的场外防洪截水体系和场内排水系统的规划，还创造性地将精什克苏河的河水从北侧引入机场，构建了一套独具特色的生态景观水系。

这一设计结合当地自然条件，营造出“绿草如茵、鱼水交融、溪流潺潺、动静相宜”的机场生态节点。天马湖、卵石水系以及缓坡草地等特色设计，不仅实现了雨水的收集、渗透和排放等功能，同时也展现了“海绵机场”的设计理念，为旅客提供了独特的视觉享受与舒适的出行体验。

绿色低碳建筑设计研究以建筑信息模型（BIM）技术为核心，通过建立精细化的能耗分析模型，仿真模拟建筑的风、光、热、声环境，优化建筑性能。该技术已成功应用于多个机场的空管大楼和航站楼设计中。通过对工程投资、运营成本、节能增效等多维度综合验算，确定技术经济最佳方案，为绿色低碳建筑理念在设计中的应用提供科学依据。

图2-1  西宁空管大楼BIM模型图（左）与设计效果图（右）

1. 中深层地岩热供热技术研究及推广应用

中深层地岩热供热技术是一种新型的低碳高效可再生能源供热技术。该技术自地下2500米至3000米的高温岩层中提取“免费”的热能，与传统供暖技术相比，运行费用可降低60%以上，碳排放减少70%以上，展现出显著的经济效益和环境效益。近年来，该技术在高效能源利用领域展现出广泛的应用前景和研究价值。

图3-1  中深层无干扰地岩热系统示意图

在兰州中川国际机场三期扩建项目中，该技术成功应用于总供热面积约4.2万平方米的飞行区保障设施区，设计采用7孔中深层地岩热换热井和高温水源热泵系统，全面满足供热需求。与常规供暖技术相比，该系统的运行费用降低了约63.5%。实现“零变更”投运及无人值守运行，这是继北京大兴国际机场之后，在全国范围内第二个采用该技术的机场项目，展现出良好的示范意义，为绿色低碳机场的建设提供了创新的能源解决方案，具备广泛推广价值。

图3-2  兰州中川国际机场中深层地岩热机房

2. 动态仿真模拟技术研究及推广应用

动态仿真模拟技术针对我国集中供暖地区支线机场的需求，研究低碳清洁供暖系统的优化设计。通过仿真模拟，结合供暖期气象参数、系统流量及设计供回水温度，动态修正设备性能，实时监测运行能耗，定量分析运行费用和碳排放等关键指标。基于模拟数据，优化主要设备选型和设计参数，因地制宜制定低碳供暖方案，减少系统全生命周期能耗和费用，实现节能降碳目标。

我公司立项的《“双碳”目标下支线机场低碳供暖设计及运行调控关键技术研究》科研项目，部分关键技术已成功应用于伊宁、固原等机场项目的方案设计，通过精准模拟和优化，提高了供热系统设计的可靠性和经济性，为绿色低碳机场建设提供了技术支撑，具有广泛推广价值。

机场智能微电网技术综合考虑安全配电、峰谷电价、光伏发电、负载及储能等因素，旨在优化机场能源结构，提升运营效益和投资回报。通过因地制宜地选择光伏和储能系统的最佳选址及容量配置，提升新能源自给、存储与消纳能力。同时，为支持绿色机场建设，满足民航机场充电设施发展需求，针对飞行区这一特殊封闭区域，基于国内大中型机场充电设施运行数据及新能源特种车辆的工况，建立以充电能耗为基础的数学模型，研究大型机场充电设施配置关键技术，为机场提供充电设施最佳布置方案和容量最优配置。以上技术已成功应用于西安咸阳、新疆伊宁、宁夏固原、中卫等机场项目的咨询及设计项目中。

图4-1  停车场光储充（上）及飞行区充电桩（下）

机场能源综合管理系统以绿色低碳理念为核心，通过整合能源供给、分配、消耗和管理，统一规划设计机场的供电、供水、供热等用能体系，实现精细化管控和动态优化。该系统采用智能化手段，全面监测、分析和控制能源使用，可显著提升管理效率，减少人力成本，并通过实时调控业务数据和环境参数，确保设备高效运行，进一步节能降耗，降低碳排放。该系统已成功应用于多个机场项目，不仅有效降低了运行和建设成本，还为机场绿色低碳建设提供了有效支撑。

图5-1  机场能源综合管理系统架构图

在民航行业面临环境挑战与技术创新的双重压力下，民航西北院积极响应绿色低碳转型的号召，在推动行业可持续发展方面迈出了坚实的步伐。从全生命周期绿色低碳机场咨询及设计，到航站楼绿色设计研究，再到低碳清洁供暖与智能微电网的应用，各项创新技术和解决方案不仅有效提升了机场的运营效率，还在减少碳排放、降低能耗、推动绿色转型方面发挥了重要作用。这些成果不仅为机场建设提供了切实可行的技术支撑，也为国家“双碳”目标的实现和绿色机场的建设提供了宝贵的实践经验。未来，随着绿色低碳技术的进一步推广应用，民航西北院将在迈向可持续发展的道路上继续贡献力量，助力行业向更加绿色、低碳的方向迈进。