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我國民航機(jī)場十年科技創(chuàng)新綜述

時(shí)間:2020年01月08日   來源:

民航是戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),在國家開啟全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化強(qiáng)國的新征程中發(fā)揮著基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性作用。建設(shè)民航強(qiáng)國,既是更好地服務(wù)國家發(fā)展戰(zhàn)略,滿足人民美好生活需求的客觀需要,也是深化民航供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,提升運(yùn)行效率和服務(wù)品質(zhì),支撐交通強(qiáng)國建設(shè)的內(nèi)在要求。

在過去十年來,在民航局的領(lǐng)導(dǎo)和大力支持下,以中國民航機(jī)場建設(shè)集團(tuán)(有限)公司為主力軍的機(jī)場科技創(chuàng)新者們,積極進(jìn)取,在機(jī)場建設(shè)和科技創(chuàng)新方面取得了巨大的成果。

如今,我國民航機(jī)場科技創(chuàng)新正由量的積累轉(zhuǎn)向質(zhì)的飛躍,從點(diǎn)的突破轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能力的提升,一系列的新理念、新技術(shù)、新方法、新標(biāo)準(zhǔn)、新產(chǎn)品正在深刻影響著行業(yè)發(fā)展的方方面面。盤點(diǎn)回顧過去十年來的成就與不足,以使我們更好地創(chuàng)新研究,做出更大的成績。

1、十年來所取得的重要科技成果

十年來,民航機(jī)場科研工作者,圍繞民航機(jī)場建設(shè)與運(yùn)行管理中的難點(diǎn)與重點(diǎn),結(jié)合緊密結(jié)合工程實(shí)際,依托重大工程項(xiàng)目,開展了關(guān)鍵技術(shù)、集成技術(shù)和創(chuàng)新性技術(shù)的研究,如機(jī)場規(guī)劃與運(yùn)行的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、規(guī)劃輔助決策支持系統(tǒng)、場道瀝青關(guān)鍵技術(shù)、道面檢測技術(shù)、復(fù)雜巖土工程技術(shù)、工程材料技術(shù)、綠色機(jī)場等,取得了可喜的成果:

——形成了以系統(tǒng)檢測為手段、綜合評價(jià)與實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)、綜合研究為核心的機(jī)場瀝青道面關(guān)鍵技術(shù)研究體系;

——圍繞大型復(fù)雜機(jī)場的安全、高效運(yùn)行,研究機(jī)場選址決策、規(guī)劃設(shè)計(jì)驗(yàn)證和運(yùn)行管理關(guān)鍵技術(shù),形成了機(jī)場運(yùn)行的系統(tǒng)建模、仿真分析和輔助決策支持為核心的研究體系;

——形成了以試驗(yàn)檢測為基礎(chǔ)、穩(wěn)定計(jì)算為手段、綜合分析為核心的機(jī)場復(fù)雜巖土工程研究特色;

——形成了以綠色理論為基礎(chǔ)、系統(tǒng)分析為核心的綠色機(jī)場研究特色;

——形成了以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)、以強(qiáng)度質(zhì)量穩(wěn)定與耐久性為核心的機(jī)場工程新材料與新技術(shù)研究特色。

機(jī)場規(guī)劃仿真技術(shù)、場道工程新技術(shù)、復(fù)雜環(huán)境下的機(jī)場巖土工程技術(shù)、機(jī)場數(shù)字化技術(shù)、工程檢測技術(shù)、新型環(huán)保工程材料、綠色機(jī)場等方面取得了可喜的成果,其中部分成果達(dá)到了國際先進(jìn)水平,部分成果實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)化和工程化,并逐步向產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)。

機(jī)場規(guī)劃仿真技術(shù) 采用以系統(tǒng)建模、仿真模擬、輔助決策為核心的機(jī)場規(guī)劃方法,科學(xué)、精準(zhǔn)評估復(fù)雜機(jī)場規(guī)劃方案的可行性,評估方案所能產(chǎn)生的運(yùn)行效率和環(huán)境效益,確定機(jī)場運(yùn)行中可能存在的技術(shù)瓶頸,規(guī)避潛在沖突和風(fēng)險(xiǎn),為方案優(yōu)化提供有效數(shù)據(jù)支持。

機(jī)場障礙物評估系統(tǒng) 自主開發(fā)了機(jī)場多跑道障礙物評估系統(tǒng),并運(yùn)用于場四、五跑道構(gòu)型研究、新機(jī)場選址、新機(jī)場戰(zhàn)略規(guī)劃等項(xiàng)目的跑道構(gòu)型研究和凈空分析中,顯著提高了機(jī)場規(guī)劃效率。

瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA)技術(shù) 機(jī)場建設(shè)集團(tuán)是我國民航機(jī)場最先開展瀝青道面技術(shù)研究和應(yīng)用的單位,首次在國內(nèi)機(jī)場開展了瀝青道面SMA技術(shù)研究,由此引領(lǐng)該技術(shù)在全國機(jī)場建設(shè)中的廣泛應(yīng)用,已成為機(jī)場道面加蓋技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化方案之一。迄今為止,中國民航是國際上第一個(gè)建設(shè)改性瀝青SMA道面的國家,也是目前在國際上擁有SMA跑道數(shù)量最多的國家,總數(shù)占全球總量的60%以上。美國國家瀝青技術(shù)協(xié)會在其研究報(bào)告中稱“China is the leader of SMA used in airfield”(中國是SMA技術(shù)在機(jī)場應(yīng)用的領(lǐng)先者)。

機(jī)場滑模攤鋪技術(shù) 民航科技創(chuàng)新引導(dǎo)資金重大專項(xiàng)“基于長壽命運(yùn)行的機(jī)場水泥道面現(xiàn)代化建設(shè)成套技術(shù)研究”(MHRD20130109)的研究成果使滑模攤鋪技術(shù)在中國機(jī)場工程建設(shè)中首次獲得成功應(yīng)用,已逐漸為機(jī)場道面工程界所接受,并將推進(jìn)我國機(jī)場道面建造技術(shù)的升級。

機(jī)場巖土工程技術(shù) 多項(xiàng)機(jī)場高填方,以及軟土、永凍土、濕陷性黃土、紅粘土和膨脹土等特殊土地基處理研究課題的多項(xiàng)科研成果,解決了機(jī)場建設(shè)中的巖土工程關(guān)鍵技術(shù)問題。其中,大面積軟土地基處理研究的成果在浦東、虹橋、杭州、福州等機(jī)場建設(shè)中獲得運(yùn)用;在機(jī)場建設(shè)中提出了高填方“三面一體”理論及其配套技術(shù)體系,其研究成果在貴陽、九寨、重慶、成都、呂梁、承德等機(jī)場工程建設(shè)中獲得運(yùn)用。

機(jī)場工程數(shù)字化技術(shù) 自主建立了機(jī)場工程建設(shè)質(zhì)量數(shù)字化監(jiān)控技術(shù)系統(tǒng),自主開發(fā)、推廣應(yīng)用了國產(chǎn)化儀器設(shè)備,打破了國外技術(shù)壟斷,并取得多項(xiàng)自主知識產(chǎn)權(quán)。其成果在成都、桂林、海口、達(dá)州等機(jī)場工程建設(shè)中獲得了運(yùn)用。尤其是在成都新機(jī)場建立了基于云GIS技術(shù)架構(gòu)的數(shù)字化施工監(jiān)控系統(tǒng),在國內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了對全場500多臺多類型施工機(jī)械的全方位、立體化監(jiān)控,對保證工程質(zhì)量和工程進(jìn)度、節(jié)約工程造價(jià)具有重要的推動作用。

機(jī)場道面檢測技術(shù) 已建立了成套技術(shù)檢測與評價(jià)體系,完成了行業(yè)技術(shù)規(guī)范的研究、編制。完成了國內(nèi)(含港澳臺地區(qū))外100余個(gè)機(jī)場共計(jì)200余項(xiàng)道面檢測與評價(jià),積累大量的檢測數(shù)據(jù)。

機(jī)場工程新材料 自主開發(fā)了綠色高性能聚羧酸、抗車撤劑和融雪除冰等工程材料。自主研發(fā)的世界上首個(gè)適合機(jī)場道面干硬性混凝土的聚羧酸類減水劑高分子材料,整體提高了機(jī)場混凝土道面質(zhì)量穩(wěn)定與耐久性,研究成果已在呂梁、天津、承德、鄭州、重慶等國內(nèi)十余個(gè)機(jī)場工程中應(yīng)用;自主開發(fā)的瀝青道面抗車撤劑材料,其研究成果在安哥拉機(jī)場等國內(nèi)外機(jī)場工程中得到應(yīng)用,初步實(shí)現(xiàn)了民航行業(yè)“走出去”戰(zhàn)略,取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果;自主研發(fā)的高耐久高抗裂新材料技術(shù),在哈爾濱機(jī)場站坪和高架橋工程中獲得運(yùn)用;自主研發(fā)的碳纖維格柵道面自融雪材料,在北京新機(jī)場和哈爾濱機(jī)場等機(jī)場工程中獲得應(yīng)用。

綠色機(jī)場 首次在世界上提出了綠色機(jī)場理念,積極引入先進(jìn)國家的綠色機(jī)場建設(shè)技術(shù)與經(jīng)驗(yàn),初步在行業(yè)構(gòu)建了綠色機(jī)場建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)體系框架,形成了行業(yè)首批綠色機(jī)場標(biāo)準(zhǔn)。相關(guān)成果已應(yīng)用于昆明新機(jī)場、北京新機(jī)場、成都新機(jī)場、青島新機(jī)場等,并將為我國“十三五”綠色機(jī)場建設(shè)提供標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)和技術(shù)支撐。

同時(shí),深入研究了“四型機(jī)場(平安機(jī)場、綠色機(jī)場、智慧機(jī)場、人文機(jī)場)”的內(nèi)涵、外延、關(guān)鍵指標(biāo)(體系)、落地舉措等,已應(yīng)用于北京新機(jī)場的工程實(shí)踐中。

機(jī)場航油工程技術(shù) 成功研發(fā)的機(jī)坪管線和油罐罐底感應(yīng)電纜測漏系統(tǒng)、大口徑DN700浮動出油裝置、三點(diǎn)取樣橇裝設(shè)備研發(fā)、視窗式質(zhì)量檢查罐以及先進(jìn)的自控系統(tǒng),已在青島新機(jī)場、成都新機(jī)場工程建設(shè)中獲得應(yīng)用。研發(fā)的通用機(jī)場橇裝式加油設(shè)備在永州機(jī)場投入使用,得到一致好評,填補(bǔ)了國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品的空白。

2、服務(wù)國家與解決民航安全與發(fā)展重大關(guān)鍵問題等方面的貢獻(xiàn)

在多年的發(fā)展歷程中,通過技術(shù)創(chuàng)新和工程實(shí)踐,創(chuàng)造了一批優(yōu)秀工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目,獲得了多項(xiàng)國家及省部級科技進(jìn)步獎(jiǎng),為民航機(jī)場工程建設(shè)解決重大或關(guān)鍵技術(shù)問題做出了卓越的貢獻(xiàn)。

(1)標(biāo)準(zhǔn)編制

中國民航機(jī)場建設(shè)集團(tuán)有限公司,率先引進(jìn)了國際民航組織的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),承擔(dān)了80%的國家、行業(yè)機(jī)場工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研究和編制,引領(lǐng)了中國機(jī)場建設(shè)和發(fā)展。

(2)機(jī)場規(guī)劃設(shè)計(jì)

在國內(nèi)北京新機(jī)場、成都新機(jī)場、深圳機(jī)場等機(jī)場自主開展了大型樞紐機(jī)場運(yùn)行仿真模擬研究。通過仿真,提供可行的優(yōu)化方案,可在保證安全的前提下,大大節(jié)約建設(shè)投資或運(yùn)行成本,同時(shí)會提高旅客的舒適性感受。

(3)機(jī)場飛行區(qū)道面建造技術(shù)

完成了機(jī)場道面石灰穩(wěn)定土壤、耐高溫瀝青混凝土道面、無脹縫跑道等研究,并在國內(nèi)機(jī)場工程建設(shè)中獲得了廣泛應(yīng)用。

首次在國際上研究機(jī)場SMA(瀝青瑪蹄脂碎石混合料)道面的設(shè)計(jì)與施工工藝,并在北京首都機(jī)場東跑道獲得應(yīng)用,建成國際上第一條改性瀝青SMA跑道,意義重大,影響深遠(yuǎn)。已成為中國民航機(jī)場瀝青道面技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化面層,國際民航組織已將其納入標(biāo)準(zhǔn)體系。在此基礎(chǔ)上,研究并實(shí)施了嚴(yán)寒地區(qū)抗開裂技術(shù)、炎熱地區(qū)抗高溫技術(shù)、高原機(jī)場防紫外線老化技術(shù),解決中國不同氣候條件、不同地理位置下瀝青道面建設(shè)技術(shù),形成了“檢測-實(shí)驗(yàn)-研究-設(shè)計(jì)-監(jiān)測”不停航施工一條龍加蓋技術(shù)體系,有力地支撐航空運(yùn)輸業(yè)的快速發(fā)展,形成了國際領(lǐng)先優(yōu)勢并推廣至新加坡、港澳臺等國家和地區(qū)。

多年來,以其研究成果與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),結(jié)合工程繼續(xù)開展了多項(xiàng)瀝青道面研究,有效解決了瀝青道面工程中的關(guān)鍵技術(shù)難題,已形成“檢測-實(shí)驗(yàn)-研究-設(shè)計(jì)”成套技術(shù)研究與服務(wù)體系。

研發(fā)了具有中國特色的機(jī)場水泥道面現(xiàn)代化建造技術(shù)——滑模攤鋪技術(shù),徹底改變了我國機(jī)場道面建設(shè)生產(chǎn)方式已落后國際先進(jìn)水平數(shù)十年的技術(shù)現(xiàn)狀,促進(jìn)了機(jī)場建設(shè)模式升級,提高機(jī)場道面設(shè)計(jì)、施工的整體技術(shù)水平,形成新的產(chǎn)業(yè)格局,實(shí)現(xiàn)我國機(jī)場建設(shè)的現(xiàn)代化飛躍,并在北京新機(jī)場、鄭州等機(jī)場建設(shè)中得到初步應(yīng)用。

在世界范圍內(nèi)首次攻克了天津機(jī)場第二跑道80萬平米超大面積道面全冬期施工的重大技術(shù)難題,其成果填補(bǔ)了我國機(jī)場大面積冬季施工領(lǐng)域的技術(shù)空白,達(dá)到國際先進(jìn)水平。為兌現(xiàn)中國政府如期竣工的承諾及在我國組裝的首架空客A320飛機(jī)按期交付做出了貢獻(xiàn),為我國寒冷地區(qū)及高寒高海拔地區(qū)機(jī)場建設(shè)提供了借鑒。

在國際上首創(chuàng)自融雪道面技術(shù),采用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的熱導(dǎo)管技術(shù)將土壤溫度自動傳遞至道面用于融化冰雪,在北京新機(jī)場建成國際上第一個(gè)自融雪道面工程,實(shí)現(xiàn)零污染、零排放,可以大幅提高冰雪條件下機(jī)場安全運(yùn)行能力,減少航班延誤。

(4)機(jī)場巖土工程技術(shù)

開展了機(jī)場大面積軟土地基處理、高填方工程技術(shù)的研究和實(shí)踐,獲得了多項(xiàng)國家、行業(yè)重大科研項(xiàng)目的支持,取得了多項(xiàng)民航科技進(jìn)步獎(jiǎng),并建立了系列行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

首次在康定、稻城機(jī)場開展了高高原、冰磧土工程地質(zhì)環(huán)境下的機(jī)場建設(shè)技術(shù)研究和工程實(shí)踐,為我國類似環(huán)境條件下的機(jī)場建設(shè)提供了借鑒。

首次在漠河機(jī)場開展了永凍土機(jī)場建設(shè)技術(shù)研究和工程實(shí)踐,攻克了高緯度連續(xù)多年凍土區(qū)域建設(shè)機(jī)場的世界性難題,為我國類似環(huán)境條件下的機(jī)場建設(shè)開辟了先河。

(5)機(jī)場工程新材料

自主研發(fā)了世界上首個(gè)適合機(jī)場道面干硬性混凝土的聚羧酸類減水劑高分子材料,整體提高了機(jī)場混凝土道面質(zhì)量穩(wěn)定與耐久性,填補(bǔ)了高性能減水劑材料在我國機(jī)場工程材料領(lǐng)域的技術(shù)空白,達(dá)到國際先進(jìn)水平,獲得民航科技進(jìn)步二等獎(jiǎng),研究成果已在呂梁、天津、承德、鄭州、重慶等國內(nèi)十余個(gè)機(jī)場工程中應(yīng)用,全面實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。

(6)機(jī)場道面檢測技術(shù)

建立了中國機(jī)場道面檢測與綜合評價(jià)體系,為機(jī)場道面結(jié)構(gòu)安全與運(yùn)行評價(jià)提供了技術(shù)支撐,已完成國內(nèi)100多個(gè)機(jī)場、200多項(xiàng)道面檢測項(xiàng)目。

(7)綠色機(jī)場研究與實(shí)踐

結(jié)合昆明新機(jī)場建設(shè)開展了綠色機(jī)場研究和實(shí)踐,在世界上首次提出了綠色機(jī)場理念及基本內(nèi)涵,建立了綠色機(jī)場建設(shè)指標(biāo)體系和評價(jià)方法,研究編制了首批綠色機(jī)場標(biāo)準(zhǔn),為中國乃至全球綠色機(jī)場建設(shè)提供了示范,并在北京新機(jī)場、成都新機(jī)場、青島新機(jī)場等獲得了推廣。

(8)機(jī)場工程數(shù)字化技術(shù)

在北京大興機(jī)場飛行區(qū)工程首次試用后,首次在成都新機(jī)場全面開展機(jī)場數(shù)字化技術(shù)的研究和應(yīng)用,為機(jī)場工程建設(shè)質(zhì)量的全過程監(jiān)控提供了最佳解決方案,促進(jìn)了傳統(tǒng)、平面管理模式向先進(jìn)、立體管理模式的跨越,推動了機(jī)場建設(shè)管理的精細(xì)化和智能化。

(9)技術(shù)與學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)

通過大量研究總結(jié)凝練了多項(xiàng)具有中國特色的機(jī)場工程技術(shù)方法和創(chuàng)新理念,或提供了系統(tǒng)的技術(shù)方法,或突破傳統(tǒng)理念提出新的理論并通過實(shí)踐驗(yàn)證,或提出新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),為中國民航機(jī)場建設(shè)以及建立新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范奠定了基礎(chǔ)。

機(jī)場空-地一體化規(guī)劃設(shè)計(jì)方法

在機(jī)場規(guī)劃設(shè)計(jì)中,統(tǒng)籌考慮空中及地面影響因素,實(shí)現(xiàn)空-地運(yùn)行銜接順暢、空-地容量匹配、空域規(guī)劃與飛行區(qū)地面布局協(xié)調(diào)。在機(jī)場規(guī)劃中,借助計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)對機(jī)場空、地運(yùn)行實(shí)施仿真模擬驗(yàn)證評估,進(jìn)而優(yōu)化調(diào)整設(shè)計(jì)方案,最終實(shí)現(xiàn)機(jī)場設(shè)計(jì)方案的高效運(yùn)行,滿足規(guī)劃需求。

高原與高高原機(jī)場工程技術(shù)

高原機(jī)場(海拔高度在1500m以上)與高高原機(jī)場(海拔高度在2438m以上)建設(shè)關(guān)系社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展與國防安全建設(shè)大局。由于我國地理特征與民航發(fā)展布局需要,我國的高原與高高原機(jī)場普遍坐落在風(fēng)景優(yōu)美的旅游景區(qū),伴隨十分復(fù)雜的高寒氣候條件,地形條件環(huán)境復(fù)雜,生態(tài)脆弱,多為高填方工程,機(jī)場周邊基本沒有成熟完善的市政配套,規(guī)劃設(shè)計(jì)與建設(shè)在國際上可參照借鑒的經(jīng)驗(yàn)相對較少。針對高原與高高原機(jī)場工程建設(shè)與運(yùn)行中的問題開展了大量研究,攻克了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)課題,包括基于飛機(jī)起飛性能適航性的高原機(jī)場設(shè)計(jì),高寒高填方工程設(shè)計(jì),高海拔、低氣溫與低氣壓條件下的污水處理技術(shù),以及高原機(jī)場可再生能源利用等,為我國民航高原與高高原機(jī)場建設(shè)與運(yùn)行提供了技術(shù)保障。

機(jī)場高填方“三面一體控制論”

為了解決機(jī)場高填方工程中的一系列工程技術(shù)問題,結(jié)合大量的工程實(shí)踐,在分析歸納高填方機(jī)場基本環(huán)境、高填方變形機(jī)理和基本工程問題的基礎(chǔ)上,提出并建立機(jī)場高填方工程的“三面一體控制論”?!叭嬉惑w控制論”的核心是:機(jī)場高填方工程是一個(gè)系統(tǒng)工程,是一個(gè)由土石方混合體共同構(gòu)成的、不同部位承載不同工程功能的復(fù)合系統(tǒng),其工程形態(tài)主要由“基底面”、“臨空面”、“頂面”和“填筑體”(如下圖)四個(gè)要素構(gòu)成的“三面一體”。其中“基底面”包含有軟弱層的原地基、填挖交界過渡段及道基頂面等范疇的抽象面,“體”包含不同部位承載不同功能的填筑體。機(jī)場高填方系統(tǒng)的沉降變形特征、安全穩(wěn)定性、工程滿足功能需要的程度受“三面一體”的控制。機(jī)場高填方工程的“三面一體控制論”在指導(dǎo)國內(nèi)機(jī)場高填方工程建設(shè)、制定行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等方面發(fā)揮了積極作用。該行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)被國家列為向“一帶一路”區(qū)域推薦的標(biāo)準(zhǔn)。

機(jī)場大面積軟土地基沉降控制論

建筑在軟弱不均勻地基上的機(jī)場道面,地基的沉降與不均勻沉降是造成其不平坦或開裂的關(guān)鍵因素之一。結(jié)合實(shí)際工程開展了深入研究,在綜合考慮工程質(zhì)量和工程經(jīng)濟(jì)學(xué)的前提下,提出了“軟土淺層加固+深部沉降控制”的機(jī)場大面積軟土地基沉降控制論,其核心要點(diǎn)是:在滿足機(jī)場安全、正常運(yùn)行和使用的前提下,允許地基產(chǎn)生一定量的沉降變形,合理地控制軟土地基的差異沉降,其主要措施有:

通過有效的淺層地基加固使上部一定范圍內(nèi)的土層形成一定厚度的硬殼層,確保不出現(xiàn)超過設(shè)計(jì)要求的工后差異沉降。

合理控制軟弱土層后期的沉降量,使其發(fā)展歷程與道面結(jié)構(gòu)的使用壽命相匹配。

在高程、縱橫坡設(shè)計(jì)中充分考慮地基工后沉降的影響,采取補(bǔ)償設(shè)計(jì),以保證道面使用功能的正常發(fā)揮。

機(jī)場大面積軟土地基沉降控制論,對于指導(dǎo)軟土地基機(jī)場的地基處理設(shè)計(jì)起到了積極作用,在確保機(jī)場安全運(yùn)行的前提下,極大地節(jié)約了工程造價(jià),并為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定提供了依據(jù)。

機(jī)場道面“鍋蓋效應(yīng)”

當(dāng)機(jī)場道面完成后,道面下土中的水分、水氣會由毛細(xì)作用和溫度、蒸發(fā)等作用而向上遷移,遇到不透氣的道面時(shí),水分蒸發(fā)效應(yīng)受阻而在道面下聚集,即為“鍋蓋效應(yīng)”。在寒冷地區(qū),“鍋蓋效應(yīng)”將造成道面下的水分結(jié)冰和體積膨脹,當(dāng)溫度升高時(shí)出現(xiàn)凍融循環(huán),由此引起造成地基的不均勻沉降和道面結(jié)構(gòu)開裂,影響機(jī)場的安全運(yùn)行?!板伾w效應(yīng)”是在長期的工程實(shí)踐中總結(jié)提出的,對于完善寒冷地區(qū)機(jī)場工程設(shè)計(jì)與施工組織具有重要的指導(dǎo)作用。

綠色機(jī)場理論框架與標(biāo)準(zhǔn)體系

開展了綠色機(jī)場研究,并積極推進(jìn)綠色機(jī)場理論框架與標(biāo)準(zhǔn)體系的建立。通過明確綠色機(jī)場內(nèi)涵,分析調(diào)研國內(nèi)外綠色建筑、生態(tài)城市的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與指標(biāo)體系以及國內(nèi)外機(jī)場綠色機(jī)場建設(shè)管理實(shí)踐,結(jié)合我國民航發(fā)展的要求,構(gòu)建符合我國國情的綠色機(jī)場理論框架。綠色機(jī)場標(biāo)準(zhǔn)體系是在充分考慮地域特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,按照機(jī)場全壽命期建設(shè)、運(yùn)行要求,充分體現(xiàn)機(jī)場功能特征,為機(jī)場綠色建設(shè)提供不同深度、不同類別的綠色機(jī)場建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),將綠色機(jī)場理念全面貫徹到機(jī)場選址、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收及運(yùn)行管理的各個(gè)環(huán)節(jié)中。

目前,已經(jīng)形成行業(yè)首批綠色機(jī)場行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),包括《綠色航站樓標(biāo)準(zhǔn)》(MH/T 5033-2017)、咨詢通告《民用機(jī)場綠色施工指南》(AC-158-CA-2017-02)以及咨詢通告《綠色機(jī)場規(guī)劃導(dǎo)則》(在編)等。綠色機(jī)場標(biāo)準(zhǔn)體系的建立,將為中國綠色機(jī)場標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)提供依據(jù),為綠色機(jī)場評價(jià)、認(rèn)證體系的建立奠定基礎(chǔ),促進(jìn)機(jī)場可持續(xù)發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步。

在民航局領(lǐng)導(dǎo)和組織下,突破了機(jī)場領(lǐng)域國家級科研項(xiàng)目的空白。實(shí)施了國家科技支撐計(jì)劃重大項(xiàng)目“綠色機(jī)場規(guī)劃設(shè)計(jì)、建造及評價(jià)關(guān)鍵技術(shù)研究”。2018年通過課題驗(yàn)收,超額完成技術(shù)攻關(guān)、設(shè)備研制、示范驗(yàn)證、知識產(chǎn)權(quán)、成果應(yīng)用方面的任務(wù)指標(biāo),突破7項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),研制了2個(gè)技術(shù)系統(tǒng)及平臺、新材料8項(xiàng)、新工法11項(xiàng),完成了5種類別的試驗(yàn)驗(yàn)證和應(yīng)用示范,制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范6項(xiàng),專著3種,申請專利13項(xiàng),獲得軟件著作權(quán)10項(xiàng),發(fā)表論文55篇,成果應(yīng)用與轉(zhuǎn)化2項(xiàng)。

實(shí)施了民航科技重大專項(xiàng)“綠色機(jī)場評價(jià)與健康標(biāo)準(zhǔn)體系研究”項(xiàng)目并等待驗(yàn)收,超額完成理論創(chuàng)新、軟件開發(fā)、示范應(yīng)用、知識產(chǎn)權(quán)、成果應(yīng)用方面的任務(wù)指標(biāo),研制了1個(gè)技術(shù)平臺,完成了1項(xiàng)應(yīng)用示范,制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范1項(xiàng),登記軟件著作權(quán)3項(xiàng),發(fā)表論文6篇,成果應(yīng)用與轉(zhuǎn)化2項(xiàng)。

創(chuàng)立了綠色機(jī)場理論體系,研制了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的重要新技術(shù)設(shè)備、新工法,打造了具有世界一流水平的節(jié)能、環(huán)保、科技、高效、人性化的綠色集成示范工程——北京新機(jī)場。測算表明,本項(xiàng)目成果可直接實(shí)現(xiàn)機(jī)場整體能耗減少至少30%,推廣應(yīng)用可使全國機(jī)場每年節(jié)電超過9億千瓦時(shí),節(jié)能成本超過10億;每年節(jié)能折合15萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,減少CO2排放39萬噸,經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益巨大。對推動超大型、大型公共建筑的綠色建設(shè)具有引領(lǐng)作用,并帶動相關(guān)綠色產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化,有力推進(jìn)了我國綠色機(jī)場未來發(fā)展。

2015年6月24-26日,參加中國民航發(fā)展論壇,主題為“互聯(lián)互通:中國民航在‘一帶一路’戰(zhàn)略中的國際視野”。服務(wù)于國家,為“一帶一路”貢獻(xiàn)中國智慧。

同時(shí),進(jìn)行了民航節(jié)能減排規(guī)劃、民航節(jié)能減排的投資成效評估、航空公司及機(jī)場節(jié)能減排戰(zhàn)略規(guī)劃等研究,參與制訂了發(fā)展中國家排放責(zé)任分配方案,為國家的節(jié)能減排體系、為民航的綠色發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。

所制訂的10個(gè)標(biāo)準(zhǔn)通過民航局被國家推薦給一帶一路國家和地區(qū),包括《綠色航站樓標(biāo)準(zhǔn)》、《民用機(jī)場高填方工程技術(shù)規(guī)范》等,向世界傳播中國方案、中國智慧。

綠色機(jī)場研究及成果,為國際民航組織ICAO所關(guān)注和認(rèn)可,已和首都機(jī)場集團(tuán)公司一起,與ICAO簽署了備忘錄,正在研究一起制訂相關(guān)技術(shù)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)。

承擔(dān)的民航節(jié)能減排領(lǐng)域科研項(xiàng)目30余項(xiàng)[3],其中包括國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)、國家科技支撐計(jì)劃等,研究成果服務(wù)于政府決策、行業(yè)企業(yè)咨詢,并形成一系列談判案文,直接支撐應(yīng)對氣候變化的國際航空談判,參加了有關(guān)國家聯(lián)合組織的反對歐盟排放交易體系的政府間會議,進(jìn)行大量的面對面的航空節(jié)能減排談判會議,為制定公平合理的國際航空運(yùn)輸全球減排市場化措施貢獻(xiàn)了力量。

3、對未來創(chuàng)新發(fā)展的展望

盡管在過去十年里,民航機(jī)場科研取得了一些列可喜的成果,但仍然有不少技術(shù)問題需要研究。

進(jìn)入新時(shí)代,我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展由高速增長階段向高質(zhì)量發(fā)展階段轉(zhuǎn)換,新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革方興未艾,大眾出行對安全、便捷、品質(zhì)等方面的關(guān)注不斷增強(qiáng),對成本、質(zhì)量、效率和環(huán)境提出了更高要求。經(jīng)過幾代中國民航人的接續(xù)奮斗,我國已具備從民航大國向民航強(qiáng)國跨越的發(fā)展基礎(chǔ),同時(shí)也面臨基礎(chǔ)保障能力不足、資源環(huán)境約束增大、發(fā)展不平衡不充分現(xiàn)象突出等問題[1]。

未來,需要繼續(xù)完善民航科技創(chuàng)新體系,開展機(jī)場工程領(lǐng)域工程化研究與開發(fā)、突破機(jī)場工程領(lǐng)域的共性技術(shù)與關(guān)鍵技術(shù)、加快科技成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化、推進(jìn)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步,促進(jìn)民航早日建成創(chuàng)新型行業(yè),為實(shí)現(xiàn)“一帶一路”戰(zhàn)略、“走出去”戰(zhàn)略以及民航強(qiáng)國戰(zhàn)略等發(fā)揮支撐作用。

希望到2035年,以機(jī)場建設(shè)集團(tuán)及其工程中心為龍頭的機(jī)場整體科技實(shí)力達(dá)到世界先進(jìn)水平,造就一流水準(zhǔn)的機(jī)場工程領(lǐng)域科技人才團(tuán)隊(duì);建成優(yōu)勢明顯、特色突出的創(chuàng)新平臺與交流平臺;建設(shè)和發(fā)展機(jī)場工程技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用驗(yàn)證基地示范;打造機(jī)場工程領(lǐng)域的基礎(chǔ)技術(shù)研究基地、應(yīng)用技術(shù)開發(fā)基地、成果轉(zhuǎn)化效益基地、核心技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地、創(chuàng)新人才發(fā)展基地;成為民航和國家創(chuàng)新體系中的主力軍,成為國際一流的工程中心。