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高架直升機場的使用性質和設計標準
高架直升機場按使用對象分為軍、民兩類:如公安部辦公大廈樓頂的直升機場。簡單用于消防疏散的藍碼大廈樓頂停機坪以及用于醫院救助的北醫醫技樓樓頂直升機場等。目前我國城市高架直升機場設計所依據的標準,一是《民用直升機場飛行場地技術標準》(MH5013-99)、二是《軍用永備直升機機場場道工程建設標準》(GJB3502-1998)。
此外《高層民用建筑防火規范》(GB50045-95)和《建筑結構荷載規范》(GB5009-2001)也談到了城市直升機場設計的相關問題,可以作為設計參考。
首先,談談兩個設計標準的差異:
1.《民用直升機場飛行場地技術標準》(以下簡稱國標)中就高架直升機場有專門的章節。對于機坪規格的論述如下:“4.2.1高架直升機場必須至少設置一塊最終進近和起飛區。最終進近和起飛區宜與接地離地區相重合.并應符合下列要求:(1)供1級直升機使用時。最終進近和起飛區的大小應按直升機飛行手冊的規定確定.在沒有規定寬度時,其寬度不得小于1.5D;供2級直升機使用時,最終進近和起飛區應能包含一個直徑不小于1.5D的圓。上述D為直升機全尺寸,采用預計使用該機場的直升機中的最大值。(2)最終進近和起飛區的坡度應符合本標準對地面直升機接地離地區的坡度規定。(3)最終進近和起飛區必須能承受預計使用該機場的直升機的作用。直升機的動載可按其最大起飛全重的1.5倍計。設計中尚應考慮由人員、雪、貨物、加油與消防設備等產生的附加荷載。4.2.2在最終進近和起飛區周圍必須設置安全區,并應符合下列要求:(1)安全區應從最終進近和起飛區的四周至少延伸3m或0.25D的距離(兩者中取較大值)。上述D為直升機全尺寸,采用預計使用該機場的直升機中的最大值。(2)除因功能要求必須設置于該區內的易折物體外,在安全區內不得有固定的物體。在直升機運行期間,安全區內不得有移動的物體。(3)因功能要求而必須設置于安全區內的易折物體.當位于最終進近和起飛區邊緣時,其高度不得超過25cm:處于其他位置時,不得超過以最終進近和起飛區邊緣25cm高度為底線、向外升坡為5%的平面。(4)安全區的表面不得超過從最終進近和起飛區邊緣向外4%的升坡。(5)與最終進近和起飛區相接的安全區的表面.應與最終進近和起飛區表面齊平,并能承受預計使用該機場的直升機而不致造成直升機結構損壞。”同時.國標也明確了城市高架直升機場所應使用的直升機機型的性能分級。限定了在人口稠密區的高架直升機場必須使用具有I級性能的直升機。但哪些直升機能夠具有I級性能尚有待進一步研究。筆者認為,國標的有關要求是從保障直升機安全停落和城市中廣大人民群眾生命財產安全兩方面來考慮的,因此也格外嚴格。
2.《軍用永備直升機機場場道工程建設標準》(以下簡稱軍標)對于屋頂直升機場機坪規格的論述是:“屋頂直升機場通常設起落坪、停機坪,或只設起落坪。其面積規格應根據所接納的機型確定,長度通常為直升機機長的1.5倍.寬度通常為旋翼直徑的1.5倍。其起降的方向,根據當地的主風向、建筑物的走向、周圍高大建筑物的影響等因素確定。”相對于國標,軍標中沒有安全區的限制。同時增加了導流屏、半埋式指揮塔臺和獨立泄油槽與泡沫消防噴灑系統和融雪管道。筆者認為,這與軍用直升機的使用性質和機型規格較大有關。
采用國標還是軍標.主要取決于停機坪的使用對象。但由于同處于城市之中,其安全性應該是一致的。比較國標和軍標,在機坪規定上卻有較大區別。筆者認為:標準的制定者是基于不同的安全策略。軍標的使用對象,其所設置的停機坪往往處于軍隊或公安部門的機關大院內的高樓之上,直升機若降落失敗甚至墜毀,對城市公眾影響很小。并且,軍標還增加了導流屏、獨立泄油槽與泡沫消防噴灑系統和融雪管道的多項措施,從而減少了失效概率。而由于軍用直升機型往往遠大于民用的救助用直升機型,若再考慮設置安全區,勢必要設計成一個水平尺度極大的平面,導致與下部建筑之間比例失調,頭重腳輕。比如公安部辦公大廈地處天安門廣場一側,其建筑形象非常突出。樓頂的停機坪設計起落機型采用超美洲豹重型直升機,若按0.25D增加安全區,其面積將增大到100多平米,會扭曲原建筑物的外立面輪廓線.嚴重破壞其整體形象。此外,若依照軍標設計軍用直升機停機坪,而機坪規格不是矩形的時,筆者認為有必要按軍標中規定的矩形的對角線來確定機坪的直徑。這樣,也許大于國標所確定的最終進近和起飛區的直徑,但由于少了安全區有必要更穩妥地對軍標作此引申解讀。
《高層民用建筑防火規范》(GB50045-95)也是一個直接對樓頂停機坪做出規定的規范。其明確規定了“建筑高度超過100m,且標準層建筑面積超過1000平方米的公共建筑,宜設置屋頂直升機停機坪或供直升機救助的設施”。該規范主要規定了用于城市消防疏散逃生的停機坪設置要求,對出口的數量,應急照明和燈光也作了要求。筆者認為:這類停機坪同樣要符合國標的規定。
遺憾的是:現在許多停機坪.如北京一些大廈樓頂停機坪的尺度雖屬于民用性質卻只符合或小于軍標規定,而且缺少安全出口。因此應該只能算是建筑裝飾和擺設而不符合標準有關要求,對于周圍的城市公眾來說也是不安全的。若付諸實用是不負責任的。
本文摘自《試論城市高架直升機場設計》 空軍工程設計研究局 宋明 戴泓 劉國忠 沈清