推薦-直升機停機坪設置規(guī)范精品

1、試論城市髙架直升機場設計空軍工程設訃研究局宋明戴泓劉國忠沈淸協(xié)編-深圳市銳步科技有限公司楊工機場工程20XX. 03摘要：通過對幾種城市高架直升機場設計實踐的探討，介紹了樓頂直升機場設計應注意 的幾個方而，指出城市髙架直升機場設計應根據(jù)使用性質(zhì)和機型靈活運用規(guī)范和標準。根據(jù) 標準和規(guī)范確立所依據(jù)的原理，準確理解某些可能帶來歧義的條目是搞好髙架直升機場設汁 的前提。關鍵詞：髙架直升機場設計荷載前言隨著我國城市向國際化、現(xiàn)代化的發(fā)展，高架直升機場也孕冇而生。在寸上寸金、交通 擁擠的城市中興建高架直升機場不僅可以對危重病人實行緊急救護、對社會突發(fā)事件進行應 急處理，還可用于消防等很多方而。在現(xiàn)有的髙

2、架直升機場中，我局提供設計圖紙和方案的 就有十幾個，苴中包括友誼醫(yī)院門診樓樓頂直升機場、北京醫(yī)院醫(yī)技樓樓頂直升機場、鄭州 藍碼大廈樓頂直升機停機坪、公安部辦公大廈樓頂直升機場。友誼醫(yī)院門診樓樓頂宜升機場是國內(nèi)第一個按照國家民航標準的規(guī)左尺寸設計的具有 完備導航設施和助航燈光系統(tǒng)的正規(guī)城市高架直升機場，它是20XX年北京奧運會的醫(yī)用急 救高架直升機場之一。筆者現(xiàn)正從事某軍隊醫(yī)院的高架宜升機場設汁。在設訃實踐中，深感城市高架直升機場 的設計有一些亟待解決的問題?，F(xiàn)拋磚引玉希求有興趣關注的同仁們提岀更加睿智的真知灼 見。一、髙架直升機場設計的基本要素談到城市高架直升機場，就需要界左其確切的含義。顧名

3、思義它是一個供直升機停落的 機場，位于城市之中：“髙架”二字則意味著它設在建筑物之上而被架空。樓頂直升機場設計有多種形式，但基本都包括了以下幾個要素：停機坪，助航燈光，坪 而標識、出口、保護圍欄、消防設施等。以下概略討論一下這些方而：停機坪：樓頂直升機場不同于普通機場的一點是停機坪本身就是起降坪，停機坪可以直 接利用大樓屋頂，但由于凈空要求以及屋頂冷卻塔等設備的占用，需要采用鋼結構支撐起來, 筆者所設計的幾個停機坪都是采用鋼結構架空的。坪而標識：停機坪應標出額左起降直升機荷載，主要起落方向，起落區(qū)、安全區(qū)等。岀口：可以是電梯口，也可以是鋼梯出口：對于高層建筑之上的停機坪，應指可用于消 防疏散的

4、鋼梯或坡道。保護國欄：為防止凈空超限和安全，需要設置既不超高又足夠安全的圍護欄桿。助航燈光：設苣在起降區(qū)邊緣的供夜航指示和超高警示的照明指示燈：可以是易折的助 航燈，也可以是埋人式的助航地燈等安全區(qū)：用于防止直升機偏航時的備降區(qū)域。二、使用性質(zhì)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?shù)闹鄙龣C場。簡單用 于消防疏散的藍碼大廈樓頂停機坪以及用于醫(yī)院救助的北醫(yī)醫(yī)技樓樓頂直升機場等。目前我 國城市髙架直升機場設汁所依據(jù)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） 0此外高層民用建筑防火規(guī)

5、范（GB50045-95）和建筑結構荷載規(guī)范（GB5009-20XX） 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. 民用宜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(jié)。對于機坪規(guī)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(qū)。 最終進近和起飛區(qū)宜與接地離地區(qū)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(qū)的大小應按直升機飛行手冊的規(guī)定確左.在沒有規(guī)左寬度時，英寬度不得 小于1. 5D；供2級直升機使用時，最終進近和起飛區(qū)應能包含一個直徑不小于1. 5D的圓。 上述D為直升機全

6、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(qū) 的坡度應符合本標準對地而直升機接地離地區(qū)的坡度規(guī)定。（3）最終進近和起飛區(qū)必須能承 受預訃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(chǎn)生的附加荷載。4.2. 2在最終進近和起飛 區(qū)周圍必須設巻安全區(qū)，并應符合下列要求：（1）安全區(qū)應從最終進近和起飛區(qū)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垃于該區(qū)內(nèi)的易折物體外，在安全區(qū)內(nèi)不得 有固左的物體。在直升

7、機運行期間，安全區(qū)內(nèi)不得有移動的物體。（3）因功能要求而必須設 置于安全區(qū)內(nèi)的易折物體.當位于最終進近和起飛區(qū)邊緣時，英高度不得超過25cm：處于 其他位置時，不得超過以最終進近和起飛區(qū)邊緣25cm高度為底線、向外升坡為5%的平而。 （4）安全區(qū)的表而不得超過從最終進近和起飛區(qū)邊緣向外4%的升坡。（5）與最終進近和起飛 區(qū)相接的安全區(qū)的表面.應與最終進近和起飛區(qū)表而齊平，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?！蓖瑫r.國標也明確了城市高架宜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(qū)的髙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

8、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(chǎn)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(guī)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。其而積規(guī)格應根據(jù) 所接納的機型確左，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(jù)當?shù)氐闹黠L向、建筑物的走向、周用高大建筑物的影響等因素確左?！毕鄬?于國標，軍標中沒有安全區(qū)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(tǒng)和融雪管道。筆者認為，這與軍用直升機的使用性質(zhì)和機型規(guī)

9、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，苴安全性 應該是一致的。比較國標和軍標，在機坪規(guī)定上卻有較大區(qū)別。筆者認為：標準的制龍若是 基于不同的安全策略。軍標的使用對象，英所設置的停機坪往往處于軍隊或公安部門的機關 大院內(nèi)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(tǒng)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，若再考慮設苣安全區(qū)，勢必要設計 成一個水平尺度極大的平而，導致與下部建筑之間比例失調(diào)，頭重腳輕。比如公安部辦公大 廈地處天安門廣場一

10、側，其建筑形象非常突出。樓頂?shù)耐C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(qū)，英而積將增大到100多平米，會扭曲原建筑物的外立而 輪廓線.嚴重破壞苴整體形象。此外，若依照軍標設計軍用直升機停機坪，而機坪規(guī)格不是 矩形的時，筆者認為有必要按軍標中規(guī)泄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(qū)的宜徑，但由于少了安全區(qū)有必要更穩(wěn)妥地對軍標作此引 申解讀。高層民用建筑防火規(guī)范(GB50045-95)也是一個直接對樓頂停機坪做出規(guī)泄的規(guī)范。 其明確規(guī)立了 “建筑髙度超過100m,且標準層建筑而枳超過1000平方米的公共建筑，宜設 置屋頂直升機停機坪

11、或供直升機救助的設施”。該規(guī)范主要規(guī)龍了用于城市消防疏散逃生的 停機坪設置要求，對岀口的數(shù)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(guī)定。遺憾的是：現(xiàn)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(zhì)卻只符 合或小于軍標規(guī)左，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。三、飛行程序問題高架直升機場的設計目前亟待解決的問題是飛行程序。應首先進行凈空測量，測出停機 坪所處位宜周用的超髙建筑物的位宜和標高。調(diào)研所處城市的氣象條件和現(xiàn)址小氣候條件的 特殊環(huán)境，尤其是髙樓風，切變風的

12、規(guī)律。針對這些要素上報有關空管部門，委托有資質(zhì)的 單位根據(jù)趨吉避險的最優(yōu)化原則確左飛行程序。只有解決好這個問題才能經(jīng)濟合理地確定停 機坪的規(guī)格形狀。最好是能獲得停機坪所起降直升機的航管及飛行部門的認可。而飛行員也 能明確苴駕臨的停機坪的所有環(huán)境參數(shù)和最佳起降航路。并在建成驗收之后.獲得空管部門 的適航證。遺憾的是，由于許多未確過因素,許多停機坪在設計甚至建成之前都未能確左飛行程序, 其形狀或者是只能做成較大的圓形，或者僅按建筑設計要求做成矩形，而這個矩形的長方向 并不一定適合直升機起降的最佳方位。飛行程序設計對于量多而廣的一般消防疏散用樓頂停機坪也許并不迫切.但對于可能長 期或一段特定時間內(nèi)需

13、頻繁使用或英功能使命非常重要的樓頂直升機場來說.則是必須的。 而這需要空管部門、建設方和設計部門共同努力。四、設計荷載的取值關于樓頂直升機坪的荷載取值.不同的規(guī)范有不同的要求，其內(nèi)容很容易產(chǎn)生歧義。國 標要求如下：“最終進近和起飛區(qū)必須能承受預計使用該機場的直升機的作用。直升機的動 載可按苴最大起飛全重的1.5倍計。設計中尚應考慮由人員、雪、貨物、加汕與消防設備等 產(chǎn)生的附加荷載”。軍標則要求：“屋頂強度應根據(jù)所接納直升機的總重并考慮直升機粗猛 著陸時對屋頂?shù)臎_擊載荷而引起的超重現(xiàn)象進行計算。一般屋頂及支撐結構可按直升機總質(zhì) 戢的10倍設計?！?“1.5倍”和“10倍”兩者有著如此巨大的區(qū)別。

14、前者若理解為動力系 數(shù)還說得過去。關鍵是如何理解軍標中10倍的含義，是全停機坪所能承受活荷載的總和為 直升機總質(zhì)量的10倍，還是指一個局部活荷載就應按宜升機總質(zhì)量的1倍來考慮呢?這對于 結構的內(nèi)力訃算結果和支撐結構的規(guī)格斷面的確立有著極大的影響。因此應該認為，兩個標 準的規(guī)泄都過于模糊，不便操作。在這里我們不妨看一下國外是如何考慮的。以下引述美國規(guī)范(UNIFORM BUILDING C0DE1982):直升機停機坪之荷載.取下列情況中產(chǎn)生最大應力之一種：一是結構永久荷載加上直 升機之實際重量。二是結構永久荷載加上一個集中荷載，該荷載作用而積為1平方英寸，對 于裝有液壓減喪裝置之直升飛機，該荷

15、載取直升機總重之0. 75倍。對于裝有剛性著陸裝豊 或滑橇之直升機，取直升機總重之1.5倍。三是結構永久荷載加上每平方米5kN之活載?！惫P者認為：依據(jù)我國建筑結構荷載規(guī)范(GB5009-20XX)所列舉的條目同時參照美國 的規(guī)范精神來確建直升機的荷載是適宜的。建筑結構荷載規(guī)范4. 3. 2條作如下規(guī)左：“屋而直升機停機坪荷載應根據(jù)直升機總 重按局部荷載考慮，同時其等效均布荷載不低于5. OkN/m局部荷載應按直升機實際最大起飛重量確左，當沒有機型技術資料時，一般可依據(jù)輕、 中、重三種類型的不同要求，按下述選用局部荷載標準值及作用而積規(guī)迫：輕型，最大起飛重量2t,局部荷載標準值取20kN,作用而

16、積為0.2x0. 2m。中型，最大起飛重量4t,局部荷載標準值取40kN,作用而積0. 25x0. 25mo重型.最大起飛重量6t,局部荷載標準值取60kN.作用而積0. 3x0. 3m3荷載的組合值系數(shù)應取0.7,頻遇值系數(shù)應取0.6,準永久值系數(shù)應取0。建筑結構荷載規(guī)范4. 6.3條規(guī)泄：“直升機在屋而上的荷載，也應乘以動力系數(shù)， 對具有液壓輪胎起落架的宜升機可取1.4：苴動力荷載只傳至樓板和梁?！惫P者在進行設汁時，首先確N好建筑形式和筆者在進行設汁時，首先確定好建筑形式和 結構布局，分析并找出宜升機受力后會產(chǎn)生最大應力的著力點，作為最不利著陸點。當獲得 直升機的確切機型和資料時，首先，由

17、起落架的胎壓算得局部荷載和作用而積：若無有效胎 壓資料則根據(jù)荷載規(guī)范確左作用面積，然后將這個局部荷載分別作用于各個最不利位苣，進 行內(nèi)力影響線分析計算，(這里可以按荷載規(guī)范附錄B的方法確泄等效均布活荷載)。同時考 慮荷載規(guī)范規(guī)世各種荷載組合進行內(nèi)力分析，以確泄合適的結構斷而。五、其他設計問題1. 設計的協(xié)同作為專業(yè)機場設訃院，我局設計大樓樓頂機坪時一般是受托于那些沒有機場設計資質(zhì)而 負責機坪大樓設計的設訃院，這樣就遇到諸如停機坪建筑風格與大樓建筑風格統(tǒng)一協(xié)調(diào)的問 題和結構的整體計算問題。在這種情況下，我們必須本著精誠合作的原則，充分尊重負責把 關建筑整體形象的主樓設計單位方的意見，結合機場設訃

18、特有的規(guī)律和要素，使之與建筑整 體形象有機地融合起來，獲得一種金冠嵌珠錦上添花的效果，而不致成為狗尾續(xù)貂畫蛇添足 的敗筆。因此在大樓主體設汁院先期進行結構的整體設汁時，我們應充分配合提供停機坪的 有關計算參數(shù)和作用反力。在筆者從事友誼醫(yī)院停機坪設汁時，充分尊重北京建筑設計研究 院的意見，將矩形停機坪改為圓形，并放置在角部與主樓完美結合：北京醫(yī)院樓頂停機坪的 設汁也尊重中元建筑設訃院的意見將外飄弧形護欄改為透空金屬欄桿以呼應建筑的整體風 格。2. 垂直交通的處理對于醫(yī)院內(nèi)的救助用樓頂直升機坪，其垂直交通的功能與那些用于消防疏散的樓頂停機 坪不同：主要用于接收由直升機運來的病想，因此，最好有電梯直

19、達停機坪頂部，以便及時 順利轉(zhuǎn)運病人到有關科室予以治療。然而，電梯本身即便是無機房電梯都會高出停機坪5 米左右，形成了對停機坪使用的障礙物，威脅到直升機的安全。其解決方案是：首先確左固立的飛行程序要能夠完全 避開電梯井筒，同時電梯井筒距離停機坪不小于5m：否則應改為升降平臺，當飛機降穩(wěn)后 升起將病床導入平臺轎廂，下落到下而電梯門前再做二次轉(zhuǎn)運：也可以采用極緩的封閉坡逍 將病床推入下部電梯。垂直交通的另一個問題是：高層民用建筑防火規(guī)范(GB50045-95)的6.1.14.2條 規(guī)泄了停機坪出口不應少于兩個，每個岀口寬度不宜小于0.9m,此條往往意味著設置兩部 鋼梯而不易做到，筆者認為：應根據(jù)停

20、機坪的使用性質(zhì)靈活掌握，對于高層建筑用于消防疏 散的停機坪應嚴格遵守，設置兩部可用于消防疏散的鋼梯。而對于非高層建筑上的苴他性質(zhì) 的停機坪則不必遵守，或只設一部可用于消防疏散的鋼梯另一個可留一個規(guī)格大于0. 9m的 垂直人孔。3. 設備和導航用房當主體建筑已建成后才提出增加停機坪時，可采用鋼結構輕型房屋來滿足燈光配電室和 指揮塔臺與導航機房的要求，當主體建筑在建之中.應充分利用樓內(nèi)房間.以確保這些用房 與主建筑同壽。六、結語城市的高架直升機停機坪地處城市之中，貝周圍裹挾著林林總總的高樓大廈，下而又可 能是繁華熙攘的華街大道和稠密的城市公眾，直升機在這樣危機四伏的空中龍廊里飛行，自 身的旋翼在擾

21、動紊流.隨時也會遇到高樓風的影響，在降落時地效應的影響也需要考慮。一 目失事，航汕噴濺爆炸尼火，禍及四周將是災難性的后果。凡此種種都要求停機坪的設訃者 要慎之又慎有責任提供一個安全適用而便于?？康母蹫?。停機坪的設計是一個結合建筑、結構、場道、通信、導航、消防、助航燈光等多專業(yè)的 系統(tǒng)工程。設汁者應準確的理解有關規(guī)范和標準的實質(zhì)和精神，把握好停機坪適用對象的性 質(zhì)和重要性。處理好停機坪和主體建筑之間，各相關專業(yè)之間，安全和經(jīng)濟之間，美觀和適 航之間，空中管制方、承運方和乘客之間等等的諸多關系。使我們都市的天空成為沒有飛來 橫禍的祥和的天空，使我們飛翔的直升機們成為真正的救命天使！參考文獻1. 中

22、國軍用永備直升機機場場道工程建設標準(GJB3302-1998).2. 中國民用直升機場飛行場地技術標準(MH3013-99).3. 美國(UNIFORM BUILDING C0DE1982).4. 中國高層民用建筑防火規(guī)范(GB50045-95).5. 中國建筑結構荷載規(guī)范(GB3009-20XX).飛機停相平設計要點：一、對規(guī)范規(guī)定的理解“荷載規(guī)范”第4.6.3條規(guī)左：直升機在屋而上的荷載，也應乘以動力系數(shù)，對具有液壓輪 胎起落架的直升機可取1. 4；英動力荷載只傳至樓板和梁?！昂奢d規(guī)范”的上述規(guī)定可從以下幾方而理解：1. 屋而直升機停機坪的荷載應根據(jù)宜升機總重量按局部荷載考慮：2. 根據(jù)

23、直升機總重量按局部荷載考慮的荷載效應不低于按等效均布荷載5. 0kN/m:的il算結 果：3. 屋而直升機停機坪的荷載應考慮荷載的動力系數(shù)：4. 規(guī)范的相關規(guī)左可歸納為表1。屋頂直升機停機坪荷載直升機機型輕型中型重型垠大起飛重址（kN）204060局部荷戦標準值（kN）204060作用而積0.20mx0.20m0.25mx0.25m0.30mx0.30m傳至樓板和梁的動力系數(shù)具有液壓輪胎起落架的直升機可取14荷載的組合值系數(shù)應収07頻遇值系數(shù)應取0.6,準永久值系數(shù)應取0二. 結構設計的相關問題1.屋而直升機停機坪荷載根據(jù)直升機總重量按局部荷載考慮時，可按表2取最不利工況。表2直升飛機停機坪荷載（取表中最不利工況）項次荷戦工況1結構永久荷載+直升飛機實際重雖2結構永久荷載+（1個集中荷載x）集中荷載作用而積為0.lm2動力系數(shù)0.75 （飛機有液壓減振著陸裝宜）1.50