京滬高速鐵路京徐段旅客站房照明設計

李康彥，侯日根

(1.鐵道第三勘察設計院集團有限公司，天津 300142;2.京滬高速鐵路股份有限公司，北京 100038)

1 概述

京滬高速鐵路北京到徐州段共設車站11個，其中3個始發客運站有北京南站、天津西站、濟南西站;8個中間站有廊坊、天津南、滄州西、德州東、泰山、曲阜東、滕州、棗莊。這些車站像顆顆明珠鑲嵌在京滬高速鐵路沿線為旅客服務，站房照明無論從功能和裝修效果都是建筑設計不可分割的一部分。

2 京滬高速鐵路北京到徐州間站房照明設計理念

車站是城市里比較特殊的場所，而照明在其中起到了至關重要的作用。北京到徐州各車站設計中原則上把握以下幾點:

(1)創造舒適柔和的光環境;

(2)提供安全可靠的保障;

(3)具有與當地人文習慣協調的一致性;

(4)提供舒適的工作空間;

(5)燈具與建筑完美結合，整體美觀一致;

(6)維護簡便，節約運營成本;

(7)綠色、節能、高效，可持續發展。

3 站房照明設計構思

隨著旅客到達后進入火車站的步伐，空間照明提供基本照明的同時，還要帶給旅客以美好的環境感受，使旅客可以通過燈光的指引，找到該去的方向。

大空間(如候車廳，售票廳等旅客或工作人員長時間駐足的空間)宜采用暖白色調燈光，光源色溫3 300～5 300 K之間，營造整體明快、溫馨的感覺。

選用燈具科學、美觀、布置合理，燈具不僅是自然光不足時的照明工具，同時，不因照明燈具的安裝而破壞整體建筑的空間美感，做到燈具與建筑有機結合，達到極佳的建筑照明效果。

設計考慮整體運營的方便，使安裝以及業主的后期使用維護方便、快捷，節約維護成本。

通過燈管的安裝，使空間自然區分，不同空間結合建筑裝修風格選擇燈具，合理布置，讓燈光具有人性化的誘導性，從而創造獨特的照明效果。

旅客通過燈光的表現，清楚認知周圍環境，理解所處區域，宜人的燈光伴隨旅客前行的步伐，指引引流方向，照明空間的區分正好迎合了旅客在車站中的行走、停留、等候及出發的節律。

人工照明與自然光照明有著本質的區別，通過人工照明可以實現按功能區分，有層次的照明，不同空間就有不同的照明特征。

4 照明效果和當地人文

沿線設泰山、曲阜、滕州和棗莊車站，其位于山東省南部，曲阜乃孔孟之鄉，棗莊東依沂蒙山，西瀕微山湖、南接兩漢文化勝地徐州。這幾個城市處于“一山、一水、兩漢、三孔”黃金旅游線上，是充滿活力、獨具魅力的新興旅游城市。既有北方城市的豪放，又兼具江南水鄉的秀美，素有“魯南明珠”之稱。旅游資源豐富，風景名勝眾多，人文古跡薈萃，蘊藏著深厚的旅游發展潛力。這些名勝古跡給這些車站帶來了無限的魅力，為了和沿線的人文環境配合，結合設計標準中的要求，主色調定為中等色調(4 000 K左右)，表現明快、優雅的主基調，烘托城市的歷史文化底蘊，局部功能空間采用暖色調(如貴賓室)，營造溫馨豪華的氣氛。其他如配電控制室宜采用高色溫的冷色調光源，提高工作人員的警覺性，保障系統運行的安全可靠，降低事故發生率。室內主要都是功能性空間，所以這里采用中等色調的高顯色性的高效節能光源燈具。注意均勻度、眩光、效率燈照明技術指標，相鄰并且沒有隔斷的區域的色溫應協調、銜接自然。

5 設計原則和依據

依據建筑特點和建筑的功能要求，經過分析計算，為整個車站提供完美的照明效果，同時考慮到初期投資和維護費用，所有設計和產品都做到90%以上的本地化生產和服務。特大型車站照度標準和能耗標準參考《建筑照明設計規范》(GB50034—2004)，同時參考國際相關行業標準，推薦相關區域的照度水平如表1所示。

表1 站房各區域照度

在標準要求的原則基礎上，照明設計綜合考慮6個方面的基本設計要素，如圖1所示。

圖1 照明基本要素

6 站房照明燈具、光源選擇及效果

照明質量直接關系到每個旅客的感受，好的照明是視覺不疲勞，沒有閃爍，沒有眩光，色溫自然。火車站各大廳空間大、凈空高，在滿足照度要求的同時，為了克服眩光，最好選用遮光角大于30°截光型燈具，公共場所照度要求均勻，布置燈具的距高比要小于所選燈具的距高比。選用高效氣體放電燈光源時色溫要適應大多數人的感覺，同一色溫下的光源，其照度不同時，人的感覺也不同，一般色溫低的光源在較低的照度下感到愉快，而在高照度下則感到刺激，高色溫的光在低照度下感到陰沉昏暗，而在高照度下則覺得愉快，因此為了調節冷暖感，可根據不同區域或環境的特點，選擇適當色溫的光源來增加舒適感。另外所選燈具和光源必須安全可靠，不會引起人身傷害。燈具光源選擇要和建筑材料、環境場所相配合，不致過熱而發生火災。高效節能是當今社會高度關注的問題，高效率、長壽命的高品質燈具是節能環保的基本條件，同時配以不同的開關回路，達到運營的經濟性。

6.1 重要場所照明

客運站房的重要場所主要指下列場所:進站大廳、售票大廳、候車大廳、出站大廳、旅客地道、室外節日照明等。京滬高速鐵路沿線站房采用大空間，一般進站大廳和候車大廳緊密相連。這些重要場所旅客密集，所以照明設計非常重要。室內空間采用直接照明與間接照明相結合，充分利用間接照明提升空間舒適度，兼顧節能需求。景觀照明體現鐵路特大型旅客車站大氣、穩重的風格。以下重點介紹這些重要場所的照明設計和燈具概況。

6.1.1 始發站候車大廳

以北京南站為例，如圖2所示。北京南站候車廳屋面的采光天窗白天可以充分利用自然光線。為了顯示和渲染北京南站候車大廳的建筑風格，采用3種不同的燈具和光源，安裝于幕墻上的400 W上照金鹵燈照射天花利用二次反射提供地面照明，光源色溫4 000 K，平均照度200 lx，(圖中安檢區);安裝于采光窗兩側鋼梁側壁的400 W偏光平窗投光燈具直接照射地面，光源色溫:4 000 K，平均照度300 lx(圖中中央候車區)。中央候車大廳兩側，安裝于天花板上的250 W嵌入式金鹵筒燈照射地面，光源色溫3 200 K，平均照度300 lx。中央大廳天花采用250 W上照金鹵燈照射天花提供一個暖色的空間背景。光源色溫3 200 K(圖中商業和售票區域)。

圖2 北京南站候車大廳照度分布

6.1.2 中間站(德州東)候車大廳

燈具選型如圖3所示，照度分布如圖4所示;中間站候車廳燈具選型主要從以下幾個方面綜合考慮。

圖3 中間站候車大廳燈具布置

圖4 中間站候車廳照度分布

(1)在滿足照度、眩光等主要標準的前提下，燈具優先采用光效高的功率等級，在易產生眩光的空間，盡量采用小功率光源組合而成的燈具。

(2)在燈具選擇的過程中充分考慮到燈具使用效率與維護費用的問題，合理選擇高效率、長壽命的燈具，減少投資和運行成本。

(3)光源選擇:主空間照明采用3 000～4 200 K色溫;燈具的顯色性指數均高于80，真實地表現出建筑及裝修的材質和顏色，使人感覺更加舒適。燈具的尺寸與外形均緊密配合室內裝飾的設計模數，充分體現出室內空間的協調性。

(4)照明參數標準、節能需求、建筑結構特點、裝飾要求、安裝維護條件和運營成本等因素。德州東站計算參數如下:

計算維護系數 0.7

燈具安裝高度 15.1 m

燈具安裝方式 兩燈一組，間距:X=4.0 m;Y=8.0 m

燈具功率 150 W金鹵燈

平均照度 33 lx

顯色指數 Ra80

光源色溫 4 000 K

眩光指數 UGR＜22

功率密度 11.02 W/m2

6.1.3 售票大廳(德州東)

選用雙筒燈，燈具布置見圖5，旅客要感覺舒適和明亮，平均照度:238 lx，照度分布見圖6;計算值參數:計算維護系數0.7，燈具安裝高度5.1 m，燈具安裝間距X=3.0 m，Y=4.5 m，燈顯色指數Ra80，光源色溫4 000 K，眩光指數 UGR＜22，功率密度14.69 W/m2，均勻度＞0.6(有效使用面積)，可分開控制，實現節能運行。

圖5 售票大廳燈具布置

圖6 售票廳照度分布(單位:lx)

6.1.4 中間站站臺雨棚(德州東)照明(圖7)

旅客站臺是上車的重要場所，照明非常重要，為了旅客安全上車，燈具選擇除照度滿足要求外，需要考慮安全維護等方面因素。計算參數:計算維護系數0.7，燈具安裝高度8.1 m，燈具安裝間距X=7.5 m，Y=3.5 m，按照建筑模數結合天花裝飾造型，矩陣規律排列。燈具功率150 W金鹵筒燈，IP65防護等級，燈具功率150 W金鹵燈，平均照度154 lx，顯色指數Ra80，光源色溫4 000 K，眩光指數 UGR＜22，功率密度 10.0 W/m2。

圖7 德州東站臺雨棚照明(單位:mm)

6.1.5 中間站(德州東)旅客地道照明(圖8)

中間站旅客地道高度有限，主要考慮明亮舒適，選用節能筒燈和日光燈相結合的方式。

6.1.6 其他區域

圖8 中間站旅客地道照明(單位:mm)

根據功能空間的不同，主要以熒光燈為主，熒光燈選用T8系列的產品，顯色指數 Ra≥80，色溫 Tcp≈4 000 K，照明燈具鎮流器選用高效電感鎮流器并加電容補償，補償以后的功率因數要求達到0.9以上。

6.2 景觀照明設計效果

主要分以下內容:重大節日效果，一般節日效果，平日前半夜效果，平日后半夜效果。

各場景方式的切換應充分考慮造價的最優，力求在同一套燈光設施的基礎上實現。

外部照明設施不妨礙車站的正常使用，不在各種通道上形成障礙物，并避免眩光，減少其他光污染。

外部區域將采用建筑特色塑型燈具予以描繪，并達到生動的視覺效果，屋頂采用可變色條形LED燈帶，作為屋頂周邊的特色照明效果，采用專業LED控制系統。光源色溫:全彩。

7 照明供電方案及控制方式

7.1 供電

(1)供電負荷

應急照明供電負荷為一級負荷中特別重要的一級負荷，采用雙電源切換+分EPS的形式供電。當出現兩路電源同時失電且發生火災的極端情況，應急照明負荷改由EPS供電，持續供電時間不小于90 min，EPS設置在變電所。

公共區照明、售票廳照明、雨棚照明、貴賓候車室照明等為一級負荷，由同一變電所不同母線段提供兩路電源交叉供電。其他管理辦公及設備用房照明為二級負荷，景觀照明和室外照明等為三級負荷，采用單電源供電。

(2)照明采用TN-S系統，每個回路上的燈具金屬外殼均應接在PE線上。

(3)應急照明干線采用NH-YJV耐火型交聯聚氯乙烯絕緣銅芯電纜，其他照明干線采用ZR-YJV阻燃型交聯聚氯乙烯絕緣銅芯電纜。敷設方式結合房屋結構、裝修情況分別采用沿電纜橋架、預埋線槽、穿鋼管敷設。

7.2 控制方式

站房及站臺可分路控制，采用智能控制方式，中間站采用2線控制方式，大站采用IBUS，實現不同時間段的節能運營模式，實現節能效果。可以分為全開、三分之二開、三分之一開三種模式。

白天開燈模式分為以下幾種:

晴天 只開啟沒有日光的通道和封閉房間照明燈具，其余關閉;

陰天 開1/3燈具;

夜晚開燈模式分為以下幾種:

夜晚(24時前) 全開燈

夜晚(24時～3時) 開一半燈具

夜晚(3時～6時) 開1/3燈具或全關閉

8 節能和舒適性設計

8.1 節能

一個良好的照明設計應做到盡可能經濟合理、節約能源，要達到同樣的照度，所選用的燈具和光源耗電越少越好，所以選用效率高于70%的燈具。除應急燈、疏散照明光源要選用耗電量高的白熾燈、熒光燈(啟動時間短)外，其他場所沒有特殊要求不宜選用，而應選用高效節能的光源，目前首選金屬鹵化物光源，它以其光效高、壽命長、顯色性好而受到設計者及各車站的認可。節日照明用LED泛光照明的手段。這些新燈具的采用大大地節省了能源，又提高了旅客的舒適度。

8.1.1 日間照明節能

北京南站建筑特點是采用彩釉玻璃屋面，大量應用日光進行日間照明，通過選擇合適的光學材料，有效控制進入建筑內部日光的亮度，保證建筑采光區域在運行過程中能夠得到合適恰當的照明，達到低眩光、均勻柔和的照明效果，突破傳統建筑采光應用的技術壁壘，使日光完全當作一個可控制的人工照明光源。采用日光最大的特點是永久性的節能，大大降低運行維護費用。

8.1.2 夜間照明節能

夜間照明和日間無日光區域的照明主要依靠選擇高效率的節能筒燈和金鹵燈具直接照明來實現，2種燈具從發光效率和使用效率上看，是目前人工照明最佳選擇。通過比較計算，選擇燈具效率＞65%的節能產品，能夠很好地實現整個建筑的節能目標。

8.1.3 照明供電與控制的結合及節能

傳統的照明控制范圍是與照明供電范圍完全相一致的，這對將來的使用會帶來諸多不便，設計時兩者兼顧。北京南站采用了I－BUS智能照明控制系統，使得供電和控制均可以按各自最合理的方案設計，實現系統最優。

首先按供電分區、照明區域、防火分區、功能劃分等因素，綜合考慮建筑條件，確定了在各個分區設置照明配電室，以獲得最短的供電距離，實現最合理的配電。在候車區域和換乘空間4個象限、地下車庫人防分區(共8個人防分區)等區域均有照明配電室分布。在各分區配電箱內設置照明控制的執行元件，EPS裝置集成應急照明啟動終端。

公共區的正常照明被均勻分為2組，采用雙電源交叉供電;應急照明通過雙輸入電源的EPS供電，EPS安裝在照明配電室;其他照明按常規照明供電設計。不同功能的照明分別供電和控制。

現場手動與距離控制、自動控制相結合:在各照明配電室和在消防控制室通過I－BUS系統、FAS系統均可實現對公共照明的控制，為用戶提供最大的便利性和靈活性。

設備、管理用房的照明按常規就地控制，但其中應急照明無論現場的墻上開關處于何種狀態，均可在緊急狀態下，經FAS系統集中驅動EPS裝置上的終端，強行燃亮備用照明。

當EPS兩路市電均失電時，I－BUS系統可根據EPS發出的干觸點信號自動接通應急照明。

8.2 舒適性設計

從舒適度上考慮，北京南站設計中增加了部分上照燈光，主要有2個方面的功能:首先光通過空間形成二次反射光，產生舒適柔和的漫射光，提高空間照度，適合人的視覺生理要求;另外，照亮的建筑頂部，平衡了采光窗周圍的暗區太大的明暗對比，也減小了直接照明燈具和它的背景的明暗對比，降低眩目感，提高舒適度。二次反射燈具的位置按照建筑一體化的要求定位，實現見光不見燈的效果。光學方面采用先進的平窗照明技術，高效、舒適。

9 運營維護設計

高大空間的照明給將來的檢修維護帶來很大的難度。要解決這一問題，必須在設計階段充分考慮檢修維護的方便性。應避免將燈具安裝在維護人員難于到達的位置，并盡可能選用長壽命、維護更換方便的燈具。不應選用安裝在格珊燈具內的熒光燈，因為更換燈管困難，維護工作量大。一些封閉式刻花玻璃罩的燈具，由于不嚴密，飛進小蟲、存積灰塵多，燈亮后遮光，燈具底部呈黑色，清理難度大，不應選用。光源選用新型高效節能燈，其壽命長，更換周期長。我國鐵路站房建設期不同，設備參差不齊，有的老站燈具、光源落后，又未及時維護和更換，造成晚上候車、上車燈光昏暗，造成人員疲勞，心情不好，所以選用便于維護和更換的燈具在設計中很重要。

10 結語

京滬高速鐵路運營以來，車站發揮著重要的作用，現場照明效果非常好，得到各鐵路局和旅客的認可;北京南站和天津西站，各中間站正在發揮著其應有的作用。由于采用了照明智能控制系統，工作人員可以根據實際需要靈活控制，在節約電能方面取得了良好的效果。

［1］北京照明學會照明設計專業委員會.照明設計手冊［M］.北京:中國電力出版社，2009.

［2］王秀娟.北京南站景觀照明設計［J］.鐵道標準設計，2010(2):138-139.

［3］陳 彥.天津鐵路客站站房電氣照明設計［J］.鐵道標準設計，2010(5):109-112.