淺談地鐵車站照明系統設計

遲曉娟

摘要：地鐵工程體量大，專業多，且隨著社會的進步，無論從節約能源、安全可靠，還是乘客乘坐滿意度等方面，都對地鐵照明也提出了更高要求，筆者結合實際工作經驗，從安全節能和照明模式方面，對地鐵照明系統提出了優化建議。

關鍵詞：地鐵；照明；控制

作為地鐵行業動力照明系統的項目工程師，筆者基本經歷了某城市地鐵1、2號線全線照明系統設計過程。照明系統看來簡單，但是作為龐大地鐵工程的一個子系統，其實比較復雜。

地鐵車站照明關系到乘客乘坐地鐵的舒適度，應急照明關系到火災狀態下的疏散及救援效率，車站出入口的夜間照度關系乘客的出行安全，燈具選型、照度設計、模式控制、與BAS及市政照明的接口等都至關重要。工作過程中，筆者經歷并主持過多次照明系統設計修訂，在1、2號線通車后，對照明系統運營情況進行了分析與總結，牽頭做了相應改造工作。經過這些年的工作積累，對于地鐵照明系統心得如下。

1、概述

1.1 地鐵照明系統的功能劃分

地鐵車站照明分為大概可做如下分類：

設備區照明：設備管理用房正常照明、應急照明和安全低壓照明（站臺板下、風道）；

公共區照明：公共區工作照明、公共區節電照明、應急照明（包括備用照明和疏散照明）、值班照明、過渡照明、廣告照明和導向照明。

1.2 地鐵照明系統控制的基本要求

地鐵車站設備房間照明采用就地控制，公共區照明采用交叉配電、分組控制。常規控制方式是，在車站人流高峰時段，工作照明和節電照明全部打開，保證照度；在人流低谷時段，僅打開工作照明或節電照明，節約電能；當發生火災時，關閉相應區域的工作照明、節電照明及導向照明、廣告照明。

照明模式一般設置四種正常工作模式（正常模式、節電模式、停運模式和區間維修模式）和三種火災模式（設備區火災模式、公共區火災模式和區間火災模式）。

2、地鐵照明系統的設計

2.1 地鐵照明控制的一般方法

公共區和區間的照明控制方式，目前國內有少數地鐵采用智能照明系統，但主流設計方式是采用BAS控制。

BAS控制的特點是：

（1）可實現正常的群組控制和時間控制；

（2）通過采集接觸器的狀態實現對其的監視，終端控制器是接觸器；

（3）可在監控主機上由鼠標來完成手動控制，也可進行自動時鐘控制；

（4）可靠性較高：所有的控制和監視都通過硬線來實現。

2.2 公共區照明設計原則

（1）公共區照明劃分原則：

地下站站廳、站臺以中間線為界分為左右兩部分，左右兩部分照明燈具分別由左右配電室供電。地下車站共有四個配電室，站廳、站臺兩端各一個，每個配電室設兩個照明總配電箱，公共區照明燈具，除應急照明外，由照明配電室內的兩個照明總箱交叉配電。高架車站一般公共區只有一個配電室，配電室內設兩個照明總箱交叉配電。

考慮到地下站出入口通道無自然采光，按公共區照明設計。高架車站出入口可以接收外界陽光，按出入口設計，允許白天將照明關掉。

應急照明由車站就近的EPS供電。

（2）公共區照明系統設計原則：

地下車站站廳層同一個配電室內的兩個照明配電箱內設工作照明、節電照明、出入口（飛頂）照明、導向照明、設備區照明回路，并可以獨立控制。兩個配電箱內的工作照明、節電照明交叉配電。

地下車站站臺層配電箱內設工作照明、節電照明、區間照明、設備區照明、站臺板下安全照明回路，除安全照明外，其他回路可以獨立控制。

高架車站站廳層配電間內設兩個照明配電箱。

2.3改進及建議（1、2號線已按此要求修改模式）

（1）公共區照明模式改進建議：

1）在車站客流量較小時，運行節電模式，此時工作照明與節電照明按奇數天、偶數天交替點亮；

2）廣告照明不參與模式控制，地鐵運營前10分鐘點亮，運營后10分鐘關閉，當車站發生火災時，在變電所直接將三級負荷（含廣告照明）切除；

3）出入口飛頂照明白天關閉；

4）區間正常照明和應急照明，正常運行時段全部關閉，區間維修時，全部打開，區間發生火災時，僅開應急照明。

（2）廣告、導向照明控制改進建議：

出入口梯眉廣告設獨立接觸器控制，LED廣告設獨立電表和獨立接觸器控制。

（3）高架車站公共區照明控制改進建議：

1）因高架站站臺層采光良好，站廳層與站臺層公共區照明分別獨立控制，白天可以關閉站臺層照明，開啟站廳層照明；

2）站廳、站臺層公共區應急照明平時不亮，夜間點亮兼做值班照明使用，火災時強制點亮；

3）出入口樓扶梯考慮照明設計，作為市政照明照度的補充。

3、燈具的選型

隨著燈具生產技術的進步，傳統熒光燈漸漸被LED燈具所替代，地鐵1號線全線采用熒光燈具，地鐵2號線建設時，根據筆者的市場調研和建議，有一半的車站在公共區采用了LED照明燈具，且后續運營過程中，同樣設計條件下，LED燈具的照明效果、故障率和使用壽命明顯優于傳統熒光燈，為后續運營節約了維修成本及電費。

LED照明燈具已成為照明行業發展的趨勢，隨著其生產技術的成熟和生產成本的降低，某城市地鐵3、4號線已在全線（含公共區、設備區、區間、場段等）采用LED照明燈具。

4、智能照明系統的探索

4.1 智能照明系統簡介及分類

關于智能照明系統，筆者認為這是一種比較先進靈活的控制方式，因此工作中也對此進行了思考。

智能照明系統從控制方式上可以分為兩類：一是基于回路控制的智能照明控制系統，其原理等效于一個智能的接觸器；二是基于單燈控制的智能照明控制系統。

（1）回路控制型智能照明控制系統

在各照明回路斷路器下端裝驅動器，在合適的位置安裝傳感器和其他系統元件，用現場總線將驅動器、傳感器和各系統元件連接構成控制網絡。特點是網絡構成簡單，與BAS控制相似，只能對回路進行開關或整體調光控制，無法實現單燈獨立控制。

（2）單燈控制型的智能照明控制系統

在每盞燈具上安裝智能開關控制模塊，在合適的位置安裝傳感器和其他系統元件，用總線或者無線將智能開關控制模塊、傳感器和各系統元件連接起來，構成控制網絡。特點是每個燈具上均裝有控制模塊并分配有獨立的地址，可對任何一個燈具進行獨立操作。

4.2智能照明控制與BAS控制的比較

智能照明控制系統理論上可以增加照明場景控制、調光控制、傳感器控制等功能，本身配備專用的照明控制終端繼電器，省去了中間環節。可以實現自動控制，也可人工后臺操作，還可通過設置輕觸開關或觸摸屏來進行現場照明控制

相比BAS控制，兩種智能照明控制方案的可靠性、可擴展性都較好，與其它專業的接口都很簡單。

基于單燈控制的智能照明控制系統由于其元件數量龐大，復雜程度較高，維護工作量大，造價約是基于回路控制的智能照明控制系統的3倍，從造價、實際使用需求和維護難度來看，目前不適合地鐵中使用。

基于回路控制的智能照明控制系統控制靈活性稍差，也不能實現單燈控制，從控制效果上看，基于回路控制的智能照明控制系統與傳統的BAS系統控制類似，優勢不明顯。

5 結論及建議

關于1、2號線公共區照明模式的優化，已經應用于后續的設計線路，并被其他城市地鐵行業選擇性采納。

LED照明燈具一個顯著的優點就是可以方便的進行調光控制，適用于基于回路控制帶調光功能的智能照明控制系統方案，但考慮到智能照明控制系統在地鐵全線應用案例不多，筆者所有的地鐵3、4號線車站公共區、設備區等還是采用傳統的BAS控制，在停車場、車輛段的綜合樓已考慮采用智能照明方案。

參考文獻

[1]GB50157-2013地鐵設計規范[S]

（作者單位：無錫地鐵集團有限公司）