地鐵車站照明系統能耗分析及節能對策

欒洪濤

摘要：我國城市進程發展迅速，城市軌道交通建設遍地開花。地鐵順應時代產生，既是拉動內需的重要建設手段，又是方便市民出行的重要公共交通工具。但是我們不得不看到，地鐵的快速發展也帶來了巨大能源消耗，地鐵運營中，每年用電量持續攀升，這和車輛牽引用電及地鐵機電、通號設備的集中使用不無關聯，但除了這些剛性需求外，照明用電這類需要兼顧功能性和舒適性的負載，在設計過程中是否可以通過規范甚至優化設計來節能減排，達到綠色環保的目的呢？本文對此進行了分析。

關鍵詞：地鐵車站;照明;節能

一、我國地鐵的能耗概況

1.1地鐵系統的能耗特點

隨著城市化進程的加快，地鐵建設也飛速的發展，但是地鐵工程投資巨大，根據國家相關資料統計：到2020年我國的地鐵總里程將達6100公里，2010至2015年地鐵建設投資額高達11568億元，地鐵建設如此之快，地鐵能耗的問題也日益凸顯出來。地鐵主要以電為能源，但是地鐵的耗電量極高，像北京、上海、深圳這些一線城市，地鐵的耗電量占運營成本的30%以上，每年的耗電量在1億KWh左右，電費成本巨大。

1.2地鐵照明系統的能耗分布

在地鐵車站及區間均設有獨立的照明系統為乘客和運維人員提供方便舒適的光源，對照明的控制不合理，會帶來嚴重的資源浪費。我國相關的政策法規及文件明確規定，地鐵照明體統占地鐵車站平均設備負荷的14.2%～16.1%，但是實際的運行結果是有的地鐵車站高達20%～30%，在一線城市尤為明顯，并且有贈無減，在照明功率密度持續規范的今天看來，這部分用電量的設計或預留是否合理，值得我們深思。

二、地鐵照明的分類及現狀舉例

2.1地鐵照明分類

就普遍范圍而言，地鐵車站一般建有兩層，即站廳層和站臺層。機電設備和照明系統也是根據車站兩端來布置。地鐵車站的照明系統有兩種分類方法：一是按照負荷等級劃分，分為一、二、三級負荷，一級負荷主要是應急照明和地下車站的公共區照明等;二級負荷主要是設備區的工作照明以及地面站的公共區照明、導向照明;三級負荷主要是地鐵廣告照明。而是按照功能分類，分為工作照明、節電照明、區間照明、電纜夾層安全照明、導向標志照明、設備區照明等。

2.2地鐵照明能耗浪費情況舉例

由于造型和功能重復等原因，在車站公共區照明浪費的情況比較突出。例如，在很多地鐵站臺內都會沿著安全門設置一條通長的燈帶用于照射安全門上方的信息，但由于其內嵌設置或安裝角度的關系，經過相關人員的試驗證明，燈帶的照射范圍比較有限，對站臺公共區的照度不大，對車輛信息的提示作用也并不顯著，但其能耗卻非常驚人，以目前在建的某車站為例，安全門燈帶總長度約為240m，按最為節能的LED光源每米15W計算，總容量大約為3.6kW，按每天運行時間早6：00到晚11：00計算，年耗電量22338kW。對于一座坐擁數十個車站的城市而言，這筆電能的消耗可想而知。更有甚者，目前新建線的裝修

照明設計，多采用射燈、環形燈帶等作為裝飾照明，遍布站臺和站廳，其照明能源的浪費率更為堪憂。

三、地鐵照明系統的節能對策

3.1制定合理的照度設計標準

合理的照度設計標準是實行節能對策的基礎，但現行的照度標準多為給出大區域的平均照度，一般為站廳高于站臺、樓扶梯等處。但經資料分析可得地鐵車站擁擠程度由高到底的排序是：扶梯和樓梯、地鐵站臺、站廳。同時站廳只是人們行走的區域，不會有太多的停留，而站臺是人們進站等待的地方，停留時間較長。考慮到多數乘客屬于上班族，會在等車期間閱讀書、報、手機等，秉承以人為本的原則，此處平均照度應該達到閱讀照度標準，同時，樓梯和扶梯屬于梯形建筑物，在人流量較多的情況下照明系統應側重考慮局部加強，配合標識牌保障人們的出行安全。綜上，在站臺、樓扶梯等位置的照度應安全合理，而站廳則可以適當降低照度。

3.2改善燈具布局、采用節能燈具

地鐵作為城市重要的交通運輸方式，承載著人們出行的重要使命，長期客流量巨大，有很強的流動性，據有關資料顯示，不考慮發車間距較長的情況下，人們在地鐵車站的消耗時間不超過5分鐘，下車時間更短，不超過3分鐘。因此在地鐵車門處和站臺的兩端要著重布置燈具很有必要，而站臺中間不需要大肆布置用于美化的效果照明。因此建議取消屏蔽門上方的通長照明，只在車門開啟的位置設置照明，同時在乘客休息座椅區的上方可以添加色溫合理的局部照明裝置，節約社會資源的同時增強人性化設計，一舉多得。

3.3廣告燈箱的新設計和輔助照明的應用

地鐵是廣告宣傳的重要地點，地鐵很多廣告燈箱都設計在站臺對面線路側，由于全高安全門的普遍采用，這部分廣告存在一定程度的被遮擋現象，這時有的廣告設計為了吸引客戶，盲目的增加亮度和色彩度來確保達到宣傳目的，但無形中浪費了能源，因此根據目前的現狀，廣告燈箱的合理位置可以考慮設置在地鐵站臺通長方向安全門的上方，或利用站臺三角間等位置設計，這樣既起到廣告宣傳的目的，還可以兼做站臺照明補光，節省了照明燈具的數量，綠色環保。

3.4區間隧道、高架橋照明的合理開閉

很多地鐵的運行區間都有隧道，一般地下區間隧道間隔10米左右設置照明燈，一方面用于運維人員停運后的巡檢和運營中臨時事故的維修，另一方面可以在地鐵運行出現阻塞、火災等事故時提供人員逃生用照明，保障安全。地鐵車輛上配有遠近照燈，地鐵司機根據車載照明燈可以觀察線路狀態，地鐵遠近燈的有效照明距離是200米以上，一旦發現問題，及時停運地鐵，并讓乘客下車保障乘客安全，及時聯系維修人員。但是在地鐵運營時，如果隧道內部的照明等全部打開時，不僅不會起到照明的作用，還會造成炫光，影響地鐵駕駛員的視線。因此在地鐵運營期間可以采取大區間照明開閉控制，即30-40米開一盞照明燈，在地鐵高架線上，關閉示寬照明燈，在一定程度上節約了能源，在進行網線、線路維修時，要分段進行，分段打開區間照明燈。

四、結語

地鐵已經成為城市發展和文明的標志，而如何采取有效的措施減少地鐵車站電能資源的消耗，合理的控制電能資源，也是社會主義可持續發展的重要要求，因此要求設計人員在立足行業規范的前提下，深抓細節，強化意識，在保證提供優質高效照明的前提下節能減排，綠色出行。

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