夏玮东

（中铁建电气化局集团第一工程有限公司，河南 洛阳 471013）

1 前言

我国城市进程发展迅速，城市轨道交通建设遍地开花。地铁顺应时代产生，既是拉动内需的重要建设手段，又是方便市民出行的重要公共交通工具。地铁的快速发展也带来了巨大能源消耗，地铁运营中，每年用电量持续攀升，这和车辆牵引用电及地铁机电、通号设备的集中使用不无关联，但除了这些刚性需求外，照明用电这类需要兼顾功能性和舒适性的负载，如何在设计过程中采取合理的节能措施来降低能耗，对于提高系统应用价值有着积极地意义。

2 地铁车站照明系统能耗分析

2.1 系统能耗特征

在城市化进程快速加快的前提条件下，城市地面交通的拥堵情况也日益严重，地铁作为城市轨道交通工具之一，具备了载客量高、运行速度快等优势，可以有效缓解当地资源紧张的问题。但是从投资情况来看，地铁工程的建设成本较高，根据最新的资料数据显示，2019 年全年共完成建设投资5958.9 亿元、同比增长8.9%，在建项目的可研批复投资额累计46430.3 亿元，在建线路总长6902.5km，在建线路规模稳步增长，年度完成建设投资额创历史新高。地铁工程虽然可以带来较大的经济效益，但是其能耗水平也处于较高状态。以北京、上海、苏州、广州、郑州等城市为例，在电能损耗方面，其投入的成本量占比运营成本超过了30%，年平均耗电量超过了1 亿KWh，所需要支出的电费成本巨大。对此未来地铁车站机电安装项目施工期间，需要采取合理措施对能耗进行控制，借此来提升地铁运营带来的综合效益。

2.2 能耗主要分布

本文主要针对照明系统的能耗情况进行分析，目前我国地铁车站在建立过程中，会在地铁各车站中设置独立的照明系统，从而为乘客提供舒适的光源环境，同时由于照明系统管控的不合理，造成了电能资源的大幅度损耗。根据以往的统计数据可以得出以下分析数据：（1）对于一二级负荷的照明系统，其平均运行负荷在115.3KW，而能耗占比在15.9%-16.3%之间；（2）对于三级负荷的广告照明系统，其平均运行负荷在93.3KW，而能耗占比在13.7%-14.3%之间。因此在苏州地铁5 号线机电安装项目

施工期间，需要总结以往的施工经验，选择合理的照明系统进行应用，从而提升系统本身的应用价值。

2.3 照明度技术要求

根据国标更新了GB 50034— 2013《建筑照明设计标准》、更新为GB 50016— 2014《建筑设计防火规范》及GB/ T16275— 2008《城市轨道交通照明》的照度要求,地铁的照明照度标准值应按以下要求进行分级：1lx,2lx,3lx,5lx,10lx,15lx,20lx,30lx,50lx,75lx,100lx,15 0lx,200 lx,300lx,500lx,750 lx,1 000 lx,1500lx 和2000lx。不同设施、不同位置对应的照明度存在差异，如车站出入口照明度标准值为150lx，地下站厅的照明度标准值为200lx 等，这也是衡量照明系统合规性的重要参考。

3 地铁车站照明系统的节能措施分析

3.1 拟定合理的照明度标准

通过拟定合理的照明度标准，能够为节能措施的拟定提供参考，提高拟定内容的有效性。总结以往的客运经验可以了解到，乘客在站台处的拥挤程度大于车站的出入口区域，但是扶梯和楼梯上人群的拥挤度又高于车站的站台，因此楼梯和扶梯照明度需要做出适当调整，如由原来150lx 调整为200lx，而站台照明度则由最初的200lx 下调到150lx 等，但是这些数据的合理性则需要借助人流试验来实现，具体操作内容是对人流在不同区域内的拥堵时间进行统计，同时对于不同照明度下对于人们行走影响情况进行统计，实验得出恰当的照明度分布区域，从而得到可靠的照明度标准。

3.2 对于灯具布局进行优化

对于灯具布局进行优化，有利于提高照明系统应用时的节能性，降低照明系统使用期间的能源损耗。地铁车站作为人们进行换乘的公共场所，其逗留的时间相对较短，在乘客上下车的耗时统计中，多集中在3min 到5min 的区间内，而且该区域也是人流量密度较大的区域。因此在实际应用的过程中，需要在地铁车门位置处、站台中央、候车座椅处进行照明灯具采用通过微波入侵探测器来控制，同时取消原有的长明灯设计，改换在车门开启位置上方进行灯具的设计，从而起到节省电能损耗的作用。

3.3 增加自然资源利用效率

增加自然资源利用效率，能够丰富地铁工程运行环境，为人们营造舒适的生活环境。在具体的实施过程中，可以选择在地铁车站和周围建筑中设置中庭，从而将自然光引入到其中，这样设计的空间还可以增加区域的通风条件，创作出更加人性化的地铁车站空间。该节能措施应用较好的地铁建设项目为上海七号线，该项目在应用过程中，在花木路站进行了大中庭的应用设计，将自然光引入到其中，这样也降低了白天的能源损耗，起到了良好的节能效果。因此在未来地铁车站机电安装项目施工期间，也可以参考此类设计内容，从而起到提升系统节能性的作用。

3.4 创新广告灯箱节能设计

创新广告灯箱节能设计内容，可以优化结构本身的功能分布，进而提高广告灯箱的节能性。在之前的分析中已经提到过，广告灯箱在工作过程中，其负荷属于一、二级负荷，属于能耗量相对较大的系统之一。现阶段很多地铁车站在设计中都增加了屏蔽门，相比原来没有屏蔽门的车站，其所带来的广告效果较差，对此在未来地铁车站机电安装项目施工期间，可以将隧内的广告灯箱取消掉，而新的广告灯箱可以设置在地铁车站的立柱上，或者可以设置在屏蔽门上面，这样也缩短了受众人群和广告之间的距离，让广告效果得到大幅度提升，从而提升广告灯箱所带来的应用效果。

3.5 辅助照明系统的应用

在对地铁车站进行节能设计时，还需要做好辅助照明系统的设计工作，其不是特指的某一个照明系统，该设计的主要作用是将其他区域的照明系统交汇在一起，以此来提高区域内的照明亮度，提升系统本身的应用需求。以广告灯箱设计换机为例，在对其展开应用设计时，会将广告灯箱可以设置在地铁车站的立柱上，或者可以设置在屏蔽门上面，而辅助照明系统则选择站台照明系统，利用两者的叠加效应来达到区域照明的基本需求，而灯具则需要选择节能型灯具，该材料光效高，寿命长，能够满足需要系统运行的需求，也是选择其作为应用系统的重要原因。

3.6 优化隧道、高架桥照明系统

现阶段在进行隧道、高架桥照明系统的设置中，隧道内相邻照明灯具的间隔主要在6.0m 左右，这样也为检修人员工作的顺利开展奠定了基础。而地铁车辆上则安装了远光灯和近光灯，其照明的有效距离不小于200m。并且在优化过程中，考虑到隧道内环境比较封闭，而且能见度较低，会给人们带来较为严重的心理压力，因此在列车运行期间 ，还会在隧道内以30m 到40m 为一个单位进行大区间照明系统的设置，选择节能灯进行照明，而非检修阶段只需要打开该照明灯具即可，而其他照明灯具可以关闭，等到检修时打开隧道内的检修灯具，关闭其他灯具，从而起到节省能耗的作用。

3.7 完善节能管理制度

通过完善节能管理制度，可以提高相关工作的执行力度，营造节能减排的运行环境。在具体的应用中，需要对目前使用的节能管理制度进行梳理，如其中规定的照明度设计要求、检修间隔时间、检修内容、节能要求等内容，对于此类内容的合理性和适应性进行分析，如果不满足要求则需要及时进行替换，并对其其中细节性内容进行补充和完善，从而提高制度本身的实用价值，为后续工作的顺利进行奠定基础。

4 结语

综上所述，拟定合理的照明度标准，能够为节能措施的拟定提供参考，增加自然资源利用效率，能够丰富地铁工程运行环境，创新广告灯箱节能设计内容，可以优化结构本身的功能分布，完善节能管理制度，可以提高相关工作的执行力度。通过采取合理的节能措施来降低地铁车站照明系统能耗，对于提高系统运行期间的节能性有着积极的意义。