李康彥，侯日根

(1.鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)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(shè)車站11個(gè)，其中3個(gè)始發(fā)客運(yùn)站有北京南站、天津西站、濟(jì)南西站;8個(gè)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(wù)，站房照明無論從功能和裝修效果都是建筑設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)理念

車站是城市里比較特殊的場(chǎng)所，而照明在其中起到了至關(guān)重要的作用。北京到徐州各車站設(shè)計(jì)中原則上把握以下幾點(diǎn):

(1)創(chuàng)造舒適柔和的光環(huán)境;

(2)提供安全可靠的保障;

(3)具有與當(dāng)?shù)厝宋牧?xí)慣協(xié)調(diào)的一致性;

(4)提供舒適的工作空間;

(5)燈具與建筑完美結(jié)合，整體美觀一致;

(6)維護(hù)簡(jiǎn)便，節(jié)約運(yùn)營(yíng)成本;

(7)綠色、節(jié)能、高效，可持續(xù)發(fā)展。

3 站房照明設(shè)計(jì)構(gòu)思

隨著旅客到達(dá)后進(jìn)入火車站的步伐，空間照明提供基本照明的同時(shí)，還要帶給旅客以美好的環(huán)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(zhǎng)時(shí)間駐足的空間)宜采用暖白色調(diào)燈光，光源色溫3 300～5 300 K之間，營(yíng)造整體明快、溫馨的感覺。

選用燈具科學(xué)、美觀、布置合理，燈具不僅是自然光不足時(shí)的照明工具，同時(shí)，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(jī)結(jié)合，達(dá)到極佳的建筑照明效果。

設(shè)計(jì)考慮整體運(yùn)營(yíng)的方便，使安裝以及業(yè)主的后期使用維護(hù)方便、快捷，節(jié)約維護(hù)成本。

通過燈管的安裝，使空間自然區(qū)分，不同空間結(jié)合建筑裝修風(fēng)格選擇燈具，合理布置，讓燈光具有人性化的誘導(dǎo)性，從而創(chuàng)造獨(dú)特的照明效果。

旅客通過燈光的表現(xiàn)，清楚認(rèn)知周圍環(huán)境，理解所處區(qū)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(qū)分正好迎合了旅客在車站中的行走、停留、等候及出發(fā)的節(jié)律。

人工照明與自然光照明有著本質(zhì)的區(qū)別，通過人工照明可以實(shí)現(xiàn)按功能區(qū)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(dāng)?shù)厝宋?/h2>

沿線設(shè)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(xiāng)，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(gè)城市處于“一山、一水、兩漢、三孔”黃金旅游線上，是充滿活力、獨(dú)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(xiāng)的秀美，素有“魯南明珠”之稱。旅游資源豐富，風(fēng)景名勝眾多，人文古跡薈萃，蘊(yùn)藏著深厚的旅游發(fā)展?jié)摿Α＿@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(huán)境配合，結(jié)合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中的要求，主色調(diào)定為中等色調(diào)(4 000 K左右)，表現(xiàn)明快、優(yōu)雅的主基調(diào)，烘托城市的歷史文化底蘊(yùn)，局部功能空間采用暖色調(diào)(如貴賓室)，營(yíng)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(diào)光源，提高工作人員的警覺性，保障系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠，降低事故發(fā)生率。室內(nèi)主要都是功能性空間，所以這里采用中等色調(diào)的高顯色性的高效節(jié)能光源燈具。注意均勻度、眩光、效率燈照明技術(shù)指標(biāo)，相鄰并且沒有隔斷的區(qū)域的色溫應(yīng)協(xié)調(diào)、銜接自然。

5 設(shè)計(jì)原則和依據(jù)

依據(jù)建筑特點(diǎn)和建筑的功能要求，經(jīng)過分析計(jì)算，為整個(gè)車站提供完美的照明效果，同時(shí)考慮到初期投資和維護(hù)費(fèi)用，所有設(shè)計(jì)和產(chǎn)品都做到90%以上的本地化生產(chǎn)和服務(wù)。特大型車站照度標(biāo)準(zhǔn)和能耗標(biāo)準(zhǔn)參考《建筑照明設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50034—2004)，同時(shí)參考國(guó)際相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，推薦相關(guān)區(qū)域的照度水平如表1所示。

表1 站房各區(qū)域照度

在標(biāo)準(zhǔn)要求的原則基礎(chǔ)上，照明設(shè)計(jì)綜合考慮6個(gè)方面的基本設(shè)計(jì)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(zhì)量直接關(guān)系到每個(gè)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?；疖囌靖鞔髲d空間大、凈空高，在滿足照度要求的同時(shí)，為了克服眩光，最好選用遮光角大于30°截光型燈具，公共場(chǎng)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(shí)色溫要適應(yīng)大多數(shù)人的感覺，同一色溫下的光源，其照度不同時(shí)，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(diào)節(jié)冷暖感，可根據(jù)不同區(qū)域或環(huán)境的特點(diǎn)，選擇適當(dāng)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(huì)引起人身傷害。燈具光源選擇要和建筑材料、環(huán)境場(chǎng)所相配合，不致過熱而發(fā)生火災(zāi)。高效節(jié)能是當(dāng)今社會(huì)高度關(guān)注的問題，高效率、長(zhǎng)壽命的高品質(zhì)燈具是節(jié)能環(huán)保的基本條件，同時(shí)配以不同的開關(guān)回路，達(dá)到運(yùn)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)性。

6.1 重要場(chǎng)所照明

客運(yùn)站房的重要場(chǎng)所主要指下列場(chǎng)所:進(jìn)站大廳、售票大廳、候車大廳、出站大廳、旅客地道、室外節(jié)日照明等。京滬高速鐵路沿線站房采用大空間，一般進(jìn)站大廳和候車大廳緊密相連。這些重要場(chǎng)所旅客密集，所以照明設(shè)計(jì)非常重要。室內(nèi)空間采用直接照明與間接照明相結(jié)合，充分利用間接照明提升空間舒適度，兼顧節(jié)能需求。景觀照明體現(xiàn)鐵路特大型旅客車站大氣、穩(wěn)重的風(fēng)格。以下重點(diǎn)介紹這些重要場(chǎng)所的照明設(shè)計(jì)和燈具概況。

6.1.1 始發(fā)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(fēng)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(qū));安裝于采光窗兩側(cè)鋼梁側(cè)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(qū))。中央候車大廳兩側(cè)，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(gè)暖色的空間背景。光源色溫3 200 K(圖中商業(yè)和售票區(qū)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(gè)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(biāo)準(zhǔn)的前提下，燈具優(yōu)先采用光效高的功率等級(jí)，在易產(chǎn)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(hù)費(fèi)用的問題，合理選擇高效率、長(zhǎng)壽命的燈具，減少投資和運(yùn)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(shù)均高于80，真實(shí)地表現(xiàn)出建筑及裝修的材質(zhì)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(nèi)裝飾的設(shè)計(jì)模數(shù)，充分體現(xiàn)出室內(nèi)空間的協(xié)調(diào)性。

(4)照明參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)、節(jié)能需求、建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、裝飾要求、安裝維護(hù)條件和運(yùn)營(yíng)成本等因素。德州東站計(jì)算參數(shù)如下:

計(jì)算維護(hù)系數(shù) 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(shù) Ra80

光源色溫 4 000 K

眩光指數(shù) 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(jì)算值參數(shù):計(jì)算維護(hù)系數(shù)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(shù)Ra80，光源色溫4 000 K，眩光指數(shù) 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(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)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(tái)雨棚(德州東)照明(圖7)

旅客站臺(tái)是上車的重要場(chǎng)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(hù)等方面因素。計(jì)算參數(shù):計(jì)算維護(hù)系數(shù)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(shù)結(jié)合天花裝飾造型，矩陣規(guī)律排列。燈具功率150 W金鹵筒燈，IP65防護(hù)等級(jí)，燈具功率150 W金鹵燈，平均照度154 lx，顯色指數(shù)Ra80，光源色溫4 000 K，眩光指數(shù) UGR＜22，功率密度 10.0 W/m2。

圖7 德州東站臺(tái)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(jié)能筒燈和日光燈相結(jié)合的方式。

6.1.6 其他區(qū)域

圖8 中間站旅客地道照明(單位:mm)

根據(jù)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(chǎn)品，顯色指數(shù) Ra≥80，色溫 Tcp≈4 000 K，照明燈具鎮(zhèn)流器選用高效電感鎮(zhèn)流器并加電容補(bǔ)償，補(bǔ)償以后的功率因數(shù)要求達(dá)到0.9以上。

6.2 景觀照明設(shè)計(jì)效果

主要分以下內(nèi)容:重大節(jié)日效果，一般節(jié)日效果，平日前半夜效果，平日后半夜效果。

各場(chǎng)景方式的切換應(yīng)充分考慮造價(jià)的最優(yōu)，力求在同一套燈光設(shè)施的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)。

外部照明設(shè)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(qū)域?qū)⒉捎媒ㄖ厣苄蜔艟哂枰悦枥L，并達(dá)到生動(dòng)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(yè)LED控制系統(tǒng)。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(fù)荷

應(yīng)急照明供電負(fù)荷為一級(jí)負(fù)荷中特別重要的一級(jí)負(fù)荷，采用雙電源切換+分EPS的形式供電。當(dāng)出現(xiàn)兩路電源同時(shí)失電且發(fā)生火災(zāi)的極端情況，應(yīng)急照明負(fù)荷改由EPS供電，持續(xù)供電時(shí)間不小于90 min，EPS設(shè)置在變電所。

公共區(qū)照明、售票廳照明、雨棚照明、貴賓候車室照明等為一級(jí)負(fù)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(shè)備用房照明為二級(jí)負(fù)荷，景觀照明和室外照明等為三級(jí)負(fù)荷，采用單電源供電。

(2)照明采用TN-S系統(tǒng)，每個(gè)回路上的燈具金屬外殼均應(yīng)接在PE線上。

(3)應(yīng)急照明干線采用NH-YJV耐火型交聯(lián)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(lián)聚氯乙烯絕緣銅芯電纜。敷設(shè)方式結(jié)合房屋結(jié)構(gòu)、裝修情況分別采用沿電纜橋架、預(yù)埋線槽、穿鋼管敷設(shè)。

7.2 控制方式

站房及站臺(tái)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(shí)現(xiàn)不同時(shí)間段的節(jié)能運(yùn)營(yíng)模式，實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果?？梢苑譃槿_、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(guān)閉;

陰天 開1/3燈具;

夜晚開燈模式分為以下幾種:

夜晚(24時(shí)前) 全開燈

夜晚(24時(shí)～3時(shí)) 開一半燈具

夜晚(3時(shí)～6時(shí)) 開1/3燈具或全關(guān)閉

8 節(jié)能和舒適性設(shè)計(jì)

8.1 節(jié)能

一個(gè)良好的照明設(shè)計(jì)應(yīng)做到盡可能經(jīng)濟(jì)合理、節(jié)約能源，要達(dá)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(yīng)急燈、疏散照明光源要選用耗電量高的白熾燈、熒光燈(啟動(dòng)時(shí)間短)外，其他場(chǎng)所沒有特殊要求不宜選用，而應(yīng)選用高效節(jié)能的光源，目前首選金屬鹵化物光源，它以其光效高、壽命長(zhǎng)、顯色性好而受到設(shè)計(jì)者及各車站的認(rèn)可。節(jié)日照明用LED泛光照明的手段。這些新燈具的采用大大地節(jié)省了能源，又提高了旅客的舒適度。

8.1.1 日間照明節(jié)能

北京南站建筑特點(diǎn)是采用彩釉玻璃屋面，大量應(yīng)用日光進(jìn)行日間照明，通過選擇合適的光學(xué)材料，有效控制進(jìn)入建筑內(nèi)部日光的亮度，保證建筑采光區(qū)域在運(yùn)行過程中能夠得到合適恰當(dāng)?shù)恼彰?，達(dá)到低眩光、均勻柔和的照明效果，突破傳統(tǒng)建筑采光應(yīng)用的技術(shù)壁壘，使日光完全當(dāng)作一個(gè)可控制的人工照明光源。采用日光最大的特點(diǎn)是永久性的節(jié)能，大大降低運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。

8.1.2 夜間照明節(jié)能

夜間照明和日間無日光區(qū)域的照明主要依靠選擇高效率的節(jié)能筒燈和金鹵燈具直接照明來實(shí)現(xiàn)，2種燈具從發(fā)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(jì)算，選擇燈具效率＞65%的節(jié)能產(chǎn)品，能夠很好地實(shí)現(xiàn)整個(gè)建筑的節(jié)能目標(biāo)。

8.1.3 照明供電與控制的結(jié)合及節(jié)能

傳統(tǒng)的照明控制范圍是與照明供電范圍完全相一致的，這對(duì)將來的使用會(huì)帶來諸多不便，設(shè)計(jì)時(shí)兩者兼顧。北京南站采用了I－BUS智能照明控制系統(tǒng)，使得供電和控制均可以按各自最合理的方案設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)最優(yōu)。

首先按供電分區(qū)、照明區(qū)域、防火分區(qū)、功能劃分等因素，綜合考慮建筑條件，確定了在各個(gè)分區(qū)設(shè)置照明配電室，以獲得最短的供電距離，實(shí)現(xiàn)最合理的配電。在候車區(qū)域和換乘空間4個(gè)象限、地下車庫人防分區(qū)(共8個(gè)人防分區(qū))等區(qū)域均有照明配電室分布。在各分區(qū)配電箱內(nèi)設(shè)置照明控制的執(zhí)行元件，EPS裝置集成應(yīng)急照明啟動(dòng)終端。

公共區(qū)的正常照明被均勻分為2組，采用雙電源交叉供電;應(yīng)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(guī)照明供電設(shè)計(jì)。不同功能的照明分別供電和控制。

現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)與距離控制、自動(dòng)控制相結(jié)合:在各照明配電室和在消防控制室通過I－BUS系統(tǒng)、FAS系統(tǒng)均可實(shí)現(xiàn)對(duì)公共照明的控制，為用戶提供最大的便利性和靈活性。

設(shè)備、管理用房的照明按常規(guī)就地控制，但其中應(yīng)急照明無論現(xiàn)場(chǎng)的墻上開關(guān)處于何種狀態(tài)，均可在緊急狀態(tài)下，經(jīng)FAS系統(tǒng)集中驅(qū)動(dòng)EPS裝置上的終端，強(qiáng)行燃亮備用照明。

當(dāng)EPS兩路市電均失電時(shí)，I－BUS系統(tǒng)可根據(jù)EPS發(fā)出的干觸點(diǎn)信號(hào)自動(dòng)接通應(yīng)急照明。

8.2 舒適性設(shè)計(jì)

從舒適度上考慮，北京南站設(shè)計(jì)中增加了部分上照燈光，主要有2個(gè)方面的功能:首先光通過空間形成二次反射光，產(chǎn)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(qū)太大的明暗對(duì)比，也減小了直接照明燈具和它的背景的明暗對(duì)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(shí)現(xiàn)見光不見燈的效果。光學(xué)方面采用先進(jìn)的平窗照明技術(shù)，高效、舒適。

9 運(yùn)營(yíng)維護(hù)設(shè)計(jì)

高大空間的照明給將來的檢修維護(hù)帶來很大的難度。要解決這一問題，必須在設(shè)計(jì)階段充分考慮檢修維護(hù)的方便性。應(yīng)避免將燈具安裝在維護(hù)人員難于到達(dá)的位置，并盡可能選用長(zhǎng)壽命、維護(hù)更換方便的燈具。不應(yīng)選用安裝在格珊燈具內(nèi)的熒光燈，因?yàn)楦鼡Q燈管困難，維護(hù)工作量大。一些封閉式刻花玻璃罩的燈具，由于不嚴(yán)密，飛進(jìn)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(yīng)選用。光源選用新型高效節(jié)能燈，其壽命長(zhǎng)，更換周期長(zhǎng)。我國(guó)鐵路站房建設(shè)期不同，設(shè)備參差不齊，有的老站燈具、光源落后，又未及時(shí)維護(hù)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(hù)和更換的燈具在設(shè)計(jì)中很重要。

10 結(jié)語

京滬高速鐵路運(yùn)營(yíng)以來，車站發(fā)揮著重要的作用，現(xiàn)場(chǎng)照明效果非常好，得到各鐵路局和旅客的認(rèn)可;北京南站和天津西站，各中間站正在發(fā)揮著其應(yīng)有的作用。由于采用了照明智能控制系統(tǒng)，工作人員可以根據(jù)實(shí)際需要靈活控制，在節(jié)約電能方面取得了良好的效果。

［1］北京照明學(xué)會(huì)照明設(shè)計(jì)專業(yè)委員會(huì).照明設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.北京:中國(guó)電力出版社，2009.

［2］王秀娟.北京南站景觀照明設(shè)計(jì)［J］.鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2010(2):138-139.

［3］陳 彥.天津鐵路客站站房電氣照明設(shè)計(jì)［J］.鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2010(5):109-112.