張伯敏 上海鐵路局嘉興車務(wù)段

研究資料表明，鐵路站場照明用電占總電量的42%左右。因此，鐵路站場的照明節(jié)電技術(shù)，是鐵路節(jié)能環(huán)保的重要方面，會(huì)產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。尤其是高鐵客站高空間、大跨度的建筑形式，應(yīng)根據(jù)不同的空間來定位其不同的照明，以避免過高的照度而增加整體能耗或過低的照度而影響基本功能的實(shí)現(xiàn)。所以，選擇使用壽命長的高效光源來減少日后的維護(hù)費(fèi)用及使用成本，實(shí)現(xiàn)其節(jié)能環(huán)保的“綠色照明”、“人文照明”，是當(dāng)前迫切需要研究的現(xiàn)實(shí)問題。

1 高鐵客站照明技術(shù)概述

我國實(shí)施的國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50034-2004）對交通建筑的照明標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定是（見表1）。

國標(biāo)中對交通建筑（包括鐵路站場）的照度水平分布、眩光及眩光控制亮度、顯色性等都提出了明確的指標(biāo)值。照度水平的實(shí)現(xiàn)也并非是衡量或體現(xiàn)整個(gè)建筑空間照明設(shè)計(jì)唯一要求，而其他照明標(biāo)準(zhǔn)，如人眼的視覺感受，室內(nèi)光環(huán)境的影響，眩光的控制，均勻度和顯色性的優(yōu)劣等都是滿足旅客生理和心理性的要求。在站屋照明的配比中，應(yīng)考慮功能的基礎(chǔ)上來營造舒適的空間：燈具的造型、眩光的控制。整體控制系統(tǒng)設(shè)置應(yīng)考慮自然采光與人工照明的相結(jié)合，根據(jù)不同的時(shí)間和空間設(shè)計(jì)整體的照明系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能綠色的"人文照明"。

表1 交通建筑照明標(biāo)準(zhǔn)值

在大空間照明配比時(shí)，當(dāng)照明方式確定后，燈具及光源的選擇至關(guān)重要。由于室內(nèi)面積空間較大，為了滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的照度，以及達(dá)到建筑環(huán)境的效果，所需要的燈具數(shù)量、光源功率及用電量將會(huì)較大。為此，大空間照明對燈具及光源的選擇除了要注意到美觀和配光合理外，還應(yīng)充分考慮其節(jié)能性，以滿足照明環(huán)境的舒適性和功能性，同時(shí)亦考慮其節(jié)能性（見表2）。

表2 不同燈具光源參數(shù)指標(biāo)比較值

照明已經(jīng)成現(xiàn)代建筑的設(shè)計(jì)過程中極為重要的因素。充分運(yùn)用人工光的抑揚(yáng)、明暗、虛實(shí)、隱現(xiàn)、動(dòng)靜以及控制投光角度和范圍，以建立光的構(gòu)圖秩序、有節(jié)奏和綠色節(jié)能等，大大渲染空間的變幻效果，增加空間層次，最大限度發(fā)揮其表現(xiàn)力，使燈光與建筑物本身達(dá)到完美的融合。 因此，現(xiàn)代建筑燈光設(shè)計(jì)，應(yīng)針對不同的空間來定位其不同的照明，以避免過高的照度，從而增加整體能耗或過低的照度而影響基本功能的實(shí)現(xiàn)。在光源選擇時(shí)，對光源的各種性能（技術(shù)性、舒適性和經(jīng)濟(jì)性）應(yīng)從以下方面進(jìn)行綜合比較和評價(jià)：① 以可觀察的角度為視點(diǎn)去考慮燈光的設(shè)計(jì)。② 按照高效、長壽命原則選擇光源，采用新材料、新產(chǎn)品，用高科技來武裝現(xiàn)代文明。③ 按照環(huán)境對顯色性的要求選擇光源，用獨(dú)特的設(shè)計(jì)思維營造一個(gè)富有藝術(shù)氣息的燈光環(huán)境。④ 按照光源的色溫（顏色選擇光源），一般照明設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)普遍采用光效高的LED燈具。尤其是高空間和大面積的燈具選擇要求更高。⑤ 綠色節(jié)能，充分考慮燈具的安全性、維護(hù)性以及光源的使用壽命。

2 高鐵站LED新光源的改造實(shí)例

從上海局的三個(gè)不同作業(yè)場所和沈陽局的一個(gè)作業(yè)場所進(jìn)行了現(xiàn)場對比試驗(yàn)，其中在嘉興第一、二候車室：選用15個(gè)100W的LED燈，和新?lián)Q的15個(gè)250 W金鹵燈對比；嘉興一站臺(tái)：選用26個(gè)20W的LED燈，和新?lián)Q的26個(gè)4×18W節(jié)能燈對比；上海南二樓候車室：選用28個(gè)30W的LED燈，和新?lián)Q的28個(gè)70W金鹵燈對比；長春站第二候車室：選用87個(gè)8.1W的LED燈，和87個(gè)36 W熒光燈對比；詳細(xì)對比參數(shù)如表3所示：

表3 LED光源與既有光源試驗(yàn)參數(shù)對照表

表4 LED光源與既有光源性能參數(shù)對照表

表3、表4說明：在同一作業(yè)場所、對比燈具個(gè)數(shù)和燈具使用時(shí)間均相同的情況下，LED光源與既有光源相比，單個(gè)燈具功率小、照明用電量少，最大照度值接近既有光源，有些場合甚至要遠(yuǎn)高于既有光源。同時(shí)收到明顯的節(jié)能降耗效果。

3 LED新光源節(jié)能降耗效果分析

大空間照明應(yīng)用技術(shù)的評估應(yīng)包括五大因素：即質(zhì)量壽命、光效水平、節(jié)能效果、環(huán)保減排和性價(jià)比較。照明的質(zhì)量壽命取決于光源的光衰速率；照明的光效水平取決于不同鐵路站場和宜的照明效果，滿足相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；而節(jié)能環(huán)保照明產(chǎn)品能否廣泛、迅速地被用戶接納采用,取決于其能效水平（節(jié)電能力)和相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)利益和社會(huì)效益。

通過現(xiàn)場試驗(yàn)和調(diào)研數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，得出以下結(jié)論：

① 9WLED燈比36W熒光燈節(jié)能72%、20WLED燈比4×18W節(jié)能燈節(jié)能77%、185WLED燈比400W高壓鈉燈節(jié)能57%、100WLED燈比250W金鹵燈節(jié)能63%、8WLED燈比40W白熾燈節(jié)能80%。

② 9WLED燈替換36W熒光燈后，投資改造費(fèi)用回收期為2.5年、20W LED燈替換4×18W節(jié)能燈后，投資改造費(fèi)用回收期為1.6年、185WLED燈替換400W高壓鈉燈后，投資改造費(fèi)用回收期為3.1年、100WLED燈替換250 W金鹵燈后，投資改造費(fèi)用回收期為3.1年、8WLED燈替換40W白熾燈后，投資改造費(fèi)用回收期為1.7年。

③ 上海局使用的光源選用LED燈替代后（除高壓汞燈和其他燈外），平均年約節(jié)約用電量43465026kWh，節(jié)約4347萬元用電費(fèi)用，減少41726tCO2氣體排放量。

④ 全路有18個(gè)鐵路局，全路光源（不包括高壓汞燈和其他燈類）約數(shù)量3861252個(gè)，選用LED替代全部不同功率的既有光源后，每天按12h用電時(shí)間計(jì)算，年節(jié)約用電量782370468kWh，節(jié)約78237萬元費(fèi)用，減少751076t CO2排放量。

4 結(jié)論

光伏建筑一體化是客運(yùn)站屋設(shè)計(jì)的新理念、新視角。因此，在新造站屋時(shí)，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)規(guī)范要求，引入太陽能光伏新源，以及LED低能耗光源；采用節(jié)能、環(huán)保的照明光源，逐步改善既有站屋的光源改造工程，大力推廣新型節(jié)能光源的使用選用效率高、維護(hù)量少的燈具。

（1）設(shè)計(jì)合理的照明方案。根據(jù)業(yè)主提出的要求，結(jié)合設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、設(shè)計(jì)理念，將對照明方案進(jìn)行細(xì)化推敲與定案；整體思路上確保整個(gè)照明設(shè)計(jì)方案是節(jié)能的，避免了通體照亮，且亮度過高這樣的照明方案帶來的不節(jié)能、不高雅的問題。

（2）采用節(jié)能、環(huán)保的照明產(chǎn)品。用LED光源替代白熾燈、普通熒光燈或節(jié)能燈；用LED光源替代部分金鹵燈、高壓鈉燈。用緊湊型熒光燈取代白熾燈；用T5熒光燈或三基色T8熒光燈替代老式普通T8管熒光燈。

（3）選用節(jié)能的燈具在整個(gè)照明工程中至關(guān)重要。以能耗低、光效高、壽命長的“適合”光源為標(biāo)準(zhǔn)，對燈具光源類型、功率、尺寸、配光等燈具參數(shù)進(jìn)行選擇與控制。

（4）通過不同模式控制、時(shí)間段控制建筑照明。在設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到運(yùn)行時(shí)情況，將建筑照明分為“一般模式”、“午夜模式”、“節(jié)假日模式”，并在這些模式中根據(jù)時(shí)段再進(jìn)行控制方案的調(diào)整。

隨著建筑和照明科技的進(jìn)步，將照明與建筑融為一體的建筑化照明設(shè)計(jì)提供了有利條件，把照明設(shè)備作為一個(gè)建筑構(gòu)件和建筑相關(guān)部分如頂棚、柱、墻壁、門、窗和室內(nèi)家俱等進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計(jì)，使燈光和藝術(shù)效果的新光源、新燈具將不斷推陳出新。