王逸凡

（同濟大學(xué)建筑研究院（集團）有限公司，上海 200082）

1 引言

隨著地鐵車站等城市軌道交通設(shè)施的不斷完善及發(fā)展，如何采用各種技術(shù)手段來節(jié)約能源， 減少碳排放成為城市軌道交通建設(shè)領(lǐng)域的重要課題。 地鐵車站照明系統(tǒng)用電量大，且供電持續(xù)的時間較長， 在設(shè)計過程中注重節(jié)能減排措施的應(yīng)用，可以有效減少能源消耗。 本文根據(jù)上海市軌道交通18 號線復(fù)旦大學(xué)站照明設(shè)計項目， 具體闡述了地鐵車站照明系統(tǒng)的設(shè)計要點。

2 工程概況

上海市軌道交通18 號線復(fù)旦大學(xué)站為地下3 層島式車站，地下1 層為站廳層，地下2 層為設(shè)備層，地下3 層為島式站臺層。 本車站以車站中心線為界，分為車站南、北兩端，也稱A、B 端。地鐵車站乘客等候時間不長，一般對環(huán)境舒適程度的差異不敏感。 基于此，地鐵車站照明系統(tǒng)設(shè)計需在滿足基本功能要求的同時，結(jié)合建筑及裝修造型對燈具進(jìn)行圖案化布置，形成與建筑藝術(shù)相呼應(yīng)的藝術(shù)風(fēng)格[1]，并考慮安全節(jié)能等因素。

3 照明分類

3.1 按照明用途分類

根據(jù)照明用途，本車站分為正常照明和應(yīng)急照明。

1）正常照明為在正常情況下使用的照明[2]。站內(nèi)需要照亮的各個場所均按照標(biāo)準(zhǔn)[3]規(guī)定的照度要求及功率密度值設(shè)置了正常照明。

2）應(yīng)急照明為因正常的照明電源失效而啟用的照明，本站應(yīng)急照明包含應(yīng)急疏散照明及疏散指示和備用照明。 應(yīng)急疏散照明及疏散指示的作用是確保疏散通道被有效辨認(rèn)和使用，本站主要在設(shè)備區(qū)走廊、站廳站臺公共區(qū)等用于人員疏散的場所設(shè)置。 備用照明的作用是確保正?；顒永^續(xù)或暫時繼續(xù)進(jìn)行，本站主要在火災(zāi)時仍需工作的場所設(shè)置，例如，變電所、排煙機房、消防泵房等房間。

3.2 按照明負(fù)荷等級分類

本車站照明可根據(jù)負(fù)荷等級分為一、二、三級負(fù)荷。 一級負(fù)荷包含站廳、站臺公共區(qū)照明等重要負(fù)荷。 二級負(fù)荷包含設(shè)備管理房照明、 導(dǎo)向照明。 三級負(fù)荷包含廣告照明等不屬于一、二級負(fù)荷的其余照明負(fù)荷。

4 照明設(shè)計

4.1 照明系統(tǒng)的供電

本車站于地下2 層設(shè)備層A 端的設(shè)備用房區(qū)域內(nèi)設(shè)置1處降壓變電所， 負(fù)責(zé)提供車站及兩端相鄰各半個區(qū)間的照明用電。 車站在站廳層、 設(shè)備層及站臺層A、B 兩端分別設(shè)有1間照明配電間，照明配電箱集中設(shè)于照明配電室內(nèi)。

配電方式如下： 一級負(fù)荷電源引自降壓變電所的兩段母排各一回路， 公共區(qū)照明配電采用雙電源交叉分組供電至均勻布置的燈具上，每個回路電源負(fù)責(zé)約50%燈具。應(yīng)急照明在人員疏散時使用，為一級負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷，本車站應(yīng)急照明由配電室內(nèi)的應(yīng)急電源裝置供電。 二級負(fù)荷由降壓變電所任一段母線（非三級負(fù)荷母線）供電，必要時可切除。 三級負(fù)荷由降壓變電所的三級母線供電。

4.2 照明燈具選擇及計算

本車站除一些特殊用途的機房需設(shè)置備用照明外， 其余設(shè)備房間根據(jù)需求設(shè)置一般照明， 設(shè)備房間照明根據(jù)利用系數(shù)法計算房間內(nèi)所需燈具數(shù)量，最后驗證平均照度值Eav及功率密度值LPD，計算公式見式（1）、式（2）：

式中，U為利用系數(shù)；K為維護(hù)系數(shù)；N為燈具數(shù)量；φ為每盞燈發(fā)出的光通量；P為每盞燈的額定功率；A為受照房間面積。本次選取站長室為例進(jìn)行計算。 本車站站長室長約為5.8 m，寬約為3.7 m，總面積A約為21.5 m2，利用系數(shù)U用查表法得出為0.534，維護(hù)系數(shù)K取0.8，站長室平均照度為300 lx，總光通量計算結(jié)果如下：

站長室內(nèi)燈具根據(jù)裝修吊頂形式， 選用功率為20 W，光通量為1 800 lm 的LED 面板燈，可得出N≈8.39 盞。取N為8盞計算平均照度Eav及功率密度LPD，計算結(jié)果如下：

根據(jù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的要求， 設(shè)計照度與平均照度標(biāo)準(zhǔn)值的偏差不應(yīng)超過±10%，站長室平均照度標(biāo)準(zhǔn)值為300 lx，照明功率密度（LPD）應(yīng)小于8 W/m2。 所以站長室內(nèi)照明選用8 盞功率為20 W，光通量為1 800 lm 的LED 面板燈，滿足要求。

本車站公共區(qū)疏散照明按照地面最低水平照度不低于3 lx 設(shè)置，站廳公共區(qū)一般照明平均照度按照200 lx 設(shè)置，站臺公共區(qū)一般照明平均照度按照150 lx 設(shè)置。 利用照明設(shè)計軟件對站廳、站臺公共區(qū)照明進(jìn)行模擬結(jié)果如下。

4.2.1 站廳層公共區(qū)一般照明及應(yīng)急照明

圖1 為本次模擬站廳層公共區(qū)選取的6 個典型區(qū)域。 表1、表2 分別為一般照明及應(yīng)急照明模擬結(jié)果的名稱以及各項照明指標(biāo)。

圖1 站廳層公共區(qū)選取的6 個典型區(qū)域（單位：m）

表1 站廳層一般照明模擬結(jié)果

4.2.2 站臺層公共區(qū)一般照明

圖2 為本次模擬站臺層公共區(qū)選取的4 個典型區(qū)域。 表3、表4 分別為一般照明及應(yīng)急照明模擬結(jié)果的名稱以及各項照明指標(biāo)。

圖2 站臺層公共區(qū)選取的4 個典型區(qū)域（單位：m）

表4 站臺層應(yīng)急照明模擬結(jié)果

綜合以上模擬結(jié)果，站廳層一般照明平均照度值為184 lx、最低照度為79 lx；站廳層應(yīng)急照明平均照度值為25 lx、最低照度為3.72 lx。LPD 值為3.4 W/m2。站臺層一般照明平均照度值為158 lx、最低照度為91 lx；站臺層應(yīng)急照明平均照度值為22 lx、最低照度為5.18 lx。 功率密度LPD 為3.9 W/m2，滿足要求[1]。

4.3 照明的控制

本車站設(shè)備用房內(nèi)的一般照明采用就地控制開關(guān)， 設(shè)備用房應(yīng)急照明采用平時點亮兼作一般照明，失電（應(yīng)急）時，車站火災(zāi)自動報警系統(tǒng)（FAS）強制啟動控制。 本條地鐵線路提出“智慧車站”概念，為滿足其要求，分別在站長室、交接班室、站務(wù)員室及司機休息室內(nèi)， 對一般照明設(shè)置人體感應(yīng)控制及就地面板控制，并納入車站智能照明控制系統(tǒng)。

公共區(qū)域的照明、 客服中心內(nèi)的照明燈具單燈設(shè)DALI調(diào)光模塊，配合照度傳感器，使地鐵車站在運營初期的地面照度略高于規(guī)范要求， 同時可根據(jù)運營人員需求分別設(shè)置不同場景及分時段的控制； 地面出入口照明的燈具單燈設(shè)DALI調(diào)光模塊，可以根據(jù)室外照度傳感器照度值調(diào)節(jié)亮度，確保地面照度水平滿足規(guī)范要求；車站內(nèi)導(dǎo)向照明、站臺下安全照明及區(qū)間隧道內(nèi)一般照明設(shè)開關(guān)控制器， 可根據(jù)運營需求控制時間。

地面出入口照明與車站公共區(qū)照明以車站出入口樓梯的第一階休息平臺為界，進(jìn)行分別配電及控制。

4.4 照明系統(tǒng)的電線電纜的選擇

本車站一般照明采用低煙無鹵阻燃型電線電纜； 應(yīng)急照明采用低煙無鹵阻燃型耐火電線電纜。 渡線、折返線、聯(lián)絡(luò)線等區(qū)段的工作照明分箱進(jìn)線采用低煙無鹵B 級阻燃型鎧裝電纜，應(yīng)急照明分箱進(jìn)線采用柔性礦物絕緣電纜。

5 結(jié)語

本車站照明系統(tǒng)設(shè)計雖僅為車站建筑設(shè)計的一小部分，但其在提供良好的照明環(huán)境、 發(fā)生火災(zāi)時疏散乘客及對車站建筑的裝飾等方面起著至關(guān)重要的作用。 從節(jié)能減排的角度來看， 本站設(shè)備區(qū)幾處重點人員辦公用房設(shè)置了人體感應(yīng)裝置，公共區(qū)域的照明均接入智能照明控制系統(tǒng)，可根據(jù)實際情況對照明進(jìn)行調(diào)節(jié)，避免浪費。 相信隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，未來會出現(xiàn)更加優(yōu)化的地鐵照明系統(tǒng)設(shè)計。