浅谈影响城市地铁站照明能耗的照明标准

庄金迅 刘原

(1.辽宁科技大学建筑与艺术设计学院，鞍山 114051;2.沈阳建筑大学建筑与城市规划学院，沈阳 110168)

1 引言

城市地下铁道站的照明系统工作时间长，电能消耗大，因此，其照明标准是否合适，关系到能否给广大乘客提供一个舒适、健康的车站光环境，同时很大程度上决定着地铁照明系统的能耗。

地铁系统是耗电量巨大、运行成本较高的行业，在保证光环境质量的前提下，如何降低能耗、节约成本是地铁管理者最为关注的难点之一。加上地铁开通后一般运行都在几十至上百年之间，所以，地铁系统的节能，哪怕是一个相当细小的节能降耗措施都显得相当重要［2］。地铁车站的照明系统负荷容量大，供电时间长，在地铁系统中照明的用电量仅次于通风空调、自动扶梯的用电量［3］。因此，地铁车站照明系统的节能意义重大。本文主要从地铁车站的照明节能角度，探讨地下铁道照明标准中对照明能耗有着重要影响的数量标准。

2 地下铁道照明标准的形成

一个照明标准的形成需要考虑的因素很多，地下铁道照明标准是在综合以下主要因素的基础上确定的:

(1)地下铁道各功能空间的使用要求:就是地下铁道各个空间的照明首先要满足使用者的视觉要求，因此必须根据人的视觉功效曲线、不同作业的视觉疲劳特性以及视觉任务要求来制定不同空间的照度标准、眩光的控制程度以及光源的显色性等。

(2)国家的经济发展状况:照明用电量在社会总耗电量中占有不小的比例，一个国家的发电能力以及电力消费水平受到经济发展状况的制约。因此照明标准的制定不能脱离本国的经济发展水平。

(3)科技发展与环境保护:随着科学技术的发展，光效更高，显色性更好的光源不断涌现，这可使得在不增加能耗的情况下，提高照度水平。同时随着人类环保意识的增强，世界各国都在关注照明节能问题。

另外，地下铁道照明标准的确定还和当地气候条件以及人们的生活习惯等有关。综上所述，某个照明标准应该有一定的适用期限。如我国建筑照明设计标准已经在2004年执行新的标准 (GB 50034—2004)［4］，而我国现行《地下铁道照明标准》 (GB/T16275—1996)，由于是1996年制定的，有的方面就不一定能满足现代地铁站照明设计的需要。

3 影响地铁站照明能耗的地下铁道照明标准

3.1 平均照度

地下铁道车站照度的确定，一方面要考虑使用者的视觉舒适性，另一方面要考虑节约能源的问题。在对我国几个城市的多个地铁站的照度实测结果和对广大乘客以及车站内工作人员的问卷调查基础上，结合相关理论研究，本课题组提出了如下观点:

(1)可适当提高《地下铁道照明标准》 (GB/T16275—1996)中的照度标准。首先， 《建筑照明设计标准》 (GB 50034—2004)中不少建筑空间的照度标准有所提高，所以地铁站中相应的办公等空间的照度标准也应该有所提高;其次，经过十多年的发展，我国的经济和人民生活水平有了很大的提高，人们对地下铁道车站的光环境要求也在提高，从实地测量的结果看，如图1所示 (根据实测数据绘制)，南京的地铁站和北京的部分地铁站的站台和站厅的照度平均值都高于现行标准的最高值200lx。

图1 不同城市某地铁站部分空间的平均照度

(2)城市地下铁道是城市公共交通的重要组成，每天的运营时间都很长，在正常工作日，地下铁道的客流高峰期基本是固定的，因为安全需要，在客流高峰阶段整个地下车站的公共空间需要有较高的照度水平，而在非客流高峰阶段可以相应地降低照度标准。也就是说，对于地下铁道车站的公共场所，其照明的照度标准可以在一天中针对客流高峰期、非客流高峰期和列车停运后不同时段，分别采用不同的标准，非客流高峰阶段的照度可降到客流高峰期时的50%～70%，列车停运后，公共场所仅保留值班照明，其照度值可降到客流高峰期时的10%，也可以由应急照明提供值班照明。在节假日，可采用同一的较高照度标准，始终为乘客提供较明亮的地下光环境。

3.2 照度均匀度

照度均匀度是指规定表面上的最小照度与平均照度之比，不仅影响着照明质量，还关系着照明能耗。

《地下铁道照明标准》(GB/T 16275—1996)中建议站台、站厅、办公室等空间的照度均匀度不宜低于0.7。对于照明标准中的这一规定，同济大学杨公侠教授是持不同态度的，在他看来，许多照明规范对于各种不同类型的空间，仅仅根据其中进行的个别活动来确定设计应达到的最低照度，即规定其照度均匀度，是一种能源浪费［5］。

我个人认为城市地铁车站内的一些公共空间如站厅、站台、过道等，对照度均匀度可以降低要求甚至不作要求，其原因在于:

(1)一般乘客在地下车站停留的时间较短，正常是匆匆而过或者是暂停候车，至多会在候车时看一会报刊杂志，因此不均匀的照度不会对乘客的视力造成伤害。

(2)照度上的不均匀有利于照明节能，因为靠近轨道的站台边缘，由于安全上的考虑，需要用较高的照度，而在站台 (岛式站台)中间采用稍低的照度完全能够满足乘客候车、简单阅读和辨认站内有关信息的需要。如南京某地铁站的站台照度均匀度为0.66，北京某地铁站的站台照度均匀度为0.53(根据实测照度计算所得)。

(3)照度上的不均匀有助于打破地下铁道车站内呆板沉闷的感觉，创造活跃气氛，使人感觉精神放松、心情愉悦。

对于地下铁道车站内的办公室、控制室、售票室等工作空间，其照度均匀度应按照标准规定进行设计，因为车站工作人员不仅需要长时间的站内工作而且需要从事读写等工作。如果工作环境的照度均匀度不够，不仅会影响工作效率，而且还会影响他们的身心健康。

3.3 照明功率密度

照明功率密度 (LPD)是一个限制照明能耗的指标，也是照明设计标准中唯一的强制性条款。它的大小主要取决于平均照度的大小和所用的光源与灯具的效率。在平均照度一定时，所用光源与灯具的效率越高，LPD就越小。因此，对LPD限值作出规定，将促使照明设计中必须全面考虑照明质量和能效，促进照明设计水平的提高，加速更高效的光源、灯具等照明设备的推广应用［6］。新的《建筑照明设计标准》 (GB 50034—2004)中给出了大多数类型的建筑的照明功率密度值。新的标准却没有对地下铁道车站的LPD值作出规定，以往的相关规范根本没有涉及LPD这一标准。因此，为了控制地下铁道车站的照明能耗，我们可以参考《建筑照明设计标准》中相关空间的照明功率密度值，来对地铁站不同空间的照明功率密度值加以限制，以指导照明设计者在做好地铁站光环境的同时，做好照明节能工作。

由于被照空间的照明功率密度LPD值主要取决于该空间的平均照度和所用的灯具效率，也就是说，在灯具效率相同的情况下，LPD值与其平均照度之间有一一对应的关系，因此，根据地铁站不同空间的照度标准，可以在《建筑照明设计标准》中查找相同或相近房间的LPD值，从而使得对地下铁道车站进行照明设计时，其能耗标准也能做到有据可查，见表1［7］，表中对应的照度值是按照 《地下铁道照明标准》 (GB/T 16275—1996)中的高标准取的。需要说明的是地铁站内的站厅、站台、过道等公共空间常设有广告照明，广告照明应不计入LPD，但是却可以使该空间的照度提高10%～20%，因此，有广告照明的空间里，其LPD可以比标准规定的值要低10%～20%，做到在不影响照明质量的同时，实现最大限度的节能。

表1 地下铁道车站照明功率密度参考值

4 结语

对于城市地下铁道车站的照明设计，在达到光环境适用、舒适和健康的前提下，选择适当的照度和照度均匀度有助于照明系统的节能。参考《建筑照明设计标准》 (GB 50034—2004)中的照明功率密度 (LPD)指标，在地下铁道照明标准中引用LPD指标，有助于选用高效的照明灯具，实现有效地控制城市地铁站的照明能耗。照明标准是照明设计的参考和依据，我国的地下铁道照明标准应该随我国经济、科技和社会生活等的发展而及时更新，才能够指导照明设计人员实现城市地下铁道车站的绿色照明。

［1］邢海洋.地下 “大跃进” ［J］.中国海关，2009，10:79.

［2］钟素银.广州地铁车站照明系统节能研究 ［J］.都市快轨交通，2008，21(4):81～84.

［3］牛玲娟.浅谈地铁车站照明设计 ［J］.甘肃科技纵横，2009，38(3):122.

［4］中国建筑科学研究院.GB 50034—2004建筑照明设计标准 ［S］.北京:中国建筑工业出版社.2004.

［5］杨公侠.视觉与视觉环境 ［M］.上海:同济大学出版社，2002.

［6］赵建平，姚梦明.实施绿色照明，贯彻照明设计标准重点问题探讨 ［J］.建筑科学，2007，23(4):15～18.

［7］庄金迅等.城市地铁站照明节能研究 ［J］.铁道标准设计，2010(4):110～112.