地铁车站照明系统能耗分析及节能对策黄睿杰

地铁车站照明系统能耗分析及节能对策黄睿杰

长沙市轨道交通运营有限公司湖南长沙410000

摘要:地铁已经成为城市发展和文明的标志,而如何采取有效的措施减少地铁车站电能资源的消耗,合理的控制电能资源,也是社会主义可持续发展的重要要求,铁运公司灯桥灯塔长期以来一直采用手动控制,不但夜间铁路进车流程繁琐,还造成了电力资源的浪费。为践行节能减排,因此要求设计人员在立足行业规范的前提下,深抓细节,强化意识,在保证提供优质高效照明的前提下节能减排,绿色出行。

关键词:地铁车站;照明系统

1我国地铁的能耗概况

1.1地铁系统的能耗特点

随着城市化进程的加快,地铁建设也飞速的发展,但是地铁工程投资巨大,根据国家相关资料统计:到2020年我国的地铁总里程将达6100公里,2010至2015年地铁建设投资额高达11568亿元,地铁建设如此之快,地铁能耗的问题也日益凸显出来。地铁主要以电为能源,但是地铁的耗电量极高,像北京、上海、深圳这些一线城市,地铁的耗电量占运营成本的30%以上,每年的耗电量在亿KWh左右,电费成本巨大。

1.2地铁照明系统的能耗分布

在地铁车站及区间均设有独立的照明系统为乘客和运维人员提供方便舒适的光源,对照明的控制不合理,会带来严重的资源浪费。我国相关的政策法规及文件明确规定,地铁照明体统占地铁车站平均设备负荷的14.2%~16.1%,但是实际的运行结果是有的地铁车站高达20%~30%,在一线城市尤为明显,并且有赠无减,在照明功率密度持续规范的今天看来,这部分用电量的设计或预留是否合理,值得我们深思。

2地铁照明的分类及现状举例

2.1地铁照明分类

就普遍范围而言,地铁车站一般建有两层,即站厅层和站台层。机电设备和照明系统也是根据车站两端来布置地铁车站的照明系统有两种分类方法:一是按照负荷等级划分,分为一、二、三级负荷,一级负荷主要是应急照明和地下车站的公共区照明等;二级负荷主要是设备区的工作照明以及地面站的公共区照明、导向照明;三级负荷主要是地铁广告照明。而是按照功能分类,分为工作照明、节电照明、区间照明、电缆夹层安全照明、导向标志照明设备区照明等。

2.2地铁照明能耗浪费情况举例

由于造型和功能重复等原因,在车站公共区照明浪费的情况比较突出。例如,在很多地铁站台内都会沿着安全门设置一条通长的灯带用于照射安全门上方的信息,但由于其内嵌设置或安装角度的关系,经过相关人员的试验证明,灯带的照射范围比较有限,对站台公共区的照度贡献不大,对车辆信息的提示作用也并不显著,但其能耗却非常惊人,以目前在建的某车站为例,安全门灯带总长度约为240m,按最为节能的LED光源每米15W计算,总容量大约为3.6kW,按每天运行时间早6:00到晚11:00计算,年耗电量22338kW。对于一座坐拥数十个车站的城市而言,这笔电能的消耗可想而知。更有甚者,目前新建线的装修照明设计,多采用射灯、环形灯带等作为装饰照明,遍布站台和站厅,其照明能源的浪费率更为堪忧。

3地铁车站供配电照明系统节能的策略

以某城市的交通轨道规划的路线为例,在地铁车站供配电照明系统中,包括给排水系统、照明系统、通讯通信系统,从实际的运行情况分析,即使在地铁车站的初期,车站内的耗电设施都开在全功率,还有很大的剩余空间。因此地铁车站供配电照明系统的节能规划措施是能够行得通的。

3.1制定合理的照度设计标准

合理的照度设计标准是实行节能对策的基础,但现行的照度标准多为给出大区或的平均照度,-般为站厅高于或等于站台、楼扶梯等处。但经资料分析可得地铁车站拥挤程度由高到底的排序是:扶梯和楼梯、地铁站台、站厅。同时站厅只是人们行走的区域,不会有太多的停留,而站台是人们进站等待的地方,停留时间较长。考虑到多数乘客属于上班族,会在等车期间阅读书、报、手机等,秉承以人为本的原则,此处平均照度应该达到阅读照度标准,同时,楼梯和扶梯属f梯形建筑物,在人流量较多的情况下照明系统应则重考虑局部加强,配合标识牌保障人们的出行安全。综上,在站台、楼扶梯等位置的照度应安全合理,而站厅则可以适当降低照度。

3.2合理利用自然光

在地铁及车站的建设中若能考虑合理利用自然光,比如太阳光,将会有效地实现绿色建筑的目标。首先,自然光是可再生的自然资源,有效利用能够满足室内良好的采光,创造明亮的室内环境;其次,自然光不会枯竭,有效利用能够减少其他能源的消耗,但是要注意引入自然光的平衡,否则就导致空调系统的能耗增加,将不利于环境的改善。

3.3改善灯具布局。采用节能灯具

地铁作为城市重要的交通运输方式,承载着人们出行的重要使命,长期客流量巨大,有很强的流动性,据有关资料显示,不考虑发车间距较长的情况下,人们在地铁车站的消耗时间不超过5分钟,下车时间更短,不超过3分钟。因此在地铁车门处和站台的两端要着重布置灯具很有必要,而站台中间不需要大肆布置用于美化的效果照明。因此建议取消屏蔽门上方的通长照明,只在车门开启的位置设置照明,同时在乘客休息座椅区的上方可以添加色温合理的局部照明装置,节约社会资源的同时增强人性化设计,一举多得。

3.4区间隧道。高架桥照明的合理开闭

很多地铁的运行区间都有隧道,一般地下区间隧道间隔10米左右设置照明灯,一方面用于运维人员停运后的巡检和运营中临时事故的维修,另一方面可以在地铁运行出现阻塞、火灾等事故时提供人员逃生用照明,保障安全。地铁车辆上配有远近照灯,地铁司机根据车载照明灯可以观察线路状态,地铁远近灯的有效照明距离是200米以上,一旦发现问题,及时停运地铁,并让乘客下车保障乘客安全,及时联系维修人员。但是在地铁运营时,如果隧道内部的照明等全部打开时,不仅不会起到照明的作用,还会造成眩光,影响地铁驾驶员的视线。因此在地铁运营期间可以采取大区间照明开闭控制,即30—40米开一盏照明灯,在地铁高架线上,关闭示宽照明灯,在一定程度上节约了能源,在进行网线、线路维修时,要分段进行,分段打开区间照明灯。

4总结

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。但是我们不得不看到,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,在设计过程中是否可以通过规范甚至优化设计来节能减排,达到绿色环保的目的。本文简单分析了我国地铁的电能消耗情况,并相应提出了节能对策,希望可以拓宽设计思路,优化设计方案,为节能减排贡献力量。

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