铁路客站绿色照明及LED应用研究
文章来源:恒光电器
发布时间:2015-01-21
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根据《中长期铁路网规划》，到2015年我国将建1000余座铁路客站，建设绿色铁路客站是当务之急，高效节能的铁路客站绿色照明设计可提高铁路运输的服务质量、提升站房建筑的美观性，是实现照明节能、打造绿色客站的关键。本文通过对近年建成的各类铁路站房的照明设计、维护管理的实地调研和站房各空间照明数据的实测，对站房照明存在的问题进行了梳理总结，提出了影响照明质量和节能的典型因素，并对各影响因素进行模拟分析。调研了目前各类光源在铁路站房的应用情况，针对LED光源的特点，提出铁路站房采用LED替代传统光源的可行性和推荐适用场所。试图通过对站房照明现状的调研总结分析，找出问题的实质并加以改善，不断提高铁路站房照明设计质量，为今后铁路客站绿色照明设计提供参考。
1站房照明现状调研分析
根据《铁路旅客车站建筑设计规范GB50226-2007》的规定，客站站房规模分为四种：特大型、大型、中型、小型。本次调研就每种规模分别选取了2~3座典型站房，在夜间时段（19：00~22：00），按照《照明测量方法GBT5700-2008》的要求，进行各项照明指标的测量。实测了各站房空间的地面平均照度（lx）、照度均匀度、显色指数（Ra）、功率密度（W/m2）等数据，质量，对各空间天花高度、布灯方式、布灯间距、光源、功率及照明设施完好性进行了调研分析。调研发现，不同类型车站的基本照明情况类似，为了说明问题，本文以京沪高铁的一座中型站为例进行分析，实测的车站各空间的照明数据见表1。
表1 车站各空间的照明情况
Table 1 Lighting situation for each space station
从表1可见，进站厅入口挑檐、二层候车厅和普通站台等空间的各项参数均达标，其他空间存在个别参数不达标的情况。分析实测数据不达标的情况，主要有以下几方面的原因：
一是受开关灯控制、维修情况等客观因素影响，造成照度、照度均匀度不达标，如：一层候车室、进站厅区域部分灯具关闭或已损坏。
二是功率密度较低照度不达标场所，往往是所选择的灯具总功率偏小或灯间距过大（3.6×6m）所致，如：出站通道；
三是功率密度过高照度不达标场所，主要是采购的灯具效率过低或维护不到位造成的，家用照明，如：售票厅。
四是光源类型的不合理导致显色指数明显偏低，如：出站通道使用了光源不达标的荧光灯；五是灯具配光选择不合适，即使平均照度满足标准，照度均匀度仍表现很差的结果， led亮化工程，如：基本站台。
通过上述分析，排除灯具损坏、未全部开灯等原因，我们认为灯具光源的选择是否正确、布置方式合适与否对最终的照明效果影响重大，为了更直观了解影响照明效果的因素[4]，本文借助Dialux软件[5]进行模拟验证，分析了建筑材料反射率、灯具的配光和布灯方式三个因素对照明效果和照明节能的影响。
2 影响照明效果的因素分析
2.1建筑材料反射率的影响
在该项影响因素的模拟中，空间尺寸设定为：L*W* H（长*宽*高）=50*50*21（米），灯具采用Iguzzini MM97Reflexeasy 42.7W LED筒灯，布灯方式均采用单灯均匀排列，将地面、天花、墙壁设置不同的反射率组合，LED射灯，模拟计算地面处的照度见表2。
表2 不同材料发射率的模拟计算结果
Table 2 Simulation result of different materials reflectivity
各表面反射率
照度均匀度
170
102
0.602
3.3
208
150
0.718
3.3
180
112
0.623
3.3
232
168
0.725
3.3
从表2可见，建筑材料表面反射率的不同，会对照明效果产生较大的影响，同等照明功率和方案条件下，各表面的反射系数越高，室内空间的照度值越大。此对比表明，在照明设计中应充分调研使用场所各表面的反射率， led户外照明，并在选择照明灯具、功率时重点考虑此因素。另外也说明，提高室内建筑材料表面的反射率也是照明节能的一个有效措施。
2.2 灯具配光角的影响
模拟验证中我们选择同一品牌同一系列的不同配光角的灯具，包括14度、30度、62.8度共三类，建筑材料表面的反射率为：地面0.4、顶棚0.8、墙壁0.7，ROSH认证，采用均匀布灯方式，计算地面处的照度和照度均匀度。模拟计算了两种空间尺度，分别为L*W* H（长*宽*高）=50*50*21（米）和L*W* H（长*宽*高）=50*50*8（米），模拟结果见表3。
表3 不同配光角灯具的模拟计算结果
Table 3 Simulation result of different angle distribution
空间尺度（单位：米）
配光角度
照度均匀度
功率密度W/m2
W*L*H=50*50*21
14
203
138
0.678
4.68
30
203
128
0.634
5.59
62.8
203
125
0.616
6.56
W*L*H=50*50*8
14
202
73
0.363
4.61
30
201
137
0.681
5.68
62.8
201
123
0.613
5.61
