鐵路客站綠色照明及LED應用研究

文章來源:恒光電器

發布時間:2015-01-21

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根據《中長期鐵路網規劃》，到2015年我國將建1000余座鐵路客站，建設綠色鐵路客站是當務之急，高效節能的鐵路客站綠色照明設計可提高鐵路運輸的服務質量、提升站房建筑的美觀性，是實現照明節能、打造綠色客站的關鍵。本文通過對近年建成的各類鐵路站房的照明設計、維護管理的實地調研和站房各空間照明數據的實測，對站房照明存在的問題進行了梳理總結，提出了影響照明質量和節能的典型因素，并對各影響因素進行模擬分析。調研了目前各類光源在鐵路站房的應用情況，針對LED光源的特點，提出鐵路站房采用LED替代傳統光源的可行性和推薦適用場所。試圖通過對站房照明現狀的調研總結分析，找出問題的實質并加以改善，不斷提高鐵路站房照明設計質量，為今后鐵路客站綠色照明設計提供參考。

 

1站房照明現狀調研分析

 

根據《鐵路旅客車站建筑設計規范GB50226-2007》的規定，客站站房規模分為四種：特大型、大型、中型、小型。本次調研就每種規模分別選取了2~3座典型站房，在夜間時段（19：00~22：00），按照《照明測量方法GBT5700-2008》的要求，進行各項照明指標的測量。實測了各站房空間的地面平均照度（lx）、照度均勻度、顯色指數（Ra）、功率密度（W/m2）等數據，質量，對各空間天花高度、布燈方式、布燈間距、光源、功率及照明設施完好性進行了調研分析。調研發現，不同類型車站的基本照明情況類似，為了說明問題，本文以京滬高鐵的一座中型站為例進行分析，實測的車站各空間的照明數據見表1。

表1 車站各空間的照明情況

Table 1 Lighting situation for each space station

從表1可見，進站廳入口挑檐、二層候車廳和普通站臺等空間的各項參數均達標，其他空間存在個別參數不達標的情況。分析實測數據不達標的情況，主要有以下幾方面的原因：

     一是受開關燈控制、維修情況等客觀因素影響，造成照度、照度均勻度不達標，如：一層候車室、進站廳區域部分燈具關閉或已損壞。

     二是功率密度較低照度不達標場所，往往是所選擇的燈具總功率偏小或燈間距過大（3.6×6m）所致，如：出站通道；

    三是功率密度過高照度不達標場所，主要是采購的燈具效率過低或維護不到位造成的，家用照明，如：售票廳。

    四是光源類型的不合理導致顯色指數明顯偏低，如：出站通道使用了光源不達標的熒光燈；五是燈具配光選擇不合適，即使平均照度滿足標準，照度均勻度仍表現很差的結果， led亮化工程，如：基本站臺。

通過上述分析，排除燈具損壞、未全部開燈等原因，我們認為燈具光源的選擇是否正確、布置方式合適與否對最終的照明效果影響重大，為了更直觀了解影響照明效果的因素[4]，本文借助Dialux軟件[5]進行模擬驗證，分析了建筑材料反射率、燈具的配光和布燈方式三個因素對照明效果和照明節能的影響。

 

2 影響照明效果的因素分析

 

2.1建筑材料反射率的影響

 

在該項影響因素的模擬中，空間尺寸設定為：L*W* H（長*寬*高）=50*50*21（米），燈具采用Iguzzini MM97Reflexeasy 42.7W LED筒燈，布燈方式均采用單燈均勻排列，將地面、天花、墻壁設置不同的反射率組合，LED射燈，模擬計算地面處的照度見表2。

表2 不同材料發射率的模擬計算結果

Table 2 Simulation result of different materials reflectivity

各表面反射率

照度均勻度

170

102

0.602

3.3

208

150

0.718

3.3

180

112

0.623

3.3

232

168

0.725

3.3

從表2可見，建筑材料表面反射率的不同，會對照明效果產生較大的影響，同等照明功率和方案條件下，各表面的反射系數越高，室內空間的照度值越大。此對比表明，在照明設計中應充分調研使用場所各表面的反射率， led戶外照明，并在選擇照明燈具、功率時重點考慮此因素。另外也說明，提高室內建筑材料表面的反射率也是照明節能的一個有效措施。

 

2.2 燈具配光角的影響

 

模擬驗證中我們選擇同一品牌同一系列的不同配光角的燈具，包括14度、30度、62.8度共三類，建筑材料表面的反射率為：地面0.4、頂棚0.8、墻壁0.7，ROSH認證，采用均勻布燈方式，計算地面處的照度和照度均勻度。模擬計算了兩種空間尺度，分別為L*W* H（長*寬*高）=50*50*21（米）和L*W* H（長*寬*高）=50*50*8（米），模擬結果見表3。

表3 不同配光角燈具的模擬計算結果

Table 3 Simulation result of different angle distribution

空間尺度（單位：米）

配光角度

照度均勻度

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