火車(chē)站作為長(zhǎng)期服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施,它是城市的百年基業(yè)??臻g設(shè)計(jì)要充分考慮長(zhǎng)期的運(yùn)營(yíng)變化與影響。還需要考慮建筑與技術(shù),形式與結(jié)構(gòu),人與自然的協(xié)調(diào)關(guān)系。車(chē)站是一個(gè)多人聚集的地方,匯集了來(lái)至東西南北以及各國(guó)的游人,不同的人群在不同的時(shí)段到達(dá),所以這里的照明是24小時(shí)不間斷的,因此,面臨著一個(gè)資源合理利用及節(jié)約的問(wèn)題,一般的日光燈在光照強(qiáng)度及使用壽命上已經(jīng)不能滿足這個(gè)場(chǎng)所的需求。
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)不斷取得巨大的發(fā)展,社會(huì)對(duì)能源的需求也不斷增加,因此能源的相對(duì)短缺和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的矛盾日益突出。建筑物作為人們工作和生活中不可或缺的組成部分。尤其在當(dāng)今的信息經(jīng)濟(jì)社會(huì)中,各種公共建筑具備多種綜合功能,因此對(duì)能源的消耗也是巨大的?;疖?chē)站作為大型的公共建筑具備其他公共建筑一般特點(diǎn),例如:建筑設(shè)備自動(dòng)化、辦公自動(dòng)化、通信現(xiàn)代化等,同時(shí)作為交通樞紐也具有其自身的特殊性。這種類型的公共建筑具有大空間、高窗墻比、人員流動(dòng)量大、照明系統(tǒng)復(fù)雜等自身特點(diǎn)。而這些特點(diǎn)都會(huì)在一定程度上增加室內(nèi)的空調(diào)采暖負(fù)荷,這樣就進(jìn)一步增加了對(duì)電能、天然氣、水等能源的消耗,對(duì)該類型建筑的節(jié)能提出了更高的要求,但是也有巨大的節(jié)能潛力。因此,這些特殊性引起的能耗增加是我們研究和分析火車(chē)站節(jié)能的重點(diǎn)。
一、車(chē)站照明系統(tǒng)現(xiàn)狀
鐵路作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)設(shè)施和大眾化交通工具,在當(dāng)前加快建設(shè)節(jié)約型社會(huì)中肩負(fù)著重要的責(zé)任,面臨著艱巨的任務(wù)。車(chē)站傳統(tǒng)照明包括旅客站臺(tái)、候車(chē)廳、售票大廳旅客地道、旅客天橋照明以及車(chē)站建筑照明。目前,火車(chē)站照明燈具主要以高壓鈉燈、高壓汞燈日光燈為主,輔以白熾燈等其它燈具。這些傳統(tǒng)照明燈具既不方便采購(gòu)和維修,又不節(jié)能環(huán)保。燈具種類繁多、功率較大、能耗高、光效低、顯色指數(shù)差,壽命也相對(duì)來(lái)說(shuō)較短,壽命基本都低于10000 h,有的甚至低于5000 h。
同時(shí),目前在用燈具的工作電壓基本都來(lái)源于電交流220 V,由于火車(chē)站內(nèi)部照明配電的比較特殊,配電電壓普遍偏高,致使燈具容易損壞,使用周期大大縮短。以下是目前在用照明燈具所存在的問(wèn)題。
(1)熒光燈。顯色性偏低,由于功率因素偏低,所以耗能較大。
(2)金屬鹵化物燈。發(fā)光效率高、顯色性能好且壽命長(zhǎng),但是點(diǎn)燃時(shí)間長(zhǎng),不易應(yīng)用于應(yīng)急照明光源。
(3)高壓鈉燈。發(fā)光效率高、耗電少、壽命長(zhǎng)、透霧能力強(qiáng)和不誘蟲(chóng)等優(yōu)點(diǎn),但是鈉燈的照明持續(xù)性存在缺陷。
隨著人們思想意識(shí)、生活方式的不斷改變,燈具、光源、材料、風(fēng)格與設(shè)計(jì)方式都發(fā)生了很大的變化。作為耗電大、用時(shí)長(zhǎng)的大型基礎(chǔ)設(shè)施,為盡可能提升服務(wù)質(zhì)量,保證火車(chē)站整體照明更好的感觀效果,運(yùn)用LED光源作為傳統(tǒng)照明的替代方案,不僅能提升車(chē)站整體照明質(zhì)量,滿足車(chē)站的正常運(yùn)營(yíng),而且能充分體現(xiàn)傳統(tǒng)文化氣息,增加空間的變化,給旅客一種更好的感觀效果。
二、LED照明的光環(huán)境與優(yōu)勢(shì)
當(dāng)前全球能源短缺的憂慮再度升高的背景下,節(jié)約能源是我們未來(lái)面臨的重要的問(wèn)題,在照明領(lǐng)域,LED發(fā)光產(chǎn)品的應(yīng)用正吸引著世人的目光,LED作為一種新型的綠色光源產(chǎn)品,必然是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì),二十一世紀(jì)將進(jìn)入以LED為代表的新型照明光源時(shí)代。
LED發(fā)光管是一種可將電能轉(zhuǎn)化成光能的半導(dǎo)體發(fā)光器件。自從1968年全球第一個(gè)商用LED誕生之日起,該產(chǎn)品的性能及應(yīng)用得到了飛速的發(fā)展。進(jìn)入90年代以來(lái),LED的發(fā)光效率有了質(zhì)的飛躍。LED照明器具由LED光源、電器附件和器具組成,它采用半導(dǎo)體發(fā)光的器件為光源,具有體積小、壽命長(zhǎng)、能耗低、瞬時(shí)啟動(dòng)、顏色豐富等特點(diǎn),是一種環(huán)保節(jié)能的冷光源。
近年來(lái),美國(guó)、日本及歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家及政府組織在LED發(fā)光方面投入大量的人力、物力組織開(kāi)發(fā)和研究,使LED光源技術(shù)水平有了大幅度的提高,使LED光源用于普通照明成為可能。為了提高LED光源的實(shí)用性及在照明工程中提供照明效果的可視性和觀賞性,LED已越來(lái)越多地應(yīng)用到建筑照明、城市景觀照明、室內(nèi)照明以及信號(hào)標(biāo)識(shí)照明等,其優(yōu)異的節(jié)能特點(diǎn)和極長(zhǎng)的使用壽命,受到人們的青睞。
隨著科技的進(jìn)步和節(jié)能管理的加強(qiáng),許多設(shè)備都采用節(jié)能控制模式。目前LED燈具能更大限度的適應(yīng)火車(chē)站場(chǎng)所的需求,光照亮度強(qiáng),使用壽命長(zhǎng),比普通燈具節(jié)電約50%~70%,還能進(jìn)行智能化控制,這不僅能創(chuàng)造一個(gè)高效、舒適、安全、經(jīng)濟(jì)、有益的環(huán)境,而且能充分體現(xiàn)現(xiàn)代文明的照明元素。
三、車(chē)站照明設(shè)計(jì)優(yōu)化
燈光照明的效果與照明載體是不可分割的,照明只能反映建筑的固有風(fēng)格,突出其特點(diǎn),烘托氣氛,提高品位的觀賞,在考慮到LED光源的光通、色溫、顯色性選擇,兼顧整體亮化效果一致,尤其重要的一點(diǎn)是LED光源白光色的色溫一致性就很難。
一般來(lái)說(shuō)無(wú)論是大、中、小型火車(chē)站,都會(huì)分為中央大廳、候車(chē)大廳、售票廳和進(jìn)、出站廳、及洗手間和站臺(tái)雨棚等空間。而候車(chē)廳可以說(shuō)是火車(chē)站照明系統(tǒng)中最重要的一環(huán),因?yàn)樵诨疖?chē)站中各個(gè)空間當(dāng)中,旅客停留在候車(chē)廳的時(shí)間是最長(zhǎng)的。候車(chē)廳的環(huán)境真接影響著旅客對(duì)火車(chē)站最直觀的感受。
在非大型車(chē)站的設(shè)計(jì)中,候車(chē)大廳往往會(huì)和中央大廳重合,所以我們?cè)谠O(shè)計(jì)候車(chē)大廳時(shí),除了要考慮照明的美觀性與舒適性以外,還要考慮旅客的流動(dòng)性與照明的安全性。
除此之外,在火車(chē)站的正常運(yùn)行使用當(dāng)中,客流量因應(yīng)季節(jié)與時(shí)間變化,自然光的影響也隨著日照的時(shí)間變化。并且隨著設(shè)計(jì)理念的開(kāi)放與更新,越來(lái)越多的一個(gè)趨勢(shì)是自然光的運(yùn)用,在火車(chē)站的各空間設(shè)計(jì)當(dāng)中,候車(chē)廳引入自然光來(lái)照明的情況越來(lái)越多,而且偏向于大面積的透光照明,所以在設(shè)計(jì)中,我們必須要考慮到自然光的運(yùn)用。
建筑設(shè)計(jì)的大體量的采光天井、大面積的玻璃幕墻結(jié)構(gòu),增加了充分的自然采光,是節(jié)能環(huán)節(jié)的重要改進(jìn),也因而讓人們與自然不再被生硬地分開(kāi)。透過(guò)玻璃人們能更舒服自然地感知外界,無(wú)論陽(yáng)光云雨,日升日落。因此,室內(nèi)照明不應(yīng)是刻板僵化的,它應(yīng)能遵循外界的變化并做出合理的反應(yīng)。每天二十四小時(shí),每年三百六十五天,利用照明的回路設(shè)置,將不同區(qū)域的照明進(jìn)行簡(jiǎn)單的分區(qū)管理,充分利用自然所賦予我們的寶貴資源。
正因?yàn)槿绱耍?nbsp;在正常使用當(dāng)中,考慮自然光和客流量,會(huì)出現(xiàn)很多種情況。例如夜間使用,則燈具應(yīng)當(dāng)全部打開(kāi)(除了鹵鎢應(yīng)急燈);白天天晴時(shí)使用,可以只開(kāi)三分之一或四分之一;白天陰天或黃昏時(shí)使用,可以開(kāi)一半的燈具;客流量少時(shí),也可以只開(kāi)一半的燈具;最后,還要考慮到停電時(shí)的應(yīng)急情況。
在照明分組上,我們可以參考鐵道部的標(biāo)準(zhǔn),50%的照明可不進(jìn)一步細(xì)分控制單元,另外50%的照明燈具在條件許可時(shí)盡可能細(xì)分為10%、20%、30%等幾檔控制單元。
某些大型候車(chē)廳可能會(huì)采用復(fù)式結(jié)構(gòu)。大廳前方打通,而后方則分為兩層。這種情況下,燈具的距照射面的距離就不一樣了。前方可能有20多米,而后方大約就只有10米。如果天花上還采用同一種功率的燈具照明的話,那樣一二層照度就不能同時(shí)兼顧。配合節(jié)能我們可以在大廳前方的高空間使用高功率的燈具;后方則選用小功率的燈具來(lái)混合照明。使照明的利用更加高效。
在火車(chē)站建設(shè)“綠色照明控制系統(tǒng)”是改善電力負(fù)荷緊張節(jié)約車(chē)站運(yùn)行成本、節(jié)約社會(huì)資源的有效途徑。車(chē)站綠色照明設(shè)計(jì)要根據(jù)《鐵路旅客車(chē)站建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50226-95和《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定,燈具布置和節(jié)能計(jì)算按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。燈具選擇光源的主要指標(biāo)有光效(lm/W)、顯色指數(shù)(Ra)和平均壽命(h)等。大型、特大型站房總的特點(diǎn)是占地面積大、凈空高照明時(shí)間長(zhǎng),應(yīng)選擇光效高、壽命長(zhǎng)、顯色性較好的光源。下表列出了幾種常見(jiàn)燈具的技術(shù)特性。
火車(chē)站照度標(biāo)準(zhǔn) | |
類別 |
照度標(biāo)準(zhǔn)值/lx |
出入口門(mén)廳 |
150 |
站內(nèi)樓梯、自動(dòng)扶梯 |
150 |
售票室、自動(dòng)售票機(jī) |
300 |
檢票處、自動(dòng)檢票口 |
300 |
候車(chē)室 |
200 |
站臺(tái)、天橋照明 |
150 |
辦公室 |
300 |
會(huì)議室 |
300 |
衛(wèi)生間 |
150 |
電力、機(jī)電、配電控制室 |
300 |
變電、機(jī)電設(shè)備用房 |
200 |
四、照明設(shè)計(jì)融合智能控制單元
隨著行業(yè)的繼續(xù)發(fā)展,技術(shù)的飛躍突破,應(yīng)用的大力推廣,LED的光效也在不斷提高,價(jià)格不斷走低。新的組合式管芯的出現(xiàn),也讓單個(gè)LED管(模塊)的功率不斷提高。通過(guò)同業(yè)的不斷努力研發(fā),新型光學(xué)設(shè)計(jì)的突破,新燈種的開(kāi)發(fā),產(chǎn)品單一的局面也有望在進(jìn)一步扭轉(zhuǎn)。
智能照明控制系統(tǒng)是自動(dòng)化技術(shù)在照明控制領(lǐng)域的應(yīng)用和推廣,它不僅是實(shí)現(xiàn)照明藝術(shù)性和舒適性的有效手段,而且迎合綠色照明的發(fā)展方向,是節(jié)約能源、緩解未來(lái)能源危機(jī)的有效措施,其發(fā)展前景非常廣闊。
控制軟件的改進(jìn),也使得LED照明使用更加便利。目前,LED照明廣泛應(yīng)用于照明、背光顯示、指示、裝飾等應(yīng)用。火車(chē)站這個(gè)龐大的市場(chǎng)體現(xiàn)出了LED發(fā)光二極管在照明應(yīng)用的前景廣闊。
雖然該建筑大量采用節(jié)能燈具,但是力度不夠大,照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和控制方式不合理。因此,我們應(yīng)該改細(xì)管熒光燈為節(jié)能性的新型光源,采用智能照明調(diào)控系統(tǒng),提高系統(tǒng)的管理水平和利用率,優(yōu)化電力質(zhì)量,節(jié)約照明用電,實(shí)現(xiàn)最佳照明。
照明設(shè)施是車(chē)站保障旅客安全乘降、順利完成各種作業(yè)所必需的設(shè)施。車(chē)站的客運(yùn)車(chē)間擔(dān)負(fù)著組織旅客乘降的重任,是車(chē)站照明的用電大戶。目前,車(chē)站候車(chē)廳照明燈控制是人工手動(dòng)控制,燈具分組不合理,無(wú)法實(shí)現(xiàn)按需布光照明不符合綠色照明要求,造成了電能的大量消耗,加大了車(chē)站的成本支出。
針對(duì)這一實(shí)際,實(shí)施綠色照明控制系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)改造。各站運(yùn)用計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù),合理開(kāi)閉照明燈,減少照明燈的開(kāi)啟數(shù)量,實(shí)現(xiàn)車(chē)站照明的智能化管理。實(shí)施綠色照明控制系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造,讓LED照明燈具與智能控制系統(tǒng)的結(jié)合,可以在確保正常照明的情況下,可以節(jié)約70%以上的能耗。
此外,照明設(shè)計(jì)針對(duì)車(chē)站的規(guī)模尺度,設(shè)定理性的標(biāo)準(zhǔn),使用高效節(jié)能的光源及設(shè)備,利用嚴(yán)格的布光技術(shù)及精確的計(jì)算,將空間照明設(shè)備減少到最低,降低了大量的前期投入成本及能源消耗。與此同時(shí),結(jié)合天津火車(chē)站的功能和建筑物設(shè)計(jì)元素,用燈光突出建筑的宏偉氣勢(shì)和現(xiàn)代感,在候車(chē)大廳、通道上等公共區(qū)域,營(yíng)造寬敞明亮、舒適安全的照明環(huán) 境,突顯空間的立體效果和延伸感。
五、總結(jié)
我們期待著LED在照明領(lǐng)域越來(lái)越被重視,越來(lái)越多的LED進(jìn)入照明領(lǐng)域。如本文所述,在建筑、室內(nèi)、景觀照明設(shè)計(jì)與應(yīng)用方面,LED光源有著更為獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),可以深信,LED照明將沿著多學(xué)科交叉融合的道路,朝著景觀藝術(shù)化、科技智能化的方面高速發(fā)展,LED將為各行業(yè)孕育著無(wú)限商機(jī),而人們正用科技與智慧妝點(diǎn)著城市的夜空,為城市美化照明開(kāi)辟嶄新的思路,讓人們生活更美好,讓城市燈光更溫馨。
關(guān)注我們
公眾號(hào):china_tp
微信名稱:亞威資訊
顯示行業(yè)頂級(jí)新媒體
掃一掃即可關(guān)注我們