1、1铁路站房照明实施方案设计【摘要】：本文以厦门西站房照明实施方案设计为例，通过对站房照明细则解读、灯具选型、软件模拟及实测对比、配电及控制方案的选择，使照明实施方案达到功能性及经济性有机结合。 【关键词】：照明控制性方案实施性方案功能 经济效益 中图分类号：J914 文献标识码：A 文章编号： 前言 随着近年来高速铁路的快速发展，铁路站房作为铁路客运的枢纽，站房照明的功能性、舒适度、以及全寿命周期的成本控制越来越受到关注。自 2009 年初，原铁道部鉴定中心先后两次召开照明审查会，对新建站房项目的照明设计进行专项审查，对现行铁路站房的照明设计的功能性及经济性提出了具体要求。因设计周期及项目建设
2、周期制约，大多铁路站房项目施工前均处于控制性方案设计阶段，因此，在结构施工阶段，施工单位需紧密配合设计单位电气专业、建筑及结构专业，及时做好照明实施方案的设计、报审及施工图完善工作。本文结合某站房照明实施性方案的设计及审查，简要介绍铁路站房实施性照明方案设计的原则、技术要求以及工作步骤，在满足功能性及美观性的前提下，达到全寿命周期经济效益最大化。 工程实例 2.1 工程概况 2某站房是国家铁路网沿海大通道的重要客运站, 工程总建筑面积16.2 万平方米，站房建筑层数为 3 层,地下 1 层,地上 2 层,建筑最高点53m, 高架候车厅建筑面积 1.99 万平米。整个建筑采用空间管桁架结构体系与
3、造型完美结合，巧妙体现了当地民居特点。因篇幅所限，本文仅以该站房高架候车厅正常照明和备用照明设计为例。 2.2 照明控制性方案设计概况及分析 2.2.1 控制性方案设计概况 高架候车厅控制性照明方案中，普通照明采用 544 套 DBP 300 CDM-TD 150W 金卤灯为光源，按建筑吊顶投影区域均分成 10 行排列布置，同一区域分别从不同变压器引接电源，采用两路电源分别跳接供电；备用照明采用 216 套 QVF137 1000W 卤钨灯为光源，平面均匀排布，采用不同变压器双路供电，末端配电箱设置互投开关，并设置 EPS 不间断电源；所有大空间灯具均采用 C-BUS 智能灯光控制系统，备用照
4、明部分控制模块预留消防接口，在消防状态下强启。控制性方案设计如（图 1） ，所示部分平面为四分之一区域，其余部分呈镜像对称。 图 1 2.2.2 控制性方案设计分析 在控制性方案设计中，普通照明灯具 DBP 300 CDM-TD 150W 为原装进口飞利浦室外灯具，造价较高，主要适用于加油站等防护等级达到IP66 的场合，在候车厅使用性价比不高；末端支路采用两路跳接，在四分之一供电模式下，照度不均匀；备用照明灯具 QVF137 1000W 卤钨灯为飞利浦泛光照明灯，该灯具发光效率低（仅 17-33 lm/W） ，寿命短（可达33000 小时至 5000 小时） ，价格高，能耗大，备用照明灯具需
5、考了应急状态下 EPS 供电，EPS 容量相应增加，且在应急状态下，不能迅速启动。 对控制性方案设计进行普通照明的照度验算如下：式中查表数据均引自中国建筑工业出版社出版发行的民用建筑设计手册 （2001 版）： Euv=Fn/AK0 n = Euv AK0/ F n灯具数量 F每盏灯具内光源的光通量（lm） Euv工作面上的平均照度（lx） A房间面积（m2） K0照度补偿系数 灯具利用效率 利用系数 根据高架候车厅建筑参数，计算过程如下： （1） 面积：A =LXW=132126=16632m2 （2） 照度补偿系数 候车厅的环境污染特征为清洁环境，根据表 11.4.1-1 综合考虑，取K0
6、=1.20 （3） 光源的光通量 根据厂家技术参数，该 150W 金卤灯光通量 F =14000lm （4） 灯具数量 已知 n =544 4（5） 灯具利用效率 根据厂家技术参数，该 150W 金卤灯利用效率 =0.86 （6） 利用系数 根据白色铝单板吊顶、透明玻璃幕墙与灰麻大理石地面： 查顶棚、墙面和地面反射系数表 11.4.1-3 得： cc=0.3，w=0.1，fc =0.2 室空比 RCR=5h(L+W)/LW=5x22x(132+126)/(132x126)=1.71 查表 11.4.1-4，RCR=1.0，=0.76；RCR=2.0，=0.67； 用插值法计算得出 RCR=1.
7、71，=0.73 计算平均照度如下： Euv=Fn/AK0=14000x544x0.73x0.86/(16632x1.2)=239.56 lx 计算功率密度如下： (544 套 x171w/套) /16632 m2=5.59 w/ m2 根据建筑照明设计标准 （GB50034-2004）5.2.10 条：“交通建筑照明标准值中候车室地面照度标准值 200lx”，计算所得照度比照度标注值高了 20%，在满足标准照度需求情况下，达到节能及降低造价可虑，需对灯具数量进行重新计算。 备用照明灯具在该方案中存在功能性缺陷，需对灯具型号进行调整，因此不对备用照明照度进行验算。 在配电设计每行灯具采用两路配
8、电，在 25%灯具工作模式时，只能采5取单行单路灯具供电，照明均匀度差。 控制系统采取 C-BUS 智能灯光控制系统总线按出站层、站台层、高架层进行布线，管线路由布置不合理，现场布线困难，线路长，后期线路维护困难。 2.3 照明实施性方案设计 照明实施性方案设计内容包括灯具选型、灯具数量计算、照度复核、配电设计及控制设计、灯具试装确认、安装及检修条件与建筑、结构专业配合等。 2.3.1 灯具选型 根据建筑照明设计标准 （GB50034-2004） ，候车厅普通照明标准值应符合规范表 5.2.10 的规定，如下(表 1)所示： 表 1 表 5.2.10 交通建筑照明标准值 在上表中可知，候车大厅
9、的普通照明标准值200LX，统一眩光值 UGR 80。根据铁路客站站房照明设计细则 、控制性方案设计选型灯具基本参数及现场装饰及建筑条件，提取该部位普通照明灯具的技术参数确定如下： （1） 尺寸： 最大直径：415mm 高：354mm 明装灯具 基于该部位吊顶净空及铝单板吊顶宽度及间距确定，满足建筑美观及安装条件需求。 6（2） 显色指数：不低于 80 满足建筑照明设计标准 （GB50034-2004） 、 铁路客站站房照明设计细则显色性要求 （3） 电器： 电感镇流器，配补偿电容和触发器，功率因数大于0.9 （4） 光源：150W 透明陶瓷金卤灯光源灯脚:E27 色温：4200 k 光通量：
10、14000 lm 以上两条满足铁路客站站房照明设计细则5.2.4 条要求，且符合原设计选型灯具参数。 经与设计单位、建设单位协商，确定候车厅部位普通照明的技术参数，经市场招标选定合资品牌产品，采用进口陶瓷金卤灯光源、镇流器及触发器，完全满足设计参数要求。 根据铝条板吊顶特点，为了不破坏普通照明灯具的布灯整体效果，经与设计单位建议，该场所备用照明采用三基色 18W 双管控罩荧光灯，在吊顶板缝内安装，保证整个吊顶平面的整体协调统一，克服了消防状态下卤钨灯不能瞬时启动的缺点，同时三基色荧光灯的光效远高于卤钨灯，减小了 EPS 电源的容量及配电线路的截面积。 普通照明灯具数量确定、布置及软件模拟计算
11、该站放屋面呈双曲线结构造型，候车厅吊顶距地面最高达到 28 米，最低 16 米，根据利用系数法，重新计算该区域普通照明灯具数量，在灯具技术参数及空间条件不变，计算参数见本文 2.2.2，平均照度取Euv=200 lx 7n = Euv AK0/ F=200x132x126x1.2/14000x0.73x0.86=454（套） 根据建筑专业铝单板吊顶布局，在灯具布置时，为达到美观效果，灯具在同一吊顶标高成行布置，根据铁路客站站房照明设计细则 ，为便于后期对灯具检查维修，高大空间灯具需设置检修马道，通过灯具试验安装，分别按 2 套灯具成组每片桁架安装、4 套灯具成组间隔桁架安装分别安装样板，最终经
12、铁道部鉴定中心、建设单位及设计单位现场确定，采用 2 套灯具成组每片桁架安装，为达到平面布局均匀、整齐划一的效果，并与吊顶外露钢结构桁架有机结合，初步建立布灯模型，灯具安装平面及剖面图如（图 2） 、 （图 3）所示。 图 2 图 3 根据实际布灯效果，该区域实际数量为 448 套，与计算灯具数量为454 套相差 6 套，对布灯模型采用 DIALux 软件进行验算，计算结果如（图 4）所示。 图 4 从软件模拟效果来看，完全满足设计需要。据此布灯模型向结构专8业提交马道设置位置，进行马道的设计安装。 根据布灯方案，该区域的功率密度值计算如下: (448 套 x171w/套) /16632 m2
13、=4.61 w/ m2 备用照明灯具数量确定及布置 根据铁路客站站房照明设计细则2.4 条：“备用照明水平照度值不应低于该场所一般照度照度值得 10%”，因此高架候车厅备用照明照度值不应低于 20 lx。根据铝条板吊顶特点，为了不破坏普通照明灯具的布灯整体效果，经与设计单位建议，该场所备用照明采用三基色 18W 双管控罩荧光灯，在吊顶板缝内安装，保证整个吊顶平面的整体协调统一。 根据照度要求，采用利用系数法，计算该区域备用照明灯具数量： n = Euv AK0/ F 三基色 18W 双管控罩荧光灯参数如下： （1） 光源的光通量 根据厂家技术参数，该灯具光通量 F =3350lm （2） 灯具
14、利用效率 根据厂家技术参数，该灯具利用效率 =0.97 （3） 利用系数 由 2.2.2 计算过程可知，建筑参数未发生变化，即： cc=0.3，w=0.1，fc =0.2，RCR=1.71 已知灯具为控罩双管荧光灯，查表 11.4.1-4，RCR=1.0，=0.87；RCR=2.0，=0.74； 用插值法计算得出 RCR=1.71，=0.83 9（4） Euv =20 lx 计算灯具数量如下： n = Euv AK0/ F=20x132x126x1.2/3350x0.83x0.97=141（套） 因备用照明灯具在吊顶板内暗装，因此根据马道布置，将灯具沿马道均匀布置，灯具实际布置数量为 144
15、套，如上（图 2）所示。 对（图 2）备用照明布灯模型采用 DIALux 软件进行验算，计算结果如（图 5）所示，平均照度为 20lx，满足要求。 图 5 2x18W T8 荧光灯实际功率为 42W，根据布灯方案，该区域的功率密度值计算如下: (144 套 x42w/套) /16632 m2=0.364 w/ m2 配电设计 为提高供电可靠性，同一区域普通照明供电采取分别从不同变压器供电（外电线路引自两路不同变电站）至末端配电箱，各按 50%的负荷供电；备用照明末端配电箱采取双路供电，在末端配电箱设置互投开关，并设置在线 EPS，确保在两路外电断电时备用照明及时供电；普通照明支路同一区域末端配
16、线采取四条支路交叉供电，既满足 25%、50%及全部灯具供电、达到节能供电需求，又确保一台外电断电的情况下，满足车站基本运行需要，最大程度保障了节能和故障模式下照度及均匀度。 控制设计 10根据建筑照明设计标准GB50034-2004 第 7.4.2 条“体育馆、影剧院、候机厅、候车厅等公共场所应采用集中控制，并按需要采取调光或降低照度的控制措施。 ”要求，本工程所有公共区域的普通照明及备用照明均采用集散型照明控制系统，在中控室设置管理主机，末端配电箱安装智能继电器，采用 C-BUS 总线串口通讯，现场设备布线采用“手拉手”菊花链接，严禁出现“并接”与“串接”混合情况，串口通讯的距离一般不超过
17、 1200 米，如果超过此距离，需增加串口通讯器链接，根据现场条件，将东站房、南站房东区划定为一组总线，西站房、南站房西区划定为一组总线，北站房划定为一组总线，分别采取“手拉手”串接各照明控制模块后引入中控室。除贵宾厅采用调光继电器外，其余部位采用开关量模块，在中控室集中控制，现场末端调试及网络调试完成后，进行场景设定，按全数启动、半数启动、四分之一启动编制节能方案，并按到发列车情况对站台灯具实现自动控制。备用照明系统智能继电器模块设置消防强切接口，在消防应急状态下，由消防模块提供强制启动信号，消防接口有控制优先级，备用照明及应急照明全数启动。 技术经济对比 该工程设计方案在 2009 年 10 月通过原铁道部工程设计鉴定中心设计审查，投入运营前，一次通过了鉴定中心组织竣工验收，未进行任何变更修改,为工程的顺利实施提供了技术保障。照明实施性方案的确定涉及建筑美学、结构设计、技术标准及工程造价，工作量繁琐复杂，通过对该工程优化设计、实施及测量统计，技术经济对比情况如下： 3.1 通过对实施后高架候车厅、进站广厅、站台、出站通道等主要
