LED灯具在地铁车站照明工程中的应用

鲁志本张嘉岭薛 旦

（1.上海瀚唯科技有限公司，200438，上海；2.上海地铁第二运营有限公司，200003，上海∥第一作者，工程师）

LED灯具在地铁车站照明工程中的应用

鲁志本1张嘉岭2薛 旦1

（1.上海瀚唯科技有限公司，200438，上海；2.上海地铁第二运营有限公司，200003，上海∥第一作者，工程师）

地铁车站照明在地铁运营中起着非常重要的作用，能影响车站整体装饰效果，也能影响乘客在地铁车站环境中的情绪与安全。车站照明设计需要结合各方面的因素进行综合考虑。以上海轨道交通2号线的车站照明改造为例，阐述了LED（发光二极管）灯具在地铁照明中的应用效果和节能效果。案例改造结果表明，改造后的各区域的照度和均匀度达到要求，大大降低了能耗，达到了节能的目的。

地铁车站；照明；LED灯具

First-author＇s address Shanghai Hannway Technology Co.，Ltd.，200438，Shanghai，China

地铁车站大多数处于地下的封闭空间，为营造良好安全的乘车环境，地铁车站照明应合理设计。良好的照明设计不仅要能满足地铁空间的使用要求，而且要特别注重节能要求。因此，在选择地铁照明灯具的时候应优先考虑选择节能率高的LED（发光二极管）灯具。

1　地铁车站照明设计需要考虑的因素

地铁车站照明设计需充分分析的光环境组成要素包括照度、色温、显色性、均匀度、眩光、光效及电磁兼容等。站台照明和其他区域照明的各方面要求也有所不同，需根据实际情况进行灯具和光源的选型［2］。

（1）照度。首先，照明设计应考虑长期工作后灯具发光系数的降低。根据常规，灯具使用6个月至1年后其亮度将会衰减。另外，降低各种饰面材料的反光系数，也能使照度随之下降。站厅站台大部分空间的设计照度为150～200 Lx；而乘客停留的空间（如站厅售票区、站台等候区），照度可提高为200～250 Lx；通过性空间照度可降低为150 Lx，使人稍感不适，从而加快步行速度，尽早到达照度较好的等候区；转换空间（如扶梯口、楼梯、电梯入口处、通道口、站台边缘、售检票处等）的设计照度为250 Lx，为保证乘客和工作人员的安全，应适当提高50 Lx；出入口的照度定为350 Lx左右，可消除室内室外的视觉差距，是人性化设计的一部分。

（2）色温。色温对装饰气氛和环境营造具有非常大的作用。一般选用低于3 000 K色温的光源，能更显亲切、温暖、休闲。在地铁车站配套的地铁商场，选用6 500 K色温以上的光源，能使商业空间显得比较清凉，使人行动快捷。通过性地铁车站空间保持自然的4 000 K左右的色温较好；站台边缘选用5 700 K左右的色温较好。

（3）显色性。地铁车站空间的显色性考虑也是必要的。在站厅的售票区、闸机和站台区，选用的灯具显色指数都应该在80以上，否则就会使人感觉不适，使长期在地铁车站工作的人员产生一种压抑。

（4）光效、均匀度和炫光。地铁车站光环境均匀度的设计是同装饰效果紧密结合在一起的。地铁车站在大部分空间具有均匀照度，将重点照明的部分（如装饰艺术壁画、交通的接口处）提高照度，可提高灯光的导向性功能。地铁车站是几层通过性的空间，不可避免会使用部分光面的装饰材料，从而产生眩光。避免灯具的直接眩光和折射眩光也是光环境设计的一个重要环节。

（5）电磁兼容性。在地铁站内使用的照明灯具应具有良好的电磁兼容性和足够的抗干扰能力，满足《电气照明和类似设备的无线电骚扰特性的限值和测量方法》等相关电磁兼容国家标准。照明灯具不可在工作过程中产生超过可接受的向外电磁辐射电平，以免影响列车车载、地面设备的正常工作［3］，其总谐波含量不得超过10%［4］。

2　光源、灯具的选用原则

地铁站选择合适的灯具和光源，是保证以上设计要素的重要组成部分。应选择一次性投入虽较高，但光效好、使用寿命长、维护保养及使用费用低，全生命周期成本合理的灯具和光源。一个公共空间所选择的照明，必须针对空间的不同功能，合理运用照明灯具和光源，精心设计，塑造各具特色的气氛；并与实际环境相配合，两者和谐统一，方可营造出优秀的整体照明效果。

（1）地铁站由于人流密集且逗留时间短，所以在照明设计时要考虑灯光的导向性功能和必要的照明质量要求。同时，选择照明灯具还要注意电器部分和光源的使用寿命，避免频繁维修。因此，可选用长寿命的LED灯具作为照明光源。

（2）照明产品分为点光源照明和线光源照明。相应的灯具组合形式分别有发光带、发光块或点。点光源照明可以营造一个区域的高光，一定数量的点光源可布置出顺序和韵律，故地铁车站点光源可考虑以LED筒灯为主。线光源可用来指向，突出一个面的边缘，或勾勒出一个空间。线光源可选用高显色LED的T8灯管。其灯罩为高级透明p C（聚碳酸酯）制造，透光性好，且经过抗静电及抗紫外线处理，不易粘灰尘，长久不变色。其灯体线型设计，造型美观。

3　上海轨道交通2号线车站照明改造工程

上海轨道交通2号线车站照明改造工程共涉及16座车站的站厅及站台。照明节能光源主要采用LED的T8灯管和4寸（13.2 cm）直径、6寸（20.0 cm）直径LED筒灯。照明系统设计方案符合《上海市轨道交通车站照明设计管理流程》及《上海市轨道交通照明节能设计实施细则》。

车站照明改造工程采用一对一更换的方式。如原位置安装传统荧光灯管，则现使用LED的T8灯管进行替换；如原有位置安装4寸、6寸传统筒灯，则现使用LED筒灯进行替换。LED的T8灯管功率为15 W，色温为6 500 K左右，显色指数大于80。4寸LED筒灯的功率为5 W，6寸LED筒灯的功率为7 W，色温均为5 700 K左右，显色指数大于80。改造后车站照度满足GB 50157—2003《地铁设计规范》和GB 16275—2008《地下铁道照明标准》要求。

4　改造效果

4.1LED灯具的应用效果

以上海轨道交通2号线静安寺站为例，对改造前后的照度进行现场测量。根据测量数据，改造前平均照度为284 Lx，改造后平均照度为332 Lx，平均照度提高了14%（48 Lx），完全满足照度要求。图1为上海轨道交通2号线站点照明改造后效果图。

图1　上海轨道交通2号线站点照明改造后效果图

4.2节能效果与效益分析

经统计，上海轨道交通2号线陆家嘴站、东昌路站进行改造后一个月的照明耗电量为39 309 k Wh，而改造前去年同期照明耗电量为124 539 k Wh。可见，实测节能率达68%，实现了改造的预期效果。

节能改造前后节电效果对比如表1所示。由表1可见，LED灯具功率约为565 kW；传统灯具功率为1 296.5 k W，且镇流器损耗功率为194.5 k W。二者相比较，LED灯具节能比例达63%。

表1　LED灯具节能改造前后效果对比表

5　结语

地铁车站绿色照明要求是亮度均匀、眩光小、照度高。LED灯具的应用，满足了地铁车站的绿色照明要求，同时又大大降低了能耗，是真正意义上的绿色照明。随着全球能源危机及全球环境保护浪潮的兴起，保护环境、节约能源成为全人类的共识。绿色照明的目标是提高照明效率、减少照明用电量，最终达到环保、高效、舒适、安全、经济、有益于环境和提高人们生活质量的目的。

［1］ 傅强，伍永安，黄伟，等.基于人眼视觉特性的LED照明技术［J］.光学与光电技术，2010（4）：91.

［2］ 刘静.LED照明系统的研究与设计［J］.延安：延安大学，2009.

［3］ 赵云花.无功补偿提高功率因数的节能与降耗浅析［J］.科技信息，2011（5）：357.

［4］ 杨光.LED照明的谐波及配电设计［C］∥中国照明学会.海峡两岸第十八届照明科技与营销研讨会专题报告暨论文集.北京：中国照明学会，2011：148.

［5］ 周悦.上海城市轨道交通车站应急照明系统改造方案及其分析［J］.城市轨道交通研究，2011（12）：65.

Application of LED Lamps and Lanterns in Subway Lighting Engineering

Lu Zhiben，Zhang Jialing，Xue Dan

Station lighting plays a very important role in subway operation，which can affect the whole station decoration，passengers’mood in subway station environment and safety.The design of station lighting needs to consider the factors in all aspects synthetically.Taking an example of lighting remodel on Shanghai metro Line 2，this paper expounds the lighting effect and energy saving effect through the application of LED lamps and lanterns at subway stations.Reconstruction results show that the modified engineering could meet the requirements of the intensity of illumination and uniformity of each area，greatly reduce energy consumption and achieve the goal of energy conservation and emissions reduction.

subway station；lighting；LED lamps and lanterns

U231.91

10.16037/j.1007-869x.2016.03.025

（2014-04-28）