摘要：地铁已经成为城市发展和文明的标志，而如何采取有效的措施减少地铁车站电能资源的消耗，合理的控制电能资源，也是社会主义可持续发展的重要要求，因此要求设计人员在立足行业规范的前提下，深抓细节，强化意识，在保证提供优质高效照明的前提下节能减排，绿色出行。
关键词：地铁车站；照明系统；能耗分析；节能对策
引言
随着我国经济社会的稳步发展，城市基础设施建设日益完善。为了有效缓解城市交通拥堵问题，多个城市都已着手建设城市地铁建设，尽管地铁为提高城市交通的畅通水平提供了极大的便利，然而地铁车站照明也增加了能源消耗。采取有效措施提升地铁车站照明设施的能源利用率，已经引起相关部门的重视。
一、我国地铁的能耗概况
1.1地铁系统的能耗特点
随着城市化进程的加快，地铁建设也飞速的发展，但是地铁工程投资巨大，根据国家相关资料统计：到2020年我国的地铁总里程将达6100公里，2010至2015年地铁建设投资额高达11568亿元，地铁建设如此之快，地铁能耗的问题也日益凸显出来。地铁主要以电为能源，但是地铁的耗电量极高，像北京、上海、深圳这些一线城市，地铁的耗电量占运营成本的30%以上，每年的耗电量在1亿KWh左右，电费成本巨大。
1.2地铁照明系统高能耗的原因。地铁不同于公交车的地方最主要在于地铁的运行主要在地下，其在运行过程中无法实现自然采光，因此只能借助于大量的人工照明设施设备来保证车站内部的光环境质量。城市地铁需要在各车站、停车场、车辆段、控制中心等场所考虑照明。照明根据其场所、用途可分为：公共区照明、设备区照明、局部广告照明、区间照明、应急照明。为了不影响地铁的正常运行，车站内的这些照明系统几乎二十四小时不关闭，如此长时间、大规模的照明必然会导致能耗的大大增加。
二、地铁车站照明系统的能耗分析
2.1地铁照明系统的能耗分布
在地铁车站及区间均设有独立的照明系统为乘客和运维人员提供方便舒适的光源，对照明的控制不合理，会带来严重的资源浪费。我国相关的政策法规及文件明确规定，地铁照明设备占地铁车站平均设备负荷的14.2%～16.1%，但是实际的运行结果是有的地铁车站高达20%～30%，在一线城市尤为明显，并且有赠无减，在照明功率密度持续规范的今天看来，这部分用电量的设计或预留是否合理，值得我们深思。
2.2浪费问题严重。由于造型和功能重复等原因，在车站公共区照明浪费的情况比较突出。例如，在很多地铁站台内都会沿着屏蔽门设置一条通长的灯带用于照射安全门上方的信息，但由于其内嵌设置或安装角度的关系，经过相关人员的试验证明，灯带的照射范围比较有限，对站台公共区的照度贡献不大，对车辆信息的提示作用也并不显著，但其能耗却非常惊人，以目前在建的某车站为例，安全门灯带总长度约为 240m，按最为节能的 LED 光源每1.2米 15W 计算，总容量大约为3kW，按每天运行时间早 6：00 到晚 11：00计算，年耗电量18615kW。对于一座拥有几条甚至十几条地铁线，每条地铁线又有几十个地铁车站的城市而言，这笔电能的消耗可想而知。更有甚者，目前新建线的装修照明设计，多采用射灯、环形灯带等作为装饰照明，遍布站台和站厅，其照明能源的浪费率更为堪忧。
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三、地铁车站照明系统节能措施
3.1广告灯箱的新设计和辅助照明的应用
地铁是广告宣传的重要地点，地铁很多广告灯箱都设计在站台对面线路侧，由于全高安全门的普遍采用，这部分广告存在一定程度的被遮挡现象，这时有的广告设计为了吸引客户，盲目的增加亮度和色彩度来确保达到宣传目的，但无形中浪费了能源，因此根据目前的现状，广告灯箱的合理位置可以考虑设置在站内和有盖出入口扶梯上方梯眉处、或利用站台三角间等位置设计，这样既起到广告宣传的目的，还可以兼做照明补光，节省了照明灯具的数量，绿色环保。
3.2制定合理的照度设计标准
合理的照度设计标准是实行节能对策的基础，但现行的照度标准多为给出大区域的平均照度，一般为站厅（200lx）高于或等于站台、楼扶梯（150lx）等处。但经资料分析可得地铁车站拥挤程度由高到底的排序是：扶梯和楼梯、地铁站台、站厅。同时站厅只是人们行走的区域，不会有太多的停留，而站台是人们进站等待的地方，停留时间较长。考虑到多数乘客属于上班族，会在等车期间阅读书、报、手机等，秉承以人为本的原则，此处平均照度应该达到阅读照度标准，同时，楼梯和扶梯属于梯形建筑物，在人流量较多的情况下照明系统应侧重考虑局部加强，配合标识牌保障人们的出行安全。综上，在站台、楼扶梯等位置的照度应安全合理，而站厅则可以适当降低照度。
3.3改善灯具布局、采用节能灯具
地铁作为城市重要的交通运输方式，承载着人们出行的重要使命，长期客流量巨大，有很强的流动性，据有关资料显示，不考虑发车间距较长的情况下，人们在地铁车站的消耗时间不超过5分钟，下车时间更短，不超过3分钟。因此在地铁车门处和站台的两端要着重布置灯具很有必要。因此建议取消屏蔽门上方的通长照明，只在车门开启的位置设置照明，同时在乘客休息座椅区的上方可以添加色温合理的局部照明装置，节约社会资源的同时增强人性化设计，一举多得。
3.4设计全自动节能照明控制电路
在灯具控制电路中串入光敏元件和时间继电器，在满足照度设定值和工作需求时才能开启照明，避免人为因素造成浪费。考虑光敏元件故障或有紧急工作时，在线路上并联空开QF，用于旁路光敏元件，直接给需要工作的灯具供电。
3.5建立健全节能管理体制
强化节能的执行力度，地铁照明之所以有很少人关注其耗能情况，就是因为节能的体制不够健全，节能意识不足。所以，就要建立健全的节能管理体制，将地铁中工作人员的利益与耗能相结合，提高他们的节能意识，将节能落实到实处，只有这样才可以真正的做到照明节能。地铁的运行时间通常在5：30～23：00，去除线路维修等夜间作业时间，如果一天节约用电4小时，那么每个地铁站每年的节约用电量就会达到600000kWh，按照电价0.631元kWh计算，每个地铁站一年可节省电费38万元左右。此外，建议各个车站设置独立电表，制定每年需节约能耗的计划，达到节约要求可进行奖赏、表扬，以此提高工作人员的节能热情，使其投入到节能的工作中。
四、结语
地铁作为公用设施中耗能巨大的基建项目，要在确保其运行的安全性和功能性的前提下，对其进行降耗是目前重要任务。但由于城市化脚步的不断加快，车站数量也在不断增多，规模和内部环境要求不断提高，也加快了地铁的能耗量。因此对地铁照明系统进行高质量的降耗对其来说有着重要的意义。
参考文献：
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[3]陈世栋，段中兴.基于FLS-SVM的地铁车站照明能耗预测[J].地下空间与工程学报，2014，10（4）：968-974.
论文作者:张晓霞
论文发表刊物:《电力设备》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/14
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