北京地鐵四惠車輛段照明改造設(shè)計的節(jié)能措施

1、<p>　　北京地鐵四惠車輛段照明改造設(shè)計的節(jié)能措施</p><p>　　【摘要】節(jié)能是現(xiàn)代地鐵發(fā)展的要求，本文就北京地鐵四惠停車場的照明改造項目節(jié)能設(shè)計做了簡要研究，采用了多種照明節(jié)能的可行性措施，實施后取得了良好的效果。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】北京地鐵四惠車輛段照明改造設(shè)計節(jié)能措施 </p><p>　　中圖分類號：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

2、文章編號： </p><p><b>　　一、項目概況 </b></p><p>　　北京地鐵四惠車輛段03年投入使用，占地面積近30萬平米，當(dāng)初為充分利用土地，在地面建造三層框架結(jié)構(gòu)的大平臺，車輛段全部居于平臺最底層，因此無天然采光。停車場照明用電負(fù)荷較大。通過近10年使用，地鐵運營二分公司提出：“車輛段內(nèi)照明系統(tǒng)不充足，造成車輛段內(nèi)視線不明朗，無法滿足實際需求，需

3、改善，但運營用電指標(biāo)控制嚴(yán)格，希望采用可行的節(jié)能措施”。因此，在滿足規(guī)范照度的前提下，采取有效的的節(jié)能措施，降低停車場照明耗電量是十分必要的。 </p><p>　　本次照明改造的范圍為車輛段內(nèi)所有道路；軌行區(qū)、公共區(qū)；停車列檢庫、聯(lián)合檢修庫、內(nèi)燃機(jī)車庫及部分辦公區(qū)等。 </p><p>　　二、北京地鐵四惠車輛段照明改造設(shè)計 </p><p>　　1、供電電源的選

4、擇 </p><p>　　供電電源選擇合理，可以降低電能損耗。為此詳細(xì)參照原設(shè)計圖紙，并與甲方現(xiàn)場商討確定，停車列檢庫新增照明電源取自1#配電室和2#配電室照明配電柜備用回路。聯(lián)合檢修庫新增照明電源取自AL205和AL206即有庫頂照明配電箱備用回路，照明電源取自聯(lián)合檢修庫1#配電室、2#配電室照明配電柜備用回路和停車列檢庫 AL13、AL14備用回路。這樣電源就近取自多處，減小了線路電壓降及縮短低壓配電線路的總

5、長度,減小導(dǎo)線截面積降低線路造價，同時降低了電能損耗。 </p><p>　　2、選擇照明方式的原則 </p><p>　　(1)盡量采用混合照明。在照度要求高而作業(yè)密度大的場所(如檢修坑)，若只裝設(shè)一般照明，會大大增加照明安裝功率，而且不節(jié)能。應(yīng)采用混合照明方式，即用局部照明來提高作業(yè)面的照度，以節(jié)約能源。 </p><p>　　(2)采用分區(qū)照明設(shè)計。為節(jié)約能源

6、，在同一場所不同區(qū)域有不同照度的要求時，采用該高則高、該低則低的設(shè)計原則，既滿足相應(yīng)區(qū)域照度要求，又可節(jié)約能源。 </p><p>　　混合照明與分區(qū)照明設(shè)計用于聯(lián)合檢修庫（東北角） </p><p>　　(3)一般照明的節(jié)電措施。一般照明是指不考慮局部的特殊需要，為照亮整個室內(nèi)而采用的照明方式。一般照明通常由對稱排列在頂棚上的若干照明燈具組成，室內(nèi)可獲得較好的亮度分布和照度均勻度，所采用

7、的光源功率較大，而且有較高的照明效率。這種照明方式耗電大，布燈形式較呆板。這種情況可根據(jù)實際工作區(qū)布置的情況，將照明燈具集中或分區(qū)集中設(shè)置在工作區(qū)的上方，以保證工作區(qū)的照度，并將非工作區(qū)的照度適當(dāng)降低為工作區(qū)的1/3至1/5。不僅可以改善照明質(zhì)量，獲得較好的光環(huán)境，而且節(jié)約能源。如本項目聯(lián)合檢修庫內(nèi)的電器檢修間、電機(jī)檢修間、轉(zhuǎn)向架修理間，其凈高12.5米，原燈具均安裝在頂部，常用工作面在4米以下，本次改造保持原有頂部燈具，在4.5米的柱

8、上安裝少量燈具即可滿足使用需求。絕大不分時間均不需開啟頂部照明。 </p><p>　　3、負(fù)荷等級的劃分 </p><p>　　一級負(fù)荷、二級負(fù)荷、三級負(fù)荷。一級負(fù)荷主要有：事故照明、二三四類導(dǎo)向標(biāo)志照明、公共區(qū)工作照明、節(jié)電照明，由兩路獨立的電源供電，且為末端切換。供電方式：采用雙電源雙回線路供電方式，照明負(fù)荷采用交叉供電的形式。應(yīng)急照明電源由EPS應(yīng)急電源供電。 </p>

9、<p>　　二級負(fù)荷主要是設(shè)備區(qū)工作照明和一類導(dǎo)向標(biāo)志照明，供電方式：由一路電源供電。當(dāng)這路電源發(fā)生故障時，由變電月低壓柜上的母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)進(jìn)行切換，以保證供電。(注：變電所為兩路10kV電源各帶一臺變且器，低壓側(cè)為單母線分段，設(shè)母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)。) </p><p>　　三級負(fù)荷供電方式：采用單電源單回路供電方式。當(dāng)一路電源故障時，切除三級負(fù)荷，由另一路電源負(fù)責(zé)向所有一、二級負(fù)荷供電。 </p&g

10、t;<p>　　4、車輛段照明光源的選用 </p><p>　　科學(xué)選用電光源是照明節(jié)電的首要問題。在保證照度的前提下，選擇合理的光源、高效率的燈具及合適的裝飾，來提高電能利用率，減少用電量。當(dāng)前，國內(nèi)生產(chǎn)的電光源的發(fā)光效率、壽命、顯色性能均在不斷提高，節(jié)能電光源不斷涌現(xiàn)。實際選用時應(yīng)以照明節(jié)能設(shè)備的安全、可靠、成熟為原則。 </p><p>　　(1)金屬鹵化物燈具有光效高

11、、壽命長、顯色性好等特點，特別適用于有顯色性要求的高大廠房(高于6 m)，因而得以廣泛的應(yīng)用。本項目停車列檢庫凈高7.5米，聯(lián)合檢修庫凈高12.5米，改造的燈具采用250W金屬鹵化物燈。光通量25000lm.顯色指數(shù)Ra≥60，色溫4000k. 每燈均帶熔斷器保護(hù)和電容補償，功率因數(shù)大于0.90。 </p><p>　　(2)高壓鈉燈光效高、壽命長、價格較低，但其顯色性差，可用于辨色要求不高的場所，如停車場道路照

12、明等。 本次改造選用的是SUPER-HPS系列高壓鈉燈。該燈具是在傳統(tǒng)陶瓷管技術(shù)下發(fā)展的新一代高光效、長壽命鈉燈。其光效比普通型鈉燈提高10%，最大光效近1331m/W，壽命在正常燃點狀態(tài)下可以使用4年之久。使用廠家配套的變功率道路照明系統(tǒng)“定時調(diào)光控制功能”,在每天11:00—7:00道路流量較低的時段自動降低光源功率，實現(xiàn)節(jié)能。實測節(jié)能率高達(dá)30%。既能保證照度的實際需求，又能實現(xiàn)降低能耗的目標(biāo)。 </p><p

13、>　　(3)三基色直管熒光燈具有光效高、壽命長、顯色性較好等優(yōu)點，主要安裝在高度<4 m的場所，可作為其一般辦公照明的光源。 </p><p>　?。?）最近幾年LED照明發(fā)展迅速，其優(yōu)勢體現(xiàn)在3個方面: </p><p>　?、俟?jié)能、環(huán)保和長壽命； </p><p>　?、贚ED光源壽命達(dá)10萬h； </p><p>　?、塾肔

14、ED替代熒光燈，避免了熒光燈管破裂溢出汞的兩次污染。 </p><p>　　目前，影響LED的廣泛應(yīng)用主要有兩個因素:發(fā)光效率與一次性投資費用較高。但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，LED作為主要照明光源將成為必然的趨勢。 </p><p>　　根據(jù)上述各種光源特點的綜合比較，根據(jù)場、庫不同的高度，選配不同配光曲線燈具，所選燈具效率>75%，停車場檢修庫及列檢庫內(nèi)一般照明選用金屬鹵化物燈，道路照

15、明選用高壓鈉燈，一般辦公場所選用三基色直管熒光燈，庫內(nèi)3米以下的低空混合照明選用LED燈。 </p><p><b>　　5、合理設(shè)計照度 </b></p><p>　　選擇合適的照度是照明設(shè)計的重要問題。照度太低會影響正常運營，降低舒適感。不合理的高照度則會浪費電力，結(jié)合照明實地測量結(jié)果，采用照明功率密度和照度相結(jié)合的設(shè)計方式。 </p><p&

16、gt;　　充分利用室內(nèi)受光面的反射性，也能有效地提高光的利用率，在適當(dāng)?shù)牟课唤Y(jié)合照明設(shè)計的要求采用反射率比較高的材料，及時粉刷或清理墻面。同樣能起到節(jié)電的作用。 </p><p>　　聯(lián)合檢修庫照度計算 </p><p><b>　　6、燈具的接地 </b></p><p>　　燈具接地應(yīng)按燈具產(chǎn)品防觸電分類標(biāo)準(zhǔn)來確定，其要求是: </p

17、><p>　　(1)Ⅰ類燈具的外露導(dǎo)電部分應(yīng)接地，這是附加安全措施要求所決定的。 </p><p>　　(2)Ⅱ類燈具不需要接地，因為它的附加安全措施不是靠接地，而是靠雙層絕緣或加強(qiáng)絕緣。 </p><p>　　(3)Ⅲ類燈具不允許接地，因為它是用安全超低電壓(SELV)使用隔離變壓器與高電壓隔離，不可接地。 </p><p><b>

18、　　7、照明配電形式 </b></p><p>　　(1)車輛段照明采用放射式與樹干式相結(jié)合的方式，以放射供電方式為主。 </p><p>　?。?）根據(jù)相關(guān)資料，照明線路的損耗約占輸入電能的4%左右。影響照明線路損耗的主要因素之一是供電方式。大多數(shù)照明供電電壓為220 V，照明系統(tǒng)可由單相、兩相、三相等三種方式供電。三相五線式供電比其他供電方式線路損耗小，安全性高。因此，車輛

19、段道路、公共區(qū)這樣的大面積照明采用三相五線制供電。 </p><p>　　(2)高空照明配電箱盡量安裝在車庫兩端便于工作人員操作的地方；停車列檢庫、聯(lián)合檢修庫的照明配電箱安裝在人員能自由出入的人行道一側(cè)。 </p><p>　　(3)由于檢修坑照明采用的是安全電壓，電壓較低，因此其照明配電箱安裝在檢修坑長度方向的中間位置，以降低電壓損失。 </p><p><

20、b>　　8、照明控制方式 </b></p><p><b>　?。?）檢修坑照明 </b></p><p>　　車輛的主要電氣設(shè)備皆在底部，因此檢修坑照明尤為重要。檢修坑內(nèi)照明以光帶為主，并以每節(jié)車為一控制單位，現(xiàn)場設(shè)置單聯(lián)雙控開關(guān)。檢修人員進(jìn)入檢修坑前打開此節(jié)燈帶，進(jìn)入第二節(jié)檢修坑時關(guān)閉前一節(jié)燈帶，以此類推。避免檢修其中一節(jié)車廂而整條檢修坑皆亮，造

21、成浪費。另外，坑內(nèi)除了光帶為一般照明外，還設(shè)有24 V安全電壓插座，為手提式燈具提供電源，作為局部照明。 </p><p>　?。?）檢修平臺照明 </p><p>　　在每一檢修平臺進(jìn)入端均設(shè)有雙聯(lián)單控開關(guān)，每一個雙聯(lián)單控開關(guān)負(fù)責(zé)檢修平臺一半?yún)^(qū)域的照明；每一單控開關(guān)負(fù)責(zé)檢修平臺四分之一區(qū)域的照明。交叉控制，既方便控制，又可滿足節(jié)能要求。 </p><p><

22、b>　　（3）高空照明 </b></p><p>　　車庫高空照明屬于一般照明，根據(jù)停車場運營及工序情況，采取在照明箱內(nèi)分股道控制，從而在一輛車檢修而另一輛車不檢修時，可以不開啟另一股道高空照明，避免檢修一輛車時而大面積照明皆開的現(xiàn)象。 </p><p>　?。?）庫內(nèi)人行道照明 </p><p>　　對于建筑面積較大的停車場庫內(nèi)高空照明，采用既可

23、在現(xiàn)場配電箱控制，又可在值班室集中控制的方案。如停車列檢庫高空照明，面積為4萬m2。因此，可以采用在值班室集中控制方式，運營人員可根據(jù)現(xiàn)場運營情況靈活掌握，以達(dá)到最大效率的節(jié)電運行方式。采取接觸器集中控制時，因車庫面積大，為避免在值班室集中斷電后車場內(nèi)一片漆黑，在照明箱內(nèi)引出不受接觸器控制的回路，此回路僅可控制庫內(nèi)主要人行通道的照明。 </p><p>　　9、加強(qiáng)照明用電的管理 </p><

24、p>　　積極同甲方聯(lián)系，闡明加強(qiáng)照明用電管理是照明節(jié)電的重要方面。 </p><p>　　在滿足照度的情況下，可按照照明進(jìn)行分組，有選擇地開啟光源的數(shù)量。當(dāng)燈泡積污時，其光通量可能降到正常光通量的50%以下。同樣，燈具、墻面及周遭環(huán)境的不清潔，也會使得其反射率和透光率大大降低。因此，為了保證光源的發(fā)光效果，管理運營方應(yīng)根據(jù)照明環(huán)境定期進(jìn)行清潔及維護(hù)工作。 </p><p><b

25、>　　三、改造后的效果 </b></p><p>　　在四惠停車場照明改造設(shè)計中，我們嚴(yán)格執(zhí)行新規(guī)范中的標(biāo)準(zhǔn)，始終貫徹綠色照明的理念，選擇合理的照明方式，選用新型高光效照明光源，多種控制方式 及其他相應(yīng)的措施，從而達(dá)到車輛段照明節(jié)電的目標(biāo)。項目2011年11月完工并投入使用至今，通過走訪了解到，經(jīng)過此次改造，安全性提高、操作控制方便、故障率低、節(jié)能效果好、滿足了實際需求，并且加強(qiáng)了用電管理，每月

26、用電量未見明顯增加，均滿足運營用電指標(biāo)要求。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1] 劉亞東. 蘇州市軌道交通4號線工程天鵝蕩停車場的優(yōu)化設(shè)計[J]. 鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計. 2011(03) </p><p>　　[2] 管亞敏. 鐵路大型客站大空間照明方案研究[J]. 鐵道勘測與設(shè)計. 2008(01) <