某城市綜合體電氣設(shè)計(jì)綜合布線系統(tǒng)設(shè)計(jì)

韓 瑋，辛云宏

(陜西師范大學(xué) 物理學(xué)與信息技術(shù)學(xué)院，陜西 西安710062)

綜合布線系統(tǒng)是智能建筑的一個(gè)重要組成部分，其研究始于上世紀(jì)80年代，在80年代末期，美國電話電報(bào)公司貝爾實(shí)驗(yàn)室推出了結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)。1991年美國AT＆T公司將綜合布線系統(tǒng)引入我國，之后世界各國的知名企業(yè)紛紛進(jìn)入中國市場，使我國綜合布線系統(tǒng)應(yīng)用有了較大發(fā)展［1］。

綜合布線系統(tǒng)又稱為結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)。它是一種模塊化、高度靈活性的智能建筑布線網(wǎng)絡(luò)，是用于建筑物和建筑群進(jìn)行語音和數(shù)據(jù)傳輸?shù)木C合的布線系統(tǒng)。建筑內(nèi)外的語音信息、數(shù)據(jù)信息、圖像以及多媒體信息正是通過此系統(tǒng)進(jìn)行傳輸?shù)?。諸多特性使其不僅能滿足用戶的信息傳輸要求，而且可以根據(jù)用戶習(xí)慣來設(shè)置應(yīng)用設(shè)備的擺放位置。用系統(tǒng)的思維方式來指導(dǎo)結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)的建設(shè)有著重要的意義。

1 工程概況

某大型城市綜合體項(xiàng)目，其D地塊一期單體類型包括1棟4層商業(yè)樓(7號(hào)樓:21 m)，1棟30層公寓樓(5號(hào)樓:99.0 m，1～4層為商業(yè))，1棟25層辦公樓(6號(hào)樓:133.8 m，1～4層為商業(yè))，3棟建筑地下2層為地下車庫設(shè)備房，地下1層為商業(yè)?？偨ㄖ娣e115 386.85 m2，地上90 230.85 m2，地下25 156 m2。

2 綜合布線系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì)思想

該綜合布線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，旨在建立一個(gè)具有實(shí)用性、可靠性、靈活性、擴(kuò)充性和經(jīng)濟(jì)性等特點(diǎn)的具有高品質(zhì)的集語音通信、數(shù)據(jù)通信、樓宇自動(dòng)化于一體的綜合布線系統(tǒng)，不僅在初期的設(shè)計(jì)上更加系統(tǒng)地滿足了整個(gè)項(xiàng)目的用戶需求，同時(shí)，在施工上也利于前期的安裝和將來的維護(hù)工作。具體表現(xiàn)為:

(1)實(shí)用性。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)能滿足用戶的語音通信、數(shù)據(jù)通信、圖像通信和多媒體通信的需要。

(2)可靠性。該工程設(shè)計(jì)的綜合布線系統(tǒng)應(yīng)是模塊化系統(tǒng)，各個(gè)子系統(tǒng)各自獨(dú)立，任何一條鏈路故障均不會(huì)影響其它鏈路的正常運(yùn)行。

(3)靈活性。該工程設(shè)計(jì)的模塊化的綜合布線系統(tǒng)應(yīng)能為將來各用戶設(shè)備的移動(dòng)和改變提供了更加便捷的修改方式。用戶的設(shè)備位置若改變，則只需要將綜合布線系統(tǒng)的工作區(qū)進(jìn)行相應(yīng)的修改。

(4)擴(kuò)充性。由于信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，各種傳輸電纜和設(shè)備可能會(huì)有相應(yīng)的性能提升，因而該工程設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)應(yīng)可以靈活地進(jìn)行相應(yīng)的擴(kuò)充。

(5)經(jīng)濟(jì)性。由于綜合布線系統(tǒng)整合了語音和數(shù)據(jù)的兩大系統(tǒng)的各自獨(dú)立設(shè)計(jì)和施工，系統(tǒng)更加規(guī)范，設(shè)計(jì)和施工更加標(biāo)準(zhǔn)，因而該綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)應(yīng)可以方便設(shè)計(jì)和施工。

3 綜合布線系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì)

以ISO/IEC11801國際綜合布線標(biāo)準(zhǔn)為基準(zhǔn)，并結(jié)合國內(nèi)實(shí)際應(yīng)用情況，綜合布線系統(tǒng)分為工作區(qū)子系統(tǒng)、水平配線子系統(tǒng)、干線子系統(tǒng)、設(shè)備間子系統(tǒng)、管理區(qū)子系統(tǒng)和建筑群子系統(tǒng)6部分［2］。此6個(gè)獨(dú)立的子系統(tǒng)可以看成6個(gè)獨(dú)立的子單元，任何一個(gè)子單元有所改動(dòng)，均將不會(huì)影響其它子單元。

結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)是該項(xiàng)目建筑智能化、信息化的基礎(chǔ)設(shè)施，是建立通訊網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)物理平臺(tái)。該項(xiàng)目將按照上述6個(gè)子系統(tǒng)來設(shè)計(jì)。

3.1 工作區(qū)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

工作區(qū)子系統(tǒng)應(yīng)由水平子系統(tǒng)的信息插座模塊(TO)延伸至終端設(shè)備處的連接纜線及適配器組成，一個(gè)獨(dú)立的需要設(shè)置終端設(shè)備(TE)的區(qū)域宜劃分為一個(gè)工作區(qū)。

工作區(qū)中信息點(diǎn)的數(shù)量并不是按照當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的使用需求來設(shè)置的，綜合布線的一個(gè)重要設(shè)計(jì)思想就是通過冗余布置信息點(diǎn)，這樣不僅可以避免在用戶設(shè)備重新放置或者減增而破壞裝修來重新安裝布置信息點(diǎn)，而且可以為此節(jié)省一筆費(fèi)用［3］。

該項(xiàng)目中，由于此綜合體涉及地下小商業(yè)、地面大商業(yè)、辦公和公寓等不同業(yè)態(tài)的設(shè)計(jì)，結(jié)合此工程的特點(diǎn)，此系統(tǒng)按如下6個(gè)部分設(shè)計(jì)。(1)地下商業(yè)部分:每個(gè)小商業(yè)區(qū)面積約在20 m2，預(yù)留一個(gè)弱電箱，每個(gè)弱電箱設(shè)置1個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)和1個(gè)語音點(diǎn)。(2)小型餐飲部分:面積多約在80 m2，預(yù)留一個(gè)弱電箱，每個(gè)弱電箱設(shè)置2個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)和2個(gè)語音點(diǎn)。操作間信息點(diǎn)主要用于廚房打印機(jī)及語音通訊;餐飲區(qū)域信息點(diǎn)主要用于電子餐牌、收銀及通訊。(3)大型餐飲部分:面積較大，約有200 m2，預(yù)留一個(gè)弱電箱，每個(gè)弱電箱數(shù)據(jù)點(diǎn)按照6芯室內(nèi)多模光纖、語音點(diǎn)按照10對(duì)大對(duì)數(shù)電纜進(jìn)線設(shè)計(jì)。(4)SOHO辦公和公寓部分:面積約為60 m2和120 m2的戶型，每戶設(shè)多媒體智能集成配線箱一個(gè)，內(nèi)設(shè)有數(shù)據(jù)TO、電話TP、電視TV的功能轉(zhuǎn)換模塊，還可選配計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)集線器HUB。箱體暗裝于墻上底邊距地1 800 mm處，戶內(nèi)電話、網(wǎng)絡(luò)插座墻上底邊距地300 mm暗裝。(5)在各層公共區(qū)域設(shè)置一定數(shù)量的無線AP接入點(diǎn)。該次設(shè)計(jì)無線覆蓋主要包含商場公共區(qū)域、商場各門店、辦公區(qū)公告區(qū)域。無線系統(tǒng)接入外網(wǎng)，其無線信道采用加密認(rèn)證方式進(jìn)行接入。(6)信息顯示終端安裝位置配置數(shù)據(jù)接入點(diǎn)。該次設(shè)計(jì)主要在電梯前室設(shè)置液晶公告牌，用于發(fā)布公共信息。

同時(shí)，系統(tǒng)中信息點(diǎn)采用86金屬安和墻面暗埋，一般信息點(diǎn)金屬暗盒盒底離地面300 mm安裝，信息發(fā)布系統(tǒng)信息點(diǎn)金屬暗盒為盒底離地面1 600 mm，無線AP信息點(diǎn)金屬暗盒為合頂離天花板300 mm。每個(gè)信息點(diǎn)接口邊上都設(shè)置有電源接口，安裝高度與信息點(diǎn)一致，水平間距200 mm。

3.2 水平子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

水平子系統(tǒng)應(yīng)由工作區(qū)的信息插座模塊、信息插座模塊至電信間配線設(shè)備的配線電纜和光纜、電信間的配線設(shè)備及設(shè)備纜線和跳線等組成。

非屏蔽雙絞線(Unshielded Twisted Pair，UTP)近年來發(fā)展迅速，綜合布線系統(tǒng)的水平子系統(tǒng)電纜一般采用UTP電纜布線，在網(wǎng)絡(luò)需求高帶寬或者水平電纜長度＞90 m時(shí)的應(yīng)用場合宜采用光纜。對(duì)絞電纜布線系統(tǒng)的分級(jí)與類別如表1所示。

表1 UTP電纜布線系統(tǒng)的分級(jí)與類別

水平子系統(tǒng)的電纜總長度為100 m，其中水平布線電纜最大長度為90 m，電信間配線架上的接線軟線和跳線最大長度為5 m，其余為工作區(qū)電纜長度［4］。

該項(xiàng)目中，水平布線是將干線電纜從電信間通過配線架引伸至工作區(qū)。根據(jù)甲方用戶需求和目前常規(guī)設(shè)計(jì)方案，該子系統(tǒng)數(shù)據(jù)和語音水平電纜全部采用可以支持帶寬100 Mbit·s－1的系統(tǒng)D級(jí)別的超5類非屏蔽雙絞線(UTP)。同時(shí)，該子系統(tǒng)的線纜長度均按照上述要求設(shè)計(jì)。

電信間內(nèi)設(shè)置有網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜，數(shù)據(jù)和語音線纜均通過RJ45配線架和110型配線架，然后穿KBG20金屬管沿MR200x100型水平橋架，采用樓板內(nèi)或墻內(nèi)暗敷的方式連通至各個(gè)商鋪和用戶中。其中，水平橋架沿著走道吊頂內(nèi)梁下200 mm敷設(shè)，房間內(nèi)穿鍍鋅鋼管暗敷。

3.3 干線子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

干線子系統(tǒng)應(yīng)由設(shè)備間至電信間的干線電纜和光纜、安裝在設(shè)備間的建筑物配線設(shè)備及設(shè)備纜線和跳線組成。

綜合布線系統(tǒng)工程的產(chǎn)品類別及鏈路、信道等級(jí)確定應(yīng)綜合考慮建筑物的功能、應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)終端類型、業(yè)務(wù)的需求及發(fā)展、性能價(jià)格、現(xiàn)場安裝條件等因素，應(yīng)符合表2要求。

表2 布線系統(tǒng)等級(jí)與類別的選用

綜合布線系統(tǒng)光纖信道應(yīng)采用標(biāo)稱波長為850 nm和1 300 nm的多模光纖及標(biāo)稱波長為1 310 nm和1 550 nm的單模光纖。樓內(nèi)宜采用多模光纜，建筑物之間宜采用多?；騿文９饫|，需直接與電信業(yè)務(wù)經(jīng)營者相連時(shí)宜采用單模光纜［5］。同時(shí)，綜合布線系統(tǒng)水平纜線與建筑物主干纜線及建筑群主干纜線之和所構(gòu)成信道的總長度≤2 000 m。3類25對(duì)大對(duì)數(shù)電纜適用于副主干主線系統(tǒng)，最大單段長度為100 m，傳輸速率10 Mbit·s－1。

該項(xiàng)目中，根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際需求和經(jīng)濟(jì)性的考慮，數(shù)據(jù)干線采用6芯OM3室內(nèi)多模光纖，語音干線采用25對(duì)大對(duì)數(shù)電纜。整個(gè)結(jié)構(gòu)化布線做到網(wǎng)絡(luò)信息接口、水平線纜、垂直光纖、配線架、樓層交換機(jī)、核心交換機(jī)嚴(yán)格物理隔離;所有樓層的垂直干線、配線架、交換機(jī)以及核心交換機(jī)的端口獨(dú)立設(shè)置，有利于分網(wǎng)、分層管理［6］。

本大樓中設(shè)計(jì)有管道井，用于安裝垂直和水平主干橋架與各層的連通。數(shù)據(jù)線纜進(jìn)線由電信、移動(dòng)等運(yùn)營商負(fù)責(zé)連通至機(jī)房的核心層交換機(jī)，然后由6芯OM3室內(nèi)多模光纖通過光纖配線架沿橋架轉(zhuǎn)接至各個(gè)電信間的接入層交換機(jī)。語音線纜進(jìn)線同樣由相關(guān)運(yùn)營商負(fù)責(zé)連通至機(jī)房的程控交換機(jī)，然后由3類25對(duì)大對(duì)數(shù)電纜轉(zhuǎn)接至各個(gè)電信間。

3.4 設(shè)備間子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

設(shè)備間子系統(tǒng)主要是將各種纜線、連接器和相應(yīng)的硬件設(shè)備相連接的子系統(tǒng)統(tǒng)。此子系統(tǒng)又包括進(jìn)線間、設(shè)備間、電信間3大類設(shè)備用房。

該項(xiàng)目中，進(jìn)線間和主設(shè)備間設(shè)置在一起，即電信及無線覆蓋機(jī)房。該機(jī)房使用面積為23.22 m2。外線線纜由電信、移動(dòng)、聯(lián)通等相關(guān)運(yùn)營商引入大樓地下二層電信及無線覆蓋機(jī)房，再通過此機(jī)房，引出光纖和大對(duì)數(shù)電纜至各個(gè)電信間。該項(xiàng)目設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)系統(tǒng)連接方式和電話系統(tǒng)連接方式均為經(jīng)跳線連接，這樣有利于今后根據(jù)需要進(jìn)行改動(dòng)。由于7號(hào)樓是一座4層商業(yè)樓，而信道的纜線≤100 m，所以此商業(yè)樓每層會(huì)根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置了多個(gè)電信間。

機(jī)房負(fù)責(zé)該樓宇的所有網(wǎng)絡(luò)配線及數(shù)據(jù)交換;各個(gè)電信間負(fù)責(zé)該樓宇相應(yīng)的干線區(qū)域和該層相應(yīng)水平區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)配線及數(shù)據(jù)交換。每個(gè)電信間配備1臺(tái)機(jī)柜，分別安裝配線架、交換設(shè)備及語音配線設(shè)備。

3.5 管理區(qū)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

管理區(qū)子系統(tǒng)主要是為連接其它子系統(tǒng)提供工具，主要是連接干線子系統(tǒng)和水平子系統(tǒng)的設(shè)備，如配線架、HUB、機(jī)柜和電源。

該系統(tǒng)按照上述要求，主機(jī)房和每個(gè)電信間等建筑均有明顯標(biāo)記，配線間的進(jìn)出線和跳線均按照相應(yīng)要求注明，機(jī)房和每個(gè)電信間中有HUB、交換機(jī)的地方，均配有相應(yīng)的穩(wěn)壓電源，其供電、接地、通風(fēng)良好、機(jī)械承重適度、溫濕度和亮度合理，采取了防塵、防靜電、防火和防雷擊等措施。

3.6 建筑群子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

建筑群子系統(tǒng)是連接建筑群里的各個(gè)建筑之間的主干線纜，主要是通過光纖和大對(duì)數(shù)電纜通過跳線等設(shè)備連接而成。電纜敷設(shè)方式一般采用架空電纜、直埋電纜或地下管道電纜等。為保證所敷設(shè)的電纜運(yùn)行可靠，所用管材和相應(yīng)的附件必須具有耐腐蝕和防腐蝕性。

由于單模光纖具有傳輸容量大、傳輸距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)，室外3類大對(duì)數(shù)電纜足以滿足語音干線的傳輸，而此系統(tǒng)主要是建筑群內(nèi)部不同建筑之間數(shù)據(jù)和語音信息的傳輸，因此，該系統(tǒng)采用室外單模光纖和室外3類大對(duì)數(shù)電纜。

4 部分綜合布線系統(tǒng)圖

圖1為7號(hào)樓的綜合布線系統(tǒng)圖，其它樓宇與其類似。

圖1 綜合布線系統(tǒng)圖

5 結(jié)束語

智能建筑是信息時(shí)代的產(chǎn)物，綜合布線系統(tǒng)以其實(shí)用性、可靠性、靈活性、擴(kuò)充性和經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)勢為智能建筑提供了重要的信息傳輸通道。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，人們的生活水平日益提高，智能建筑將會(huì)越來越普遍，設(shè)計(jì)理念和技術(shù)也會(huì)越來越成熟和完善，綜合布線系統(tǒng)也會(huì)更加突出其優(yōu)勢并應(yīng)用得更加廣泛。

［1］ 劉靜波.綜合布線系統(tǒng)在長春機(jī)場的應(yīng)用與設(shè)計(jì)［D］.長春:吉林大學(xué)，2009.

［2］ 中華人民共和國建設(shè)部.GB/T50314－2006智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)［S］.北京:中華人民共和國建設(shè)部，2006.

［3］郭俊.新校園的弱電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)［J］.江西化工，2007(2):8－11.

［4］ 中華人民共和國建設(shè)部.GB50311－2007綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.北京:中華人民共和國建設(shè)部，2007.

［5］ 孫琦.高層建筑工程中的電氣設(shè)計(jì)［J］.城市建設(shè)理論研究，2011(25):12－14.

［6］ 林霞.某商業(yè)樓強(qiáng)電設(shè)計(jì)的分析［J］.城市建筑，2012(11):14－15.