某超高層建筑弱電系統(tǒng)探討

趙 麗 花

(華東建筑設(shè)計研究院有限公司, 上海 200002)

0 引 言

隨著人們生活水平的提高和科技的飛速發(fā)展,人們對建筑的要求不斷多元化,對弱電系統(tǒng)的產(chǎn)品性能和功能等細節(jié)越來越苛刻。為了滿足人們更多智能化的需求,弱電系統(tǒng)不斷創(chuàng)新和發(fā)展,進一步向系統(tǒng)的數(shù)字化、信息化和網(wǎng)絡(luò)化躍進[1-3]。

1 項目概況

某辦公項目總用地面積1.73公頃,共有3棟單體,其中1#辦公塔樓總高320 m,共58層,塔樓中間設(shè)5個設(shè)備避難層,定位為超高層甲級標準辦公樓;2#裙房總高為24 m,共3層;3#裙房總高為24 m,共4層;地下3層,為車庫和設(shè)備用房空間。

2 設(shè)計原則

整個系統(tǒng)應(yīng)遵循技術(shù)先進、功能齊全、性能穩(wěn)定、節(jié)約成本的原則,綜合考慮施工、維護及操作因素,并為今后發(fā)展、擴建、升級改造等留有充分的余地。系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容必須是完整的、全面的;方案應(yīng)具有科學(xué)性、合理性、可操作性。針對這些要求,整體設(shè)計遵循以下原則[4-5]。

(1) 先進性、成熟性。使用先進、成熟、實用和具有良好發(fā)展前景的技術(shù),使得各個子系統(tǒng)具有較長的生命周期,既能滿足當前的需求,又能適應(yīng)未來的發(fā)展(包括設(shè)備和技術(shù)兩方面內(nèi)容)。

(2) 可靠性、高效率性。高效穩(wěn)定的系統(tǒng)能提供全年不停頓工作。對于安裝的服務(wù)器、終端設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、控制設(shè)備與布線系統(tǒng),必須能適應(yīng)復(fù)雜的工作環(huán)境,以確保系統(tǒng)穩(wěn)定;注重各子系統(tǒng)信息共享,保證整個系統(tǒng)高效率。

(3) 完整性、實用性。設(shè)備和終端必須反應(yīng)快速,充分配合實時性的需求,同時具備完成工程中所要求功能的能力。系統(tǒng)符合工程實際需要的國內(nèi)外有關(guān)規(guī)范的要求,為用戶提供靈活、方便、友好的信息服務(wù);實現(xiàn)操作方便,并能方便地提供與外界系統(tǒng)相連的各種通信功能。

(4) 開放性、擴展性。系統(tǒng)設(shè)計以現(xiàn)有成熟的產(chǎn)品為對象,同時把各子系統(tǒng)有機結(jié)合,充分考慮將來需求的成長空間。系統(tǒng)提供符合國內(nèi)外標準的軟件、硬件、通信、網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)和集中控制管理系統(tǒng)等方面的接口與工具,使系統(tǒng)具備良好的靈活性、兼容性、擴展性和可移植性。

3 弱電機房配置

弱電機房均不應(yīng)設(shè)置在廁所、浴室或其他潮濕、容易積水的正下方或毗鄰,以防止弱電設(shè)備及管線受潮;也不應(yīng)與變配電間、變電站等高壓房間毗鄰,以避免電磁干擾。

3.1 運營商機房

如今移動、聯(lián)通、電信三大運營商均加大5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè),5G新基建將是支撐數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的新型基礎(chǔ)設(shè)施。

該項目采用5G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),在-1F和49F避難層均設(shè)置了移動、聯(lián)通、電信、鐵塔運營商機房,各機房稱重均不小于800 kg/m2。在-1F弱電進線間外墻位置為運營商進線預(yù)埋8根φ102 mm鋼管,其中移動、聯(lián)通、電信運營商各2根,2根備用。

各機房電量均為20 kW,均設(shè)1個63 A空氣斷路器和1個配電箱。2#和3#塔樓各設(shè)1個樓面宏站、9個抱桿天線安裝位置,每根天線占地面積2 m×2 m,天線間間隔3 m以上。

無線覆蓋GPS天線從鐵塔機房至2#和3#塔樓屋面安裝位置長度不超過100 m。預(yù)留1個2 m×2 m,高出女兒墻600 mm的基礎(chǔ),且基礎(chǔ)對天空45°夾角內(nèi)無阻擋,基礎(chǔ)上預(yù)留6個GPS天線安裝位置。

3.2 安保機房/消防控制室

為滿足物業(yè)運維管理,辦公和商業(yè)的安保機房、消防控制室均分開設(shè)置,由4班值班人員分別在各機房值班。其中消控室設(shè)于2#1F,面積約為130 m2,梁下凈高約為3.1 m。安保機房設(shè)于2#一夾層,約140 m2,梁下凈高約為3.1 m。機房均設(shè)有明顯標志。

安保機房設(shè)為禁區(qū),有保證自身安全的防護措施和進行內(nèi)外聯(lián)絡(luò)的通信手段。機房中設(shè)有緊急報警裝置,并留有向上一級接處警中心報警的通信接口。視頻監(jiān)控系統(tǒng)、入侵報警系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)等系統(tǒng)的報警信號輸出終端、智能集成數(shù)據(jù)設(shè)備等均設(shè)在安保機房。

安保機房布置示意圖如圖1所示。

圖1 安保機房布置示意圖

3.3 信息機房

該項目信息機房設(shè)在-1F,建筑面積約為100 m2,凈高為3.2 m。采用分層網(wǎng)絡(luò)設(shè)計原則,將信息機房分為核心層、匯聚層、接入層3個層次。核心層選用光纖連接,接入層選用雙絞線。信息機房中放置各類服務(wù)器、主要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)配線架(機柜)等設(shè)備。

3.4 弱電間

除各樓核心筒內(nèi)須有一個弱電管籠外,其余弱電管籠遵循以下原則設(shè)置。以各弱電管籠為圓心,50 m半徑范圍內(nèi)為弱電管籠有效覆蓋范圍。建筑平面需在各弱電管籠有效覆蓋范圍內(nèi),單個弱電管籠無法覆蓋時,應(yīng)相應(yīng)增加弱電管籠。核心筒內(nèi)弱電管籠應(yīng)保證上下貫通,其余弱電管籠應(yīng)盡量上下貫通。

4 弱電系統(tǒng)設(shè)計

根據(jù)項目需求,設(shè)計了視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)、入侵報警系統(tǒng)、一卡通管理系統(tǒng)、出入口控制及電梯控制系統(tǒng)、綜合布線系統(tǒng)、有線電視系統(tǒng)、緊急及業(yè)務(wù)廣播系統(tǒng)等弱電系統(tǒng)。

4.1 視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)

視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)是安防網(wǎng)絡(luò)的重要部分,系統(tǒng)建設(shè)按照國家、地方的相關(guān)標準規(guī)范,采用數(shù)字化系統(tǒng)解決方案。根據(jù)技防要求合理分布監(jiān)控點,充分采用智能化程度高的系統(tǒng)設(shè)備和合理的系統(tǒng)構(gòu)架進行有效集成。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用集中+分布式的系統(tǒng)架構(gòu),采用由前端監(jiān)控設(shè)備、傳輸系統(tǒng)、控制管理系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)及技防監(jiān)管平臺組成。

周界采用前端攝像機視頻監(jiān)控智能分析技術(shù),通過在視頻中設(shè)置虛擬的警戒線和警戒區(qū),實現(xiàn)對違反規(guī)則跨越、進入、離開警戒區(qū)的人員和車輛進行檢測并告警,可以識別區(qū)分目標的大小、速度和移動方向。實現(xiàn)的功能有逆行檢測、越界檢測,進入和離開區(qū)域檢測,實現(xiàn)復(fù)雜的周界防范功能。

在大樓內(nèi)水泵房、安保機房等重要房間和各主要出入口、各電梯廳、公共走道等處安裝全數(shù)字高清監(jiān)控攝像機,對各處監(jiān)視點的場面進行監(jiān)視觀察,可隨時對各種情況進行錄像、存檔。攝像機采用UPS供電,電源線和信號線均用φ20 mm鋼管。監(jiān)控系統(tǒng)具備與其他安保子系統(tǒng)聯(lián)動的功能,能在接收到各類報警信號后自動切換至事故現(xiàn)場進行監(jiān)控錄像。視頻監(jiān)控采用全數(shù)字高清系統(tǒng)(基于TCP/IP方式進行傳輸)。

4.2 防盜報警系統(tǒng)

防盜報警系統(tǒng)是安防系統(tǒng)的重要組成部分,應(yīng)符合國家、地方的相關(guān)標準規(guī)范。系統(tǒng)采用聯(lián)網(wǎng)報警傳輸模式,報警管理平臺統(tǒng)一設(shè)置在2樓一夾層的安保中心機房內(nèi),通過智能化集約網(wǎng)連接各分中心的報警主機,實現(xiàn)對報警信息的后臺集中信號采集、控制及管理。系統(tǒng)實現(xiàn)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)之間的聯(lián)動。

在大樓內(nèi)各主要出入口、重要房間、機房等處安裝各自相對應(yīng)的雙鑒式報警器、手動或腳踏報警按鈕、門磁報警器等,報警信號送至安保中心,并與電視監(jiān)控設(shè)備聯(lián)動,以保障樓內(nèi)人員的人身及財產(chǎn)安全。報警信號可根據(jù)要求向當?shù)赜嘘P(guān)公安部門控制中心輸送。

4.3 門禁系統(tǒng)

門禁系統(tǒng)所需使用的專網(wǎng)由智能化集約網(wǎng)提供(通過劃分VLAN的方式)。該項目門禁系統(tǒng)采用分布式3層構(gòu)架(管理層、控制層及應(yīng)用層)。

管理層通信,即網(wǎng)絡(luò)控制器和門禁工作站/服務(wù)器之間采用TCP/IP,設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的目的是資源共享和信息交換。人員資料和邏輯判斷均由網(wǎng)絡(luò)控制器完成,網(wǎng)絡(luò)控制器可以在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)癱瘓的情況下獨立工作;控制層采用現(xiàn)場總線RS-485,用于網(wǎng)絡(luò)控制器與門禁控制器、聯(lián)動控制模塊之間的連接通信;應(yīng)用層為門禁控制器與門禁讀卡器之間的通信。

3層架構(gòu)中的每層都既能聯(lián)網(wǎng)工作又能脫機獨立運作管理,當此結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中某一部分出現(xiàn)故障時,整個系統(tǒng)仍能運行而不會中斷,也不會影響到其他系統(tǒng)。

考勤、巡更等系統(tǒng)可共用門禁系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)及系統(tǒng)架構(gòu)。門禁系統(tǒng)設(shè)置的硬件既可實現(xiàn)出入口門禁管制功能,又可供考勤、巡更等系統(tǒng)兼用,使得考勤、巡更等系統(tǒng)僅增加一套軟件就可實現(xiàn)相應(yīng)系統(tǒng)功能,減少門禁及停車場建設(shè)成本,提高系統(tǒng)利用率。

在各大樓內(nèi)安保機房、信息機房、水泵房等重要房間安裝出入口門禁系統(tǒng),隨時記錄進/出人員的各類情況并存檔備查。系統(tǒng)采用非接觸式IC卡和電子門鎖等技術(shù),通過專用軟件實現(xiàn)各種制卡、讀卡、存儲鎖內(nèi)各類信息及系統(tǒng)授權(quán)等功能。在消防系統(tǒng)發(fā)出確認的火災(zāi)報警信號時,系統(tǒng)能自動打開相應(yīng)疏散通道部位的電子門鎖,保障人員的安全疏散。

4.4 綜合布線系統(tǒng)

語音數(shù)據(jù)網(wǎng)布線系統(tǒng)采用高性能屏蔽式6A類銅纜系統(tǒng),能傳輸語音、數(shù)據(jù)及各種多媒體信息信號。系統(tǒng)能支持主要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商的產(chǎn)品,并滿足高速局域網(wǎng)組網(wǎng)要求,系統(tǒng)的模塊化和結(jié)構(gòu)化的設(shè)計使系統(tǒng)便于今后變更、調(diào)整和維護。信息出線盒(單孔、雙孔及光纖上桌面等)安裝在各機房、公用設(shè)施及各專業(yè)用房等處。其他弱電系統(tǒng)專網(wǎng)采用高性能屏蔽式6類銅纜系統(tǒng),布線點位主要用于視頻監(jiān)控圖像的傳輸及其他弱電信號傳輸。

4.5 緊急及業(yè)務(wù)廣播系統(tǒng)

在各層公共走道、電梯廳、衛(wèi)生間等處安裝3 W吸頂或明裝揚聲器。揚聲器距走道末端距離均小于12.5 m。揚聲器、廣播傳輸線路及線槽(或線管)均采用阻燃材料,平時可播放通知及背景音樂;當有緊急事故(如火災(zāi)、地震等)發(fā)生時,可自動或手動分層或分區(qū)切換至緊急廣播狀態(tài),以便及時疏散人群。

5 結(jié) 語

本文結(jié)合某超高層辦公項目弱電系統(tǒng)設(shè)計實踐,對弱電機房、弱電系統(tǒng)相關(guān)設(shè)計要點進行了分析,可為類似項目提供參考。