淺談工程設計中的綜合布線系統(tǒng)

牛鋒亮

（運城市廣播電視臺，山西 運城 044000）

淺談工程設計中的綜合布線系統(tǒng)

牛鋒亮

（運城市廣播電視臺，山西 運城 044000）

本文結合當前智能建筑的飛速發(fā)展，就和智能建筑聯(lián)系密切的綜合布線系統(tǒng)在工程設計當中遇到的一些難點以及筆者自己的認識提出一些解決的想法。

綜合布線；特點；組成；問題

隨著人們生活水平的提高，人們對于住宅的要求越來越高。智能建筑通過計算機、信息通信、自動控制等多種技術對建筑物內(nèi)的電力、空調(diào)、照明、防火防盜等進行綜合控制，其具有綜合管理自動化、遠程通訊、辦公自動化三種主要功能。在進行智能化建筑中，建筑的綜合布線對于智能建筑各項功能的正常進行有著重要的影響。因此，加強綜合布線設計及施工，對于智能建筑有著重要的意義。

一、綜合布線的設計原則

綜合布線的物理結構方面采用星型拓撲結構，能夠滿足現(xiàn)在流行的各種網(wǎng)絡結構；可支持通訊技術的數(shù)字化、可視化、實時化應用。方案在設計中要充分理解用戶對智能化工程建設的要求，對系統(tǒng)現(xiàn)在以及將來的應用及連接需求進行綜合分析，在系統(tǒng)需要擴容和擴展而進行下一步實施時，可以方便并且平滑地實現(xiàn)。

1.技術先進性和實用性

滿足大樓的電話通信系統(tǒng)、辦公自動化和計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)對布線的需求。能支持高質(zhì)量語音通訊、高速數(shù)據(jù)通訊、實時視頻及圖象傳輸、多媒體通訊等多種服務。

2.可靠性

在設計中充分考慮到系統(tǒng)的長期可靠性。本方案從力的作用方向出發(fā)，以具有高可靠性的機柜型配線系統(tǒng)為核心，添入了使線纜不會對模塊產(chǎn)生拉力的線纜管理器和不會對RJ45頭產(chǎn)生拉力的跳線管理器，努力提高系統(tǒng)可靠性和安全性。

3.標準開放性

采用的綜合布線產(chǎn)品必須符合多種國際上現(xiàn)行的標準，并支持所有的通信協(xié)議。這種開放性的特點使得設備的更換或網(wǎng)絡結構的變化都不會導致綜合布線系統(tǒng)的重新鋪設，只需進行簡單的跳線管理即可。滿足最新、最高的布線系統(tǒng)標準（如國家標準：GB/T50314-2006、GB/T50311-2000、GB/T50312-2000；國際標準：ISO/IEC 11801；歐洲標準：EN50173等），滿足目前最新的6類技術標準的要求。

4.靈活性

采用星型物理拓撲結構，為了適應不同的網(wǎng)絡結構，可以在管理間進行跳線管理，使系統(tǒng)連接成為星型、環(huán)型、總線型等不同的邏輯結構，靈活實現(xiàn)不同拓撲結構網(wǎng)絡的組網(wǎng)；當終端設備位置需要改變時，除了進行跳線管理外，不需要進行更多的布線改變，使工位移動變得十分靈活；同時，系統(tǒng)還能夠滿足多種應用的要求，如數(shù)據(jù)終端、模擬或數(shù)字式電話機、個人計算機、工作站、打印機和主機等，使系統(tǒng)能靈活連接不同應用類型設備。

二、綜合布線系統(tǒng)的組成

綜合布線由六個獨立的子系統(tǒng)組成，一般采用星型結構，可使任何一個子系統(tǒng)獨立地進入綜合布線系統(tǒng)中。

1.工作區(qū)（Work Location）子系統(tǒng)（又叫用戶子系統(tǒng)）

它就是工作區(qū)（各個用戶）內(nèi)終端設備連接到信息插座之間的設備組成，包括信息插座、連接軟線、適配器等。

2.水平（Horizontal）子系統(tǒng)

水平子系統(tǒng)是布置在同一樓層上，一端接在信息插座上，另一端接在樓層配線間的跳線架上，它的功能是將干線子系統(tǒng)線路延伸到用戶區(qū)。水平子系統(tǒng)主要采用4對非屏蔽雙絞線（UTP）或4對屏蔽雙絞線，它能支持大多數(shù)現(xiàn)代通信設備，在某些要求寬帶傳輸時，可采用“光纖到桌面”的方案。

3.管理（Administration）子系統(tǒng)

它是干線子系統(tǒng)和水平子系統(tǒng)的橋梁，同時可為樓層組網(wǎng)提供條件。其中包括雙絞線跳線架、跳線（有塊接式跳線和簡易式跳線之分）。在有光纖需要的布線系統(tǒng)中，還應有光纖跳線架和光纖跳線。當終端設備位置或局域網(wǎng)的結構變化時，有時只要改變跳線方式即可解決，而不需要重新布線。因此起著管理各層的水平布線連接相應網(wǎng)絡上的作用。

4.干線（Backbone）子系統(tǒng)

通常它是由單體建筑設備間至各層管理區(qū)，采用大對數(shù)的電纜或光纜，兩端分別端接在設備間和管理區(qū)的跳線架上，為建筑物提供干線電纜路由。

5.設備間（Equipment）子系統(tǒng)

它是采用跳接式配線架連接主機和網(wǎng)絡設備。該子系統(tǒng)是由設備間中的電纜、連接跳線架及相關支撐硬件、防雷電保護裝置等構成?？梢哉f是整個配線系統(tǒng)的中心單元，因此，它的布放、選型及環(huán)境條件的考慮恰當與否，直接影響到將來信息系統(tǒng)的正常運行及維護和使用的靈活性。

6.建筑群（Campus）子系統(tǒng)（又稱校園子系統(tǒng)）

它是將多座建筑物的數(shù)據(jù)通信信號連接成一體的布線系統(tǒng)，可以采用架空或地下電纜管道（或直埋）敷設的室外電纜和光纜互聯(lián)起來。此外，它還需設有防止電纜的浪涌電壓進入建筑物的電氣保護裝置。

三、工程設計中綜合布線需要注意的幾個問題

1.信息點的數(shù)量確定

智化建筑是由智能環(huán)境內(nèi)系統(tǒng)集成中心利用綜合布線系統(tǒng)連接和控制“3A”系統(tǒng)組成的。信息點分布得是否合理、數(shù)量是否夠用，與在以后的時間里，有新需要的集成過程中不必再去進行水平布線，有著極大的關系。信息點的數(shù)量確定，有以下幾個步驟：（1）從建設方處獲取建筑平面圖；（2）分析用戶需要；（3）系統(tǒng)結構考慮。

一般按每9平方米一個信息點考慮（基本型工作區(qū)），特殊需求和尚未對具體系統(tǒng)作出承諾的，在每個工作區(qū)安排兩個信息點，這樣可以基本滿足建設方的要求。

2.水平布線設計三種方案的比較

水平布線采用星型拓撲結構，信息點插座分別連到機械終端。每個工作區(qū)的信息插座都要和管理子系統(tǒng)相連，其最大水平距離≤90米，設計人在考慮水平布線設計時，要根據(jù)建筑物的結構特點，從路由（線）最短、造價最低、施工方便、布線規(guī)范等幾個方面，綜合考慮。但由于建筑物中的管線很多，如風管、強電管、槽等，往往要遇到一些矛盾，所以，設計水平子系統(tǒng)必須折中考慮，優(yōu)選最佳的水平布線方案。并且需要在大樓的施工建造中，不斷修改布線位置（預埋的管、槽、橋架），以減少與空調(diào)、強電的矛盾。水平布線一般可采用三種類型：（1）直接埋管線槽方式；（2）走弱電線槽再分式；（3）地面線槽方式。在目前的智能樓宇布線設計中，用得的最多的是第二、第三種或二者綜合使用。下面對這兩種方案簡單說明一下。

對于第二種“先走線槽再分管”方式，它主要用在布線系統(tǒng)比較復雜而需要有額外支持物的場合。由弱電井橫梁式纜管道分叉后將電纜穿過一段支管引向墻柱墻壁，剔墻而下到本層的信息出口；或剔墻而上，將電纜引到上層的信息口，最后端接在用戶的信息上，該方案工程造價較低，特別是具有在吊頂上與別的系統(tǒng)管線交叉施工的好處，減少了工程協(xié)調(diào)量。

對于第三種“地面線槽”方式的主要表現(xiàn)為：纜線從弱電井出來走地面線槽（預埋）到地面線盒，或由分線盒出來的支管到墻上的信息插座。由于地面出線盒或分盒不依賴墻或柱體直接走地面墊層，因此這種方式適用于大開間或需要打隔斷的場合。在大樓增補信息點工程中，水平布線主要是采用了第二、第三種方式的綜合。筆者認為，第二、第三種方式的綜合使用，具有下列優(yōu)點：

（1）布線的平均距離最短，節(jié)約線纜費用，提高綜合布線系統(tǒng)的性能（線越短傳輸?shù)钠焚|(zhì)越高）。（2）弱電線槽能走綜合布線系統(tǒng)、公用天線系統(tǒng)、閉路電視系統(tǒng)及樓宇自控系統(tǒng)信號線等弱電線纜，工程造價低。（3）減少工程協(xié)調(diào)，保證工程能按預定的計劃進行施工。（4）適用于大開間或需要打隔斷的場合。（5）地面線槽每4-8米接一個分線盒，故布線時拉線容易。

3.綜合布線設計中傳輸介質(zhì)的選用

綜合布線設計中傳輸介質(zhì)，有電纜和光纜。目前最常用的是第五類或超五類電纜，其最主要的電氣參數(shù)是衰減與近端串音衰減。衰減是決定智能樓宇設計和電纜可敷設長度的主要因素，近端串音衰減則是可靠傳輸?shù)囊豁椫匾笜?。根?jù)美國EIA/TIA568標準和ISO/IEC11180標準，用芯徑為0.6mm銅線制成的線纜，在100MHz時，衰減小于22db/Ian，近端串音衰減小于32db/100m，結構回生路損耗不大于16dB。由此可看出，為了適應高速率傳輸，除銅導體的質(zhì)量和銅導體的直徑精度、絕緣層、扭絞節(jié)距等電纜的制造工藝要求嚴格外，綜合布線設計時，也必須充分給予考慮。

在綜合布線設計時，優(yōu)先選用第五類或超五類電纜，從工程造價與傳輸可靠性兼顧的角度看，筆者認為是首選。

第五類非屏蔽雙絞線（UTP）電纜具有以下優(yōu)點：（1）非常容易安裝，輕、薄、容易彎曲。（2）無屏蔽外套，較細小，節(jié)省空間。（3）平衡傳輸，避免外界干擾。（4）將串擾減到最小或加以消除。（5）在規(guī)定的距離內(nèi)，可支持高速數(shù)據(jù)的傳輸。（6）通過EMC測試。（7）使用保持獨立，具有開放性，非常適用于結構化綜合布線系統(tǒng)。（8）傳輸特性最高可至100MHz，用于語音、數(shù)據(jù)最多傳輸速率為155Mbps。

相對非屏蔽而言，還有一種屏蔽雙絞線（STP）電纜，其內(nèi)部與非屏蔽雙絞電纜一樣是雙絞銅線，外層由鉛箔包著。它的價格與非屏蔽電纜相比要貴些，安裝難些。它還必須配有支持屏蔽功能的特殊連接器和相應的安裝技術。所以，雖然屏蔽雙絞線電纜具有較高的傳輸速率（100米內(nèi)可達155M/bit/s），并且使用距離可達幾百米，但在進行一幢大樓內(nèi)的綜合布線設計時，還是選擇非雙絞線電纜合適，它的性價比高。

在智能樓宇中，室內(nèi)光纜應用得最廣泛，可分主干光纜、配線光纜和中繼光纜三種。主干光纜是提高輸入建筑物內(nèi)的所有信息源，而配線光纜和中繼光纜則用來分別向特定的地點傳送信息。配線光纜長度稍長，一般為幾十米，用來將中繼設備連接到子系統(tǒng)的終端。中繼光纜的長度比較短，一般小于10米，用來進行點與點的連接，比如工作站與墻壁出線口的連接。

在綜合布線工種設計中，室內(nèi)光纜的技術要求主要考慮以下幾點：（1）室內(nèi)光纜的芯數(shù)設計應考慮與其連接的網(wǎng)絡結構，確定光纜的芯數(shù)。（2）根據(jù)標準CISO/IEC11801室內(nèi)光纜中的光纖采用6205/125pm的緩變，增強性多模光纖。（3）為便于安裝，室內(nèi)光纜須柔軟，護套易剝離，結構尺寸較小，易于進出線。（4）室內(nèi)光纜要有較大的抗張強度、較好的抗沖擊和抗扭轉性能。（5）室內(nèi)光纜在0℃-50℃范圍有較好的溫度特性，且有很好的高低溫彎曲特性。（6）要求室內(nèi)光纜具有阻燃性，一般要求采用PVC做護套。

［1］周煒.綜合布線改造淺談［J］.智能建筑與城市信息，2009，（11）：53-54.

［2］王君原.機房布線系統(tǒng)的改造［J］.智能建筑與城市信息，2009，（11）：60-61.

TU

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1673-0046（2010）4-0158-02