智慧校園背景下的地下通信管網設計研究

鄭力 羅國富 王露陽

【摘? 要】隨著智慧校園建設的不斷深入，校園內各個業務平臺的信息需求量逐漸增大，對于信道資源要求越來越多。但是，許多校區在建設和發展的過程中沒有充分考慮未來信息建設的需求，導致在弱電管道建設上沒有進行整體規劃。論文對智慧校園中的地下通信管網的設計與建設進行討論，以供參考。

【Abstract】With the continuous deepening of the construction of smart campus， the information demand of each business platform in the campus is increasing gradually， and there are more and more requirements for channel resources. However， in the process of construction and development， many campuses have not fully considered the needs of future information construction， leading to the lack of overall planning for the construction of weak current pipelines. This paper discusses the design and construction of underground communication pipe network in smart campus， for reference.

【關鍵詞】智慧校園;地下通信管網;設計與建設

【Keywords】smart campus; underground communication pipe network; design and construction

【中圖分類號】TN915.0? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2020）05-0190-02

1設計規劃原則

地下通信管網建設，是智慧校園建設的一項重要內容，是承載校園通信的基礎。在建設前，一方面應當充分考慮校園內各信息系統的通信需求，另一方面須考慮外部運營商、設備商借用的需求，在此基礎上對通信管道的需求量進行整體上的考慮和分析，進行頂層設計和規劃。在校園弱電管網設計時，應當遵從以下幾點：結合系統、整體規劃、留有余量。

1.1 需求分析

1.1.1 收集業務需求

校園弱電系統眾多，尤其在智慧校園概念出現以后，如綜合布線系統、廣播系統、財務系統、綜合安防系統、水電系統、能源監控系統等，因此，在對校園地下通信管網進行設計時，不能僅僅考慮以往的通信需求，應緊密聯系相關有智能化需求的業務部門，統一收集業務需求。

1.1.2 綜合分析

地下通信管網設計是一個復雜的、需要綜合考慮的過程，在設計的過程中，不但需要考慮業務需求，同時需要結合相關建筑、道路、管道綜合等專業知識。

進行綜合分析時，一是要明確各個建筑物的位置及功能，同時根據業務密度，確定各個建筑物在弱電系統中扮演的角色，形成核心、區域匯聚及樓宇匯聚的結構分布;二是要明確道路的走向及功能，從而確定管道沿道路施工的方式;三是要明確地下管道的分布情況，充分考慮管道空間、避讓及施工條件;四是要明確外部接入的情況，確定校外運營商、設備商接入的具體位置。在充分考慮以上條件并結合各業務部門的業務量后，方能進行地下通信管網的有關設計。

1.2 路由設計

在對弱電管道進行路由設計時，應盡量避免在已有規劃而尚未形成，或已形成但道路及土壤條件因沉降等因素不利于施工的地段;應盡量遠離有害物質和化學腐蝕的地帶;應優先選擇地下、地上障礙物較少的道路;應避免與燃氣管道、熱力管道、輸油管道、高壓電力電纜在道路同側建設。

在條件允許的情況下，應當將主干管道路由成環，支線管道以樹狀向下輻射，以此提高通信安全性和管道利用率。

1.2.1 主干管道

主干管道主要連通核心及區域匯聚相關建筑，并滿足校園外部業務引入需求。途經的區域應當包含中心機房、教學區、行政區、生活區，保障校園主要業務。主干管道應盡量成環成網，并在校園弱電管網建設初期一次性完成。

校園中心機房作為通信管網核心區域，應當完成校園內部主要光纖及其他通信線纜接入和調度的任務，滿足因管網被破壞而臨時采取的信道代通需求。在條件允許的情況下，可建立2個或以上的中心機房，對主干管道內的通信線纜資源進行管理。

1.2.2支線管道

支線管道主要連通區域匯聚與樓宇匯聚，呈樹狀、星型或網狀結構。支線管道保障的業務一般為單一類型業務，中斷影響較小，對信道的保護要求不高，支線管道在建設的過程中可以分步實施。

1.3 容量設計

在進行過需求分析的基礎上，大致計算出現在校園內部各部位使用的光（電）纜需求量。光纜可以大致按2cm直徑進行估算，其他專用線纜根據情況決定。地下弱電管道在直線上的使用率一般為40%，即單根管道內布放纜線的截面積總量不能超過管道截面的40%。根據線纜的需求量和選用的管道的橫截面，計算出管群需要的最低容量。管群內備用管孔一般為管孔總容量的20%，中心機房節點應在此基礎上適量增加備用管孔數量。

2 施工建設原則

2.1 土方施工

①開挖時，遇到地下已有其他管線平行或垂直距離小于通信管道設計規范要求或危及其他管線安全時，應向建設學校基建部門反映，在未取得基建部門同意時，不得繼續進行施工。②開挖深度一般為50～80cm，具體情況根據包封及使用的管道材料決定。對于管道容量不確定的地點，管道溝深度應盡量保證管頂覆土厚度≥80cm，以便日后可以在原有管道上方對管道進行擴容，保有余量。③通信管道有一定的防水需求，一般來說挖管道溝按0.3%～0.4%設置放坡系數。通常采用人字坡，也可按地面的自然坡度采用一字坡，但其不論采用何種坡，均不得小于2.5‰的坡度，以便管內滲水流入人手孔，全段管道不能有波浪彎曲或蛇形彎曲。④在管道進行施工時，應當根據道路勘探情況和施工時遇到的具體情況綜合考慮地基的鋪設。土質較好的地區，采用碎石及沙墊地基，厚度為10cm;土質較差的地區，挖好溝槽后應夯實溝底，做混凝土基礎。對于易產生地質沉降及對于管道荷重較高的路段，應對管道采取混凝土包封。對于地下水位較高和凍土層的地段，應對管道進行特殊設計保護。⑤校園地下通信管道過路的方式一般為開挖、頂管、拉管三種方式。開挖方式施工費用較低，一般用于可破壞的、道路紅線間距較短的道路，開挖施工主要應當注意道路及周邊環境的恢復;頂管受成本和施工條件限制，一般不采用;拉管由于作業方便成本較低，常用于現在校園不破路的過路施工。

2.2安裝施工

在完成管道土方施工后，可對管道進行安裝。同一管群組合，宜選用同一種管型管道。一般而言，主干管道不使用柵格管、蜂窩管或梅花管等多孔管，多選用大孔徑的多個單孔管配合管枕進行鋪設。

鋪管過程中，塑料管組群管間縫隙為1cm，接續管頭必須錯開，每隔2～3m可設襯墊物支撐，并保證管群的整體形狀統一。管道接續密封，保證管道不漏水。

2.3 人手孔設置

手孔井一般適用6孔或以下管道，人孔井適用6孔以上管道。在校園實際設置中，應遵循以下幾個原則：在管道過路處，應設置人手孔;在管道直角轉彎時，應設置人手孔;管道進入建筑物時，應在建筑物旁設置人手孔;人手孔井應當獨立建設，不與其他專業孔井混用;為方便維護，人手孔井在直線上的間距應小于80m。

3 管道材料選用原則

3.1 按類型區分

地下弱電管道的類型按管型區分一般有：實壁管、雙壁波紋管、硅芯管、梅花管、柵格管及蜂窩管。梅花管、柵格管及蜂窩管因其內徑較小，而校園環境對通信線纜的擴容需求較高，因此，在主干管線上一般不采用多孔管，而選用大孔徑的單管，在支線和入戶管道上，可以考慮使用多孔管節省成本，提高管道利用率。雙壁波紋管及實壁管一般選用？準110/100或？準100/90的規格，雙壁波紋管相比于實壁管，可以在保證相同強度的條件下，更輕、成本更低，但是在拉管施工作業時，只能使用實壁管。硅芯管有較好的抗壓能力、靜摩擦系數，但價格較貴，用于埋深較淺但需要有一定保護能力的管路，過路拉管埋深不足時也可使用。

3.2 按材料區分

地下弱電管道一般選用PVC-U或PE管材，PVC-U管材不含增塑劑，其特性為耐腐蝕、耐磨、硬度大，但是相比PE管而言，質地較脆，不適用于拉管施工。PE管材一般使用半硬質PE管和高密度HDPE管。PE管其材料特性為強度高、耐高低溫、抗腐蝕、無毒、耐磨，可用于高寒地區，直埋時有一定承重需求的情況。HDPE管抗壓和韌性好于普通PE，一般用于拉管施工。SC鍍鋅鋼管一般作為過路使用，但在土壤酸堿度較高的環境，可用HDPE管替代，且SC鍍鋅鋼管內部靜摩擦系數較大，不適合長距離使用，若當地酸雨較多，SC鍍鋅鋼管應做犧牲性保護。

4結語

智慧校園是一項綜合的、復雜的系統工程，在其不斷的建設和推進的過程中，對于通信基礎設施的要求也越來越高。在發展與建設的過程中，校園通信基礎設施的建設越來越受到重視。合理建設地下通信管網，能為上層系統建設提供更好的物理支撐。因此，應當重視對地下通信管網的設計和規劃，減少未來擴容、變更的情況。