某超高層建筑弱電系統探討

趙 麗 花

(華東建筑設計研究院有限公司, 上海 200002)

0 引 言

隨著人們生活水平的提高和科技的飛速發展,人們對建筑的要求不斷多元化,對弱電系統的產品性能和功能等細節越來越苛刻。為了滿足人們更多智能化的需求,弱電系統不斷創新和發展,進一步向系統的數字化、信息化和網絡化躍進[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5個設備避難層,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,為車庫和設備用房空間。

2 設計原則

整個系統應遵循技術先進、功能齊全、性能穩定、節約成本的原則,綜合考慮施工、維護及操作因素,并為今后發展、擴建、升級改造等留有充分的余地。系統設計內容必須是完整的、全面的;方案應具有科學性、合理性、可操作性。針對這些要求,整體設計遵循以下原則[4-5]。

(1) 先進性、成熟性。使用先進、成熟、實用和具有良好發展前景的技術,使得各個子系統具有較長的生命周期,既能滿足當前的需求,又能適應未來的發展(包括設備和技術兩方面內容)。

(2) 可靠性、高效率性。高效穩定的系統能提供全年不停頓工作。對于安裝的服務器、終端設備、網絡設備、控制設備與布線系統,必須能適應復雜的工作環境,以確保系統穩定;注重各子系統信息共享,保證整個系統高效率。

(3) 完整性、實用性。設備和終端必須反應快速,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。系統符合工程實際需要的國內外有關規范的要求,為用戶提供靈活、方便、友好的信息服務;實現操作方便,并能方便地提供與外界系統相連的各種通信功能。

(4) 開放性、擴展性。系統設計以現有成熟的產品為對象,同時把各子系統有機結合,充分考慮將來需求的成長空間。系統提供符合國內外標準的軟件、硬件、通信、網絡、操作系統和集中控制管理系統等方面的接口與工具,使系統具備良好的靈活性、兼容性、擴展性和可移植性。

3 弱電機房配置

弱電機房均不應設置在廁所、浴室或其他潮濕、容易積水的正下方或毗鄰,以防止弱電設備及管線受潮;也不應與變配電間、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、聯通、電信三大運營商均加大5G網絡建設,5G新基建將是支撐數字經濟發展的新型基礎設施。

該項目采用5G網絡系統,在-1F和49F避難層均設置了移動、聯通、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埋8根φ102 mm鋼管,其中移動、聯通、電信運營商各2根,2根備用。

各機房電量均為20 kW,均設1個63 A空氣斷路器和1個配電箱。2#和3#塔樓各設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。預留1個2 m×2 m,高出女兒墻600 mm的基礎,且基礎對天空45°夾角內無阻擋,基礎上預留6個GPS天線安裝位置。

3.2 安保機房/消防控制室

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

安保機房設為禁區,有保證自身安全的防護措施和進行內外聯絡的通信手段。機房中設有緊急報警裝置,并留有向上一級接處警中心報警的通信接口。視頻監控系統、入侵報警系統、出入口控制系統等系統的報警信號輸出終端、智能集成數據設備等均設在安保機房。

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

該項目信息機房設在-1F,建筑面積約為100 m2,凈高為3.2 m。采用分層網絡設計原則,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器、主要網絡設備、網絡配線架(機柜)等設備。

3.4 弱電間

除各樓核心筒內須有一個弱電管籠外,其余弱電管籠遵循以下原則設置。以各弱電管籠為圓心,50 m半徑范圍內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,單個弱電管籠無法覆蓋時,應相應增加弱電管籠。核心筒內弱電管籠應保證上下貫通,其余弱電管籠應盡量上下貫通。

4 弱電系統設計

根據項目需求,設計了視頻安防監控系統、入侵報警系統、一卡通管理系統、出入口控制及電梯控制系統、綜合布線系統、有線電視系統、緊急及業務廣播系統等弱電系統。

4.1 視頻安防監控系統

視頻安防監控系統是安防網絡的重要部分,系統建設按照國家、地方的相關標準規范,采用數字化系統解決方案。根據技防要求合理分布監控點,充分采用智能化程度高的系統設備和合理的系統構架進行有效集成。

視頻監控系統采用集中+分布式的系統架構,采用由前端監控設備、傳輸系統、控制管理系統、存儲系統、顯示系統及技防監管平臺組成。

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

在大樓內水泵房、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字高清監控攝像機,對各處監視點的場面進行監視觀察,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。監控系統具備與其他安保子系統聯動的功能,能在接收到各類報警信號后自動切換至事故現場進行監控錄像。視頻監控采用全數字高清系統(基于TCP/IP方式進行傳輸)。

4.2 防盜報警系統

防盜報警系統是安防系統的重要組成部分,應符合國家、地方的相關標準規范。系統采用聯網報警傳輸模式,報警管理平臺統一設置在2樓一夾層的安保中心機房內,通過智能化集約網連接各分中心的報警主機,實現對報警信息的后臺集中信號采集、控制及管理。系統實現與視頻監控系統之間的聯動。

在大樓內各主要出入口、重要房間、機房等處安裝各自相對應的雙鑒式報警器、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,并與電視監控設備聯動,以保障樓內人員的人身及財產安全。報警信號可根據要求向當地有關公安部門控制中心輸送。

4.3 門禁系統

門禁系統所需使用的專網由智能化集約網提供(通過劃分VLAN的方式)。該項目門禁系統采用分布式3層構架(管理層、控制層及應用層)。

管理層通信,即網絡控制器和門禁工作站/服務器之間采用TCP/IP,設備聯網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絡控制器完成,網絡控制器可以在TCP/IP網絡癱瘓的情況下獨立工作;控制層采用現場總線RS-485,用于網絡控制器與門禁控制器、聯動控制模塊之間的連接通信;應用層為門禁控制器與門禁讀卡器之間的通信。

3層架構中的每層都既能聯網工作又能脫機獨立運作管理,當此結構網絡中某一部分出現故障時,整個系統仍能運行而不會中斷,也不會影響到其他系統。

考勤、巡更等系統可共用門禁系統的網絡及系統架構。門禁系統設置的硬件既可實現出入口門禁管制功能,又可供考勤、巡更等系統兼用,使得考勤、巡更等系統僅增加一套軟件就可實現相應系統功能,減少門禁及停車場建設成本,提高系統利用率。

在各大樓內安保機房、信息機房、水泵房等重要房間安裝出入口門禁系統,隨時記錄進/出人員的各類情況并存檔備查。系統采用非接觸式IC卡和電子門鎖等技術,通過專用軟件實現各種制卡、讀卡、存儲鎖內各類信息及系統授權等功能。在消防系統發出確認的火災報警信號時,系統能自動打開相應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

語音數據網布線系統采用高性能屏蔽式6A類銅纜系統,能傳輸語音、數據及各種多媒體信息信號。系統能支持主要網絡設備廠商的產品,并滿足高速局域網組網要求,系統的模塊化和結構化的設計使系統便于今后變更、調整和維護。信息出線盒(單孔、雙孔及光纖上桌面等)安裝在各機房、公用設施及各專業用房等處。其他弱電系統專網采用高性能屏蔽式6類銅纜系統,布線點位主要用于視頻監控圖像的傳輸及其他弱電信號傳輸。

4.5 緊急及業務廣播系統

在各層公共走道、電梯廳、衛生間等處安裝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、地震等)發生時,可自動或手動分層或分區切換至緊急廣播狀態,以便及時疏散人群。

5 結 語

本文結合某超高層辦公項目弱電系統設計實踐,對弱電機房、弱電系統相關設計要點進行了分析,可為類似項目提供參考。