綜合布線技術在智能建筑物中的運用探究

王賓，沈彤偉，仇浩然

中國人民解放軍32683部隊，遼寧沈陽，110011

0 引言

在智能建筑建設規劃發展中，布線基礎設施的投入可以看作是一項長期性的項目，其建設使用壽命一般可達到十幾年或者更久。有資料統計表明，大約有百分之七十的故障來自布線技術，尤其是在一些使用了傳統布線技術的現代住宅，問題層出不窮，甚至完全不能適應未來的發展。綜合布線技術提出了一套長期運營的整體綜合網絡布線體系，其開放、兼容、靈活、可靠、先進，確保了整體綜合網絡布線設施便于應用、容易管理、便于推廣、容易維修，并為智能建筑系統在一個足夠長的時期里高效、低成本運作提供了科技保障。

1 綜合布線系統理論簡介

1.1 綜合布線和傳統布線的區別

綜合布線技術簡稱為智能建筑布線技術，它是將樓宇自動化、辦公自動化、通信自動化、消防自動化、保安自動化系統結合起來[1]。布線系統通過模塊化設計，以實現功能靈活、管理工作簡單、容易擴展、滿足五類的高標準布線控制系統。系統以可靠性、安全性、通用性、標準化及良好的擴展性為準則，設計可以支持當前各類的網絡結構和協議，并同時滿足綜合布線技術和現代計算機網絡技術的發展，以適應現代新信息技術的進一步發展。綜合布線系統分為工作區子系統、配線子系統、設備間子系統、干線子系統、管理子系統、進線間子系統、建筑群子系統[2]。

傳統布線方法是為了各個系統滿足不同使用要求而設計安排的，所以具有許多缺陷。①網絡系統內部不整合，各子系統分別獨立設計，各網絡系統相互之間也不整合，甚至互不聯系；②設施相關，各信息系統的終端設備僅在本系統內生效，若超過本信息系統則不被支援；③施工協調較困難，因項目施工單獨完成而無法配合，因此費用較高昂，在工程項目完成后統一管理也比較困難；④信息系統靈活性較差，缺乏統一的標準和統一的數據傳輸介質，信息系統一旦確定就無法變更，因此靈活性也較差。

綜合布線系統，可以將樓宇內部及整個建筑群內的各種信息傳輸設備、程控交換設備、網絡設施、視頻會議設備，及其傳統性的樓宇系統整合到同一個綜合布線系統中，統一設計、統一安排，這不僅減少了安裝空間，而且降低了改動費用、維護與管理的費用[3]。綜合布線系統為開放性體系結構，可支撐各類計算機及網絡數據系統，還可支持視頻會議、監控等重要信息系統的需要。綜上所述，綜合布線系統與智能建筑發展息息相關，是現代智能建筑的重要基礎設施，是提供相互連接的有效手段。

1.2 綜合布線系統的組成

1.2.1 工作區子系統

工作區子系統是由電話、傳真、計算機等終端設備和連接到墻壁插座的各類線纜組成[4]，其線纜主要包括電話線、網線等。

1.2.2 配線子系統

配線子系統又叫做水平子系統，它是連接工作區和管理間的子系統[5]，主要由墻體、吊頂內預埋的墻壁插座和線纜組成，比較常見的是網線，如有特定傳輸需求，也可以布放色譜電纜、光纜、同軸電纜、音視頻線等[6]。因線纜敷設在墻體或吊頂內不易更換，所以要求線纜質量必須達標，且有一定的抗拉性。

1.2.3 設備間子系統

設備間是一般設置在建筑物的某個房間內，通常情況下設置在一樓或頂樓，如有特殊要求也可設置在特定的樓層，設備間主要承載大型的通信設備、網絡設備、配線架等，所以對房間大小、溫濕度有一定的要求，可根據建筑物的大小和信息化程度來確定房間大小，它就像智能建筑物的大腦，是綜合布線系統最重要的組成部分[7]。

1.2.4 干線子系統

干線子系統又叫做垂直子系統，主要由電纜或光纜組成，顧名思義它所包含的線纜都是垂直于建筑物的，是連接設備間和管理間的系統，它就像智能建筑的脊柱負責支撐和傳輸[8]。

1.2.5 管理子系統

管理子系統好比一個小型的設備間，一般居中設置，它匯集了本樓層所有的線纜，并安裝相應數量的機柜和設備，用于連接建筑物主干線纜和樓層水平線纜，同時起到線纜調度，信號放大，操作控制等作用。如果樓體過長，可以設置多個設備間。

1.2.6 進線間子系統

進線間子系統是線纜進出的唯一通道，標準的智能建筑，其線纜必須經過進線間進入建筑物，并在進線間進行必要的線纜跳接，為后續擴容做好準備，進線間數量可依據建筑物的大小規模設置，一般設置在地下室或最低樓層內，并靠近局前井附近，便于線纜敷設和配線[9]。

1.2.7 建筑群子系統

所謂建筑群必須是由多個建筑物組成，而且建筑物之間通過某些傳輸介質相連，這些介質可以是電纜，也可以是光纜，或者其他特定需求的線纜，從而實現多個建筑物之間的電話、網絡、視頻等設備或系統的互聯互通。

2 智能建筑的概念與綜合布線系統的關系

2.1 智能建筑的概念

智能建筑又被叫做智能大廈，由于它在普通樓房的基礎上，結合運用了計算機等現代科學技術，能夠提供方便快捷、舒適安全的綜合服務，所以它在普通樓房的基礎上又添加了自動化系統，包括樓宇自動化系統、辦公自動化系統、通信自動化系統、消防自動化系統、保安自動化系統[10]。

樓宇自動化，首要目標是給人類提供安全、健康、舒適、便利的生活、工作環境， 并能保證系統運營的經濟效益和管理工作的現代化。其主要涉及水、電、氣等內容。

辦公自動化，是指人們運用現代化科學技術，利用現代化的辦公設備，改善辦公條件，提升辦公品質與效能，降低和防止各類錯誤與缺陷，從而提升管理與決策能力。一個完整的辦公自動化管理系統，就必須能夠實現大數據輸入、存儲等基本功能。還必須配備語音、圖形、文字符號、圖像、計算機、傳真以及數據裝置，網絡設備和電子郵件系統。此外還必須配備復印、打印、掃描等裝置，以及控制和決策信息等辦公自動化設備軟件系統。

通信自動化，讓智能大廈緊隨當今世界信息技術發展的腳步，適應辦公室智能化和物業經營的需求。建設自動化、綜合化、寬帶化、個人化的網絡通信體系，系統可以全面收集聽覺數據、視覺數據、計算機數據，并進行各種新型業務服務，如數據傳輸、信息檢索、視覺圖文、高速數據分析、電子信件、電子查號、可視通話、會議廣播和多媒體視頻通信等。網絡管理可以將整個系統和計算機網絡內的管理服務進行集中化，以進一步提高整個系統的安全性，并增加對網絡信息資源的利用率，以實現對網絡信息資源的最優化利用，包括了系統內部的電腦局域網絡、移動網絡、有線電視、衛星通信系統等設備。

消防自動化，是把煙、火、氣體等火源信息轉換成聲、光、電等報警信號的綜合裝置系統。它是涉及火災探測和自動撲救的一門綜合性消防滅火技術，是現代電子工程與計算機技術在消防滅火中最廣泛應用的產品，也是中國現代滅火科學技術研究的主要組成部分和新興科學技術學科。主要涉及火勢參數的測定、火源信息的處理和自動報警系統與消防控制設備聯合撲救。

保安自動化，主要由對出入口的監控、自動報警和網絡監控系統等構成。出入口的監控一般包括三個保護層：①外部入侵保護層，以防范無關人士從外面進入樓內；②區域保護層，這層次保安工作的主要目的是探測是否有人私自進入某個特定地點；③目標保護層，即保護特定的對象，如保險柜、重要文件等都可以列為該層次的保安工作對象。自動報警即檢測到非法進入后，可以及時向保安人員告警。網絡監控除一般的監視功能以外，當發出報警信號后，可以進行現場攝像，并記錄下告警時的現場狀態，以便事后查證分析。

2.2 智能建筑物與綜合布線系統的關系

因為現代智能建筑工程是集合建筑設計、通信、計算機和自動控制等多項高新技術于大成，所以現代智能建筑工程的內涵十分寬泛，作為現代智能建筑群中的主體神經系統，也是現代智能建筑群的重要組成部分和基本設施之一，所以，不要把現代智能建筑工程與綜合布線系統互相等同，否則很容易錯誤認識。因為綜合布線系統在建筑群內與其他設備功能相同，都是依附于建筑工程的基本設施，為現代智能建筑工程的主角和使用者提供服務。盡管綜合布線系統與房屋建筑工程相互聯系構成無法分開的整體，但還是要看到他們都是不同類別和不同施工性質的工程。

（1）綜合布線系統，是體現智能化建筑物現代化程度的主要標識。在評價智能建筑智能化水平時，并不是完全看大樓的結構是不是高聳巍峨和造型是不是新穎壯麗，也不是看裝飾是不是輝煌絢麗和設施是不是配套完善，重點是看綜合布線系統配線水平， 如設施安裝是不是成套，技術能力是不是齊全，線路分配是不是合理，工程質量是不是先進， 這些都是評判智能建筑智能化水平優劣的關鍵因素，現代化建設中能否為用戶提供良好的服務，對綜合布線體系也有著舉足輕重的意義。

（2）綜合布線系統，使智能建筑物發揮智能化效果，同時也是城市智能建設中必要的設施。綜合布線體系指智能大廈內部的數據通信、計算機等各類系統和設備等，在適當的情況下統一作為綜合布線系統，并彼此銜接形成整體配套的系統，以滿足大廈系統自動化的要求。由于綜合布線體系可以滿足各類設備的當前需求和今后進一步的發展，具備了諸多優點， 從而又成為使智慧大廈可以提供優質有效服務的主要基礎設施之一。但如果沒有綜合布線系統，則所有設備與裝置都由于無信號傳遞媒介連接而無法彼此聯絡、正常工作， 智能也就不能實現，這時智能大廈便是一種帶有空殼軀體的、實用性不足的房屋，這也就不稱為智能大廈。當房屋內只有設置了綜合布線裝置后，才有實現智能的機會。

（3）綜合布線系統，可滿足今后城市智能建設和各種科技的發展需求。眾所周知， 一般居住建筑物的壽命相當長久，而且一般都在數十年以上，或者接近百年。所以，目前在城市規劃和建筑設計較新型的現代化建筑群時，就必須充分考慮怎樣滿足客觀今后建設的要求，而且由于綜合網絡布線系統已經具備了較高度的適應能力和彈性程度， 也可以在今后相當長的時期內適應客觀需要，所以， 針對目前正在建設的較高層住宅以及重要的現代化建筑群時，也就必須根據建筑物的實際使用特點及其今后客觀發展等各種因素，積極選用綜合布線體系。針對近期不擬設有綜合布線系統的建筑物，應該在建設中充分考慮今后設有綜合布線系統的可行性，在重點部位、管道或路由口等重要區域，合理留出房間、洞口和線槽等，以利于今后設置綜合布線系統時減少重復打洞穿孔或拆除地面及吊頂等重要設備，并便于進一步擴展與改造。

綜上所述，如果綜合布線設備普遍布置到現代化樓宇內，肯定會有相互整合的需要，但同時也可能出現相互沖突的問題。所以，在綜合布線體系的規劃、設計、實施和應用的各個環節中，都要與有關的施工單位和有關機構緊密結合、配合協調，并通過適當合理的方法來解決，以適應各方面需要。

3 綜合布線系統在智能建筑領域的應用優勢

3.1 綜合布線系統具有較強的兼容性

隨著新時代智能建筑的不斷發展和創新，傳統的綜合布線已經無法滿足智能化建筑的要求，傳統的布線是由多個不同的轉接配件和線纜共同組成的。在運行和規劃中產品具有較大的差異性，所以無法有效實現兼容的發展要求。在標準的綜合布線系統程序規劃運行管理中，施工管理部門又加大了對這一問題的研究和分析，設計出了統一標準的傳送信號，使用同樣的傳送介質、信息插座、交連裝置、適配器等，并把這些特性中不同的信息內容綜合到一種統一標準的綜合布線系統中，這樣就可以保證兼容性的效果，更加符合實際發展要求。

3.2 綜合布線系統具有較強的開放性

綜合布線系統在運行規劃中內部含有較強的自動化和智能化，經過調查可知，綜合布線系統是全球性的開放型的網絡系統標準，在運行規劃中可以良好的與國際的標準進行相連接。對產品的數據信息參數記錄得更加準確，這樣產品信息可以得到全面的共享。在二者相融合時，可以將各自的優勢和價值意義發揮出來，可以從根本上提升智能化建筑的要求，對一些相關的廠家信息、數據、產品都進行有效的交流和溝通，使產品信息更加開放性。

3.3 綜合布線系統具有較強的靈活性

綜合布線系統在運行規劃中因為性能的特殊性和奇特性，使得系統內部擁有相同的傳輸標準，每個信號通路都是通用的。在運行規劃中，要調節好綜合布線的傳送介質，在不改動原先布局的情況下，僅需增加或減少相關的設施設備或者進行必需的線路調配即可。

3.4 綜合布線系統具有較強的可靠性

綜合布線系統使用最優質的材料和壓接組合的方法，構建了一條高標準信息通路。所有設備均使用了國際認證標準， 每一個信號通道都需要使用專業的儀表或裝置校驗線路電流和衰減值，以提高電器性能。整個系統布線使用了物理的星型拓撲架構，點到點相連，任意一個線路故障都不會干擾其余線路的正常工作，同時也為電路的正常操作維修和故障檢測帶來了很大的便利，從而保證了整個網絡系統的正常工作，各系統使用了同一傳送介質，因此可以相互備份，從而增加了備份冗余。

3.5 綜合布線系統具有較強的先進性

綜合布線系統是極富柔韌性的布線設計概念，采用了光纜和雙絞線混合的布線方法，十分合理地建立了一個整體的布線體系。整個布線方法均采用了國際通信技術標準，一般采用五類雙絞線，按八芯標準配置，最大傳輸速度達到了150MB/S，如有特別要求則采用光纜鋪設方法。一般使用主干信道， 就可以同步傳送更高速的數字與多媒體信息，而且物理形式的分布，也為將來進一步發展成交換式的計算機網絡技術，奠定了堅實基礎。

4 結語

綜上所述，在現如今智能化和高科技技術的飛速發展中，綜合布線技術在智能建筑發展過程中極為重要，在設計規劃中，要想滿足智能建筑的發展需求，技術人員就要掌握智能建筑概念，了解智能建筑各系統組成，對智能建筑各方面的功能進行全面的創新，還要掌握綜合布線技術，打破傳統布線技術觀念，靈活運用配置綜合布線各子系統，充分利用綜合布線的優點和特點，使得綜合布線的技術在規范和運行中更加便利和穩定，進而提高綜合布線技術在智能建筑中的發展應用。