隨著計算機技術、信息網絡技術的飛速發(fā)展，智能建筑中越來越多地借助于計算機、控制設備和通訊設備。本文主要研究智能建筑中的綜合布線系統設計。

　　《建筑界》是本建筑行業(yè)技術探索的前沿期刊(省級刊物)。全稱：《江蘇商報.建筑界》。本刊是品牌主流媒體、是傳播理論動態(tài)的本土專業(yè)平臺，是建筑行業(yè)技術探索前沿媒體。為廣大建筑、房地產的從業(yè)技術人員搭建一個交流經濟、展示成果、合作共進的平臺。

　　闡述了智能建筑與綜合布線技術的發(fā)展、綜合布線系統的標準、設計等級;給出了智能建筑中的綜合布線系統的6個子系統即工作區(qū)子系統、水平區(qū)子系統、管理間子系統、垂直干線子系統、設備間子系統及建筑群子系統的設計流程和設計步驟。

　　一、概 述

　　對于建筑物的所有設備：話音交換、數據終端、網絡設備、暖通空調、消防系統、保安監(jiān)控、電力系統和熱力系統等進行智能化的管理和控制，達到互通信息、資源共享的目的。其信息種類和信息分布復雜而多變，讓各種信息在智能建筑內外實現交換尤為首要。因此,必須建立一套布線系統把不同的控制設備、交換設備、網絡設備、計算機設備等相互連接起來。

　　綜合布線系統是智能建筑中布線的一項革命性的技術進步，是信息傳輸技術在智能建筑中的應用產物，它是智能建筑不可缺少的一個子系統。綜合布線系統是目前最主要的有線傳輸通道。它是智能建筑內信息主要傳輸網絡，可以成為公用電話網、計算機局域網以及多媒體通信網的物理網絡和載體，用以實現智能建筑的各種信息傳輸功能。一般來說，國際信息通信標準是隨著科學技術的發(fā)展，逐步修訂、完善的。綜合布線系統也是隨著新技術的發(fā)展和新產品的問世，逐步完善而趨向成熟。我們在設計智能化建筑物PDS期間，要提出并研究近期和長遠的需求是非常必要的。

　　目前，國際上各綜合布線產品都只提出15年質量保證體系，并沒有提出多少年投資保證。為了保護建筑物投資者的利益，我們可采取 “總體規(guī)劃，分布實施，水平布線盡量一步到位”。主干線大多數都設置在建筑物弱電井，更換或擴充比較省事;水平布線是在建筑物的天花板內或管道里，施工費比初始投資的材料費高。如果更換水平布線，要損壞建筑結構，影響整體美觀。因此，我們在設計水平布線，盡量選用檔次較高的線纜及連接件，縮短布線周期。

　　二、綜合布線系統標準

　　智能化建筑己逐步發(fā)展成為一種產業(yè)，如同計算機、建筑一樣，也有標準規(guī)范[1-2]。

　　目前綜合布線系統標準一般為CECS92:97和美國電子工業(yè)協會、美國電信工業(yè)協會的EIA /TIA為綜合布線系統制定的一系列標準。這些標準主要有下列幾種：

　　1) EIA/TLA—568 民用建筑線纜標準;

　　2) EIA/TIA—569 民用建筑通信通道和空間標準;

　　3) EIA/TIA—××× 民用建筑中有關通信接地標準;

　　4) EIA/TIA—××× 民用建筑通信管理標準。

　　這些標準支持下列計算機網絡標準：

　　1) IEEE 8023 總線局域網絡標準;

　　2) IEEE 8025環(huán)形局域網絡標準;

　　3) FDDI 光纖分布數據接口高速網絡標準;

　　4) CDDI 銅線分布數據接口高速網絡標準;

　　5) ATM 異步傳輸模式。

　　我國已于1995年3月由中國工程建筑標準化協會批準了《建筑與建筑群綜合布線系統設計規(guī)范》，標志著綜合布線系統在我國也開始走向正規(guī)化、標準化。

　　三、綜合布線系統的設計等級

　　對于建筑物的綜合布線系統，一般分為3種不同的布線系統等級。分別是基本型、增強型和綜合型綜合布線系統[3]。

　　1.基本型綜合布線系統

　　基本型綜合布線系統方案，是一個經濟有效的布線方案。它支持語音或綜合型語音/數據產品，并能夠全面過渡到數據的異步傳輸或綜合型布線系統。它的基本配置：

　　(1)每一個工作區(qū)有1個信息插座;

　　(2)每一個工作區(qū)有一條水平布線(4對UTP)系統;

　　(3)完全采用110 A交叉連接硬件——與未來的附加設備兼容;

　　(4)每個工作區(qū)的干線電纜至少有2對雙絞線。

　　它的特性為：

　　(1)能夠支持所有語音和數據傳輸應用;

　　(2)支持#p#副標題#e#語音、綜合型語音/數據高速傳輸;

　　(3)便于維護人員維護、管理;

　　(4)能夠支持眾多廠家的產品設備和特殊信息的傳輸。

　　2.增強型綜合布線系統

　　增強型綜合布線系統不僅支持語音和數據的應用，還支持圖像、影像、影視、視頻會議等。它具有為增加功能提供發(fā)展的余地，并能夠利用接線板進行管理，它的基本配置：

　　(1)每個工作區(qū)有2個以上信息插座;

　　(2)每個信息插座均有水平布線(4對UTP)系統;

　　(3)具有110 A或110P交叉連接硬件;

　　(4)每個工作區(qū)的電纜至少有3對雙絞線。

　　它的特點為：

　　(1)每個工作區(qū)有2個信息插座，靈活方便、功能齊全;

　　(2)任何一個插座都可以提供語音和高速數據傳輸;

　　(3)便于管理與維護;

　　(4)能夠為眾多廠商提供服務環(huán)境的布線方案。

　　3.綜合型綜合布線系統

　　綜合型布線系統是將雙絞線和光纜納入建筑物布線的系統。它的基本配置：

　　(1)在建筑、建筑群的干線或水平布線子系統中配置62.5 μm的光纜;

　　(2)在每個工作區(qū)的電纜內配有2對雙絞線;

　　(3)每個工作區(qū)的電纜中應有3對雙絞線。

　　它的特點為：

　　(1)每個工作區(qū)有2個以上的信息插座，不僅靈活方便而且功能齊全;

　　(2)任何一個信息插座都可供語音和高速數據傳輸;

　　(3)客戶可以利用接線板進行管理;

　　(4)光纜的管理可以利用光纖連接器。

　　四、綜合布線系統的設計流程

　　在綜合布線系統設計開始時，首先要做好以下幾項工作[4-6]：

　　(1)評估和了解建筑物或建筑群內用戶的通信需求;

　　(2)評估和了解物業(yè)管理用戶對弱電系統設備布線的要求;

　　(3)了解弱電系統布線的水平與垂直通道、各設備機房位置等建筑環(huán)境;

　　(4)根據以上分析情況來決定采用適合本建筑物或建筑群的布線系統設計方案和布線介質及相關連接硬件;

　　(5)完成建筑中各個樓層面的平面布置圖和系統圖;

　　(6)根據所設計的布線系統列出主材料清單。

　　用流程圖形式表示綜合布線系統設計步驟如圖1所示。

 

　　4.綜合布線系統的結構組成與設計

　　綜合布線系統由六個子系統組成，包括工作區(qū)子系統、水平區(qū)子系統、管理間子系統、垂直干線子系統、設備間子系統及建筑群子系統(見圖2)。

　　1.工作區(qū)子系統

　　工作區(qū)子系統是一個可以獨立設置終端設備的區(qū)域。它包括水平配線系統的信息插座、連接信息插座和終端設備的跳線以及適配器。工作區(qū)的服務面積一般可按5~10m2估算，工作區(qū)內信息點的數量根據相應的設計等級要求設置。工作區(qū)的每個信息插座都應該支持電話機、數據終端、計算機及監(jiān)視器等終端設備[5]。

　　設計步驟：

　　(1)確定工作區(qū)域大小S(m2)

　　根據建筑平面圖計算使用面積S(m2)。

　　(2)確定進點構成N個(1，2，3 or 4)

　　要考慮到綜合布線系統的設計等級。設計等級分為基礎型和增強型，基礎型的每個工作區(qū)只有一個信息插座，增強型的每個工作區(qū)有2個或2個以上的信息插座。

　　(3)確定信息插座數量和位置

　　首先需確定單個工作區(qū)的面積大小P，一般來說，可以按每5～10m2設置1個進點即1個工作區(qū)，則插座的數量M=S*N/P。

　　(4)確定插座類型和相應的設備數量

　　插座分為嵌入式和表面安裝式兩種。我們可以根據實際情況，采用不同的安裝式樣來滿足不同的需要。通常新建筑物采用嵌入式插座;而現有的建筑物采用表面安裝插座。

　　2.水平區(qū)子系統

　　水平區(qū)子系統應由工作區(qū)用的信息插座，樓層分配線設備至信息插座的水平電纜、樓層配線設備和跳線等組成。一般情況，水平電纜應采用4對雙絞線電纜。在水平子系統有高速率應用的場合，應采用光纜，即光纖到桌面。水平子系統根據整個綜合布線系統的要求，應在二級交接間、交接間或設備間的配線設備上進行連接，以構成電話、數據、電視系統和監(jiān)視系統，并方便地進行管理。水平子系統的電纜長度應小于9#p#副標題#e#0m，在保證鏈路性能時，水平光纜距離可以適當加長。

　　設計步驟：

　　(1)確定配線間的數量和尺寸大小

　　配線間的數量和尺寸大小可根據表1確定：

　　

 

　　(2)配線間的位置

　　根據建筑平面圖確定配線間的位置。

　　(3)確定水平配線路由及敷設方式

　　按照施工圖來設計子系統走線方案，一般采用地板下管道布線方法。

　　(4)確定水平電纜的對數、類型

　　我國基本上采用北美的結構化布線策略,即使用雙絞線十光纖的混合布線方式。 雙絞線又分為屏蔽線與非屏蔽線兩種。

　　屏蔽系統是為了保證在有干擾環(huán)境下系統的傳輸性能。抗干擾性能包括兩個方面,即系統抵御外來電磁干擾的能力和系統本身向外發(fā)射電磁干擾的能力,對于后者,歐洲通過了電磁兼容性測試標準EMC規(guī)范。實現屏蔽的一般方法是在連接硬件外層包上金屬屏蔽層以濾除不必要的電磁波。現已有STP及S-STP兩種不同結構的屏蔽線供選擇。

　　屏蔽系統的屏蔽層應該接地。在頻率低于1MHz時,一點接地即可。當頻率高于1MHz時,EMC認為最好在多個位置接地。通常的做法是在每隔波長十分之一的長度處接地,且接地線的長度應小于波長的十二分之一。如果接地不良(接地電阻過大、攔地電位不均衡等),就會產生電勢差,這樣,將構成保證屏蔽系統性能的障礙和隱患。

　　值得注意的是，屏蔽電纜不能決定系統的整體EMC性能。屏蔽系統的整體性取決于系統中最弱的元器伯。如跳接面板、連接器信息口、設備等。因此,若屏蔽線在安裝過程中出現裂縫,則構成子屏蔽系統中最危險的環(huán)節(jié)。對雙絞線，在高速率應用場合采用光纜，一般使用多模光纜。

　　(5)確定電纜長度

　　根據下面公式計算每個樓層電纜總長度：

　　C=[0.55(L+S)+6]×n

　　其中，C為每樓層的電纜總長度;L為最遠的信息插座離配線間的距離;S為最近的信息插座離配線間的距離;n為每層樓信息插座數量。

　　3.管理間子系統

　　管理間子系統設置在樓層分配線設備的房間內。管理間子系統應由交接間的配線設備，輸入/輸出設備等組成，也可應用于設備間子系統中。管理間子系統應采用單點管理雙交接。交接場的結構取決于工作區(qū)、綜合布線系統規(guī)模和選用的硬件。在管理規(guī)模大、復雜、有二級交接間時，才設置雙點管理雙交接。在管理點，應根據應用環(huán)境用標記插入條來標出各個端接點。交接區(qū)應有良好的標記系統，如建筑物名稱、建筑物位置、區(qū)號、起始點和功能等標志。交接間和二級交接間的配線設備應采用色標區(qū)別各類用途的配線區(qū)。

　　(l)確定樓層配線架類別;

　　(2)確定樓層配線架容量;

　　(3)確定主配線架容量。

　　4.垂直干線子系統

　　垂直干線子系統由設備間的配線設備和跳線以及設備間至各樓層分配線間的連接電纜組成。在確定垂直子系統所需要的電纜總對數之前，必須確定電纜中話音和數據信號的共享原則。對于基本型，每個工作區(qū)可選定2對;對于增強型，每個工作區(qū)可選定3對雙絞線;對于綜合型，每個工作區(qū)可在基本型或增強型的基礎上增設光纜系統。如果設備間與計算機機房處于不同的地點，而且需要把語音電纜連至設備間，把數據電纜連至計算機機房，則應在設計中選取不同的干線電纜或干線電纜的不同部分來分別滿足不同路由語音和數據的需要。必要時，也可以采用光纜系統予以滿足。

　　設計步驟：

　　①確定子系統的規(guī)模

　　如果在給定樓層配線間所要服務的信息插座都在75 m范圍以內，可利用單干線子系統，超出該范圍可采用雙干線子系統或采用二極交接間。

　　②確定垂直干線通道

　　通常將配線間與垂直通道合用。

　　③確定樓層干線線纜類型及數量

　　④確定水平主干電纜路由

　　⑤確定每個樓層所需干線線纜長度及主干線纜總長

　　樓層線纜長度：(H+V)×115%+6(m) ，H為橫向干線線纜長度，V為垂直干線線纜長度。

　　5#p#副標題#e#.設備間子系統

　　設備間是在每一幢大樓的適當地點設置進線設備，進行網絡管理以及管理人員值班的場所。設備間子系統由綜合布線系統的建筑物進線設備、電話、數據、計算機等各種主機設備及其保安配線設備等組成。設備間內的所有進線終端設備應采用色標區(qū)別各類用途的配線區(qū)。設備間位置及大小應根據設備的數量、規(guī)模、最佳網絡中心等內容綜合考慮確定。

　　(1)確定位置

　　盡量布置在建筑物中間，遠離強振源和強噪聲源，避開強電磁場的干擾源，遠離有害氣體源以及腐蝕、易燃、易爆炸物等。

　　(2)確定使用面積

　　使用面積的確定有兩種方法:

　　，Sb為設備面積;

　　S=KA，A為設備間內設備總臺數，K為系數，取(4.5~5.5)m2/臺;

　　在這兩種方法中取大值，設備間最小使用面積不得小于20m2。

　　(3)確定建筑結構

　　設備間高度為：2.5～2.7 m，門為2 m×0.9 m

　　承重：A級 500kg/m2 B級 300g/m2

　　6.建筑群子系統

　　兩個以上建筑物的電話、數據、監(jiān)視系統組成一個建筑群綜合布線系統，其連接各建筑物之間的纜線和配線設備，組成建筑群子系統。建筑群子系統應采用地下管道敷設方式，管道內敷設的銅纜或光纜應遵循電話管道和入孔的各項設計規(guī)定。此外安裝時至少應預留1~2個備用管孔，以供擴充之用。建筑群子系統采用直埋溝內敷設時，如果在同一個溝內埋入了其他的圖像、監(jiān)控電纜，應設立明顯的共用標志。

　　設計步驟：

　　(1)確定建筑物的線纜入口位置;

　　(2)確定建筑群干線的類型;

　　(3)確定建筑群干線的路由及敷設方式;

　　(4)確定建筑群干線的線纜數量;

　　(5)確定建筑群主配線架的容量。

　　五、總　結

　　綜合布線系統的發(fā)展和智能建筑的興起是分不開的，它是智能建筑對布線需求的產物，必將隨著智能建筑的發(fā)展不斷完善自身。智能建筑物是建筑技術和現代高新技術發(fā)展的結晶，一方面現代建筑物面積越來越大，功能越來越復雜，是各種高新電子技術的匯合點，另一方面信息技術發(fā)展日新月異，設備技術更新快。在智能建筑物的綜合布線設計時一定要掌握規(guī)范，了解業(yè)主的使用要求,熟悉各種設備，并充分考慮未來的發(fā)展，只有這樣才能設計出合格的智能建筑物的綜合布線系統。

　　參考文獻：

　　[1] GB/T50311-2000.建筑與建筑群綜合布線系統工程設計規(guī)范.國家標準.

　　[2] GB/T50312-2000.建筑與建筑群綜合布線系統工程施工及驗收規(guī)范.國家標準.

　　[3] 張宏慶，張彥榮，王改正，等.智能建筑綜合布線技術[M].北京：中國建筑出版社2002.

　　[4] 史國中.綜合布線系統設計與實現[D].重慶：重慶大學.

　　[5] 計宏.論智能建筑綜合布線系統[J].陜西建筑，2007，(142)：4-7.

　　[6] 付玉強.綜合布線系統的理論分析與實現[D].錦州：遼寧工學院.