淺談工程設(shè)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(shè)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(jié)合當(dāng)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(shè)計當(dāng)中遇到的一些難點以及筆者自己的認(rèn)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(shù)對建筑物內(nèi)的電力、空調(diào)、照明、防火防盜等進(jìn)行綜合控制，其具有綜合管理自動化、遠(yuǎn)程通訊、辦公自動化三種主要功能。在進(jìn)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(jìn)行有著重要的影響。因此，加強綜合布線設(shè)計及施工，對于智能建筑有著重要的意義。

一、綜合布線的設(shè)計原則

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

1.技術(shù)先進(jìn)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(luò)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(wù)。

2.可靠性

在設(shè)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)，并支持所有的通信協(xié)議。這種開放性的特點使得設(shè)備的更換或網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化都不會導(dǎo)致綜合布線系統(tǒng)的重新鋪設(shè)，只需進(jìn)行簡單的跳線管理即可。滿足最新、最高的布線系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)（如國家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T50314-2006、GB/T50311-2000、GB/T50312-2000；國際標(biāo)準(zhǔn)：ISO/IEC 11801；歐洲標(biāo)準(zhǔn)：EN50173等），滿足目前最新的6類技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

4.靈活性

采用星型物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，為了適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可以在管理間進(jìn)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(jié)構(gòu)，靈活實現(xiàn)不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)；當(dāng)終端設(shè)備位置需要改變時，除了進(jìn)行跳線管理外，不需要進(jìn)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(yīng)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(yīng)用類型設(shè)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(jié)構(gòu)，可使任何一個子系統(tǒng)獨立地進(jìn)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(shè)備連接到信息插座之間的設(shè)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(shè)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(yīng)有光纖跳線架和光纖跳線。當(dāng)終端設(shè)備位置或局域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)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(yīng)網(wǎng)絡(luò)上的作用。

4.干線（Backbone）子系統(tǒng)

通常它是由單體建筑設(shè)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(shè)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(shè)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(luò)設(shè)備。該子系統(tǒng)是由設(shè)備間中的電纜、連接跳線架及相關(guān)支撐硬件、防雷電保護(hù)裝置等構(gòu)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(dāng)與否，直接影響到將來信息系統(tǒng)的正常運行及維護(hù)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(shè)的室外電纜和光纜互聯(lián)起來。此外，它還需設(shè)有防止電纜的浪涌電壓進(jìn)入建筑物的電氣保護(hù)裝置。

三、工程設(shè)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(jìn)行水平布線，有著極大的關(guān)系。信息點的數(shù)量確定，有以下幾個步驟：（1）從建設(shè)方處獲取建筑平面圖；（2）分析用戶需要；（3）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)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(shè)方的要求。

2.水平布線設(shè)計三種方案的比較

水平布線采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，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(shè)計人在考慮水平布線設(shè)計時，要根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)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(fēng)管、強電管、槽等，往往要遇到一些矛盾，所以，設(shè)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(yù)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(shè)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(fù)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(yù)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(rèn)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(yù)定的計劃進(jìn)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(shè)計中傳輸介質(zhì)的選用

綜合布線設(shè)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(shè)計和電纜可敷設(shè)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?biāo)。根據(jù)美國EIA/TIA568標(biāo)準(zhǔn)和ISO/IEC11180標(biāo)準(zhǔn)，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(jié)構(gòu)回生路損耗不大于16dB。由此可看出，為了適應(yīng)高速率傳輸，除銅導(dǎo)體的質(zhì)量和銅導(dǎo)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(yán)格外，綜合布線設(shè)計時，也必須充分給予考慮。

在綜合布線設(shè)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(rèn)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(xì)小，節(jié)省空間。（3）平衡傳輸，避免外界干擾。（4）將串?dāng)_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(jié)構(gòu)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(yīng)的安裝技術(shù)。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(dá)155M/bit/s），并且使用距離可達(dá)幾百米，但在進(jìn)行一幢大樓內(nèi)的綜合布線設(shè)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(yīng)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(shè)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(jìn)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(shè)計中，室內(nèi)光纜的技術(shù)要求主要考慮以下幾點：（1）室內(nèi)光纜的芯數(shù)設(shè)計應(yīng)考慮與其連接的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，確定光纜的芯數(shù)。（2）根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)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(hù)套易剝離，結(jié)構(gòu)尺寸較小，易于進(jìn)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(zhuǎn)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(hù)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

A

1673-0046（2010）4-0158-02