第三讲 综合布线系统与外界的配合
——本讲概述综合布线系统对房屋建筑、计算机网络系统、有线电视、闭路监视电视、建筑自动化系统和消防通信之间,在工程建设时,设计和施工方面的配合协调事宜。
——智能化建筑中都配备有各种公用设施(如水、气、电、通信和计算机系统等)和相应的设备(如建筑自动化的控制、显示和信号设备等),它们都是附属在建筑中的关键部分和基础设施,为建筑物的使用者服务,起到保证生产活动、居住生活和公共服务等正常进行的重要作用。如果没有这些关键部分和基础设施或虽有这些设施,但因工程质量低劣而无法正常运行,将会降低智能化建筑的使用价值。作为通信和计算机系统等基础设施的联系纽带——综合布线系统,它与房屋建筑、电视和楼字自动化系统及其它设施都有密切关系,它们存在于同一个整体内,既是相辅相成、彼此结合的统一体,又有各自独立的不同性质。因此,作为智能化建筑配套的基础设施——室内通信线路综合布线系统,在综合布线系统的工程设计和安装施工时,必须经常与房屋建筑和各种设施的设计及施工单位配合协调,采取统一考虑和妥善处理方式,及时解决问题,以保证达到智能化建筑正常发挥其智能化功能的目的综合布线系统外界配合的具体内容如下所述。
一、与土建设计和施工的配合
——由于综合布线系统所需的电缆竖井、设备间和交接间等设施,以及暗敷管道、线槽、洞孔等都与房屋建筑同时设计和施工,因为它们都属于长久性的房屋建筑中的组成部分,所以在综合布线系统工程设计和施工时,应紧密相互配合,切不可互相脱节或发生矛盾,避免造成不应有的损失或**难以弥补的后患,这些都关系到智能化建筑的主体功能和综合布线系统的服务质量。与土建设计和施工的配合有以下几个主要部分:
——1.通信线路引入房屋建筑部分
——综合布线系统都需对外连接,其通信线路的建筑方式应采用地下管道引入,以保证通信**可靠和便于今后维护管理(包括直埋电缆或直埋光缆穿管引入方式),具体配合的主要内容有:
——(1)综合布线系统通信线路的地下管道引入房屋建筑的路由和位置,应与房屋建筑设计单位协商决定。它是由房屋的建筑结构和平面布置、建筑物配线架的装设位置。与其它管线之间有元互相影响或矛盾等因素综合考虑的。如地下管道引入部分有可能承受房屋建筑的压力时,应建议在房屋建筑设计中改变技术方案或另选路由及位置,也可建议采用钢筋混凝土过梁或钢管等方式,以解决通信线路免受压力的问题。
——(2)引入管道的管孔数量或预留洞孔尺寸除满足正常使用需要外,应适当考虑备用量,以便今后发展,要求建筑设计中必须考虑。为了保证通信**和有利于维护管理,要求建筑设计和施工单位在引入管道或预留洞孔的四周,应作好防水和防潮等技术措施,以免污水和潮气进入房屋。为此,空闲的管道管孔或预留洞孔及其四周都应使用防水材料和水泥砂浆密封堵严。这部分施工应与房屋建筑施工同步进行,以保证工程的整体性,提高工程质量和施工效率。
——2.设备间部分
——建筑物配线架均设于专用设备间内,它是综合布线系统中的枢纽部分。为此,在设备间的有关设计和施工应注意以下几点:
——(1)在综合布线系统工程设计时,对于设备间的设置及其位置,可考虑与其它系统配套安装保安设备的房间合用,以节省房间面积和减少线路长度,但要求各个系统安装主机的房间在建筑设计中尽量相邻安排。如果是综合布线系统专用的设备间,要求建筑设计中将其位置尽量安排在邻近引入管道和电缆竖井(或上升管槽、上升房)处,以减少建筑中的管线长度,保证不超过综合布线系统规定的电缆或光缆*大距离。同时要求建筑设计中对通信线路路由选择要合理,如过多地经过走廊或过厅等公共场所或其它房间,不但会增加工程建设造价,也不利于安装施工和维护管理。
——(2)设备间的面积应根据能安装所有屋内通信线路设备的数量,规格尺寸和网络结构等因素综合考虑,并留有一定的人员操作和活动面积。根据实践经验,一般不应小于10m2。
——在设备间内不得有煤气管、上下水管等管线,以免对通信设备发生危害,在建筑设计中必须考虑上述要求。其它如光线、温度、相对湿度、防火和防尘要求以及交流电源等,都需向建筑设计单位提出建设标准的具体内容,以求满足通信需要,这些工艺要求在综合布线系统设计中都要考虑,并及时与建筑设计单位协商,以便配合。
——3.建筑物主干布线部分
——在智能化建筑中,综合布线系统的建筑物主干布线部分的缆线,从建筑物的低层向上垂直敷设到顶层,形成垂直的主干布线,一般采取在上升管路(槽道),电缆竖井和上升房等辅助设施中敷设或安装。在建筑设计时,对上升管路的数量(或槽道的尺寸)、电缆竖井和上升房的大小及防火等工艺要求,应与综合布线系统设计互相配合,共同研究确定。如综合布线系统的主干部分缆线利用其它管线竖井敷设时,应与电缆竖井合设的其它管线单位综合协商决定具体安装位置等事宜。
——4.楼层水平布线部分
——水平布线子系统在智能化建筑中是分布到各个楼层,几乎覆盖各个楼层的整个面积,它是综合布线系统中*为繁琐复杂但非常重要的支线部分,具有分布较广、涉及面宽、*临近用户等特点。因此,它与建筑设计和施工常有矛盾,必须协作配合,加强协调。它涉及楼层水平布线的管路或槽道的路由、管径和槽道规格、通信引出端的位置和数量、预留穿放缆线的洞孔尺寸大小以及各种具体安装方式等问题。此外,水平布线的敷设和楼层配线架及通信引出端的安装以及预留洞孔的尺寸,都要结合所选用的设备型号和缆线规格要求,互相吻合。建筑设计和施工时除必须按照建筑规范执行外,还要考虑通信专业标准的规定。做到既能满足目前用户通信需要,又为今后发展留有余地,具有一定的兼容性和灵活性,使水平布线子系统能适应今后的变化。
——智能化建筑内部装修标准较高时,尤其是重要的公用场所(如会议厅和会客室等),综合布线系统工程的施工时间和安装方法必须与建筑内部装修工程协调配合,以免在施工过程中互相影响和干扰,甚至发生彼此损坏装饰和设备。为此,在综合布线系统工程设计和施工的全过程,均应以智能化建筑的整体为本,主动配合协作,做到服从主体和顾全大局。
二、与计算机系统的配合
——在智能化建筑中因传输各种信息的需要,通信技术和计算机网络技术必须互相渗透和彼此融合,组成同一物理网,以满足客观需要和实现传输要求。因此,在综合布线系统工程设计和施工中,必须与计算机网络系统的策划单位密切配合。由于计算机网络系统技术较为复杂,具有内容独特、涉及面广等特点,详细内容见其专业书籍,这里仅就与综合布线系统工程的有关部分予以介绍。
——1.计算机网络体系和网络拓朴结构及数据传输速率
——(1)计算机的网络体系
——众所周知,计算机网络体系可分为局域网、广域网和城域网3种类型。它们在服务范围、网络结构和技术要求等方面虽有较大差别,但也有相同特点。广域网或城域网的形成都基于局域网之间互联,形成更大覆盖范围的网络,使网络结构复杂和技术功能增加。因此,在综合布线系统工程设计和施工过程中,必须以局域网为基本服务对象,同时重视局域网的网络拓扑结构、计算机的传输速率和用户需要等环节,选用配备相应等级的设备和缆线,以保证通信技术和计算机技术融合的网络系统正常运行。
——(2)网络拓扑结构
——计算机局域网的网络拓扑结构主要有星型、环型、总线型和混合型4种。在综合布线系统工程中*常用的是星型网络拓扑结构。如要将星型网络拓扑结构改变成环型或总线型的拓扑结构,可以在配线架上对电缆(或光缆)及应用设备进行适当连接,将原有网络由星型实现环型和总线型的网络拓扑结构,如图1所示。
——(3)计算机系统的数据传输速率
——在选用综合布线系统的类型时,对于需传送数据系统信息的场合,应考虑满足该系统的数据传输速率要求,在设备和部件的选型时,选用相应等级,以符合传输标准和有关规定。尤其是计算机网络系统的数据传输速率要求不一样,具体情况有所不同,在设计中必须慎重考虑,必要时应与计算机网络系统策划单位商讨决定。目前国内较常使用的计算机系统的数据传输速率见表1。
表1 计算机系统的传输速率要求
计算机型号和规程 | 传输速率要求(bit/s) | 计算机型号和规程 | 传输速率要求(bit/s) |
RS-22 | ≤20k | 10Base-T | 10M |
DCP | 100k | 16M Token Ring | 16M |
Star LAN 1 | 1M | TP-PMD/CDDI | 100M |
IBM 3270 | 1M~10M | 100 Base-T | 100M |
4M Token Ring | 4M | ATM | 155M/622M |
——2.计算机系统和通信系统的配合
——由于智能化建筑的建设规模、设备配置和具体情况有所不同,计算机系统和通信的配合也有差别。但一般有设备位置的设置,通信线路的配备与敷设等问题。
——(1)设备位置的设置
——在建设规模和建筑面积较小的智能化建筑中,智能化程度不高,计算机主机和用户电话交换机容量都较小时,计算机系统和通信系统设备可以考虑合设在同一个专用机房内,以节约建筑面积,减少缆线长度和便于维护管理。如有条件也可根据具体情况,分别在各自的专用机房中设置。在智能化程度较高的大型智能化建筑或建筑群体(包括智能化小区)中,由于综合布线系统的建设规模和服务范围均较大,应将计算机主机、用户电话交换机和其它自动控制设备(如大楼自动化等设备)分别设置在各自的专用机房,这样有利于分工负责维护管理。当计算机主机等设备拟采取分设时,为了便于利用已有综合布线系统的缆线和设备互相连接,要求建筑设计中宜尽量将其它系统的机房位置也邻近通信系统的主要机房(如安装建筑物配线架的设备间或用户电话交换机房),甚至可把与综合布线系统极为密切相关的硬件和设备(如计算机网络系统中的路由器等)放在通信系统的设备间或机房内,这样更便于连接和有利维护。
——(2)通信线路的配备
——计算机系统的网络需与外界联网时,必须配备对外传输信息的通信线路,其线路数量和设置方式应根据计算机系统网络对外业务流量和流向的多少来确定。在大型智能化建筑(包括高层智能化建筑)中计算机系统的通信线路可以自备专用或采取租用专线通道(即与通信系统的线路合用)方式。计算机系统每日对外的工作时间较长(如超过2h甚至更多)的数据链路宜设自备专用线路,也可经过技术经济比较后选用租用通道方式。专用通信线路宜采用双回路系统,也可采用自备专用通信线路和与通信系统合用线路互为备用的方式,以保证通信系统和计算机系统运行**可靠。当计算机系统每日对外的工作时间较短且业务流量较小时,一般可使用通信系统的交换链路传输信息,这时可考虑与通信系统的线路合用,以节省工程初次投资和日后维护费用。
——(3)通信线路的敷设要求
——在智能化建筑中通信和计算机两个系统采用联网的综合布线系统时,在通信线路敷设的设计中必须按通信技术和计算机技术的有关标准规定及具体要求考虑,以满足双方的需要。有关设计和施工部分具体细节将在以后的专门文章介绍。
三、与公用通信网的配合
——综合布线系统是设在智能化建筑中的基础设施,它与建筑主体成为密不可分的整体。但综合布线系统的本身功能是为智能化建筑对内或对外传输信息服务,因此,它必须与当地的公用通信网相连接。从通信网络的全程来看,综合布线系统是本地网用户线路*临近用户终端的末梢部分,且是极为重要的环节之一。根据原邮电部于1997年12月发布的YDN.061-1997《接入网技术体制》(暂行规定)中规定,从完整的接入网(又称用户接入网)物理参考模型来看(参见图2),综合布线系统是用户驻地网(CPN),在标准中规定CPN属于用户内部的设备,不在该标准的范围内。在图中灵活点(FP)和分配点(配线点)(DP)是用户线路中两个*重要的信号分路点,它大致相当于传统铜线用户线路的交接箱和分线盒。在实际应用和工程配置时,可以有各种不同程度的简化,*简单的是距离端局不远的用户可以直接与端局相连。
——从图2中可见,所谓接入网一般是指本地网端局电话交换机或RSU至CPN之间的部分。其中RT可以为数字环路载波系统(DLC)的远端复用器或集中器,其位置比较灵活,有时可设在FP或其它位置。图2中RSU和RT等设备可根据实际需要决定是否设置。
——在综合布线系统设计时,与公用通信网的连接方式,除结合本身网络结构和所用缆线等特点外,还需考虑当地公用通信网络结构。采用的缆线和设备以及工程范围(如单幢建筑或建筑群体)等因素,此外,须注意今后维护和业务管理的分界,以利于分工负责维修和管理。为此,具体连接方式的细节必须与当地公用通信网的单位进行协调配合,商讨决定较为合理的方案。
四、与其它系统的配合
——在智能化建筑中除通信和计算机系统外,主要还有有线电视系统(CATV)和民用闭路监视电视、大楼自动化控制系统和消防通信系统等。在综合布线系统设计中,必然会遇到与其它系统互相配合的问题。因此,必须充分了解和掌握其使用特点、技术功能和有关要求以及今后发展趋势等情况,以便选用技术先进、经济合理和切实可行的技术方案。
——1.与有线电视系统和民用闭路监视系统的配合
——在综合布线系统工程设计时,应按国家技术监督局和建设部联合发布的国家标准《有线电视系统工程技术规范》(GB50200-94)和《民用闭路监视电视系统工程技术规范》(GB 50198-94)中的有关规定执行。其中主要有以下几点必须配合协调。
——(1)关于传输媒质问题
——目前,有线电视系统和民用闭路监视电视系统所采用的传输媒质为75Ω阻抗的同轴电缆较多,当计算机的局域网的传输媒质也采用75Ω或50Ω的同轴电缆时,应注意它们的不同传输频宽和阻抗匹配,予以考虑配合。此外,还应注意根据它们图像信号传输方式和传输距离的不同,采取不同的技术措施或加装设备。如统一采用光缆,应考虑光电器件和相应设备必须符合经济实用和切实可行的原则。
——(2)关于传输线路的敷设问题
——在综合布线系统工程设计和施工中,如有线电视系统和民用闭路监视电视系统中所用电缆和光缆与通信系统基本相同,可根据通信线路设计和施工的标准办理。在智能化建筑中的线路均应采用暗管敷设方式,与其它管线之间的间距应按通信线路的要求考虑;如上述两个电视系统的缆线单独设置,与综合布线系统的缆线平行或交叉敷设时,其间距均不得小于0.1m。综合布线系统工程中与上述两个电视系统的配合,主要是传输媒质的线路部分,两个系统的设备配置和设置要求等均属于该系统的专业范围。总之,在互相配合协调时,应同时执行综合布线系统和两个电视系统的有关标准中规定的要求,尽量做到统一和融合,适当考虑各个系统的特殊性和不同点。
——2.与建筑自动化系统的配合
——建筑自动化系统(BA或BAS系统)是将智能化建筑或建筑群体(如智能化小区或智能化社区)内的电力、供水、空调、保安和运输等系统的设备运行和能源使用等情况,实行集中监控、自动监测和科学管理的高度智能化的综合管理系统,它是智能化建筑的重要功能部分。建筑自动化系统的各种设备均由所属系统考虑,它们的传输信息的线路可由综合布线系统统一规划和通盘考虑,如纳入综合布线系统工程设计和施工中,一般应注意以下几点:
——(1)关于纳入综合布线系统的技术方案
——智能化建筑中的建筑自动化系统,其线路常用于传输控制、监测和显示等低压信号(低压信号主要指各种控制、监测、信号显示或音响报警等24V以下直流信号)。为了解决智能化建筑因控制设备和信号装置的分设且远距离传输低压信号等问题,采取利用综合布线系统中的缆线进行传送,这种技术方案能使建筑内部线路品种和数量大为减少,且简化网络结构,既能降低工程建设造价和日常维护费用,又有利于施工安装和管理工作。在统一考虑纳入综合布线系统的技术方案时,应注意:
——①建筑自动化系统品种类型较多,有星型、环型和总线型等不同的网络拓扑结构,其终端设备使用性质各不相同,且它们的装设位置也极为分散。而综合布线系统的网络拓扑结构为星型,各种缆线子系统的分布也不能完全与各个系统互相吻合。因此,在综合布线系统设计中,不可过于强求全程综合,而应结合实际情况有条件地将具体部分线路段落纳入综合布线系统中。
——②低压信号不包括24V火灾报警、消防联防等直流信号。按照国家标准规定要求火灾报警和消
防专用的信号控制传输线路应单独设置,不得与建筑自动化系统的低压信号线路合用。因此,在综合布线系统中这些线路也不应纳入。
——③建筑自动化系统如在传输信号过程时,有可能产生电缆线路短路、过压或过流等问题,必须采取相应的保护措施,不应因线路障碍或处理不当,将交直流高电压或高电流引入综合布线系统而损坏通信设备,造成更大的事故。
——(2)关于建筑自动化系统传输信号线路的选用
——由于建筑自动化系统中包含有各种设备,其控制、监测的信号和要求及位置有所不同,应根据它们的数据或信号的传输速率、客观环境、设备特点和工程费用等来选择相应的缆线,通常选用的缆线品种与综合布线系统所用相同或类似,主要有对绞线对称电缆、同轴电缆和光缆等。在智能化建筑内若线路的段落不长时,宜优先选用对绞线对称电缆;如经过屋外敷设时,宜采用同轴电缆或对称电缆;当周围环境的电磁干扰特强或因传输需要,经技术经济比较后采用光缆合理时,也可采用光缆。
——3.关于消防通信系统问题
——消防通信是一个关系到国家财产和人身**的重要设施。我国早在国家标准《火灾自动报警系统设计规范》(GBJ116-88)和国家标准《火灾自动报警系统施工验收规范》(GBJ 50166-92)都对消防通信系统提出以下原则要求:
——(1)在智能化建筑中专用的消防通信应为独立的火警电话通信系统,不得与其它通信系统合用。所以综合布线系统中不应包含有消防通信系统的布线部分,但须综合考虑它们可作为互相备用的通信系统,以保证通信运行**可靠。
——(2)按照规范要求,在智能化建筑中必须设置对讲电话或对讲录音电话。在综合布线系统中一般不设对讲电话的通信线路,但在具体布线设计中,可考虑能临时连成通路(在各个配线架上跳接连成通道),以供对讲电话临时急用的备用线路。
——(3)智能化建筑的消防控制室内应设置向当地公安消防部门直接报警的外线电话。其通信线路可以通过综合布线系统与公用通信网连接,也可以设专线直接与公用通信网连接。如有条件,应两者兼有为好。
——(4)消防通信系统的传输线路一般不与综合布线系统合设,但有时为了保证消防工作正常进行或特殊要求,在综合布线系统的某些段落适当考虑互相结合,设有备用通路。为此对于消防通信的传输线路技术要求也需要了解和掌握,以便设计时选用相应型号和规格的缆线。
——纵然有些与通信线路的有关标准要求相似时,也必须严格遵循防火规定。
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