某大楼综合布线系统设计

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  [摘 要]综合布线系统是大楼智能化的基础,基于这一前提,文章从综合布线系统结构设计,设备选型及系统环境条件作了详尽阐述。[关键词]综合布线系统;单模光纤;双绞线;信号
  中图分类号:F407 文献标识号:A 文章编号:2306-1499(2014)08-0030-03
  1.综合布线系统概述
  本大楼综合布线系统为一套完善可靠的支持语音、数据、多媒体传输的开放式的结构作为通讯自动化系统和办公自动化系统的支持平台,满足通信和办公自动化的需求。本系统能支持综合信息(语音、数据、多媒体)传输和连接,实现多种设备配线的兼容,支持所有的数据处理(计算机)的供应商的产品,支持各种计算机网络的高速和低速的数据通信,可以传输所有标准的模拟和数字的语音信号。完全能承担与外部的信息通信网络相连。
  1.1大楼概况
  本项目位于上海徐汇区,总建筑面积约3万m2,由南厂房、北厂房、综合楼、业务楼四栋单体建筑及公共区域组成一个综合性建材创意园区,实现展示区、大中型商铺、休闲、商务快餐、设计中心、及办公区域多种功能商业广场。
  该项目结构化布线系统将能支持楼内的话音和数据系统,实现局域网和广域网资源共享,同时要考虑方案的经济性,使整个方案达到较高的性价比。根据建筑布置设计要求,数据主配线间和语音主配线间(中心机房)设在北厂房二楼,在每楼层弱电间设置小型配线间。
  1.2系统设系计原则
  按照该项目综合布线系统需求,本着一切从用户出发的原则,根据对本工程的深入理解,采用水平六类的配置方案,遵循下列原则:
  ⑴采用先进、成熟及实用的技术。
  ⑵系统应具有集中统一的管理能力,为公司的管理提供方便。
  ⑶系统具有开放性、可扩性、兼容性和灵活性。
  ⑷系统中具有安全性、可靠性、容错性。
  ⑸系统的设计和产品的选择应力求国际化、标准化、规范化。
  ⑹合理的性能价格比。
  ⑺保证科学严谨的施工过程。
  2.综合布线系统
  2.1系统方案设计
  本工程综合布线系统由五个子系统组成,系统组成如图1所示。
  2.1.1工作区子系统
  工作区子系统的信息插座延伸到工作站终端设备处的连接电缆及适配器组成,其示意图如图2所示。
  工作区子系统的设计,主要包括信息点数、信息模块的类型,面板类型及信息插座至终端接头类型等组成。
  综合布线系统信息点的类型分为语音点、铜缆数据点和光纤数据点三种类型。根据该项目布线系统需求分析,并结合国际布线标准的设计指南,考虑每个商铺不超过100m2设置一个数据点、一个语音点,超过100m2的增加一对点位,公共区域强电插座点附近考虑信息点。所有信息点都配备了六类的模块和面板。
  为了保证通用性和可互换性,本设计全部采用了RJ45模块作为信息模块,当一条线路的临时故障,可以立即将其它线路调整过来,确保重要的线路能够立即恢运行复;为了保证计算机网络系统的正常运转,所有信息插口都是一个标准的RJ45信息插口,可以支持千兆计算机网络和千兆计算机网络的信息传输。
  不同型号的计算机和终端可以通过RJ45标准跳线方便地连接到电脑信息插座上,电话线用的RJ11-6P插头可以直接插入RJ45插座内。如果某间房间内需要的电话数量超过所提供的语音信息点数,可以使用RJ45转2×RJ11转换器,将1个RJ45插座转换成2个RJ11插座,这样可以使语音点数的量加倍,最多时,可使用RJ45语音插座支持4台普通电话。
  以上的模块将安装在各种面板上,在本项目中,所用的信息插座大多为为墙面型(使用86型底盒),一般安装在墙壁或办公隔断上。也可以根据实际情况,将它安装在家具屏风上或地面插座盒内。RJ45埋入式信息插座与其旁边电源插座应保持20cm的距离,信息插座和电源插座的低边沿线距地板水平面30cm。如图3所示。在面板的标签窗上,装有有机玻璃条,可以安装自己打印的面板纸,以确保造型美观。
  2.1.2水平子系统
  水平子系统亦称为配线子系统,是将干线子系统线路延伸到用户工作区,由工作区的信息插座、信息插座至楼层配线设备的配线电缆或光缆、楼层配电设备和跳线等组,系统图示意如图4所示。
  水平系统的设计,主要包括水平线缆路由的选择、线缆走线方式、线缆类型的选择。
  本工程水平线缆路由如图5所示,首先确定平面布置上的竖井位置和数量,水平线缆的路由是从竖井至信息出口,在走廊的吊顶上安装金属线槽,进入房间时,从线槽引出金属管以埋入方式由墙壁而下到各个信息点。
  水平電缆由各楼层配线间至各个工作区之间的双绞线电缆构成,所有的水平电缆全部采用6类非屏蔽双绞线,这些双绞线可以用于所有的数据点和语音点。
  为了提高双绞线的工程性能,水平双绞线采用了紧套型的外护套结构,即外护套紧密地附着在8芯双绞线外,它可在线缆开断后有效地保持线对之间的绞距,进而确保了双绞线的性能指标。由于双绞线在开断后必然会引起断口旁的双绞线从原有的绞距松开,造成绞距变化,因此采用紧套型水平双绞线能够非常好的保持双绞线原有的性能指标。
  根据现行的布线要求和实施经验,本次采用的水平双绞线为阻燃型,它符合美国UL标准,可以达到在万一遇到火灾时火势不会蔓延的目标,使人员容易逃生、火势不易扩大。本次设计使用的双绞线均印有米标,因此在施工时很容易知道所剩线缆的数量,一方面可以避免做无用功,另一方面为最大限度减少用量。
  2.1.3干线子系统
  干线子系统设备间的建筑物配线设备和跳线以及设备间至楼层交接间的干线电缆组成。干线电缆采用大对数铜缆及光缆。本工程中,用于语音通信的主干线线缆采用六类大对数UTP线缆,用于数据通信的主干线缆采用室内多模光纤。主干线缆的路由从建筑物设备至竖井,采用金属线槽水平敷设,进入竖井后,在金属线槽中垂直敷设。   2.1.4设备间子系统
  设备子系统(主配线间)由设备间中的电缆、连接器和相关支撑硬件组成,它把公共系统设备的各种不同设备互连起来。该子系统将中继线交叉连接处和布线交叉处与公共系统设备(如PBX)连接起来。其示意图如图6所示。
  语音及数据的主设备间子系统位于北厂房的二层弱电机房内,经过大对数电缆和光缆连接到各系统主机系统。主设备间管理设备全部采用进机房主机柜安装,机柜为19英寸标准,并配有网络设备专用配电电源及风扇,可将设备间网络设备一同放置其中。此种安装模式具有整齐美观、可靠性高、防尘、保密性好、安装规范、并具有一定的屏蔽作用等优点。
  2.1.5管理子系统
  管理子系统对设备间、交接间和工作区的配线设备、线缆、信息插座等设施按一定的模式进行识别和记录。本工程中综合布线电缆、光缆、配线设备、端接点、安装通道和安装空间均给出为惟一的标志。标志中包括名称、颜色、编号、字符串或其他组合。
  由于用户区配线架采用了标准的布线结构,各种配线面板的数量均可根据实际需要任意添加,因此本设计方案具有非常好的可扩充性。
  所有的信息点均通过一定的编号规则(该规则将根据布线标准、用户想法,并参考以往的经验构成)和颜色规则,以方便用户的使用。面板和配线架上的面板纸均可更换,因此可随着信息点性质的变化,随时调整面板纸上的标识。
  3.控制中心
  3.1供电电源系统
  控制中心综合布线系统供电系统采用双路切换电源和UPS供电,保证整个综合布线系统稳定可靠供电。
  3.1.1主要技术指标
  具有市电故障告警、电池状态、旁路、超载、公共报警等无源结点。
  3.1.2工作方式
  完全在线工作方式,并联冗余工作方式。设备具有本地和远程监控功能,接口为RS232、RS485/RS422。
  3.1.3UPS电源系统配置说明
  在系统需求比较明确和进行细化设计后计算UPS的量容。
  3.2防雷与接地系统
  3.2.1防雷系统设计方案
  设计前提是将该建筑作二级防雷建筑物看待。现代防雷技术是采用综合治理、层层设防、立体防御、系统保护的原则。一个有效的防雷系统,必须包括四部分:直击雷保护;暂态浪涌电压抑制;一点接地网络;磁屏蔽措施。四者缺一不可,而正确的连接和接地是其中最关键的因素。
  3.2.2保護接地设计方案
  在0级保护区即大楼外部作无源保护,主要有避雷针(网、线、带)和接地装置(接地线、地极)。保护原理:当雷云放电接近地面时,它使地面电场发生畸变。在避雷针(线)顶部,形成局间电场强度畸变,以影响雷电先导放电的发展方向,引导雷电向避雷针(线)放电,再通过接地引下线、接地装置将雷电流引入大地,从而使被保护物免受雷击。这是人们长期实践证明的有效的防直击雷的方法。然而,以往一般认为用避雷针架空得越高越好(一般只按45度角考虑),且使用被动放电式避雷针,其反应速度差,保护的范围小以及导通量小。根据现代化发展的要求,避雷针应选择提前放电主动式的防雷装置,并且应该从30度、45度、60度等不同角度考虑安装,以做到对各种雷击的防护,增大保护范围以及增加导通量。
  3.3机房要求
  3.3.1机房对土建方面的要求
  地面负荷:主机房不小于450kb/m2。
  主机房地面敷设防静电活动地板,活动地板高度250mm。活动地板应符合国标(计算机房用活动地板技术条件),活动地板下地面采用不起尘,不易积灰,易于清洁的材料(地表面水泥用高标号,地表面水泥打磨后上保护漆)。
  主机房吊顶用不起灰材料,吊顶要进行防水处理,净空在2.6m左右。
  所有装饰材料采用难燃材料或非燃材料。考虑到主机房的隔噪声问题,主机室与其它房间之间须连同活动地板下,吊顶上一起隔断。
  主机房建议采用不锈钢或铝合金型材玻璃隔断。
  墙面建议采用铝塑板,须有防静电的措施。
  机房门尺寸应保证设备运输方便;建筑入口至机房应设不小于1.5m宽的主通道。
  3.3.2机房对环境方面的要求
  主机房夏季23±2℃,冬季20±2℃,相对湿度45%~65%,温度变化率≤5℃/h并不结露。电子阅览室温度15~30℃,相对湿度40%~70%,温度变化率≤10℃/h并不结露。
  主机房内空气含尘浓度,静态条件下,每升空气中大于或等于0.5um尘粒数,应少于18000粒。
  主机房内磁场干扰不应大于800A/m。在主机停机条件下,主机房内垂直及水平振动速度值,不大于500mm/s2。无线电干扰0.15-1000MHZ频率,场强不大于120dB(μV)。主机房内噪声,计算机系统停机时,应小于68dB。
  3.3.3机房对电气方面的要求
  用电负荷等级及供电要求按(供配电系统设计规范)执行。
  供电质量按A级质量考虑。
  主机房照明:离地0.8m处,照度要求为500lx,无眩光。照明用需双路切换电源,各室内设应急照明,照度为一般照度的1/10。设疏散照明及安全出口标志灯,照度大于0.5lx。
  主机房设置接地铜排,接至大楼的主干接地铜排,接地电阻<1Ω。
  UPS主机房放置UPS电源系统。
  3.3.4给排水方面要求
  与各室无关的给排水管道请勿穿过各室。如有给排水管道,应暗敷并请采取防漏密封措施。管道如有保温层的请用难燃或不燃材料。如有地漏,地漏下加水封装置,并有防止水封损坏的措施。
  3.3.5其他要求
  设立火灾自动报警系统,并应符合《火灾报警系统设计规范》,配置空气呼吸器或氧气呼吸器和灭火器。应有防鼠和防虫措施。   4.布线环境实施
  4.1管理间电源配置
  每个管理间内需配备220V电源插座,并进行简单装修,配备维护照明,鉴于管理间网络设备昂贵,且直接关系到整个网络的可靠性,建议管理间内电源由主机房采用独立回路统一供电,每层管理间负荷按400W核算。
  4.2信息插座安装
  建议信息座采用墙面暗装方式,由管理间经走廊吊顶内线槽引至办公区,沿墙内预埋管线引下,至相应信息座位置做接线盒,标准接线盒在距地30cm处,接线盒采用英制86系列标准,安装孔距60.3mm信息插座附近应配备220V电源插座,电源座与信息座之间安装距离不应小于20cm。
  4.3管理间布置方案
  对于管理间内跳线架的安装方式有两种方式供参考;若管理间内装修较好,封闭防尘完善可采用壁挂式安装方式,跳线架明装在墙壁上,该方式的优点是节省投资,但容易积尘,视觉效果差。建议采用柜装式跳线架,该方式将线架装于19英寸標准机柜内,每层的配线间建议用13英寸的标准机柜,网络设备及跳线架可装于同一机柜内,既可以良好的防尘又比明装式安全,视觉效果良好。
  4.4布线系统管槽
  尽管本系统所选器件具有良好的物理电气特性,为最大限度的提高系统可靠性建议采用金属管槽,线槽采用全封闭式镀锌金属槽,钢管采用成套的镀新薄壁金属管,可大大减少布线阻力,避免布线过程中损伤线缆。
  5.结论
  按照本项目系统先进性的需求,整个系统由工作区、水平子系统、垂直子系统、设备间子系统和管理子系统组成,使用的主要布线材料包括主干光纤、大对数电缆、非屏蔽双绞线、配线架、信息插座模块、面板、插座、尾纤、跳线等等。语音主干采用100对大对数电缆,数据主干采用室内6芯光缆(50/125微米)。
  参考文献
  [1]智能建筑设计标准,GB/50314-2000.
  [2]建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范,GB/T50311-2000.
  [3]建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范,GB/T50312-2000.
  [4]智能建筑施工及验收规范,上海市工程建设规范DG/TJ08-601-2001.
  [5]供配电系统设计规范,GB50052-95.
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