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弱电设计内容

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弱  电

对智能建筑的理解和体会：

智能建筑就是要使建筑具有感觉，并能根据这个感觉做出一系列反应和动作（联动控制）。

智能建筑可以比作一个人，建筑物的结构――人的骨骼；建筑――人的身材、体态、风格（高矮、胖瘦、何国何地人等），装修相当于人的肌肤（外形是否美观）；工艺（建筑物的使用性质）――人的职业；给排水――消化系统；暖通――呼吸系统；电气――血液循环系统（变电站相当于人的心脏）；弱电――神经系统，包括大脑（通信中心与监控中心）和视觉神经――摄像机（眼睛）、听觉/嗅觉/触觉神经――各种传感器（相当于耳朵、鼻子等）。

一个健康的人缺一不可，一个现代化的建筑也是缺一不可。

但其他各系统发展得比较早，比较成熟了，仅神经系统近几年方才得到突飞猛进的发展，引起了众人瞩目。

弱电设计内容；

1.    火灾自动报警系统；

2.    安全技术防范系统（入侵报警；视频安防监控；出入口控制；电子巡查；停车库（场）管理；住宅小区安防）；

3.    有线电视和卫星电视；

4.    广播、扩声与会议系统；

5.    呼叫信号及信息显示；

6.    计算机网络系统；

7.    通信网络系统；

8.    综合布线系统；

9.    楼宇自动化系统。

设计依据：

《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008

      《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-1998

《综合布线系统工程设计规范》GB50311-2007

      《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006

      《安全防范工程技术规范》GB50348-2004

      《厅堂扩声系统设计规范》GB50371-2006

      《入侵报警系统工程设计规范》GB50394-2007

      《视频安防监控系统工程设计规范》GB50395-2007

《出入口控制系统工程设计规范》GB50396-2007

一.公建弱电的设计

（一）综合布线系统

1.智能建筑的基本概念

所谓智能建筑，就好象给传统建筑加上“聪敏”的头脑和“灵敏”的神经系统。

它的“智能”体现在：

①建筑物能“知道”建筑内所发生的一切情况；②建筑物能迅速的“响应”用户的各种要求；③建筑物能“确定”最有效的方式，为用户提供方便、舒适和富有创造力的环境。

对于办公大楼，为实现上述智能要求，必须有3A的自动化功能和设备，亦即：

办公自动化（OA）、通讯自动化（CA）和楼宇自动化（BA）。

【有人称5A，即把BA细分出：

消防自动化（FA）；安防自动化（SA）】

1.1办公自动化（OfficeAutomation）

OA的主要功能：

⑴由局域网（LAN）联接的计算机网络系统，使用户每人只用一台工作站或终端个人电脑，便可完成所有的业务工作。

⑵通过电脑网络和电子数据交换技术（EDI），实现业务处理和文件传递的无纸化、自动化，传统办公室里层叠的文件资料柜代之以光盘储存器。

⑶通过数据库、专家系统、综合设计系统、电子出版系统、可视图文信息系统等实现信息资源的共享，提高业务处理效率，进而优化工作成果。

1.2通信自动化（CommunicationAutomation）

CA系统是以大楼数字专用交换机（DPBX）为中心，在楼内联接程控电话系统、电视会议系统、无线寻呼系统和多媒体声像服务系统，对外侧与公用电话网、广域网（WAN）或城域网（MAN）以及卫星通讯系统相联，实现大楼内外便捷的话音、数据和图像的通讯。

1.3楼宇自动化（BuildingAutomation）

BA系统的核心是一个分布式的计算机控制系统。

它把智能大楼内部大量分散的电力、照明、空调、给排水、电梯、自动扶梯、防火、安保等设备系统，通过各系统的检测、监视和自动控制，再由中央计算机控制实施测量、监控、管理和协调，以达到节约能源、人力和物力以高效、安全、可靠的目的。

BA系统的主要内容包括：

照明管理系统、空调卫生系统、电梯和停车库管理系统、消防系统、安全防范系统、物业管理系统等。

1.4智能建筑与综合布线系统的关系

为了将智能建筑的3A系统有机地连接起来，可以使用综合布线系统（PremisesDistributionSystem,简称PDS）来实现。

综合布线系统（PDS）是利用双绞线和光缆为传输介质，采用一套高质量的标准配件，以模块化组合方式，把语音、数据、图像信号等的布线，综合在一套标准、灵活、开放的布线系统里。

综合布线系统能支持计算机、通信及电子设备的多种应用。

在智能建筑中，配置综合布线系统，犹如为智能建筑建立高速、大容量的信息传输平台，为建筑智能化提供了快速信息通道。

综合布线系统对支持计算机通信和电话通信，显示出明显的优越性。

所有设备的开通及更改均不需要改变系统布线，只需增减相应的网络设备以及进行必要的跳线管理即可。

从理论上讲，综合布线系统几乎包容了全部弱电系统的布线，但在实际上，或者说在技术上和成本上，现有的综合布线产品在支持某些弱电系统时还存在一些问题，还不能代替所有传统的弱电布线。

例如，对共用天线电视（CATV）系统、公共广播（PA）系统、火灾报警及联动控制系统（FA）等，都有技术上的问题。

对于闭路电视监控系统（CCTV）等，因每个监视点都需加适配器，在成本上也有问题。

因此，对于综合布线系统要因地制宜，综合考虑。

2.综合布线系统的特点和组成

2.1综合布线系统的特点：

⑴兼容性（把性质不同的信号综合到一套标准的布线系统中）

⑵开放性（对所有通信协议是开放的，能支持任何厂家的任意网络产品）

⑶灵活性（在任意信息点上，能够连接不同类型的设备）

⑷模块化（除了缆线外，其余所有的插件都是积木式的标准件，便于使用）

⑸扩充性（为了将来技术的更新和需求，很容易将设备扩充进去）

⑹经济性（能降低用户重新布局或设备搬迁变更费用。

并且维护费用低）

2.2综合布线系统的组成：

⑴工作区子系统

各个办公室内终端设备连接到信息插座之间的设备组成，包括信息插座、连接软线、适配器等。

⑵配线（水平）子系统

水平子系统是布置在同一楼层上，一端接在信息插座上，另一端接在层配线间的跳线架上，它的功能是将干线子系统延伸到用户工作区。

水平子系统主要采用4对非屏蔽双绞线（UTP）,它能支持大多数现代通信设备，在某些要求宽带传输时，可采用“光钎到桌面”的方案。

⑶干线子系统

它是由主设备间（如计算机房、程控交换机房）至各层管理间，采用大对数的电缆馈线或光缆，两端分别接在设备间和管理间的跳线架上，为建筑物提供干线电缆路由。

⑷管理间子系统

它是干线子系统和水平子系统的桥梁，同时又可为同层组网提供条件。

（包括双绞跳线架、跳线及光钎跳线架和光钎跳线）

⑸设备间子系统

它是采用卡接式配线架连接主机和网络设备。

该子系统是由设备间中的电缆、连接跳线架及相关支撑硬件、防雷电保护装置等构成。

⑹建筑群子系统

它是将多个建筑物的数据通信信号连接成一体的布线系统，它可采用架空或地下电缆管道（或直埋）敷设的室外电缆和光缆互联起来。

此外它还须设有防止电缆的浪涌电压进入建筑物的电气保护装置。

3.综合布线系统的设计

3.1综合布线系统各段缆线的长度划分应符合下列规定

3.2工作区

每一个工作区信息插座数量不宜小于2个，并满足各种业务的需要。

工作区的信息插座模块应支持不同的终端设备接入，每一个8位模块通用插座连接1根4对对绞电缆；每一个双工或2个单工光纤连接器件及适配器连接1根2芯光缆。

3.3配线子系统

配线子系统线缆应采用非屏蔽或屏蔽4对双绞电缆（UTP）,在需要时也可以采用室内多模或单模光缆。

3.4干线子系统（规范4.3.5）

主干电缆和光缆所需的容量要求及配置应符合以下规定：

⑴对语音业务，大对数主干电缆的对数应按每一个电话8位模块通用插座配置1对线，并在总需求线对的基础上至少预留约10％的备用线对。

  ⑵对数据业务应以集线器（HUB）或交换机（SW）群（按4个HUB或SW组成1群）；或以每个HUB或SW设备设置1个主干端口配置。

每1群网络设备或

每4个网络设备宜考虑1个备份端口。

主干端口为电端口时，应按4对线容量，为光端口时则按2芯光纤容量配置。

3.5缆线及传输设备的选型

⑴多模光缆：

建筑物内综合布线系统及中短距离（传输距离小于2000米）的计算机局域网络。

⑵单模光缆：

用于公用电话网和数据网长距离传输（传输距离大于2000米）。

⑶光缆的规格：

光缆的光纤数有2芯、4芯、6芯、8芯、12芯、16芯、18芯、24芯、36芯、48芯、72芯、84芯、96芯等。

2芯光纤缆可带2~3百个信息点，6芯可带4个网络设备。

⑷电缆的规格：

25对、50对、75对、100对、150对、200对、300对、400对、600对、900对、1200对、1500对、1800对等。

⑸集线器（HUB）的端口数量种类有：

8端口、12端口、16端口、24端口、48端口等。

⑹配线架可用线对数：

配线架规模100对，可用线对总数96对；配线架规模300对，可用线对总数288对；配线架规模900对，可用线对总数864对.

4.安装工艺要求

4.1工作区：

信息插座及集合点安装在墙上或柱子上，距地300mm，距电源插座不小于200mm的间距。

4.2楼层管理间（电信间）：

⑴楼层管理间的数量应按所服务的楼层范围及工作区面积来确定。

如果该楼层信息点数量不大于400个，水平缆线长度在90米范围以内，宜设置一个管理间；当超出这一范围时宜设两个或多个管理间；每层的信息点数量较少，且水平缆线长度不大于90米的情况下，宜几个楼层合设一个管理间。

⑵楼层管理间的使用面积不应小于5m2，也可根据工程中配线设备和网络设备的容量进行调整。

⑶应采用外开丙级防火门，门宽大于0.7米。

4.3设备间：

⑴设备间内应有足够的设备安装空间，其使用面积不小于10m2，该面积不包括程控用户交换机、计算机网络设备等设施所需的面积在内。

⑵设备间梁下净高不应小于2.5米，采用外开双扇门，门宽不应小于1.5米。

⑶机架或机柜前面的净空不应小于800mm，后面的净空不应小于600mm。

壁挂式配线设备底部离地面的高度不宜小于300mm。

⑷设备间应提供不少于两个220V带保护接地的单相电源插座，但不作为设备供电电源。

4.4缆线布放：

⑴大对数缆或4芯以上光缆穿管时：

直线管路的管径利用率应为50％~60％；弯管路的管径利用率应为40％~50％。

4对双绞线或4芯光缆穿管时：

截面利用率应为25％~30％.缆线敷设在线槽内的截面利用率应为30％~50％.

⑵综合布线电缆与电力电缆、电气设备及其它管线的间距见：

《综合布线系统工程设计规范》GB50311-2007

（二）楼宇自动化系统：

举例（CAD图）

上海节能要求对2万平面及以上的公建要求做BA系统。

（三）安全技术防范系统（防盗报警；出入口控制；电视监控；电子巡查；访客对讲；停车库（场）管理）：

举例（CAD图）

闭路监控电视系统

一、闭路电视----CCTV  的特点

其传输方式：

射频信号（高频传输）；视频信号（低频传输）

特点：

（1）；

（2）；（3）；（4）；（5）；（6）

二、监控电视系统的基本组成

（一）摄像部分

（二）传输分配部分

（三）控制部分

（四）图像处理与显示部分

三、闭路监控电视系统的组成形式

（1）单头单尾

（2）单头多尾

（3）多头单尾

（4）多头多尾

四、闭路监控电视系统的控制方式

（1）单级控制

（2）不交叉多级串并控制

（3）交叉多级串并控制

五、摄像机及其选择

六、显示与记录设备

七、监视系统控制设备

（一）信号的分配

（二）视频切换器

（三）控制器

（四）其他附加设备

八、传输系统

（一）视频信号的传输

（二）控制信号的传输

CCTV系统中所需控制的种类：

1.云台；2.镜头；3.防护罩；4.电源

控制方式：

1.直接控制；2.多线编码的间接控制；3.通信编码的间接控制；4.同轴视控。

防盗报警系统与报警探测器

一、系统的基本组成

二、组建模式

三、探测器的种类

1.微波探测器

2.超声波探测器

3.红外线探测器

4.双技术防盗探测器

5.玻璃破碎探测器

6.开关报警器

7.声控报警器

8.场变化式报警器

9.周界报警器

（四）公共广播系统的设计

公共建筑公众区的有线广播和旅馆的客房广播等公共广播系统，与剧场、会堂、歌舞厅的厅堂扩声系统不同，后者因服务区域较小、传输距离较短，通常采用直接输出（低阻输出）和传输的方式，而公共广播系统是有如下特点：

⑴服务区域广、传输距离长。

故为了减少功率传输损耗，采取与厅堂扩声系统不同的传输方式。

⑵播音室与服务区一般是分开的，即传声器与扬声器不在同一房间内，故没有声反馈的问题。

1.公共广播系统的种类

1.1公共广播又称有线广播，按照使用性质和功能分，可分为：

⑴业务性广播系统：

以业务及管理为主（办公、学校、车站、商业等）

⑵服务性广播系统：

以欣赏或背景音乐为主（旅馆、大型公共活动场所）

⑶火灾事故广播系统：

用来满足火灾时引导人员疏散的要求。

1.2公共广播系统按传输方式又可分为：

⑴音频传输方式（又称直接传输方式），用于宾馆的传输方式常见有两种：

定压式和终端带功放的有源方式。

⑵载波传输方式（是将音频信号经过调制器转换成被调制的高频载波，经同轴电缆传送至各个用户终端，并在终端经解调还原成声音信号）。

2.背景音乐系统及其设计

2.1背景音乐的特点

背景音乐的效果有两个，一是心里上掩饰环境噪声，二是创造与室内环境相适应的气氛。

它在宾馆、酒店、餐厅、商场、医院、办公楼等都有广泛的应用。

系统是采用单声道信号系统。

2.2背景音乐系统的设计

⑴节目源

⑵功率放大器与扬声器的配接：

在宾馆、酒店等的公共广播中，由于所需功率大，传输距离长，目前广泛采用定压式功放。

定压式功放的输出多采用70V、100V、120V或240V高压输出，而喇叭（扬声器）的工作电压要低得多，因此在其间必须利用变压器来变换阻抗和电压进行配接，这种变压器称为线路匹配变压器，或称线间变压器。

⑶扬声器的选择与安装：

扬声器（尤其锥形纸盆扬声器）的口径大小对声音覆盖角有重要作用，扬声器口径越小，覆盖角或辐射角越大。

目前一般扬声器口径选为16~20cm，例如165mm口径的扬声器的辐射角理论值为88°。

办公室、生活间、客房等可采用1～3W的扬声器；走廊、门厅及公共场所的背景音乐、业务广播等宜采用3～5W的扬声器。

（可选RV1.5型安装线）

扬声器在吊顶上安装时，应根据场所的性质来确定其间距。

A:

门厅、电梯厅、休息厅内扬声器间距可采用下式估算：

  L=（2~2.5）H  

[式中L:

扬声器安装间距（m）；H:

扬声器安装高度（m）]

B:

走道内扬声器间距可采用下式估算：

L=（3~3.5）H

C:

会议厅、多功能厅、参厅内扬声器间距可采用下式估算：

L=2（H-1.3）tg（θ/2）

[式中θ:

扬声器的辐射角度，宜大于或等于90°；人体坐姿时,耳朵的平均高度（m）]

根据公共场所的使用要求，扬声器宜就地设置音量调节装置，兼做多种用途的场所，背景音乐扬声器的分路宜安装控制开关。

三.火灾自动报警与消防控制

1.消防的基础知识（摘自《全国消防设施专项设计人员考试必读》）

1）    燃烧的必要条件：

可燃物、氧化剂、引火源（温度）。

（人称“燃烧三角形”）

2）    火灾定义：

在时间和空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。

3）    火灾种类定义：

  －A类火灾：

指固体物质的火灾；

  －B类火灾：

指液体火灾和可熔化的固体物质火灾；（注：

如沥青等）

  －C类火灾：

指气体火灾；

  －D类火灾：

指金属火灾；（钠、镁等）

  －带电火灾：

指带电物体燃烧的火灾。

4）    灭火的几种基本原理：

灭火即熄灭或阻止物质燃烧的措施。

通常分为冷却（水消防等）、窒息（烟络尽等）、隔离（泡沫等）和化学抑制（七氟丙烷FM200等）四个方面。

5）    闪燃、阴燃、爆燃、爆炸的定义：

－闪燃：

在液体表面上能产生足够的可燃气体，遇火能产生一闪即灭的燃烧现象。

  －阴燃：

物质无可见光的缓慢燃烧。

通常产生烟和温度升高的迹象。

  －爆燃：

以亚音速传播的爆炸（轰燃）。

－爆炸：

由于物质急剧氧化或分解反应产生温度、压力增加或两者同时增加的现象。

6）    常见燃烧产物的种类及其毒性：

常见燃烧产物一般分为气体、热量、可见烟等几种。

气体一般为一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氰化氢等，可引起单纯窒息、化学窒息及粘膜刺激。

2.消防保护对象的分级

根据建筑物的使用性质、火灾危险性、疏散和扑灭难度等，《火灾自动报警系统设计规范》规定了特级、一级和二级保护对象。

3.工程中常用的消防控制关系：

1）    消火栓系统：

消火栓按钮报警后启动消火栓泵；模块联动启泵、消防控制室直接启泵。

2）    湿式自动喷水灭火系统：

闭式喷头，玻璃受热破裂后，靠压力开关报警并直接启泵灭火、模块联动启泵、消防控制室直接启泵。

3）    预作用系统，闭式喷头，平时支管内充气、无水，由探测器报警后控制立即打开预作用阀，充水后即变成湿式灭火系统，玻璃受热破裂后灭火，用于严寒地区或怕漏水的档案馆等处。

4）    泡沫雨淋系统：

含雨淋泵、雨淋阀、开式喷头、泡沫罐及阀等，常用于剧场舞台、燃油试验间等火灾蔓延很快的场所。

一般由两种探测器“相与”控制分区启动。

5）    水喷雾灭火系统：

含开式雾化喷头、雨淋阀、雨淋泵等，常用于柴油发电机房、锅炉房、直燃机房等。

一般由两种探测器“相与”控制启动。

6）    气体灭火系统：

CO2、FM200、烟络尽等，有管网式（大机房）、无管网式（小机房），一般由感烟、感温探测器报警后“相与”启动灭火。

7）    空调系统：

为防止风助火势，火灾探测器报警后应关闭空调机、新风机及防火阀。

8）    防排烟系统：

因火灾中被烟熏死的人经常比烧死的人多，故火灾探测器报警后应打开排烟风机、排烟口、电动排烟窗，打开正压送风机、送风口，释放电动挡烟垂壁。

9）    防火卷帘门：

“高规”、“建规”规定，用做防火分隔的卷帘门，要由烟感控制一步归底；疏散通道上的防火卷帘门烟感控制降半，温感控制归底。

但新“建规”GB50016-2006第7.4.12条（强制性条文）规定，卷帘门、转门、吊门不得作为疏散通道，故现在卷帘门基本上均应一步归底。

10）    切断非消防电源，确认火灾后控制切断，防止火灾中电线短路，造成二次火灾。

11）    火灾时，点亮应急照明灯，疏散通道及一般场所不少于30分钟（新“建规”），消防控制室、消防泵房、排烟机房、配电室和发电机房、电话总机房以及发生火灾时仍需坚持工作的其它房间的应急照明，应保持正常照明的照度。

12）    电梯：

确认火灾后控制全部电梯归首层，消防梯投入消防使用。

非消防梯切断电源。

2.    火警消防控制关系（见一览表）

有线电视系统

1．概述

1.1有线电视系统的频道划分

1.2有线电视系统分类

1.2.1按频道利用方式分类

1.2.2按信号传输媒介分类

（1）同轴电缆传输方式

（2）微波传输方式（MMDS）

（3）光缆传输方式

（4）光缆/同轴缆混合传输方式（HFC网络）

1.2.3按系统交换特性分类

（1）单向传输系统

（2）双向交换式传输系统

2.设计基础

2.1增益

2.2载噪比

2.3非线性失真

3.有线电视系统的组成（4个部分）

3.1信号源部分

3.2前端系统部分

3.3干线传输系统部分（31页）

3.4用户分配系统部分（1.分配器；2.分支器；）

楼宇对讲

1．楼宇对讲系统的分类:

1.1普通对讲系统

1.2可视对讲系统（1.直按式；2.数码式）

1.3小区（楼群）联网安防对讲系统

2．楼宇对讲系统的功能及系统结构

2.1小区联网型楼宇对讲系统应具有的功能

（1）管理员机

（2）小区门口机

（3）住户紧急报警

（4）户间通话

（5）隔离保护和自动回复

（6）家庭防盗报警控制器

2.2楼宇对讲系统结构

（1）多线制

（2）总线多线制

（3）总线制

3．楼宇对讲系统的传输线路及设备安装

3.1楼宇对讲系统的传输线路

3.2楼宇对讲系统的设备安装

3.0实例

二.住宅弱电的设计

1.设计依据：

《住宅设计规范》（2003年版）GB50096-1999

        《住宅设计标准》（2007年版）J10090-2007（上海）

        《住宅弱电设计标准图》DBJT08-97-2002（沪D603）

        《住宅建筑信息通信设计安装图集》DBJT08-96-2002

        《住宅建筑通信配套工程技术规范》DG/TJ08-606-2004

（第1部分：

设计规范；第2部分：

施工及验收规范）

2.通信系统

2.1住户配置标准

每户宜设置住户信息配线箱。

每户宜引入1根4对五类非屏蔽对绞电缆（用于宽带数据网络通信）和1根2对电话线或者采用2根4对五类非屏蔽对绞电缆至住户信息配线箱。

在配线箱内设置HUB模块（或预留HUB模块安装位置）和电话配线装置。

住户内的主卧室、起居室、书房等设置数据/电话终端（RJ45/RJ11型插座面板），其他房间设置电话终端（RJ11型插座面板）,住户内所有终端的线缆均由信息配线箱引来。

2.2电信间及用电负荷

高层、中高层住宅的每个单元，多层住宅每1~3个相邻单元应设置电信间，其使用面积应符合下表：

住宅分类    电信间使用面积（m2）

高层住宅    ≥6.0

中高层住宅    ≥4.0

多层住宅    ≥1.5（其最低高度不低于1.50m）

电信间应设置电源配电箱和电源插座。

电源应由公共照明电表箱单独引入，并应采取防电磁脉冲措施。

电信间用电负荷计算功率、电源插座的规格、数量应符合下表的规定：

住宅建筑类型    用电负荷计算功率（kW）    单相两极和单相三极组合电源插座（组）

    24户及以下    24户以上    

高层        ——    3.0    2

中高层    1.5    2.0    2

多层    1.5    2.0    1

2.3住宅小区内中心机房

2.3.1中心机房宜设置在住宅小区内用户中心位置，并且应满足通信管线进出方便的要求。

2.3.2中心机房的外门应向外开启，宽度不宜小于1.2米，高度不宜小于2.1米。

其门、窗应具备防盗报警功能。

2.3.3中心机房梁下净高不应低于2.6米。

2.3.4住宅小区内应设置中心机房，其使用面积应符合下表：

住宅小区终期规划住户数    中心机房使用面积（m2）

    安装远端模块及宽带接入设备    安装宽带接入设备

300户以下    ——    ≥10

300~500户    ≥30