智能建筑概论 课程设计 综合布线系统设计.docx

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智能建筑概论课程设计综合布线系统设计

蛇口南海意库3#厂房综合布线系统的设计

第一章综合布线系统概述

1.1项目概况

随着计算机网络和通信技术的飞速发展，二十一世纪的建筑业也发生巨大的变化，智能化建筑已成为建筑高科技含量的代名词，也将成为人们提高生活质量和工作效率，创造出更多物质财富、精神财富的有力保证。

人们居住条件的提高和办公环境的改善，无疑对建筑物的智能化提出了更新、更高的要求，结构化综合布线系统为其智能化的实现提供了一个完美的物理链接平台。

南海意库3#厂房过去二十多年来作为劳动密集性企业的办公环境，如今对其进行综合布线工程改造是使其重新焕发新时代建筑的活力的主要标志之一。

本项目位于深圳市南山区蛇口海上世界太子路与工业三路交汇处。

改造后的大楼总建筑面积约16000m2，共五层。

一层为车库、档案室及食堂，二～四层为办公区域，五层为新增楼层，全部采用玻璃幕墙搭建，主要用作会议室、活动室、展览室等。

主体建筑为框架结构，无地下室。

让我们在对系统进行配置，以适应更先进的技术需求，满足快速变化节奏的同时，将把大型建筑物的远期投资控制在最低限度内。

本次计为3#厂房网络综合布线系统改造设计，系统充分尊重历史及现状，在不改变现有建筑结构体系的前提下，结合“绿色、生态、环保、可持续发展”的理念，设计一套经济、灵活、便捷、可靠，并能提供给用户一个安全、高性价比的综合布线系统。

厂房改造后，综合布线系统作为厂房信息通信网络的基础传输通道，可支持语音、数据、图像和多媒体等各种业务信息的传输，可适应各种灵活的、容错的组网方案，是一套开放的、能全面支持各种系统应用的布线系统。

我们根据要求标准为厂房设计的布线方案，能适应和支持现有的和将来的通信及计算机网络需求，能适合语音、数据计算机局域网（LAN）、光纤分布数据接口（FDDI）、图像和其它连接的需要。

系统不仅为现代化的信息通讯铺设了信息高速公路，而且也为厂房的智能管理提供了集中的控制通路。

本综合布线系统采用模块化设计，不仅使维护人员管理和使用方便，而且易于扩充及重新配置，为传输话音、数据、图文、图像以及多媒体信号提供了一套可靠、灵活、可扩展的模块化通路。

本综合布线系统由六个独立的部分组成：

工作区子系统（WorkArea），配线子系统（HorizontalSubsystem），干线子系统（BackboneSubsystem），设备间子系统（EquipmentRoom），管理子系统（AdministrationSubsystem），进线间子系统（BuildingEntrance）。

本综合布线系统综合了所有的语音、数据、图像传输应用，能将未来的计算机网络设备、电信通信网络设备、广播电视网络设备很方便地扩展进去，以快速适应未来将要出现的“数字汇聚”与“三网融合”局面，为实现计算机网、电信网、电视通信网“三网合一”供基础，是一种真正面向未来，可持续利用的先进技术，而且还具有廉价、便捷、灵活、可靠和高性价比等优点。

1.2系统功能与要求

本次设计的3#厂房网络综合布线系统具有以下功能：

Ø系统满足实用性、先进性、开放性、灵活性、安全性和经济性。

不但满足当前应用系统对通信的需求，而且符合今后技术发展和管理的需要，为以后“一卡通系统”和“三网合一”留足空间。

Ø能为语音、数据及高清晰度图像信息提供高速及宽带的传输能力。

Ø提供有效的工具和手段，能够简单、方便进行线路的分析、检测和故障隔离，当故障发生时，可迅速找到故障点并加以排除。

Ø网络设计充分考虑可扩展性要求，包括交换机硬件的扩展能力以及网络实施新应用的能力。

Ø网络的安全性应充分考虑应用环境中的信息资源得到有效的保护，可以有效的控制网络的访问，灵活的实施网络的安全控制策略等。

Ø网络方案设计首先满足现有规模的网络用户的需求，同时考虑到未来业务发展和规模扩大，网络具有用户端口灵活的扩充能力。

ØUPS电源具有高度的智能化，通过RS-232接口，配合UPS智能监控软体可与电脑进行通讯进行软件控制，能实现网络管理和远程监控功能。

Ø电源输出容量满足现有的供电要求，同时还有功率增容的能力，以满足以后增加设备的要求。

ØUPS设备具有很高可用性，以确保机房的供电的可靠性。

Ø等电位连接与共用接地。

Ø电源线路系统、通信线路及设备的系统防护。

Ø信息点的布置、水平和主干线缆等的冗余为未来的“三网合一”提供条件。

1.3设计依据和原则

本次设计的设计依据：

●《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006

●《综合布线系统设计规范》GB50311-2007

●《电子信息系统机房设计规范》GB50174-2008

●《电子信息系统机房施工及验收规范》GB50462-2008

●《电子计算机场地通用规范》GB/T2887-2000

●《计算站场地安全要求》GB9361-88

●《计算机机房用抗静电活动地板技术条件》SJ/10796-1996

●《建筑内部装修设计防火规范》GB50222-95

●《室内装饰工程质量规范》QB1838-93

●《低压配电设计规范》GB59954-95

●《供配电系统设计规范》GB50052-2009

●《综合布线系统验收规范》GB50312-2007

根据设计的要求，本次结构化综合布线系统遵循以下原则：

◆实用性和先进性：

系统设计既要强调先进性也要注重实用性。

方案在设计中应注意系统配置的经济效益，达到综合平衡。

◆集成性和可扩展性：

考虑到3#厂房的整体要求，和未来产品的升级换代，设计中注意预留，并保留一定的可扩展性。

同时兼顾到本系统工程中各个子系统之间的兼容性。

◆标准化和结构化：

设计依据国家最新规范与标准，同时注意本项目的符合绿色智能建筑整体的要求。

◆安全性和稳定性：

系统设计充分考虑安全性、可靠性和容错性。

◆经济性：

在实现系统功能的前提下，提高系统的优化设计。

第二章综合布线系统

2.1总体设计规划思路

综合布线系统本身具有很高的兼容性，根据用户要求，本方案主要综合话音，数据，图像及多媒体系统的应用。

每个信息点能够灵活的应用，可随时转换接插电话、微机或数据终端，并可随着用户的进一步应用需求，通过相应适配器或转换设备，满足门禁系统、视频监控（CCTV），有线电视（CATV）以及多媒体会议电视等系统的传输应用。

整个布线系统由工作区子系统、水平干线子系统、管理子系统、主干子系统、设备间子系统和进线间六个子系统构成。

方案设计充分考虑了高度的可靠性，高速率传输特性，灵活性及可扩充性。

系统总体设计规划思路有如下几点：

✓确定布线拓扑结构

综合布线系统的结构和网络体系结构的关系十分密切，网络体系结构基本确定，布线系统的结构才能确定，网络采用什么体系结构，采用何种传输介质都将对布线系统的设计造成影响。

同样，综合布线系统星型或树形的拓扑结构也使得网络的基本拓扑结构为星型或树型。

蛇口南海意库3#厂房的网络结构采用分层星型结构，网络分为三级：

第一级是网络中心，为中心节点。

网络中心布置了网络的核心设备，如路由器、交换机、服务器等，并预留了对外的通信接口；第二级是汇聚层交换机，为二级节点，主要负责对接入层交换机进行端口汇聚，集中进行网络管理、合理分配端口网络带宽和资源；第三级为各楼层分配线间设置的接入层交换机，为三级节点，直接为工作区终端设备提供网络连接。

在楼内设置光纤主干作为数据传输干线，从网络中心星型辐射到各三级节点，并在分配线间端接。

三级交换机可以采用快速以太网或三层交换机，它向上与网络中心的汇聚层交换机相连，向下直接与服务器或工作站连接。

✓确定设备间位置、规模

依据综合布线系统设计规范，其设备间最好位于整个楼宇的物理中心位置，这样整体网络会比较均衡，并可以合理地减少主干线缆用量。

因本次设计根据招标文件及招标图纸要求，主配线间及电话机房均设置在大楼三层西侧。

✓确定弱电竖井的位置

弱电竖井的位置也应尽量位于建筑平面的物理中心，可以减少水平线缆的用量，但是由于本项目属于改造工程，厂房面积较大，厂房东西侧各有一个弱电井，为保证分区管理方便、面积基本上满足使用要求，弱电竖井仍然使用原建筑弱电井。

✓确定主干、水平线缆类型

在整体设计选型上采用目前最常用的非屏蔽系统布线标准——6类布线系统，整个水平子系统采用6类非屏蔽布线产品，光纤到桌面布线及数据主干采用万兆多模光纤产品。

2.2工作区子系统

工作区布线子系统由终端设备连接到信息插座的连线和适配器组成。

它包括装配软线、适配器和连接所需的扩展软线，并在终端设备和I/O之间搭桥。

其示意图如图2.1所示。

图2.1工作区子系统示意图

工作区子系统的设计要点主要包括信息点位置及数量的设计。

✓信息点数量确定

3#厂房综合布线系统的信息点主要分为语音点、数据点、无线AP点和光纤到桌面信息点四种类型。

信息点设置原则：

✧按照设计要求和厂房建筑布局，在普通独立办公室按照每卡位设置一组信息点（其中一组包括1个数据点、1个语音点，下同；

✧在领导办公室设置2组信息点，方便领导接入网络以及对其它设备接入的需要，另外在领导办公区预留一个光纤到桌面信息插座适应更高带宽和高传输速率应用和提高保密级别工作的需要并保证其在无线AP覆盖区内；

✧在厂房的给楼层的会议室（小型）、档案室、服务间、资料室、洽谈室、管理室等均设置1组信息点；

✧在一楼停车场车入口各设一组信息点，用于停车管理；

✧厂房内办公区、工程中心、财务、外地项目办公室等场所均按每5平方米设置1组信息点考虑；

✧其它场所按照实际及功能的需要设置信息点数量；

✧各办公区域和办公室配置冗余备份，即满足将来扩展的需要；又为以后“上下班一卡通系统”留足空间。

根据3#厂房功能定位要求和充分考虑到信息点布局的合理性，减少不必要重复信息点，同时也要兼顾系统的扩充性和将来使用功能的变更，信息点安装具体数量还应按实际需求做适量调整。

在详细审核厂房建筑图纸后，在原有规划的基础上，信息点统计和标号如表2.1所示，具体施工设置见平面设计图纸。

本工程一共布置了2342个信息点，其中语音1146个，数据1183个，无线AP6个，FDDT7个。

表2.1信息点数量统计及标号

一层

房间号

信息点数量

房间号

信息点数量

房间号

信息点数量

数据

语音

数据

语音

数据

语音

A1

1

1

A7

2

2

A12

1

1

A2

1

1

A8

1

1

A13

8

8

A3

1

1

A9

1

1

A14

1

1

A4

1

1

A10

1

1

A15

1

1

A5

1

1

A11

1

1

A16

1

1

A6

2

2

二层

房间号

信息点数量

房间号

信息点数量

房间号

信息点数量

数据

语音

数据

语音

数据

语音

B1

1

1

B11

1

1

B21

24

24

B2

2

2

B12

1

1

B22

48

48

B3

1

1

B13

1

1

B23

2

1

B4

1

1

B14

2

1

B24

1

1

B5

132

132

B15

12

12

B25

6

6

B6

7

7

B16

1

1

B26

5

5

B7

9

9

B17

1

1

B27

1

1

B8

6

6

B18

2

1

B9

2

1

B19

1

1

B10

60

60

B20

2

1

三层

房间号

信息点数量

房间号

信息点数量

房间号

信息点数量

数据

语音

数据

语音

数据

语音

C1

1

1

C13

2

1

C25

1

1

C2

2

2

C14

2

1

C26

48

48

C3

2

2

C15

72

72

C27

6

6

C4

24

24

C16

2

1

C28

1

1

C5

1

1

C17

1

1

C29

2

1

C6

96

96

C18

1

1

C30

2

1

C7

1

1

C19

2

1

C31

2

1

C8

1

1

C20

2

1

C32

6

6

C9

1

1

C21

1

1

C33

6

6

C10

1

1

C22

1

1

C34

6

6

C11

108

108

C23

2

1

C12

6

6

C24

1

1

四层

房间号

信息点数量

房间号

信息点数量

房间号

信息点数量

数据

语音

数据

语音

数据

语音

D1

1

1

D16

2

1

D31

1

1

D2

2

2

D17

2

1

D32

12

12

D3

1

1

D18

6

6

D33

12

12

D4

36

36

D19

2

1

D34

12

12

D5

1

1

D20

6

6

D35

12

12

D6

1+1FTTD

1

D21

2

1

D36

1

1

D7

1+1FTTD

1

D22

6

6

D37

2+1FTTD

1

D8

1+1FTTD

1

D23

1

1

D38

2+1FTTD

1

D9

1+1FTTD

1

D24

6

6

D39

2+1FTTD

1

D10

1

1

D25

48

48

D40

1

1

D11

108

108

D26

1

1

D12

2

1

D27

2

1

D13

1

1

D28

2

1

D14

1

1

D29

2

1

D15

27

27

D30

1

1

五层

房间号

信息点数量

房间号

信息点数量

房间号

信息点数量

数据

语音

数据

语音

数据

语音

E1

1

1

E6

1

1

E11

1

1

E2

1

1

E7

1

1

E12

1

1

E3

1

1

E8

1

1

E13

1

1

E4

2

2

S9

1

1

E5

1

1

S10

1

1

共计2342个信息点，其中语音1146个，数据1183个，无线AP6个，FDDT7个

✓信息插座安装方式

根据各工作区信息点位置的不同和3#厂房属于改造性厂房，信息插座安装方式采用了墙面型安装方式其安装高度应离地30cm。

考虑到3#厂房主要用于租赁和大开间的办公区、工程中心等使用的方便，应对其采用开放型办公室布线。

对于开放型办公室布线一般采用“多用户插座”和“集合点”方式或者采用网络地板来满足其需要。

安装示意图如图2.2和图2.3所示。

图2.2墙面型安装示意图

图2.3立柱型安装示意图

✓信息插座的选择

工作区由终端设备连接到信息插座的连线和信息插座所组成。

通过插座既可以引出电话也可以连接数据终端。

根据适应环境的不同，信息插座可分为墙上型、桌上型和地上型等3种类型。

桌上型适用于主体建筑完成后进行的布线工程，既可安装于墙壁，也可固定于桌面。

由于3#厂房是改造型工程，故选用桌面型。

根据所连接线缆的不同，系统分为光纤信息插座、双绞线信息插座。

在本系统中数据、语音信息端口均采用六类非屏蔽的标准RJ45插口。

在RJ45插座内不仅可以插入数据通讯通用的RJ45接头，也可以插入电话机专用的RJ12插头。

信息出口（IO）采用的是单口插座、双口插座及多口插座，为拆装灵活的模块式8芯信息插座，该插座具有性能高、尺寸小、安装简便等特点。

对于FTTD选用双芯处理的VF45光接头，VF45插座和RJ45模块一样，再通过光跳线与用户终端相连。

2.3配线子系统（水平子系统）

配线子系统是整个布线系统的一部分，它由工作区的信息插座、信息插座至楼层配线设备（FD）的配线电缆和光纤、楼层配线设备和跳线等组成。

配线子系统设计包括信息插座安装方式、信息插座类型和数量确定、配线线缆类型及数量的确定、电信间的配线设备类型及数量的确定、水平布线路由选择。

楼层配线间选在弱电井房间内，每层分东西两个。

各楼层的电信间至本楼层工作区水平干线系统采用六类线（CAT6）非屏蔽双绞线（UTP）铺设，部分领导办公区域数据信息点采用光纤到桌面的形式，以便于数据和语音的交换使用。

配线子系统示意图如图2.4所示。

图2.4配线子系统示意图

✓确定水平缆线类型

楼层配线间与信息插座之间的水平布线均选用六类线（CAT6）非屏蔽4对双绞线，这种双绞线具有支持办公室环境中的语音和数据传输要求所需的物理特性和电气特性。

FTTD采用康普62.5/125μm两芯室内多模光纤，其物理特性与建筑物布线环境中的电、光器件兼容，另外因为其纤芯直径大，在传输性上具有光耦合效率高、纤芯对准不用太严格、对微弯曲损耗不太灵敏等优点。

非屏蔽双绞线选用EMIC（艾美克）

带十字架UTP电缆，它满足本系统设计目标，并且完全兼顾了当前的需要与未来的发展，EMIC（艾美克）

带十字架UTP电缆比其它的F/UTP电缆提供了更大的性能预留。

EMIC（艾美克）

带十字架UTP电缆技术指标：

□10baseTEthernet

□100baseTXFastEthernet

□100baseTXGigabitEthernet

□155MbitATM

□622MbitATM

□1.2GbitATM

保证

中心十字骨架，确保真正六类

350MHz

属于20年质保体系产品

安装

EMIC（艾美克）

带十字架UTP电缆具有快速和方便的端接的特点。

在安装时，外层铝箔被剪除，内层铝箔的金属表面用于接地。

□使用C3中心十字骨架减少安装过程中的重压和纽绞带来的破坏

□C3中心十字骨架可以轻松剪切而无须特殊工具

□双层铝箔屏蔽安装更方便、更安全

表2.3其它性能

工作电容（nF/km）

56

直流电阻（Ohm/km）

80

时延值（ns/100m）

30

传播速度（%）

68

传播延迟值（ns/100m）

<536

特性阻抗（Ohm）

100±15

耦和衰减（U/UTP）在30MHz（dB）

45

耦和衰减（F2TP）在30MHz（dB）

75

转移阻抗（F2TP）（mOhm/m）

45

表2.4环境特性

温度（安装）

－10℃/+50℃

温度（操作）

－10℃/+40℃

阻燃（IEC332/1）

PVC

阻燃（IEC332/1）

LSZH

低烟（IEC1034）

LSZH

无卤（IEC754）

LSZH

表2.5产品编号

产品描述

产品编号

护套

颜色

包装

U/UTP4对双绞线

N63001

PVC

橙

305m/箱

N63010

LSZH

橙

305m/箱

✓水平缆线数量的统计

水平线缆的用量按下式计算：

水平线缆平均长度=[（Xmax＋Xmin）÷2＋端接容限（铜缆6m，光缆12m）]×1.1

每箱缆线可布信息点数=每箱缆线长度（305米）÷水平线缆平均长度

线缆箱数=信息点数÷每箱缆线可布信息点数

在水平系统中，光纤主要考虑光纤到桌面（FTTD）光纤的使用量。

每层缆线计算过程与结果如表2.6所示。

表2.6楼层缆线计算过程与结果

楼层

缆线类型

最大长度

（m）

最小长度

（m）

每个信息点平均长度

（m）

信息点数（个）

缆线箱数

（箱）

总缆线箱（盘）数

（米（箱）

二层

西FD

6类UTP

86

9

58.9

354

60

光纤

UTP

东FD

6类UTP

87

7

58.3

409

79

378

491

三层

西FD

6类UTP

82

9

56.7

360

67

东FD

6类UTP

90

7

63.3

505

99

四层

西FD

6类UTP

84

9

57.8

145

78

2芯光纤

54

20

53.9

7

东FD

6类UTP

86

7

57.8

572

108

在布线施工中应充分考虑到缆线布局的合理性，减少不必要冗余缆线，同时也要兼顾系统的扩充性，缆线安装长度还应按实际需求做适量增减。

✓确定楼层配线设备的类型与数量

在本系统中，1层和5层信息点数较少，所以1层和5层的配线架分别安放在2层和4层。

由于主干线采用光缆和铜缆传输，所以楼层配线架需分别选择铜缆配线架和光缆配线架，其配线设备类型选择如下：

（1）铜缆配线架：

连接语音缆电缆的配线架采用19英寸RJ45口110配线架，此种配线架背面进线采用110端接方式，正面全部为RJ45口用于跳接配线，它主要分为24口，36口，48口，96口几种，本设计中考虑到经济和冗余采用48口的配线架。

（2）网络设备均选用神州数码各类交换机，主要包括核心交换机、汇聚层交换机、接入层交换机。

信息点数及配线设备的类型，每楼层配线设备数量的计算过程和结果如下：

水平语音配线架个数=FD语音点数÷配线架端口数

垂直语音配线架个数=FD语音点数÷配线架端口数×1.1

数据配线架个数=FD数据点数÷配线架端口数

总配线架数=水平语音配线架个数+垂直语音配线架个数+数据配线架个数

交换机台数=FD数据点数÷交换机端口

表2.7楼层配线设备的计算过程与结果

楼层

FD语音点数（个）

FD数据点数（个）

总48端口配线架数（个）

48端口交换机台数

（个）

跳线数

（条）

二层

西FD

175

177

8

4

352

东FD

201

208

10

5

409

三层

西FD

179

181

8

4

360

东FD

249

256

12

6

505

四层

西FD

68

77

4

2

145

东FD

282

290

12

7

572

合计

1154

1189

54

28

2343

说明：

在确定设备数量时已充分考虑余量，增强系统的灵活性以便以后扩展需要。

✓水平路由的确定

本系统水平线缆、线槽路由按照要求沿走廊靠墙走位，且按照就近原则从线槽出线，沿吊顶和墙面布置到各信息点。

线槽采用鸿雁牌120×50的金属线槽。

2.4干线子系统

干线子系统由设备间的建筑物配线设备（BD）和跳线以及设备间至各楼层电信间的干线缆线组成。

它提供建筑物的干线电缆的路由。

它由大对数铜缆和光缆组成，它的一端端接于设备机房的主配线架上，另一端通常端接在楼层电信间的各个管理分配线架上。

干线子系统设计包括了确定干线电缆路由、干线类型及数量、设备间配线设备的类型和数量。

干线子系统的设计应既满足当前的需要，同时又能适应以后的发展。

✓干线路由的选择及走线方式

本次系统设计的主干线缆路由选择走弱电竖井，进入主机房部分将根据各楼层的实际情况确定。