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综合布线系统的设计与验收
综合布线系统的设计与验收
第一节系统的设计
[学习目标]
通过学习，掌握综合布线系统的六个子系统及综合布线系统各种防护措施的设计方法，掌握相关的设计标准和规范及布线产品的选型原则。
[相关知识]
一、综合布线系统设计标准
综合布线系统的国外标准主要有：
●ANSI/EIA/TIA-569商业大楼通信通路与空间标准
●ANSI/EIA/TIA-568-A商业大楼通信布线标准
●ANSI/EIA/TIA-606商业大楼通信基础设施管理标准
●ANSI/EIA/TIA-607商业大楼通信布线接地与地线连接需求
●ANSI/TIATSB-67非屏蔽双绞线端到端系统性能测试
●EIA/TIA-570住宅和N型商业电信布线标准
●ANSI/TIATSB-72集中式光纤布线指导原则
●ANSI/TIATSB-75开放型办公室新增水平布线应用方法
●ANSI/TIA/EIA-TSB-954对100Ω5类线缆新增水平布线应用方法
综合布线系统的国内标准有：
●GB/T50311-2000建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范
●GB/T50312-2000建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范
二、综合布线系统设计指标
综合布线系统的设计指标是指综合布线的通道、缆线及相关连接硬件的技术性能指标。
综合布线系统有A级、B级、C级、D级和光缆级五种应用级别，其中A级综合布线系统的最高传输频率为100kHz；B级综合布线系统的最高传输频率为1MHz；C级综合布线系统的最高传输频率为16MHz；D级综合布线系统的最高传输频率为100MHz；光缆级综合布线系统所支持的传输频率为10MHz以上。
三、综合布线系统的设计等级
综合布线系统的设计要遵循一定的设计等级。
目前综合布线系统分为基本型、增强型和综合型3种设计等级，它们都能支持话音、数据等系统，在设备配置和特点及适用场合方面有所不同，可以满足不同用户的实际需要，而且这3种等级的综合布线系统可以相互衔接，能够随着用户客观需要的变化，逐步增加、完善和提高通信功能。
1.基本型
基本型有如下的配置：
1）每个工作区有一个信息插座。
2）每个信息插座最少配置一条4对非屏蔽对绞线电缆。
3）接续设备全部采用夹接式交接硬件。
4）每个工作区的干线电缆至少有2对对绞线。
基本型有以下特点：
1）能支持话音、数据或高速数据系统。
2）能支持多种计算机系统的数据传输。
3）工程造价较低，且能够适应今后发展要求，逐步向高级的综合布线系统发展。
4）技术要求不高，日常维护管理方便。
5）采用气体放电管式过压保护和能够自复的过流保护。
2.增强型
增强型的设备配置如下：
1）每个工作区有两个以上的信息插座。
2）每个工作区的配线电缆最少是两条4对非屏蔽对绞线电缆。
3）接续设备全部采用夹接式或插接式交接硬件。
4）每个工作区的干线电缆至少有3对对绞线。
增强型有以下特点：
1）每个工作区有两个以上的信息插座，功能齐全，能适应发展要求。
2）任何一个信息插座都可提供话音和数据处理等多种服务。
3）维护管理简单方便。
4）能适应多种产品的需要，适应性强、经济有效。
5）采用气体放电管式过压保护和能够自复的过流保护。
3.综合型
综合型综合布线系统的特征是把光缆纳入了综合布线系统。
综合型的设备配置如下:
1）综合型一般在建筑群子系统和建筑物垂直干线子系统上根据需要采用光缆。
2）每个工作区的设备配置能满足各种类型的配备要求。
综合型有以下特点:
1）每个工作区有两个以上的信息插座，灵活机动、功能齐全。
2）任何一个信息插座都可提供话音和数据处理等多种服务。
3）以光缆为主与铜缆混合组网。
4）维护管理简单方便。
5）能适应多种产品的需要，适应性强、经济有效。
四、综合布线系统产品的选型
综合布线是智能建筑内的一项基础设施，其质量的好坏关系到整个建筑的使用性能。
因此，对综合布线系统相关设备和器材的选型是一个非常关键的环节。
1.综合布线系统产品的选型原则
在对综合布线系统产品进行选型时，一般按以下原则考虑：
（1）必须结合工程的实际情况
选型的目的是为了更好地为用户的需要服务，因此在进行产品选型时要结合工程实际情况，根据智能化建筑的主体性质、所处地位、使用功能、建设规模、客观环境等特点，在满足用户目前及将来使用要求的前提下，选择性价比相对合理的综合布线系统产品。
（2）必须符合产品标准
所选产品应符合我国国情和有关技术标准（包括国际标准和我国的国家标准及行业标准等），同时还应符合设计中的规定，未经设计单位同意，不应采用其他产品代用。
（3）应坚持近期和远期相结合的原则
在综合布线系统工程设计中，首先应考虑智能建筑近期的信息业务和网络结构等需要，再适当预留一定的发展余地（包括技术性能和设备容量等），以便适应相当一段时期的客观需要。
（4）应按照系统特点服从整体的原则
综合布线系统产生的目的是为了解决智能建筑中各种信息系统的布线部件各不相同难以互通的问题，因此具有较强的系统性和整体性。
目前综合布线系统的产品较多，不同的产品在部件结构、容量配置、规格尺寸、技术性能、可靠程度等方面存在一定差异，且无互换性。
因此，在产品选型时，应从全局考虑，根据系统的特点，选用一家既符合现行标准，又认证合格的产品。
避免因选用多家产品而在技术性能和可靠程度等方面出现互不匹配的现象，影响综合布线系统的整体性能。
（5）应按照技术先进和经济合理相统一的原则
目前我国已有相应的符合国际标准的行业标准对综合布线系统的系统指标作了规定。
综合布线系统进行产品选型时，所选产品（包括设备和器材）的各项技术性能指标一般应高于系统指标，以保证全系统的技术性能指标达到要求。
但要注意所选产品的的技术指标也不能太高，因为这样会大大增加工程造价，造成经济上的不合理。
2.综合布线系统的主要产品
（1）美国朗讯（Lucent）科技公司的结构化综合布线系统
朗讯科技公司的前身是AT&T公司，它是综合布线的先驱，其产品严格遵循EIA/TIA568-A标准。
（2）美国安普（AMP）开放式布线系统
安普公司设计生产了NETCONNECT布线系统，该系统完全符合所有国际布线标准，可应用于任何网络结构，并提供极其灵活的特性以适应未来的变化。
（3）美国西蒙（SIEMON）公司系列产品
美国西蒙公司是智能布线专业制造厂商，拥有符合国际标准的全套布线系列产品，涉及终端、跳接、保护、标识、测试等各个领域，并在全球率先推出6类全系列产品及系统。
（4）美国IBM先进布线系统
IBM先进布线系统向用户提供了一套完整的、高质量的布线系统，不仅能满足用户当前的需要，而且还考虑了未来高速网络技术的发展，具有很强的适应性、可扩展性、可靠性和长远效益。
（5）南京普天综合布线系统
该公司多年来致力于中国电信事业的发展，其主要综合布线产品包括非屏蔽布线产品、屏蔽布线产品、光纤产品等，是国内最大的综合布线产品及配线设备生产供应商之一，产品性能完全满足国际及国内标准，并于1996年通过了GB/T19001国际质量体系认证。
[技能操作]
一、综合布线子系统设计
1.工作区子系统设计
工作区子系统位于终端设备接线处和信息插座之间，由信息插座、连接软线和适配器组成，如图1-1所示。
图1-1工作区子系统
在综合布线系统工程中，施工人员接触到的工作区子系统的设备一般仅是信息插座，其他的设备可以在系统运行时根据实际需要随时添加，所以工作区子系统的设计也可以说是对信息插座的设计。
工作区子系统的设计步骤如下：
（1）确定信息插座的接线方式
目前对绞线电缆与信息插座的端接有T568A和T568B两个国际标准，在设计中要注意同一个综合布线系统中只能使用一种标准，两个标准在同一工程中不能混用。
（2）确定信息插座的类型
信息插座模块有3类、5类、超5类、6类等多种类型，一般在未来使用要求还不明确的情况下，宜全部采用5类以上级别的线缆和插座。
在使用要求明确的情况下，可以在满足用户要求的前提下尽量降低综合布线系统的投资。
（3）估算信息插座的数量
1）确定工作区子系统的服务面积
一个工作区的面积一般在5～10m2之间，也可根据不同的应用环境对服务面积做出调整。
2）计算工作区的数量
工作区的数量=工作区的总面积÷一个工作区的服务面积
3）估算信息插座的数量
信息插座的数量=工作区的数量×一个工作区内信息插座的数量
（4）确定信息插座的安装方式
新建筑物的信息插座通常采用暗装方式，旧建筑物的信息插座一般采用明装方式。
2.水平子系统设计
水平布线子系统的功能是将干线子系统线路延伸到用户工作区。
该系统从各个楼层配线间出发，连向各个工作区的信息插座。
水平子系统如图1-2所示。
图1-2水平子系统
水平子系统对布线的距离有着严格的规定，从楼层配线架的机械终端到信息插座之间缆线的最大长度为90m。
另外还有10m长的软缆，这10m软缆包含工作区的电缆或光缆及楼层配线架上接插软线或跳线。
其中接插软线或跳线的长度不应超过5m，并要求整个系统要一致。
在楼层配线架和信息插座之间根据需要可以设置转接点，但要求最多转接一次，且要保证整个水平电缆最大长度90m的要求不变，否则会使电缆的传输特性恶化而降低通信质量。
水平子系统的设计步骤如下：
（1）确定电缆类型
水平子系统目前多采用超5类4对对绞线，对于用户有更高要求的场合，可采用6类对绞线或采用光纤直接到桌面的方案。
（2）确定布线方式
水平布线的方式有很多，需要根据建筑物的特点及用户的不同需要灵活掌握。
一般多采用图1-3所示的吊顶线槽和墙壁暗管相结合的布线方式。
对于大开间的办公场所，一般采用地板下线槽布线法和地板下管道布线法。
图1-3吊顶线槽和墙壁暗管相结合的布线方式
（3）确定电缆长度
1）根据水平子系统的布线方法、线缆走向和配线间的位置来确定离配线间最远和最近的信息插座的距离。
2）求出平均电缆长度
平均电缆长度=最近和最远的两条电缆的总长/2。
3）计算总电缆长度
总电缆长度=[平均电缆长度+备用部分（平均长度的10％）+端接冗余6m（变量）]×信息点数量。
4）估算总定购线缆箱数
总定购线缆箱数=电缆总长度/305m。
3.管理子系统设计
管理子系统设置在每层楼的交接间内，除了起到连接干线子系统和水平子系统的作用外，还能对本层信息点进行管理。
管理子系统的主要设备是配线架，因此该子系统的设计主要是确定配线架的类别及配线架的数量。
⑴确定配线架的类别
配线架分为光纤配线架和对绞线配线架两类，具体使用哪类取决于布线系统使用哪类传输介质。
如果布线系统的传输介质是光纤，就应选用光纤配线架。
如果布线系统的传输介质是对绞线电缆，就应选用对绞线配线架。
对绞线配线架又有多对数型和快接型之分，其中快接型适用于信息点较少，用户经常对线路进行修改、移位或重组的场合。
多对数配线架适用于信息点较多且线路基本固定的场合。
计算管理子系统配线架数量
配线架的类别确定之后，根据每个楼层水平子系统的布线数量即可算出所需楼层配线架的数量。
为了便于系统的管理，配线间内的配线设备应有良好的标记系统,如建筑物名称、建筑物位置、区号、起始点和功能等标志。
4.干线子系统设计
干线子系统是综合布线系统的主干系统，它将各楼层的配线间与本大楼的设备间连接起来，构成一个星形结构。
干线子系统的硬件主要是大对数电缆或光缆。
大对数电缆是以25对为基数进行增加的,每25对线组成一束，每束线为一个独立单元。
在使用中要注意同一束线中不能出现不同功能的线对，以免相互干扰。
干线光缆一般采用六芯多模光缆。
（1）干线子系统的传输距离
干线子系统传输距离的原则是：
如果使用多模光纤，传输距离可达2000m。
使用大对数电缆，当要求带宽大于5MHz时，线缆长度不宜超过90m，当带宽要求小于5MHz时，最长能到800m。
（2）确定干线电缆的连接方法
干线电缆的连接方法有点对点端接法、分支递减端接法和直接连接法三种。
1）点对点端接方法
点对点端接方法是最简单、最直接的连接方法，它要求只用一根电缆独立供应整个一层楼，干线子系统每根电缆从设备间引出直接延伸到指定的楼层和交接间。
点对点端接方法如图1-4（a）所示。
2）分支递减端接法
分支递减端接方法是用1根大容量干线电缆（其容量足以供应若干个交接间或若干楼层），经过电缆接头保护箱分出若干根小容量电缆，这些小容量电缆分别延伸到每个交接间或每个楼层，并端接于目的地的连接硬件。
分支递减端接方法如图1-4（b）所示。
3）直接连接方法
直接连接方法是将线缆直接从设备间敷设到各信息插座的一种连接方法，这种方法一般在整个综合布线系统信息点的数量较少的情况下采用。
直接连接方法如图1-4（c）所示。
图1-4干线电缆的连接方法
确定干线电缆的布线方式
垂直干线通道有电缆孔法和电缆井法两种布线方式可供选择，水平干线通道也有管道法和电缆桥架法可供选择。
图1-5是电缆井法和电缆孔法的安装示意图。
图1-5电缆孔法和电缆井法安装示意图
干线通道所用的电缆孔是在浇注混凝土地板时将直径l0cm的金属管嵌在地板中制成，金属管高出地板表面2.5～10cm。
在进行布线时电缆一般捆在钢丝绳上，再把钢丝绳固定在墙上已钉好的金属条上。
电缆井是指在每层楼板上依据所用的电缆数目开出适当大小的方孔。
用电缆井布线时，电缆捆在或箍在支撑用的钢丝绳上，再把钢丝绳固定在靠墙上的金属条或地板三角架上。
电缆井的选择非常灵活，是目前经常使用的干线电缆敷设方法。
图1-6是管道法和电缆桥架法的安装示意图。
管道法电缆桥架法
图1-6管道法和电缆桥架法安装示意图
在开放式通路和横向干线走线系统中（如穿越地下室），管道对电缆起机械保护作用。
管道不仅有防火的优点，而且它提供的密封和坚固的空间使电缆可以安全地延伸到目的地。
但是管道很难重新布置，因而不太灵活。
在利用电缆桥架布线时，将电缆固定在桥架上，由固定卡子固定，必要时还要在桥架下方安装电缆绞接盒，以保证在桥架上方已装有其他电缆时可以接入电缆。
⑷计算干线子系统缆线用量
1）干线子系统使用大对数电缆时，线缆用量的计算按下列步骤进行：
根据各楼层工作区的数量及每个工作区所需干线电缆的对数计算各层干线子系统电缆对数。
根据各楼层干线子系统电缆总对数和电缆的规格选择电缆，并计算各层所需干线电缆的根数。
计算各层干线子系统电缆长度
每根电缆长度=层交接间至设备间的距离+电缆预留长度（一般为6～12m）。
干线子系统电缆总长度计算按电缆的规格分别合计。
2）干线子系统使用光缆时，线缆用量的计算按下列步骤进行：
计算每根光缆长度
每根光缆长度=层交接间至设备间的距离+光缆预留长度（一般为10～12m）。
按光缆的规格，分别合计电缆、光缆总长度。
5.设备间子系统设计
设备间是指在每一幢建筑物适当的地点设置进线设备，进行网络管理且有管理人员值班的场所。
设备间子系统可以说是整个综合布线系统的中心单元，它可以完成各个楼层水平子系统之间的通信线路的调配、连接和测试等任务，还与建筑外的公用通信网连接形成对外传输的通道。
其硬件大致与管理子系统的硬件相同，基本是由光纤、铜线电缆、配线架及跳线构成，只不过规模比管理子系统大得多，并且有时要增加防雷、防过压、防过流的保护设备。
设备间子系统硬件方面的设计在管理子系统的设计中已经讲道，这里不再重复。
在这里我们主要考虑设备间的位置、大小和环境要求。
（1）设备间的位置要求
设备间的位置一般应按下列原则确定：
1）设备间应尽量建在干线子系统的中间位置。
2）设备间应尽量靠近建筑物电缆引入区和网络接口。
3）设备间应尽量避免设在建筑物的高层或地下室以及用水设备的下层。
4）设备间应尽量远离强震动源和强噪声源。
5）设备间应尽量避开强电磁场的干扰源。
6）设备间应尽量远离有害气体源以及存放腐蚀、易燃、易爆物。
7）设备间的位置应便于接地。
（2）设备间的建筑要求
1）设备间的最小面积至少应为14m2，根据实际需要还可相应地扩大。
2）设备间的净高不应小于2.7m。
3）设备间内应铺设架空地板、地面线槽或网络地板，为地下配线提供方便。
楼板活载荷按5.0～7.5kN/m2设计。
4）设备间周围维护结构的构造和材料应满足保温、隔热、防火等要求。
5）设备间室内装饰应选用气密性好、不起尘、易清洗，在温、湿度变化作用下变形很小的材料。
6）设备间内应禁止不相关的管道穿过。
（3）设备间的照度要求
1）设备间内距地0.8m处的照度不应低于200Lx，事故照明距地0.8m处的照度不应低于5Lx。
2）灯具应选用无眩光灯具或眩光指数为1级的灯具。
（4）设备间的温、湿度要求
设备间温度应保持在10～30℃之间，相对湿度应保持20%～80%，并能实现自动调节和控制。
6.建筑群子系统设计
建筑群子系统的硬件由建筑群配线架、大对数铜缆（或光缆）构成。
由于是户外敷设，与室内敷设的电缆相比，在外层保护上有所不同，以适应户外使用。
对于进入建筑物的外线一定要接入独立的配线架，对于铜缆要进行电气保护，以保护接入设备不受过流过压的损坏；对于光缆不必进行电气保护。
建筑群子系统的电缆可以采用架空敷设、直埋敷设、地下管道敷设、巷道敷设或者这四种敷设方式的任意组合进行敷设。
建筑群电缆布线方案的设计，一般应按如下步骤进行：
1）确定敷设现场的特点。
2）确定建筑物的电缆入口。
3）确定明显障碍物的位置。
4）确定主电缆路由和候选电缆路由。
5）选择所用电缆类型和规格。
6）确定每种选择方案的劳务成本。
7）确定每种选择方案的材料成本。
二、综合布线系统防护设计
综合布线系统的防护设计是系统工程设计中的一个组成部分，它的主要内容是各种缆线和配线设备的选用和接地系统的设计两部分，它们所涉及的内容不是很多，但它是综合布线系统工程设计的关键环节，对于保证综合布线系统的正常运行起着重要作用。
1.缆线和配线设备的选用
综合布线系统各种缆线和配线设备的选用宜符合以下要求：
1）当综合布线系统所在的周围环境干扰场强度，或综合布线系统的噪声电平低于防护标准（综合布线系统发射干扰波场强限值见表1-1）的规定时，可以选用非屏蔽缆线系统和非屏蔽配线设备。
2）综合布线系统的周围环境干扰强度，或综合布线系统的噪声电平均高于防护标准的规定时，应根据其超过标准的量级大小，选用FTP、SFTP和STP等不同屏蔽结构的缆线系统和具有屏蔽性能的配线设备。
此外，如果综合布线系统距离其它干扰源的间距（综合布线系统与其他干扰源的间距要求见表1-2）不能满足要求时，应采取适当的保护措施。
3）如果综合布线系统的周围环境干扰场强度很高，采用屏蔽系统也无法满足各项标准的规定时，应采用光缆系统。
4）当智能建筑内的用户对综合布线系统中传送的信息有保密要求时，应采用具有屏蔽性能的配线设备和电缆或采用光缆系统。
表1-1综合布线系统发射干扰波场强限值
设备类别和测量距离
A类（第三产业）设备30m
B类（住宅）设备10m
频率范围
30MHz～230MHz
30dBμV/m
30dBμV/m
230MHz～1GHz
37dBμV/m
37dBμV/m
表1-2综合布线系统与其他干扰源的间距
类别
与综合布线接近状况
最小净距（mm）
380V电力电缆＜2kV.A
与缆线平行敷设
130
有一方在接地的金属线槽或钢管中
70
双方都在接地的金属线槽或钢管中
10（平行长度不大于10m时可10mm）
380V电力电缆2～5kV.A
与缆线平行敷设
300
有一方在接地的金属线槽或钢管中
150
双方都在接地的金属线槽或钢管中
80
380V电力电缆＞5kV.A
与缆线平行敷设
600
有一方在接地的金属线槽或钢管中
300
双方都在接地的金属线槽或钢管中
150
荧光灯、氩灯、电子启动器或交感性设备
与缆线接近
15～30
无线电发射设备
与缆线接近
≥150
配电箱
与配线设备接近
≥100
电梯
尽量远离
≥200
2.接地系统设计
在智能建筑综合布线系统中，缆线与相关连接硬件的接地是提高系统可靠性、抑制噪声、保障安全的重要手段。
在现代建筑中，综合布线系统的各种接地独立设置且保持相应的间距很难办到，因此推荐采用联合接地方式，即利用建筑柱筋作接地引下线，利用建筑物基础内的钢筋网作为自然接地体，使整个建筑的接地系统组成一个均压整体。
接地系统的设计应按下述层次进行：
1）接地线
接地线是综合布线系统的各种设备与接地母线之间的铜连接绝缘导线，其截面积应不小于4mm2。
当综合布线系统的电缆采用金属管槽敷设时，应保持良好的电气连接，并在管槽两端有良好的接地。
2）接地母线
接地母线是水平布线与系统接地线的公用中心连接点，应为不小于6mm厚、50mm宽的铜母线。
综合布线系统所用的配线柜、金属架及接地干线均应与本层楼的接地母线焊接。
3）接地干线
接地干线应为截面积不小于16mm2的铜绝缘导线，由总接地母线引出，连接所有接地母线。
4）主接地母线
一般每栋建筑物都有一个主接地母线，它是综合布线接地系统中接地干线及设备接地线的转接点，接地引入线、接地干线、建筑物引入外线的屏蔽层或金属护管等均应与主接地母线有良好的焊接。
主接地母线应为最小截面积为6mm～100mm的铜母线。
5）接地引入线
接地引入线是主接地母线与接地体之间的接地连接线，一般采用经过绝缘防腐处理的镀锌扁钢。
接地引入线的出土部分应有防机械损伤措施，并不宜与暖气管道同沟布放。
6）接地体
综合布线系统若采用独立接地，接地体的接地电阻应不大于4Ω，且距离建筑物防雷系统接地体不小于2m，距离低压交流供电系统的接地体不小于10m。
采用联合接地时，联合接地的接地电阻要求≤1Ω，以限制接地装置上的高电位值出现。
3.防火保护
智能化建筑中的防火极为重要，在综合布线系统的工程设计中应注意以下几点：
1）在智能建筑中的易燃区域或上升房内，综合布线系统所有的电缆或光缆必须设有阻燃护套。
如果这些缆线是穿放在不可燃管道内，或在每个楼层均采用切实有效的防火措施，可以不设阻燃护套。
2）在易燃的区域或上升房中所有敷设的电缆或光缆宜选用防火、防毒的电缆。
由于此种线缆的价格较高，一般只在限定的易燃区域和电缆竖井中采用。
此外，设备间内的配线设备也应采用阻燃型。
如果综合布线系统的电缆或光缆穿放在钢管等非燃烧的管材时，可以考虑采用普通外护套。
第二节系统的验收
[学习目标]
通过学习，掌握综合布线系统工程验收的项目、内容，能够编制工程竣工文件。
[相关知识]
一、工程验收的依据和原则
1．综合布线系统工程应按《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》（GB/T50312-2000）中规定的链路性能要求进行验收。
工程竣工验收项目的内容和方法也应按该规范中的规定执行。
2．综合布线系统缆线链路的电气性能验收测试应按《综合布线系统电气特性通用测试方法》（YD/T1013-1999）的规定办理。
3．综合布线系统工程的验收除应符合上述规范外，还应符合我国现行的《本地网通信线路工程验收规范》（YD/5051-1997）和《通信管道工程施工及验收技术规范八修订本》（YDJ39-1997）中的相关规定。
4．在综合布线系统的施工和验收中，为了保证验收，如果遇到上述各种规范未包括的技术标准和技术要求，可以按照有关设计规范和设计文件的要
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