第3章

　　水平子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與安裝

　　本章要點(diǎn)：

　　掌握水平子系統(tǒng)的基本概念；

　　熟悉水平子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)步驟；

　　熟悉水平子系統(tǒng)纜線的選擇，掌握纜線長(zhǎng)度的計(jì)算方法；

　　熟悉水平子系統(tǒng)的各種布線方式，掌握管槽、纜線的敷設(shè)技巧。

　　3.1基 本 概 念

　　水平子系統(tǒng)是由連接各辦公區(qū)的信息插座及各樓層配線架之間的線纜構(gòu)成的,在GB 50311��2007國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中也稱為配線子系統(tǒng)。水平子系統(tǒng)一般在同一個(gè)樓層上，是從工作區(qū)的信息插座開始到管理間子系統(tǒng)的配線架，由用戶信息插座、水平電纜和配線設(shè)備等組成，如圖3��1所示。

　　圖3��1水平子系統(tǒng)示意圖

　　水平子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)涉及水平布線子系統(tǒng)的傳輸介質(zhì)及組件的集成，水平布線子系統(tǒng)的傳輸介質(zhì)包括銅纜和光纜，組件包括8針腳模塊插座以及光纖插座，它們被用來連接工作區(qū)的銅纜和光纜。

　　3.2設(shè) 計(jì) 原 則

　　在水平子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，一般遵循下列原則。

　　1. 性價(jià)比最高原則

　　這是因?yàn)樗�平子系統(tǒng)范圍廣、布線長(zhǎng)、材料用量大，對(duì)工程總造價(jià)和質(zhì)量有比較大的影響。

　　2. 預(yù)埋管原則

　　認(rèn)真分析布線路由和距離，確定纜線的走向和位置。新建建筑物優(yōu)先考慮在建筑物梁和立柱中預(yù)埋穿線管，舊樓改造或者裝修時(shí)考慮在墻面刻槽埋管或者墻面明裝線槽。因?yàn)樵谛陆ńㄖ�物中預(yù)埋線管的成本比明裝布管、槽的成本低，工期短，外觀美觀。

　　3. 水平纜線最短原則

　　為了保證水平纜線最短原則，一般把樓層管理間設(shè)置在信息點(diǎn)居中的房間，保證水平纜線最短。對(duì)于樓道長(zhǎng)度超過100m的樓層，或者信息點(diǎn)比較密集時(shí)，可以在同一層設(shè)置多個(gè)管理間，這樣既能節(jié)約成本，又能降低施工難度，因?yàn)椴季�距離短時(shí)，線管和電纜也短，拐彎減少，布線拉力也小一些。

　　4. 水平纜線最長(zhǎng)原則

　　按照GB 50311國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，銅纜雙絞線電纜的信道長(zhǎng)度不超過100m，水平纜線長(zhǎng)度一般不超過90m。因此在前期設(shè)計(jì)時(shí)，水平纜線最長(zhǎng)不宜超過90m。

　　5. 避讓強(qiáng)電原則

　　一般盡量避免水平纜線與36V以上強(qiáng)電供電線路平行走線。在工程設(shè)計(jì)和施工中，一般原則為網(wǎng)絡(luò)布線避讓強(qiáng)電布線。

　　如果確實(shí)需要平行走線時(shí)，應(yīng)保持一定的距離，一般非屏蔽網(wǎng)絡(luò)雙絞線電纜與強(qiáng)電電纜距離大于30cm，屏蔽網(wǎng)絡(luò)雙絞線電纜與強(qiáng)電電纜距離大于7cm。

　　如果需要近距離平行布線甚至交叉跨越布線時(shí)，需要用金屬管保護(hù)網(wǎng)絡(luò)布線。

　　6. 地面無障礙原則

　　在設(shè)計(jì)和施工中，必須堅(jiān)持地面無障礙原則。一般考慮在吊頂上布線，樓板和墻面預(yù)埋布線等。對(duì)于管理間和設(shè)備間等需要大量地面布線的場(chǎng)合，可以增加抗靜電地板，在地板下布線。

　　3.3設(shè) 計(jì) 步 驟

　　水平子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟一般為：

　　（1） 需求分析。根據(jù)用戶對(duì)建筑物綜合布線系統(tǒng)提出的近期和遠(yuǎn)期設(shè)備需求來分析。

　�。�2） 閱讀建筑物圖紙。根據(jù)建筑物建筑平面圖，確定建筑物信息插座的數(shù)量類型及安裝位置。

　�。�3） 規(guī)劃和設(shè)計(jì)。確定每個(gè)布線區(qū)的布線方式及布線路由圖。

　　（4） 材料統(tǒng)計(jì)。確定每個(gè)布線區(qū)的電纜類型及計(jì)算電纜長(zhǎng)度，為確認(rèn)的水平布線子系統(tǒng)訂購電纜和其他材料。

　　一般工作流程如圖3��2所示。

　　圖3��2水平子系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟

　　3.3.1需求分析

　　需求分析對(duì)水平子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)尤為重要，因?yàn)樗�平子系統(tǒng)是綜合布線工程中最大的一個(gè)子系統(tǒng)，使用材料最多，工期最長(zhǎng)，投資最大，也直接決定每個(gè)信息點(diǎn)的穩(wěn)定性和傳輸速度，對(duì)后續(xù)水平子系統(tǒng)的施工是非常重要的，也直接影響網(wǎng)絡(luò)綜合布線工程的質(zhì)量、工期，甚至影響最終工程造價(jià)。

　　智能建筑往往各個(gè)樓層功能不同，甚至同一個(gè)樓層不同區(qū)域的功能也不同，建筑結(jié)構(gòu)也不同，這就需要針對(duì)每個(gè)樓層，甚至每個(gè)區(qū)域布線路由進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。例如，地下停車場(chǎng)、商場(chǎng)、餐廳、寫字樓、賓館等樓層信息點(diǎn)的水平子系統(tǒng)有非常大的區(qū)別。

　　由于水平子系統(tǒng)往往覆蓋每個(gè)樓層的立面和平面，布線路徑也經(jīng)常與照明線路、電器設(shè)備線路、電器插座、消防線路、暖氣或者空調(diào)線路有多次的交叉或者并行，因此不僅要與技術(shù)負(fù)責(zé)人交流，也要與項(xiàng)目或者行政負(fù)責(zé)人進(jìn)行交流。在交流中重點(diǎn)了解每個(gè)信息點(diǎn)路徑上的電路、水路、氣路和電器設(shè)備的安裝位置等詳細(xì)信息。在交流過程中必須進(jìn)行詳細(xì)的書面記錄，每次交流結(jié)束后要及時(shí)整理書面記錄。

　　3.3.2閱讀建筑物圖紙

　　認(rèn)真閱讀建筑物設(shè)計(jì)圖紙是不能省略的程序，通過閱讀建筑物圖紙掌握建筑物的土建結(jié)構(gòu)、強(qiáng)電路徑、弱電路徑，特別是主要電器設(shè)備和電源插座的安裝位置（在第2章工作區(qū)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中已經(jīng)講解了電源插座的規(guī)劃和設(shè)計(jì)），重點(diǎn)掌握在綜合布線路徑上的電器設(shè)備、電源插座和暗埋管線等。在閱讀圖紙時(shí)，進(jìn)行記錄或者標(biāo)記，正確處理水平子系統(tǒng)布線與電路、水路、氣路和電器設(shè)備的直接交叉或者路徑?jīng)_突問題。

　　3.3.3規(guī)劃和設(shè)計(jì)

　　1. 水平子系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

　　建筑綜合布線系統(tǒng)從整體布局上來看是分級(jí)星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，當(dāng)然水平部分在應(yīng)用上有所區(qū)別。例如，在語音應(yīng)用中，電纜的連接方式是星型結(jié)構(gòu)，但在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并不一定是星型結(jié)構(gòu)，它可以通過在水平配線架上的跳接來實(shí)現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。因此，水平布線應(yīng)采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如圖3��3所示。從圖中可以看出，水平子系統(tǒng)的線纜一端與工作區(qū)的信息插座端接，另一端與樓層配線間的配線架連接。

　　圖3��3水平子系統(tǒng)拓?fù)鋱D

　　2. 水平子系統(tǒng)的布線距離規(guī)定

　　GB 50311��2007國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于水平子系統(tǒng)的線纜長(zhǎng)度做了統(tǒng)一規(guī)定，如圖3��4所示。

　　圖3��4水平電纜和信道長(zhǎng)度

　　水平子系統(tǒng)的長(zhǎng)度應(yīng)符合以下要求：

　�。�1） 在電纜水平子系統(tǒng)中，信道最大長(zhǎng)度不應(yīng)大于100m。其中水平電纜長(zhǎng)度不大于90m，一端工作區(qū)設(shè)備連接跳線不大于５m，另一端設(shè)備間（電信間）的跳線不大于５m。

　�。�2） 信道總長(zhǎng)度（包括綜合布線系統(tǒng)的水平纜線和建筑物主干纜線及建筑群主干三部分纜線之和）不應(yīng)大于2000m。

　　（3） 建筑物或建筑群配線設(shè)備之間(FD與BD、FD與CD、BD與BD、BD與CD之間)組成的信道出現(xiàn)4個(gè)連接器件時(shí)，主干纜線的長(zhǎng)度不應(yīng)小于15m。

　　具體要求如表3��1所示。

　　表3��1水平子系統(tǒng)各段纜線長(zhǎng)度限值表

　　電纜總長(zhǎng)度/m 水平布線電纜H/m 工作區(qū)電纜w/m 電信間跳線和設(shè)備電纜D/m

　　100 9055

　　998595

　　9880135

　　9775175

　　9770225

　　3. CP集合點(diǎn)的設(shè)置

　　對(duì)大多數(shù)企業(yè)來說，模塊化的辦公室已經(jīng)越來越流行。模塊化辦公的基礎(chǔ)依賴一種結(jié)構(gòu)化布線安裝方法，它既可以滿足日后頻繁的移動(dòng)、增加和變更（MAC），而又無須重新敷設(shè)連至電信間的所有水平線纜。為此，設(shè)計(jì)者需要在水平線纜通道內(nèi)提供一個(gè)靠近辦公區(qū)域的集合點(diǎn)或多用戶電信插座盒，使將來布線系統(tǒng)的重新配置離工作區(qū)更近。

　　ANSI TIA/EIA 568 B.1商用建筑物電信布線標(biāo)準(zhǔn)給集合點(diǎn)(Consolidation Point，CP)下的定義是： 連接建筑物通道的水平線纜和連至家具通道的水平線纜之間的對(duì)接位置。CP是水平電纜的轉(zhuǎn)接點(diǎn)，不設(shè)跳線，也不接有源設(shè)備； 同一個(gè)水平電纜不允許超過一個(gè)CP或同時(shí)存在轉(zhuǎn)接點(diǎn)（TP）； 從CP引出的水平電纜必須接于工作區(qū)的信息插座或多用戶信息插座上（北美標(biāo)準(zhǔn)ANSI TIA/EIA 568中有TP(Transition Point)和CP，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC 11801中只有TP）。

　　為了便于變更，集合點(diǎn)應(yīng)該安裝在一個(gè)容易被技術(shù)人員訪問的地方。而集合點(diǎn)經(jīng)常安裝在一個(gè)帶鎖的箱體內(nèi)，如西蒙的CPEV，此配線箱可以被固定在靠近工作區(qū)的柱子或墻壁上。配線箱內(nèi)的對(duì)接一般通過將來自電信間的線纜端接在S110（增強(qiáng)5類）或S210（6類）連接架上來完成。在集合點(diǎn)和工作區(qū)插座之間使用實(shí)心雙絞線，線纜的集合點(diǎn)端一般使用S110 或S210現(xiàn)場(chǎng)制作插頭接到連接架上，而工作區(qū)端則直接卡接到插座背面。

　　在某些時(shí)候，必須把集合點(diǎn)安裝在吊頂內(nèi)或架空地板下的特殊設(shè)計(jì)密閉箱體內(nèi)，此時(shí)的安裝空間會(huì)比較局促，特別是在架空地板的環(huán)境下，因此需要使用薄型箱體及使用模塊化插座。連接集合點(diǎn)到工作區(qū)時(shí)，需要使用單端RJ��45接頭（使用實(shí)心線纜）的模塊化跳線。模塊化插頭端插入集合點(diǎn)的插座/配線架，另一端卡接到工作區(qū)插座的背面。

　　為了保證增強(qiáng)5類或更高的系統(tǒng)性能，西蒙推薦使用工廠原裝和測(cè)試過的單端模塊化跳線，比如IC5（增強(qiáng)5類）或IC6（6類）。另外，集合點(diǎn)并不僅限于雙絞線，銅纜集合點(diǎn)節(jié)省時(shí)間和節(jié)約開支的優(yōu)勢(shì)同樣適用于采用光纖到桌面的用戶。

　　CP的設(shè)置需要注意以下幾點(diǎn)。

　�。�1） 如果在水平布線系統(tǒng)施工中，需要增加CP集合點(diǎn)時(shí)，同一個(gè)水平電纜上只允許一個(gè)CP集合點(diǎn)，而且CP集合點(diǎn)與FD配線架之間水平線纜的長(zhǎng)度應(yīng)大于15m。CP配線設(shè)備容量宜以滿足12個(gè)工作區(qū)信息插座需求設(shè)置。

　�。�2） CP集合點(diǎn)的端接模塊或者配線設(shè)備應(yīng)安裝在墻體或柱子等建筑物固定的位置，不允許隨意放置在線槽或者線管內(nèi)，更不允許暴露在外邊。

　�。�3） CP集合點(diǎn)只允許在實(shí)際布線施工中應(yīng)用，規(guī)范了纜線端接做法，適合解決布線施工中個(gè)別線纜穿線困難時(shí)中間接續(xù)，實(shí)際施工中盡量避免出現(xiàn)CP集合點(diǎn)。在前期項(xiàng)目設(shè)計(jì)中不允許出現(xiàn)CP集合點(diǎn)。

　　4. 布線方式

　　水平子系統(tǒng)纜線的路徑在新建筑物設(shè)計(jì)時(shí)易采取暗埋管線，這種設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單明了，安裝、維護(hù)都比較方便，工程造價(jià)也低。一般可分為三種： 直接埋管方式； 吊頂內(nèi)線槽和支管方式； 適合大開間的地面線槽方式。其他布線方式都是這三種方式的改良型和綜合型。

　　舊建筑（如住宅樓、老式辦公室、廠房）進(jìn)行改造或者需要增加網(wǎng)絡(luò)布線系統(tǒng)時(shí)，一般采取明裝布線方式。一般將機(jī)柜安裝在每個(gè)單元的中間樓層，然后沿墻面安裝PVC線槽到每戶門上方墻面固定插座。

　　已經(jīng)入住的住宅樓需要增加信息插座時(shí)，一般設(shè)計(jì)在樓道，位于入戶門上方。這是因?yàn)槊總�(gè)住戶家里的布局和裝飾結(jié)構(gòu)不同，進(jìn)入室內(nèi)施工不方便。

　　3.3.4材料統(tǒng)計(jì)

　　1. 線纜用量的估算

　�。�1） 確定信息插座的數(shù)量。根據(jù)建筑物的平面圖，計(jì)算出每層樓的工作區(qū)數(shù)量，以及整個(gè)建筑物的工作區(qū)總數(shù)量，并充分考慮用戶對(duì)綜合布線系統(tǒng)信息量的需求后，決定該建筑物所采用的設(shè)計(jì)等級(jí)，估算出整個(gè)建筑物信息點(diǎn)的總數(shù)。

　　（2） 確定水平子系統(tǒng)的布線路由。根據(jù)建筑物的用途、建筑物平面設(shè)計(jì)圖、樓層配線間的位置及樓層配線間所服務(wù)的區(qū)域、轉(zhuǎn)接點(diǎn)的位置、水平子系統(tǒng)的布線方式以及信息插座的安裝位置，設(shè)計(jì)水平子系統(tǒng)布線路由圖。

　�。�3） 確定水平子系統(tǒng)線纜類型。綜合布線設(shè)計(jì)的原則是向用戶提供支持語音、數(shù)據(jù)傳輸、視頻圖像應(yīng)用的傳輸通道。按照水平子系統(tǒng)對(duì)線纜及長(zhǎng)度的要求，在水平區(qū)段，即樓層配線間到工作區(qū)的信息插座之間，應(yīng)優(yōu)先選擇4對(duì)雙絞線電纜，在配線間與轉(zhuǎn)接點(diǎn)之間可選25對(duì)雙絞線電纜。這種雙絞線電纜具有支持語音和數(shù)據(jù)傳輸要求所需的物理特性和電氣特性。因?yàn)樗�平電纜不易更換，所以在選擇水平電纜時(shí)應(yīng)按照用戶的長(zhǎng)遠(yuǎn)需求配置較高類型的雙絞線電纜。

　�。�4） 水平電纜用量的估算。

　　目前，國(guó)際與國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的雙絞線長(zhǎng)度不等，一般從90m到5km。另外，雙絞線電纜可以以箱為單位訂購，并有兩種裝箱形式： 卷盤形式和卷筒形式。水平子系統(tǒng)的雙絞線電纜一般以箱訂購，而每箱的電纜長(zhǎng)度為305m(1000ft)，如有特殊需求時(shí)，可按需要的長(zhǎng)度訂購。

　　布線前要估算一下線纜的用量，可采用公式3.1進(jìn)行計(jì)算。

　　C=［0.55(L+S)+6］(IO)（3.1）

　　其中，L為配線架連接最遠(yuǎn)信息點(diǎn)（IO）的距離； S為配線架連接最近信息點(diǎn)的距離； 6為余量，可根據(jù)需要調(diào)整（纜線布放時(shí)應(yīng)該考慮兩端的預(yù)留，方便理線和端接。在管理間電纜預(yù)留長(zhǎng)度一般為3～6m，工作區(qū)為0.3～0.6m； 光纜在設(shè)備端預(yù)留長(zhǎng)度一般為5～10m。有特殊要求的應(yīng)按設(shè)計(jì)要求預(yù)留長(zhǎng)度）。

　　這個(gè)公式只算出平均線纜的長(zhǎng)度C，然后用305除以C，得到一箱線纜可以布幾個(gè)點(diǎn)（余數(shù)只舍不入），再用樓層總點(diǎn)數(shù)除以這個(gè)值，得到此樓層所需的線纜箱數(shù)即可（因?yàn)椴牧媳碇械木�纜單位是箱而不是米）。

　　水平子系統(tǒng)電纜的數(shù)量按照設(shè)計(jì)用電纜工作單所需電纜數(shù)量訂購。

　　2. 線纜估算舉例

　　已知某學(xué)生宿舍樓有7層，每層有12個(gè)房間，要求每個(gè)房間安裝兩個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)接口，以實(shí)現(xiàn)100M接入校園網(wǎng)絡(luò)。為了方便計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理，每層樓中間的樓梯間設(shè)置一個(gè)配線間，各房間信息插座連接的水平線纜均連接至樓層管理間內(nèi)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量知道每個(gè)樓層最遠(yuǎn)的信息點(diǎn)到配線間的距離為70m，每個(gè)樓層最近的信息點(diǎn)到配線間的距離為10m。請(qǐng)確定該幢樓應(yīng)選用的水平布線線纜的類型并估算出整幢樓所需的水平布線線纜用量。實(shí)施布線工程應(yīng)訂購多少箱電纜？

　　解答： 由題目可知每層樓的布線結(jié)構(gòu)相同，因此只須計(jì)算出一層樓的水平布線線纜數(shù)量即可以計(jì)算整棟樓的用線量。

　　要實(shí)現(xiàn)100Mbps傳輸率，樓內(nèi)的布線應(yīng)采用超5類4對(duì)非屏蔽雙絞線。

　　樓層信息點(diǎn)數(shù)N=12×2=24（個(gè)）

　　一個(gè)樓層用線量C=［0.55(70+10)+6］×24=1200m

　　整棟樓的用線量S=7×1200=8400m

　　訂購電纜箱數(shù)M=INT（8400/305）=28（箱）

　　3.4施 工 技 術(shù)

　　3.4.1水平子系統(tǒng)布線方式

　　水平布線是將線纜從配線間連接到工作區(qū)的信息插座上。而對(duì)于綜合布線系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師來說，要根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，從布線路由最短、工程造價(jià)最低、施工方便及布線規(guī)范等諸多方面考慮，才能設(shè)計(jì)出合理的、實(shí)用的布線系統(tǒng)。

　　在新的建筑物中，所有的管線都是預(yù)埋的(包括強(qiáng)電電纜、樓宇控制電纜、消防電纜、保安監(jiān)控電纜和有線電視電纜等)，所以建筑物內(nèi)的預(yù)埋管道就比較多，往往要遇到一些具體問題，所以在綜合布線系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮并與相應(yīng)的專業(yè)設(shè)計(jì)人員相配和，選取最佳的水平布線方式。

　　水平子系統(tǒng)的布線方式一般可分為三種： 直接埋管方式； 吊頂內(nèi)線槽和支管方式； 適合大開間的地面線槽方式。其他布線方式都是這三種方式的改良型和綜合型。

　　1. 直接埋管方式

　　直接埋管布線由一系列密封在混凝土中的金屬布線管道組成，如圖3��5所示。這些金屬管道從樓層管理間向信息插座的位置輻射。根據(jù)通信和電源布線要求、地板厚度和占用的地板空間等條件，直接埋管布線方式可以采用厚壁鍍鋅管或薄型電線管。

　　老式建筑物由于布設(shè)的線纜較少，因此一般埋設(shè)的管道直徑較小，最好只布放一條水平電纜。如果要考慮經(jīng)濟(jì)性，一條管道也可布放多條水平電纜�，F(xiàn)代建筑物增加了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、有線電視等多種應(yīng)用系統(tǒng)，需要布設(shè)的水平電纜會(huì)比較多，因此推薦使用SC鍍鋅鋼管和阻燃高強(qiáng)度PVC管。考慮到方便于以后的線路調(diào)整和維護(hù)，管道內(nèi)布設(shè)的電纜應(yīng)占管道截面積的30%~50%，每根直接埋管在30m處加裝線纜過渡盒，且不能超過兩個(gè)90度彎頭。預(yù)埋在墻體中間暗管的最大管外徑不宜超過50mm，預(yù)埋在樓板中暗埋管的最大管外徑不宜超過25mm，室外管道進(jìn)入建筑物的最大管外徑不宜超過100mm，如圖3��6所示。

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