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(chēng)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(kāi)始到管理間子系統(tǒng)的配線架，由用戶(hù)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(lái)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?xún)r(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(guò)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(guò)100m，水平纜線長(zhǎng)度一般不超過(guò)90m。因此在前期設(shè)計(jì)時(shí)，水平纜線最長(zhǎng)不宜超過(guò)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(wú)障礙原則

　　在設(shè)計(jì)和施工中，必須堅(jiān)持地面無(wú)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(hù)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(lái)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(lèi)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(lèi)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(gòu)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(chē)場(chǎng)、商場(chǎng)、餐廳、寫(xiě)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(guò)程中必須進(jìn)行詳細(xì)的書(shū)面記錄，每次交流結(jié)束后要及時(shí)整理書(shū)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(guò)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(wèn)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(lái)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(yǔ)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(guò)在水平配線架上的跳接來(lái)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(lái)說(shuō)，模塊化的辦公室已經(jīng)越來(lái)越流行。模塊化辦公的基礎(chǔ)依賴(lài)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(wú)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(hù)電信插座盒，使將來(lái)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(guò)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(hù)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(wèn)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(guò)將來(lái)自電信間的線纜端接在S110（增強(qiáng)5類(lèi)）或S210（6類(lèi)）連接架上來(lái)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(lèi)或更高的系統(tǒng)性能，西蒙推薦使用工廠原裝和測(cè)試過(guò)的單端模塊化跳線，比如IC5（增強(qiáng)5類(lèi)）或IC6（6類(lèi)）。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(kāi)支的優(yōu)勢(shì)同樣適用于采用光纖到桌面的用戶(hù)。

　　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(kāi)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(hù)門(mén)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(hù)門(mén)上方。這是因?yàn)槊總�(gè)住戶(hù)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(hù)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(lèi)型。綜合布線設(shè)計(jì)的原則是向用戶(hù)提供支持語(yǔ)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(yǔ)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(hù)的長(zhǎng)遠(yuǎn)需求配置較高類(lèi)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(gòu)，并有兩種裝箱形式： 卷盤(pán)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(gòu)，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(gòu)。

　　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(gòu)。

　　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(lèi)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(gòu)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(lèi)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(gòu)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(lái)說(shuō)，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(wèn)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(zhuān)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(kāi)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(guò)渡盒，且不能超過(guò)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(guò)50mm，預(yù)埋在樓板中暗埋管的最大管外徑不宜超過(guò)25mm，室外管道進(jìn)入建筑物的最大管外徑不宜超過(guò)100mm，如圖3��6所示。

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