2.2 综合布线设计与安装

综合布线是智能大厦建设中的一项技术工程项目，它不完全是建筑工程中的“弱电”工程。智能化建筑是由智能化建筑环境内系统集成中心，利用综合布线系统连接和控制“3A”系统组成的。3A即楼宇自动化（Building Automation），办公自动化（Office Automation）和通信自动化（Communication Automation）。布线系统设计是否合理，直接影响到3A的功能。

2.2.1 设计思想与原则

目前，国际上各综合布线产品都提出了15年质量保证体系，但并没有提出多少年投资保证。为了保护建筑物布线投资者的利益，综合布线工程设计可采取“总体规划，分步实施，建筑楼内布线一步到位”的思想。这样，可以降低布线施工成本。具体设计原则如下。

（1）用户至上。首先是以建筑与建筑群对综合布线系统的要求为基础，并以满足用户需求为目标，最大限度地满足用户提出的功能需求，并针对业务的特点，确保使用性。

（2）先进性。在满足用户需求的前提下，充分考虑信息社会迅猛发展的趋势，在技术上适度超前，使提出的方案保证将建筑与建筑群建成先进的、现代化的信息大楼。

（3）灵活性和可扩展性。充分考虑楼宇内所涉及的各部门信息的集成和共享，保证整个系统的先进性、合理性，实现分散式控制、集中统一式管理。总体结构具有可扩展性和兼容性，可以集成不同厂商不同类型的先进产品，使整个系统随技术的进步和发展而不断得到充实和提高。

（4）标准化和扩展性。网络结构化综合布线系统的设计必须依照国际和国家的有关标准进行。此外，根据系统总体结构的要求，各个子系统必须实现结构化和标准化，并代表当今最新的技术成就。

（5）经济性。在实现先进性、可靠性的前提下，达到功能和经济的优化设计。结构化综合布线系统的设计采用新技术、新材料、新工艺，使综合化布线大楼能够满足智能大厦的各项指标。

2.2.2 设计范围与步骤

综合布线系统是一个模块化结构、星状布线并且具有开放特性的布线系统。该系统一般包括工作区子系统、水平区子系统、管理子系统、垂直干线子系统、建筑群子系统和设备间子系统等，如图2.5所示。按照该图所示的范围，综合布线系统的设计步骤如下。

（1）获取建筑物平面图。

（2）分析用户需求，生成问题清单。

（3）进行系统结构设计，生成物理拓扑技术文档。

（4）进行布线路由设计，生成逻辑拓扑、插座和电缆索引表；生成设备MAC地址和IP地址索引表等技术文档。

（5）绘制布线施工图，生成插座标号、布设电缆标号等技术文档。

（6）编制布线用料清单。

星状拓扑结构布线方式具有多元化的功能，可以使任意子系统单独布线，从而使每一子系统均为一个独立的单元组，因而在更改任意子系统时，均不会影响其他子系统。

一个设计完善的布线系统，其目标是在既定时间以外，允许在有新需求的集成过程中，不必再去进行水平布线，以免损坏建筑装饰而影响美观。

2.2.3 工作区子系统

工作区子系统又称为服务区子系统，它是由RJ-45插座和其所连接的设备（终端或工作站）组成的。根据实际需要，可以将工作区子系统分为以下三个设计等级。

（1）基本型。适用于综合布线系统中配置标准较低的场合，用铜芯电缆组网。其配置为：每个工作区（站）有一个信息插座。每个工作区（站）的配线电缆为一条4对双绞线，引至楼层配线架。完全采用夹接式交接硬件。每个工作区（站）的干线电缆（即楼层配线架至设备间总配线架电线）至少有2对双绞线。

（2）增强型。适用于综合布线系统中配置标准中等的场合，用铜芯电缆组网。其配置为：每个工作区（站）有两个以上信息插座。每个工作区（站）的配线电缆均为一条独立的4对双绞线，引至楼层配线架。采用夹接式（110A系列）或接插式（110P系列）交接硬件。每个工作区（站）的干线电缆（即楼层配线架至设备总配线架）至少有3对双绞线。

（3）综合型。适用于综合布线系统中配置标准较高的场合，用光缆和铜芯电缆混合组网。其配置为：在基本型和增强型综合布线系统的基础上增设光缆系统。在每个基本型工作区的干线电缆中至少配有2对双绞线。在每个增强型工作区的干线电缆中至少有3对双绞线。

所有基本型、增强型、综合型综合布线系统都能支持语音、数据、图像等服务，能随工程的需要转向更高功能的布线系统。它们之间的主要区别在于支持语音和数据服务所采用的方式，以及在移动和重新布局时实施线路管理的灵活性。

在进行终端设备或I/O连接时，可能需要某种传输电子装置，但这种装置并不是工作区子系统的一部分。例如调制解调器，它能为终端与其他设备之间的兼容性、传输距离的延长提供所需的转换信号，但不能说是工作区子系统的一部分。

工作区子系统中所使用的连接器必须具备国际标准的8位接口，这种接口能接收楼宇自动化系统所有低压信号以及高速数据网络和数码声频信号。设计与安装工作区服务子系统时要注意如下几点。

（1）从RJ-45插座到终端设备之间的连线用UTP双绞线，一般不要超过6 m。

（2）RJ-45插座需安装在墙壁上或不易碰到的地方，插座区距离地面30 cm以上。

（3）配线架上的信息模块与信息插座和插头的线缆的制作要采用同一标准，如568A或568B，不可接错。

（4）确定I/O插座的类型。I/O插座分为嵌入式和表面安装式两种，可根据实际情况，采用不同的安装式样来满足不同的需要。通常新建筑物采用嵌入式I/O插座，而现有的建筑物采用表面安装式的I/O插座。

（5）估算I/O插座数量。一般给出两种平面图供用户选择：一种是每9 m2 1个I/O插座的基本型平面图；另一种是每9 m2 2个I/O插座的增强型或综合型平面图。

2.2.4 水平子系统

水平子系统也称为水平布线子系统。水平布线子系统是从RJ-45插座开始到管理子系统的配线柜，其结构一般是星状。与主干线子系统的区别在于水平布线子系统总是在一个楼层上，并与信息插座连接。在综合布线系统中，水平布线子系统由4对UTP组成，能支持大多数现代化通信设备。如果需要某些宽带应用，则可以采用光缆。

从用户工作区的信息插座开始，水平布线子系统在交叉连接处连接，或在小型通信系统中在“远程卫星配线间、干线配线间或设备间”任何一处进行互连。在设备间，当设备终端位于同一层时，水平布线子系统将在干线配线间或远程卫星配线间的交叉连接处连接。

对于水平布线子系统，综合布线的设计必须具有全面通信介质方面的知识，能够向用户提供完善而又经济的设计。考虑到用户的需求，设计与安装一般要注意以下几点。

（1）水平布线子系统用线一般为UTP双绞线。

（2）长度一般不超过90 m。

（3）UTP双绞线必须敷设线槽或在天花板吊顶内布线。

（4）不提倡敷设地面线槽。

（5）用5类双绞线的传输速率为100 Mbps，用超5类双绞线则传输速率为1000 Mbps。

（6）确定介质布线方法和电缆的走向。

（7）确定距服务接线间距离最近的I/O距离。

（8）确定距服务接线间距离最远的I/O距离。

（9）计算水平区所需的线缆长度。

2.2.5 垂直子系统

垂直子系统又称为干线子系统。垂直子系统提供建筑物的垂直线缆，负责连接管理子系统到设备间子系统。一般都选用光纤或大对数的非屏蔽双绞线。

垂直子系统提供建筑物垂直线缆的路由，它通常是在两个单元之间，特别是在唯一中心点的公共系统设备处提供多个线路设施。该子系统由所有的布线电缆组成，或由导线和光缆以及将此光缆连到其他地方的相关支撑硬件组合而成。传输介质可包括一幢多层建筑物楼层之间垂直布线的内部电缆或从主要单元（如计算机房或设备间）和其他垂直接线间来的电缆。

垂直子系统还包括垂直或远程通信接线间和设备间之间的竖向或横向电缆的通道，设备间和网络接口之间的连接电缆或设备与建筑群子系统各设施间的电缆，垂直接线间与各远程通信接线间之间的连接电缆，主垂直间和计算机主机房之间的垂直电缆。为了与其他建筑物进行通信，垂直子系统将中断线交叉连接点和网络接口连接起来。网络接口通常放在设备相邻的房间。设计与安装时要注意以下事项。

（1）垂直子系统一般选用超5类UTP电缆或多模光纤，以提高传输速率。

（2）垂直电缆的拐弯处不要直角拐弯，应有一定的弧弯，以防线缆受损。

（3）垂直电缆要安装在PVC管内或槽内，架空电缆要防止雷击。

（4）确定每层楼的垂直要求和防雷击的设施。

（5）综合整幢大楼垂直要求和防雷击的设施。

2.2.6 设备间子系统

设备间子系统也称设备子系统。EIA/TIA-569标准规定了设备间的设备布线。它是布线系统最主要的管理区域，所有楼层的数据信息都由电缆或光缆传送至此。通常，此系统安装在计算机系统、网络系统和程控机系统的主机房内。设备间是在每一幢大楼的适当地点设置进线设备、进行网络管理以及管理人员值班的场所。设备间子系统应由综合布线系统的建筑物进线设备、电话、数据、计算机等各种主机设备及其保安配线设备等组成。

设备间内的所有进线终端设备应采用色标区别各类用途的配线区。设备间的位置及大小应根据设备的数量、规模、最佳网络中心位置等内容综合考虑确定。设计与安装时要注意以下几点。

（1）设备间要有足够的空间，以保障设备间的设备存放。

（2）设备间要有良好的工作环境。

（3）设备间的建设标准应按机房建设标准设计，要有性能良好的接地保护系统。

2.2.7 管理子系统

管理子系统放置电信布线系统设备，包括水平、主干布线系统的机械和电气终端。管理子系统设置在楼层分配线设备的房间内，应由交接间的配线设备、输入/输出设备等组成，也可应用于设备间子系统中。

交连和互连允许将通信线路定位或重定位在建筑物的不同部分，以便能更容易地管理通信线路。I/O位于用户工作区和其他房间或办公室，使在移动终端设备时能够方便地进行插拔。

使用跨接线或插入线时，交连允许将端接在单元一端电缆上的通信线路连接到端接在单元另一端电缆上的线路。可将交叉连接处的两根导线断点连接起来。插入线包含几根导线，而且每根导线末端均有一个连接器。插入线为重新安排线路提供一种简易的方法。

互连完成与交连相同的目的，但不使用跨接线或插入线，只使用带插头的导线、插座和适配器。互连和交连也适用于光纤。

在远程通信接线区，如安装在墙上的布线区，交连可以不要插入线，因为线路经常是通过跨接线连接到I/O上的。设计与安装时要注意如下几点。

（1）配线架的配线对数由可管理的信息点数决定。

（2）利用配线架的跳线功能，可使布线系统灵活、功能多样化。

（3）配线柜一般由配线模块、配线架和理线面板组成。

（4）管理子系统应有足够的空间放置配线柜和网络设备。

（5）网络设备需配有安全接地保护系统和功率匹配的净化电源或UPS电源。

（6）设备房间内保持一定的温度和湿度，保养好设备。

2.2.8 建筑群子系统

建筑群子系统提供外部建筑物与大楼内布线的连接点。EIA/TIA-569标准规定了网络接口的物理规格，实现了筑群之间的连接。建筑群子系统由两个以上建筑物的电话、数据和监视系统组成一个建筑群综合布线系统，其连接各建筑物之间的缆线和配线设备，组成建筑群子系统。

建筑群子系统是综合布线系统的骨干部分，它支持楼宇之间通信所需的硬件，其中包括导线电缆、光缆及防止电缆上的脉冲电压进入建筑物的电气保护装置。

在建筑群子系统中，为了能进行远距离通信（大于100 m），以及防止雷击对网络设备造成的损坏，一般采用多模或单模光缆。室外敷设光缆一般有三种情况——架空、直埋和地下管道，或者这三种的任意组合，具体情况应根据现场的环境来决定。

在有条件的情况下，建筑群子系统应采用地下管道敷设方式，管道内敷设的铜缆或光缆应遵循电话管道和入孔的各项设计规定。此外安装时至少应预留2～4个备用管孔，以供扩充之用。建筑群子系统采用直埋沟敷设时，如果在同一个沟内埋入了其他的图像和监控电缆，应设立明显的共用标志。

2.2.9 综合布线的安装与施工

（1）桥架制作合理，保证合适的线缆弯曲半径。上下左右绕过其他线槽时，转弯坡度要平缓，重点注意两端线缆垂直受力后是否还能在不压损线缆的前提下盖上盖板。

（2）放线过程中主要是注意对拉力的控制，对于带卷轴包装的线缆，建议两头至少各安排一名工人，把卷轴套在自制的拉线杆上，放线端的工人先从卷轴箱内预拉出一部分线缆，供合作者在管线另一端抽取，预拉出的线不能过多，避免多根线在场地上缠结环绕。

（3）拉线工序结束后，两端留出的冗余线缆要整理和保护好，盘线时要顺着原来的旋转方向，线圈直径不要太小，有可能的话用废线头固定在桥架上、吊顶上或纸箱内，做好标注，提醒其他人员勿动勿踩。

（4）在整理、绑扎、安置线缆时，冗余线缆不要太长，不要让线缆叠加受力，线圈顺势盘整，固定扎绳不要勒得过紧。

（5）在整个施工期间，工艺流程及时通报，各工种负责人做好沟通，发现问题马上通知用户方，在其他后续工种开始前及时完成本工种任务。

（6）如果安装的是非屏蔽双绞线，对接地要求不高，可在与机柜相连的主线槽处接地。

（7）线槽的规格是这样来确定的：线槽的横截面积留40%的富余量以备扩充，超5类双绞线的横截面面积为0.3 cm2。

（8）线槽安装时，应注意与强电线槽的隔离。布线系统应避免与强电线路在无屏蔽、距离小于20 cm的情况下平行走3 m以上。如果无法避免，该段线槽需采取屏蔽隔离措施。进入家具的电缆管线由最近的吊顶线槽沿隔墙下到地面，并从地面线槽埋管到家具隔断下。

（9）管槽过渡、接口不应该有毛刺，线槽过渡要平滑。

（10）线管超过两个弯头必须留分线盒。

（11）墙装底盒安装应该距地面30 cm以上，并与其他底盒保持等高、平行。

（12）线管采用镀锌薄壁钢管或PVC。

（13）光缆敷设需要有钢绞线、挂钩、胀塞、螺钉、拉板等附件。

（14）光缆架空要有保护措施（尤其是横跨电力线时），防止施工人员的意外伤害。

（15）楼内布线需要穿墙、穿楼板时，操作电锤或电钻要有保护措施。

2.2.10 6类线缆的布线施工

关于6类线缆的布线施工，应特别注意以下几点。

（1）如果在两个终端间有多余的线缆，应该按照需要的长度将其剪断，而不应将其卷起并捆绑起来。

（2）线缆的接头处反缠绕开的线段距离不应超过2 cm，过长会引起较大的近端串扰。

（3）在接头处，线缆的外保护层需要压在接头内而不能在接头外。虽然线缆在受到外界拉力时整个线缆均会受力，但若外保护层压在接头外，则受力的将主要是线缆和接头连接的金属部分。

（4）在线缆接线施工时，线缆的拉力是有一定限制的，一般为90 N左右。过大的拉力会破坏线缆对绞的匀称性。

（5）由于6类线缆的外径要比一般的5类线粗，为了避免线缆的缠绕（特别是在弯头处），在管线设计时一定要注意管径的填充度，一般内径为20 mm的线管以放2根6类线为宜。