1　建筑弱电工程基本知识

1.1　建筑弱电工程的概念与分类

1.1.1　建筑弱电工程的概念

在建筑电气技术领域中，一般把电分为强电和弱电两部分。

1.1.1.1　强电

强电主要包括建筑物的电力、照明用的电能，强电系统可以把电能引入建筑物，经过用电设备转换成机械能、热能和光能等。

1.1.1.2　弱电

弱电是指把传播信号进行信息交换的电能，弱电系统则完成建筑物内部或内部与外部间的信息传递与交换。

1.1.1.3　强电与弱点的关系

强电和弱电两者既有联系又相互区别，其特点主要有以下几点。

（1）强电的处理对象是能源，其特点是电压高、电流大、频率低，主要考虑的问题是减少损耗、提高效率。

（2）弱电的处理对象主要是信息，即信息的传送与控制，其特点主要有电压低、电流小、功率小、频率高，主要考虑的问题是信息传送的效果问题。由于信息是现代建筑不可缺少的内容，因此以处理信息为主的建筑弱电设计是建筑电气设计的重要组成部分。

（3）与强电相比，弱电技术的另一个重要特点是建筑弱电是一门综合性的技术，它涉及的学科十分广泛，并朝着综合化、智能化的方向发展。由于弱电系统的引入，使建筑物的服务功能大大扩展，增加了建筑物与外界的信息交换能力。

（4）弱电工程是一个由多种技术集成、较为复杂的系统工程，被广泛应用于建筑楼宇、广场、校园等建筑智能化工程中。

1.1.2　建筑弱电工程的分类

建筑弱电工程是一个由多种技术集成且复杂的系统工程，主要应用于以下几个领域。

1.1.2.1　电话通信系统

电话通信系统是各类建筑必备的主要系统。电话通信设施的种类很多。

（1）传输系统按传输媒介分为有线传输和无线传输。

（2）有线传输按传输信息工作方式又分为模拟传输和数字传输两种。

模拟传输将信息转换成电流模拟量进行传输，例如普通电话采用模拟语言信息传输。数字传输则是将信息按数字编码（PCM）方式转换成数字信号进行传输，例如程控电话交换采用数字传输各种信息。

电话通信系统主要由电话交换设备、传输系统以及用户终端设备组成。建筑弱电工程中的通信系统安装施工主要是按规定在楼外预埋地下通信配线管道敷设配线电缆，并在楼内预留电话交接、暗管和暗管配线系统。

通信设备安装内容主要包括电话交接间、交接箱、壁龛、分线盒以及电话出线盒。

1.1.2.2　计算机网络系统

计算机网络系统就是利用通信设备和线路将地理位置不同、功能独立的多个计算机系统互联起来，以功能完善的网络软件实现网络中资源共享和信息传递的系统。通过计算机的互联，实现计算机之间的通信，从而实现计算机系统之间的信息、软件和设备资源的共享以及协同工作等功能。

计算机网络系统是由网络硬件和网络软件组成的。在网络系统中，硬件的选择对网络起着决定性的作用，而网络软件则是挖掘网络潜力的工具。

（1）计算机网络建立的主要目的是实现计算机资源的共享。计算机资源主要是指计算机硬件、软件与数据。

（2）互联的计算机是分布在不同地理位置的多台独立的“自治计算机”。联网的计算机既可以为本地用户提供服务，也可以为远程用户提供网络服务。

（3）联网计算机之间遵循共同的网络协议。

1.1.2.3　广播音响系统

广播音响系统是指单位内部或某一建筑物（群）自成体系的独立有线广播系统，是一种娱乐、宣传和通信工具。广播音响系统常用于公共场所，平时播放背景音乐、通知，报告本单位新闻、生产经营状况及召开广播会议，在特殊情况下还可以作应急广播。此外，还可以转播中央电台和当地电台的无线广播节目、自办文娱节目等。

广播音响系统的分类如下。

（1）公共广播系统　公共广播（Public Address，PA）系统属有线广播系统，包括背景音乐和紧急广播功能。公共广播系统的服务区域广、距离长，为了减小传输线路引起的损耗，系统的输出功率馈送方式采用高压传输方式。由于传输电流小，故对传输线要求不高，例如旅馆客户的服务性广播线路宜采用铜芯多芯电缆或铜芯塑料绞合线；其他广播线路宜采用铜芯塑料绞合线；各种节目线应采用屏蔽线；火灾紧急广播应采用阻燃型铜芯电线和电缆或耐火型铜芯电线和电缆。

公共广播系统广泛用于学校、住宅楼房、公园、车站、机场、宾馆、商厦、医院、商场超市等提供背景音乐和广播节目。近年来，公共广播系统与消防报警中心结合，利用消防短路信号来触发播放消防报警声音，因此又兼作紧急广播使用。公共广播系统的主要用途是业务宣传/时事政策广播、播送背景音乐和广播寻呼、火灾事故和突发事件的紧急广播。

（2）厅堂扩声系统　厅堂扩声系统一般采用定阻抗输出方式，传输导线要求采用截面积大的多股线，一般为塑料绝缘双芯多股铜芯导线；同声传译扩声系统一般采用塑料绝缘三芯多股铜芯导线。这两种扩声系统的传输导线都要穿钢管敷设或线槽敷设，不得将缆线与照明线、电力线同槽敷设；若不能同槽，也要以中间隔离板分开。

厅堂扩声系统使用专业音响设备，并要求有大功率的扬声器系统和功放，它的用途主要有面向体育馆、剧场为代表的厅堂扩声系统，面向歌舞厅、宴会厅、卡拉OK厅为代表的音响系统。

（3）会议系统　会议系统包括会议讨论系统、表决系统和同声传译系统。这类系统主要用于监控、指挥、调度系统，视频会议及查询系统，公安、消防、军事、气象、铁路、航空等领域。

会议系统按设备配置划分，可分为会议室会议系统和桌面会议系统；按计算机设备划分，可分为电视会议系统和计算机会议系统；按信息流类型划分，可分为音频图形会议系统、视频会议系统、数据会议系统、多媒体会议系统和虚拟会议系统。

屏蔽电缆电线与设备、插头连接时应注意屏蔽层的连接，连接时应采用焊接，严禁采用扭接和绕接。对于非屏蔽电缆电线在箱、盒内的连接，可使这种线路两端插接在接线端子上，用接线端子排上的螺栓加以固定，压接应牢固可靠，并对每根导线两端进行编号。

厅堂、同声传译扩声控制室的扩音设备应设保护接地和工作接地。同声传译系统使用的屏蔽线的屏蔽层应接地，整个系统应构成一点式接地方式，以免产生干扰。

1.1.2.4　电视监控系统

电视监控系统是安全技术防范体系中的一个重要组成部分，是一种先进的、防范能力极强的综合系统。它可以通过遥控摄像机及其辅助设备（如镜头、云台等）直接观看被监视场所的一切情况，可以使被监视场所的情况一目了然。同时，电视监控系统还可以与防盗报警系统等其他安全技术防范体系联动运行，使其防范能力更加强大。

电视监控系统能在人们无法直接观察的场合，实时、形象、真实地反映被监视控制对象的画面，并已成为人们在现代化管理中一种极为有效的监控工具。由于它具有只需一人在控制中心操作就可观察许多区域，甚至远离区域的独特功能，被认为是保安工作之必须手段。

电视监控系统能提供某些重要区域近距离的观察、监视和控制，主要由以下几个方面组成。

（1）前端　前端主要用于获取被监控区域的图像。

（2）传输部分　传输部分主要作用是将摄像机输出的视频信号馈送到中心机房或其他监视点。

（3）终端　终端主要用于显示和记录、视频处理、输出控制信号、接收前端传来的信号。

1.1.2.5　防盗报警系统

防盗报警系统是指当非法入侵防范区时引起报警的装置，它是用来发出出现危险情况信号的。防盗报警系统就是用探测器对建筑内外重要地点和区域进行布防。它可以及时探测非法入侵，并且在探测到有非法入侵时，及时向有关人员示警。

防盗报警系统经历了下列三次发展。

（1）第一代防盗报警器是开关式报警器，能防止破门而入的盗窃行为。这种报警器安装在门窗上。

（2）第二代防盗报警器是安装在室内的玻璃破碎报警器和振动式报警器。

（3）第三代防盗报警器是空间移动报警器。该类报警器的特点是：只要所警戒的空间有人移动就会引起报警。

1.1.2.6　出入口控制系统

出入口控制系统是安全技术防范领域的重要组成部分，是现代信息科技发展的产物，是数字化社会的必然需求，是人们对社会公共安全与日常管理的双重需要，是发展最快的新技术应用之一。

从广义上讲，出入口控制系统是对人员、物品、信息的流动管理，所涉及的应用领域和产品种类非常多。

从狭义上讲，出入口控制系统通常是指采用现代电子与信息技术，在出入口对人或物这两类目标进、出，进行放行、拒绝、记录和报警等操作的控制系统。

各种类型出入口控制系统，都具有相同的控制模型。但由于人们对出入口的出入目标类型、重要程度以及控制方式、防范等应用需求千差万别，从而对产品功能、结构、性能、价格的要求有很大的不同，使得出入口控制系统的产品具有多样性的特点。

出入口控制系统的工程设计，越来越强调被控对象以及建筑环境的作用。在安全级别要求较高的应用场合，目前已经做到整体设计、统一施工。它将与其他安防系统互为补充，并相互渗透与融合。

1.1.2.7　楼宇对讲系统

楼宇对讲系统（又称访客对讲系统），是指在来访者与住户之间提供双向通话或可视电话，并由住户遥控防盗门的开关，向保安管理中心进行紧急报警的一种安全防范系统。楼宇对讲系统主要是控制、管理访客的来访过程，有效阻止非法人员接近住户，从而保障了住户的利益。楼宇对讲系统不仅具有语音对讲、遥控开锁等功能，还集成了门铃系统的来客铃音提示功能。

来访者可通过楼下单元门前的主机方便地呼叫住户并与其对话，住户在户内控制单元门的启闭，小区的主机可以随时接收住户报警信号传给值班主机通知小区保卫人员。该系统不仅增强了高层住宅安全保卫工作，而且大大方便了住户，减少许多不必要的上下楼麻烦。

楼宇对讲系统主要可以分为以下两大类。

（1）单对讲型　单对讲型价格低廉，应用普遍。

（2）可视对讲型　可视对讲型价格较高，随着技术的发展将逐渐普及。

1.1.2.8　电子巡更系统

电子巡更系统是巡更人员在规定的巡逻路线上，在指定的时间和地点向中央控制站发回信号，控制中心通过电子巡更信号箱上的指示灯了解巡更路线的情况。它是管理者考察巡更人员是否在指定时间按巡更路线到达指定地点的一种手段。电子巡更系统帮助管理者了解巡更人员的表现，而且管理者可通过软件随时更改巡逻路线，以配合不同场合的需要。

电子巡更系统主要分为以下两种。

（1）有线巡更系统　有线巡更系统由计算机、网络收发器、前端控制器、巡更点等设备组成。

（2）无线巡更系统　无线巡更系统由计算机、传递单元、手持读取器、编码片等设备组成。

1.1.2.9　火灾自动报警与消防联动控制系统

火灾自动报警系统是由触发装置、火灾报警装置、火灾警报装置以及具有其他辅助功能装置组成的。它能在火灾初期，将燃烧产生的烟雾、热量、火焰等物理量，通过火灾探测器变成电信号，传输到火灾报警控制器，并同时显示出火灾发生的部位、时间等，使人们能够及时发现火灾，并及时采取有效措施，扑灭初期火灾，最大限度地减少因火灾造成的生命和财产的损失，是人们同火灾作斗争的有力工具。

消防联动控制系统是指当确认火灾发生后，联动启动各种消防设备，以起到报警及扑灭火灾作用的控制系统。

国内自动报警设备可分为区域报警控制器和集中报警控制器。国内外部分产品仅有通用报警控制器系列，采用主机、从机报警方式，以通信总线连接成网，组网灵活性大，规模从小型到大型皆可。按照产品的不同，通信线可连成主干型或环型。

1.1.2.10　有线电视和卫星接收系统

有线电视和卫星接收系统的应用和推广，解决了城市高层建筑或电视信号覆盖区外的边远地区因电视信号反射和屏蔽严重影响电视信号的接收问题。有线电视网可分为大、中、小型，中小型有线电视网通常采用电缆传输方式，而大型有线电视网已从电缆向光缆干线与电缆网络相结合的形式过渡。

电视系统的分配方式，一种是适用于供有天线电视系统的串接单元分配方式；另一种是供付费收看的有线电视适用的分配-分支方式。若采用串接单元方式安装，一种配管方法是用一根配管从顶层的分配器箱内一直穿通每层用户盒，此管内的同轴电缆是共用的；另一种配管方法是从顶层的分配器箱内配出一根管，一直穿通设在单元每个梯间的分支器盒内，同轴电缆由分配器箱至梯间分支器盒内为共用一根电缆，再由梯间分支器盒内引出配管至用户盒。

卫星电视接收系统要使用同步卫星，同步卫星通常分为通信卫星和广播卫星。通信卫星主要用于通信目的，在传送电话、传真的同时传送电视广播信号。广播卫星主要用于电视广播。卫星电视接收天线架安装前选择架设位置要慎重，先进行环境调查，必须避开微波干扰，在接收卫星电视方位角应保证接收天线仰角大于等于天际线仰角5°。

电缆电视系统的天线一般都安装在建筑物的最高处，因此天线避雷至关重要。当建筑物有避雷带时，可用扁钢或圆钢将天线杆、基座与其避雷带焊接为一体，并将设备金属部件屏蔽接地，所有金属屏蔽层、线缆屏蔽层及设备金属外壳座全部连通。

1.1.2.11　综合布线系统

建筑物综合布线系统（PDS）是计算机和通信技术、社会信息化和经济国际化的需要，也是办公自动化进一步发展的结果。它是跨学科、跨行业的系统工程，作为一种信息产业，它包含这几个方面：楼宇自动化（BA）系统、通信自动化（CA）系统、办公自动化（OA）系统以及计算机网络（CN）系统。

综合布线系统所包含的子系统主要有以下几部分。

（1）工作区子系统　工作区子系统是由RJ45跳线信息插座与所连接的设备组成的。它所使用的连接器具有国际ISDN标准的8位接口，它能接收低压信号以及高速数据网络信息和数码声频信号。

（2）水平干线子系统　水平干线子系统是整个综合布线系统的最重部分，它是从工作区的信息插座开始到管理间子系统的配线架。

（3）管理间子系统　管理间子系统由交连、互连和I/O组成。它是连接垂直干线子系统和水平干线子系统的设备，其主要设备是配线架、集线器、机框和电源。

（4）垂直干线子系统　垂直干线子系统提供建筑物的干线电缆，负责连接管理间子系统到设备间子系统，通常使用光缆或选用大对数的非屏蔽双绞线。

（5）楼宇子系统　楼宇子系统是将一个建筑物中的电缆延伸到另一个建筑物的通信设备和装置，通常由光缆和相应设备组成。

（6）设备间子系统　设备间子系统由电缆、连接器和相关支撑硬件组成。它把各种公共系统的不同设备互连起来，其中包括邮电部门的光缆、同轴电缆和程控交换机等。

1.1.2.12　防雷与接地系统

防雷接地分为两个概念，一是防雷，是指防止因雷击而造成损害；二是静电接地，是指防止静电产生危害。防雷与接地是信息传输质量、系统工作稳定、设备和人员安全的保证。

弱电系统的接地可分为单独接地和共同接地两种方式。电子设备的接地可以采用串联式一点接地、并联式一点接地、多点接地以及混合式接地方式。而计算机房的接地可采用交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地以及防雷接地四种方式。

建筑物防雷的要素主要包括接地功能、分流影响、均衡电位、屏蔽作用、接地效果以及合理布线。在建筑物内部，总体的防雷措施可分为以下两种。

（1）安全隔离距离　这类安全距离是指在需要防雷的空间内，两导体之间不会发生危险火花放电的最小距离。

（2）等电位连接　等电位连接的目的是使内部防雷装置所防护的各部分减小或消除雷电流引起的电位差，包括靠近户点的外来导体上也不产生电位差。