王賓,沈彤偉,仇浩然
中國人民解放軍32683部隊,遼寧沈陽,110011
在智能建筑建設規(guī)劃發(fā)展中,布線基礎設施的投入可以看作是一項長期性的項目,其建設使用壽命一般可達到十幾年或者更久。有資料統(tǒng)計表明,大約有百分之七十的故障來自布線技術,尤其是在一些使用了傳統(tǒng)布線技術的現(xiàn)代住宅,問題層出不窮,甚至完全不能適應未來的發(fā)展。綜合布線技術提出了一套長期運營的整體綜合網(wǎng)絡布線體系,其開放、兼容、靈活、可靠、先進,確保了整體綜合網(wǎng)絡布線設施便于應用、容易管理、便于推廣、容易維修,并為智能建筑系統(tǒng)在一個足夠長的時期里高效、低成本運作提供了科技保障。
綜合布線技術簡稱為智能建筑布線技術,它是將樓宇自動化、辦公自動化、通信自動化、消防自動化、保安自動化系統(tǒng)結合起來[1]。布線系統(tǒng)通過模塊化設計,以實現(xiàn)功能靈活、管理工作簡單、容易擴展、滿足五類的高標準布線控制系統(tǒng)。系統(tǒng)以可靠性、安全性、通用性、標準化及良好的擴展性為準則,設計可以支持當前各類的網(wǎng)絡結構和協(xié)議,并同時滿足綜合布線技術和現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展,以適應現(xiàn)代新信息技術的進一步發(fā)展。綜合布線系統(tǒng)分為工作區(qū)子系統(tǒng)、配線子系統(tǒng)、設備間子系統(tǒng)、干線子系統(tǒng)、管理子系統(tǒng)、進線間子系統(tǒng)、建筑群子系統(tǒng)[2]。
傳統(tǒng)布線方法是為了各個系統(tǒng)滿足不同使用要求而設計安排的,所以具有許多缺陷。①網(wǎng)絡系統(tǒng)內(nèi)部不整合,各子系統(tǒng)分別獨立設計,各網(wǎng)絡系統(tǒng)相互之間也不整合,甚至互不聯(lián)系;②設施相關,各信息系統(tǒng)的終端設備僅在本系統(tǒng)內(nèi)生效,若超過本信息系統(tǒng)則不被支援;③施工協(xié)調(diào)較困難,因項目施工單獨完成而無法配合,因此費用較高昂,在工程項目完成后統(tǒng)一管理也比較困難;④信息系統(tǒng)靈活性較差,缺乏統(tǒng)一的標準和統(tǒng)一的數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì),信息系統(tǒng)一旦確定就無法變更,因此靈活性也較差。
綜合布線系統(tǒng),可以將樓宇內(nèi)部及整個建筑群內(nèi)的各種信息傳輸設備、程控交換設備、網(wǎng)絡設施、視頻會議設備,及其傳統(tǒng)性的樓宇系統(tǒng)整合到同一個綜合布線系統(tǒng)中,統(tǒng)一設計、統(tǒng)一安排,這不僅減少了安裝空間,而且降低了改動費用、維護與管理的費用[3]。綜合布線系統(tǒng)為開放性體系結構,可支撐各類計算機及網(wǎng)絡數(shù)據(jù)系統(tǒng),還可支持視頻會議、監(jiān)控等重要信息系統(tǒng)的需要。綜上所述,綜合布線系統(tǒng)與智能建筑發(fā)展息息相關,是現(xiàn)代智能建筑的重要基礎設施,是提供相互連接的有效手段。
1.2.1 工作區(qū)子系統(tǒng)
工作區(qū)子系統(tǒng)是由電話、傳真、計算機等終端設備和連接到墻壁插座的各類線纜組成[4],其線纜主要包括電話線、網(wǎng)線等。
1.2.2 配線子系統(tǒng)
配線子系統(tǒng)又叫做水平子系統(tǒng),它是連接工作區(qū)和管理間的子系統(tǒng)[5],主要由墻體、吊頂內(nèi)預埋的墻壁插座和線纜組成,比較常見的是網(wǎng)線,如有特定傳輸需求,也可以布放色譜電纜、光纜、同軸電纜、音視頻線等[6]。因線纜敷設在墻體或吊頂內(nèi)不易更換,所以要求線纜質(zhì)量必須達標,且有一定的抗拉性。
1.2.3 設備間子系統(tǒng)
設備間是一般設置在建筑物的某個房間內(nèi),通常情況下設置在一樓或頂樓,如有特殊要求也可設置在特定的樓層,設備間主要承載大型的通信設備、網(wǎng)絡設備、配線架等,所以對房間大小、溫濕度有一定的要求,可根據(jù)建筑物的大小和信息化程度來確定房間大小,它就像智能建筑物的大腦,是綜合布線系統(tǒng)最重要的組成部分[7]。
1.2.4 干線子系統(tǒng)
干線子系統(tǒng)又叫做垂直子系統(tǒng),主要由電纜或光纜組成,顧名思義它所包含的線纜都是垂直于建筑物的,是連接設備間和管理間的系統(tǒng),它就像智能建筑的脊柱負責支撐和傳輸[8]。
1.2.5 管理子系統(tǒng)
管理子系統(tǒng)好比一個小型的設備間,一般居中設置,它匯集了本樓層所有的線纜,并安裝相應數(shù)量的機柜和設備,用于連接建筑物主干線纜和樓層水平線纜,同時起到線纜調(diào)度,信號放大,操作控制等作用。如果樓體過長,可以設置多個設備間。
1.2.6 進線間子系統(tǒng)
進線間子系統(tǒng)是線纜進出的唯一通道,標準的智能建筑,其線纜必須經(jīng)過進線間進入建筑物,并在進線間進行必要的線纜跳接,為后續(xù)擴容做好準備,進線間數(shù)量可依據(jù)建筑物的大小規(guī)模設置,一般設置在地下室或最低樓層內(nèi),并靠近局前井附近,便于線纜敷設和配線[9]。
1.2.7 建筑群子系統(tǒng)
所謂建筑群必須是由多個建筑物組成,而且建筑物之間通過某些傳輸介質(zhì)相連,這些介質(zhì)可以是電纜,也可以是光纜,或者其他特定需求的線纜,從而實現(xiàn)多個建筑物之間的電話、網(wǎng)絡、視頻等設備或系統(tǒng)的互聯(lián)互通。
智能建筑又被叫做智能大廈,由于它在普通樓房的基礎上,結合運用了計算機等現(xiàn)代科學技術,能夠提供方便快捷、舒適安全的綜合服務,所以它在普通樓房的基礎上又添加了自動化系統(tǒng),包括樓宇自動化系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、通信自動化系統(tǒng)、消防自動化系統(tǒng)、保安自動化系統(tǒng)[10]。
樓宇自動化,首要目標是給人類提供安全、健康、舒適、便利的生活、工作環(huán)境, 并能保證系統(tǒng)運營的經(jīng)濟效益和管理工作的現(xiàn)代化。其主要涉及水、電、氣等內(nèi)容。
辦公自動化,是指人們運用現(xiàn)代化科學技術,利用現(xiàn)代化的辦公設備,改善辦公條件,提升辦公品質(zhì)與效能,降低和防止各類錯誤與缺陷,從而提升管理與決策能力。一個完整的辦公自動化管理系統(tǒng),就必須能夠?qū)崿F(xiàn)大數(shù)據(jù)輸入、存儲等基本功能。還必須配備語音、圖形、文字符號、圖像、計算機、傳真以及數(shù)據(jù)裝置,網(wǎng)絡設備和電子郵件系統(tǒng)。此外還必須配備復印、打印、掃描等裝置,以及控制和決策信息等辦公自動化設備軟件系統(tǒng)。
通信自動化,讓智能大廈緊隨當今世界信息技術發(fā)展的腳步,適應辦公室智能化和物業(yè)經(jīng)營的需求。建設自動化、綜合化、寬帶化、個人化的網(wǎng)絡通信體系,系統(tǒng)可以全面收集聽覺數(shù)據(jù)、視覺數(shù)據(jù)、計算機數(shù)據(jù),并進行各種新型業(yè)務服務,如數(shù)據(jù)傳輸、信息檢索、視覺圖文、高速數(shù)據(jù)分析、電子信件、電子查號、可視通話、會議廣播和多媒體視頻通信等。網(wǎng)絡管理可以將整個系統(tǒng)和計算機網(wǎng)絡內(nèi)的管理服務進行集中化,以進一步提高整個系統(tǒng)的安全性,并增加對網(wǎng)絡信息資源的利用率,以實現(xiàn)對網(wǎng)絡信息資源的最優(yōu)化利用,包括了系統(tǒng)內(nèi)部的電腦局域網(wǎng)絡、移動網(wǎng)絡、有線電視、衛(wèi)星通信系統(tǒng)等設備。
消防自動化,是把煙、火、氣體等火源信息轉(zhuǎn)換成聲、光、電等報警信號的綜合裝置系統(tǒng)。它是涉及火災探測和自動撲救的一門綜合性消防滅火技術,是現(xiàn)代電子工程與計算機技術在消防滅火中最廣泛應用的產(chǎn)品,也是中國現(xiàn)代滅火科學技術研究的主要組成部分和新興科學技術學科。主要涉及火勢參數(shù)的測定、火源信息的處理和自動報警系統(tǒng)與消防控制設備聯(lián)合撲救。
保安自動化,主要由對出入口的監(jiān)控、自動報警和網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)等構成。出入口的監(jiān)控一般包括三個保護層:①外部入侵保護層,以防范無關人士從外面進入樓內(nèi);②區(qū)域保護層,這層次保安工作的主要目的是探測是否有人私自進入某個特定地點;③目標保護層,即保護特定的對象,如保險柜、重要文件等都可以列為該層次的保安工作對象。自動報警即檢測到非法進入后,可以及時向保安人員告警。網(wǎng)絡監(jiān)控除一般的監(jiān)視功能以外,當發(fā)出報警信號后,可以進行現(xiàn)場攝像,并記錄下告警時的現(xiàn)場狀態(tài),以便事后查證分析。
因為現(xiàn)代智能建筑工程是集合建筑設計、通信、計算機和自動控制等多項高新技術于大成,所以現(xiàn)代智能建筑工程的內(nèi)涵十分寬泛,作為現(xiàn)代智能建筑群中的主體神經(jīng)系統(tǒng),也是現(xiàn)代智能建筑群的重要組成部分和基本設施之一,所以,不要把現(xiàn)代智能建筑工程與綜合布線系統(tǒng)互相等同,否則很容易錯誤認識。因為綜合布線系統(tǒng)在建筑群內(nèi)與其他設備功能相同,都是依附于建筑工程的基本設施,為現(xiàn)代智能建筑工程的主角和使用者提供服務。盡管綜合布線系統(tǒng)與房屋建筑工程相互聯(lián)系構成無法分開的整體,但還是要看到他們都是不同類別和不同施工性質(zhì)的工程。
(1)綜合布線系統(tǒng),是體現(xiàn)智能化建筑物現(xiàn)代化程度的主要標識。在評價智能建筑智能化水平時,并不是完全看大樓的結構是不是高聳巍峨和造型是不是新穎壯麗,也不是看裝飾是不是輝煌絢麗和設施是不是配套完善,重點是看綜合布線系統(tǒng)配線水平, 如設施安裝是不是成套,技術能力是不是齊全,線路分配是不是合理,工程質(zhì)量是不是先進, 這些都是評判智能建筑智能化水平優(yōu)劣的關鍵因素,現(xiàn)代化建設中能否為用戶提供良好的服務,對綜合布線體系也有著舉足輕重的意義。
(2)綜合布線系統(tǒng),使智能建筑物發(fā)揮智能化效果,同時也是城市智能建設中必要的設施。綜合布線體系指智能大廈內(nèi)部的數(shù)據(jù)通信、計算機等各類系統(tǒng)和設備等,在適當?shù)那闆r下統(tǒng)一作為綜合布線系統(tǒng),并彼此銜接形成整體配套的系統(tǒng),以滿足大廈系統(tǒng)自動化的要求。由于綜合布線體系可以滿足各類設備的當前需求和今后進一步的發(fā)展,具備了諸多優(yōu)點, 從而又成為使智慧大廈可以提供優(yōu)質(zhì)有效服務的主要基礎設施之一。但如果沒有綜合布線系統(tǒng),則所有設備與裝置都由于無信號傳遞媒介連接而無法彼此聯(lián)絡、正常工作, 智能也就不能實現(xiàn),這時智能大廈便是一種帶有空殼軀體的、實用性不足的房屋,這也就不稱為智能大廈。當房屋內(nèi)只有設置了綜合布線裝置后,才有實現(xiàn)智能的機會。
(3)綜合布線系統(tǒng),可滿足今后城市智能建設和各種科技的發(fā)展需求。眾所周知, 一般居住建筑物的壽命相當長久,而且一般都在數(shù)十年以上,或者接近百年。所以,目前在城市規(guī)劃和建筑設計較新型的現(xiàn)代化建筑群時,就必須充分考慮怎樣滿足客觀今后建設的要求,而且由于綜合網(wǎng)絡布線系統(tǒng)已經(jīng)具備了較高度的適應能力和彈性程度, 也可以在今后相當長的時期內(nèi)適應客觀需要,所以, 針對目前正在建設的較高層住宅以及重要的現(xiàn)代化建筑群時,也就必須根據(jù)建筑物的實際使用特點及其今后客觀發(fā)展等各種因素,積極選用綜合布線體系。針對近期不擬設有綜合布線系統(tǒng)的建筑物,應該在建設中充分考慮今后設有綜合布線系統(tǒng)的可行性,在重點部位、管道或路由口等重要區(qū)域,合理留出房間、洞口和線槽等,以利于今后設置綜合布線系統(tǒng)時減少重復打洞穿孔或拆除地面及吊頂?shù)戎匾O備,并便于進一步擴展與改造。
綜上所述,如果綜合布線設備普遍布置到現(xiàn)代化樓宇內(nèi),肯定會有相互整合的需要,但同時也可能出現(xiàn)相互沖突的問題。所以,在綜合布線體系的規(guī)劃、設計、實施和應用的各個環(huán)節(jié)中,都要與有關的施工單位和有關機構緊密結合、配合協(xié)調(diào),并通過適當合理的方法來解決,以適應各方面需要。
隨著新時代智能建筑的不斷發(fā)展和創(chuàng)新,傳統(tǒng)的綜合布線已經(jīng)無法滿足智能化建筑的要求,傳統(tǒng)的布線是由多個不同的轉(zhuǎn)接配件和線纜共同組成的。在運行和規(guī)劃中產(chǎn)品具有較大的差異性,所以無法有效實現(xiàn)兼容的發(fā)展要求。在標準的綜合布線系統(tǒng)程序規(guī)劃運行管理中,施工管理部門又加大了對這一問題的研究和分析,設計出了統(tǒng)一標準的傳送信號,使用同樣的傳送介質(zhì)、信息插座、交連裝置、適配器等,并把這些特性中不同的信息內(nèi)容綜合到一種統(tǒng)一標準的綜合布線系統(tǒng)中,這樣就可以保證兼容性的效果,更加符合實際發(fā)展要求。
綜合布線系統(tǒng)在運行規(guī)劃中內(nèi)部含有較強的自動化和智能化,經(jīng)過調(diào)查可知,綜合布線系統(tǒng)是全球性的開放型的網(wǎng)絡系統(tǒng)標準,在運行規(guī)劃中可以良好的與國際的標準進行相連接。對產(chǎn)品的數(shù)據(jù)信息參數(shù)記錄得更加準確,這樣產(chǎn)品信息可以得到全面的共享。在二者相融合時,可以將各自的優(yōu)勢和價值意義發(fā)揮出來,可以從根本上提升智能化建筑的要求,對一些相關的廠家信息、數(shù)據(jù)、產(chǎn)品都進行有效的交流和溝通,使產(chǎn)品信息更加開放性。
綜合布線系統(tǒng)在運行規(guī)劃中因為性能的特殊性和奇特性,使得系統(tǒng)內(nèi)部擁有相同的傳輸標準,每個信號通路都是通用的。在運行規(guī)劃中,要調(diào)節(jié)好綜合布線的傳送介質(zhì),在不改動原先布局的情況下,僅需增加或減少相關的設施設備或者進行必需的線路調(diào)配即可。
綜合布線系統(tǒng)使用最優(yōu)質(zhì)的材料和壓接組合的方法,構建了一條高標準信息通路。所有設備均使用了國際認證標準, 每一個信號通道都需要使用專業(yè)的儀表或裝置校驗線路電流和衰減值,以提高電器性能。整個系統(tǒng)布線使用了物理的星型拓撲架構,點到點相連,任意一個線路故障都不會干擾其余線路的正常工作,同時也為電路的正常操作維修和故障檢測帶來了很大的便利,從而保證了整個網(wǎng)絡系統(tǒng)的正常工作,各系統(tǒng)使用了同一傳送介質(zhì),因此可以相互備份,從而增加了備份冗余。
綜合布線系統(tǒng)是極富柔韌性的布線設計概念,采用了光纜和雙絞線混合的布線方法,十分合理地建立了一個整體的布線體系。整個布線方法均采用了國際通信技術標準,一般采用五類雙絞線,按八芯標準配置,最大傳輸速度達到了150MB/S,如有特別要求則采用光纜鋪設方法。一般使用主干信道, 就可以同步傳送更高速的數(shù)字與多媒體信息,而且物理形式的分布,也為將來進一步發(fā)展成交換式的計算機網(wǎng)絡技術,奠定了堅實基礎。
綜上所述,在現(xiàn)如今智能化和高科技技術的飛速發(fā)展中,綜合布線技術在智能建筑發(fā)展過程中極為重要,在設計規(guī)劃中,要想滿足智能建筑的發(fā)展需求,技術人員就要掌握智能建筑概念,了解智能建筑各系統(tǒng)組成,對智能建筑各方面的功能進行全面的創(chuàng)新,還要掌握綜合布線技術,打破傳統(tǒng)布線技術觀念,靈活運用配置綜合布線各子系統(tǒng),充分利用綜合布線的優(yōu)點和特點,使得綜合布線的技術在規(guī)范和運行中更加便利和穩(wěn)定,進而提高綜合布線技術在智能建筑中的發(fā)展應用。