第四章水平子系統(tǒng)

網(wǎng)絡綜合布線與組網(wǎng)叢子軍第四章：水平子系統(tǒng)設計4.1水平子系統(tǒng)的基本結構一、水平子系統(tǒng)的基本結構

水平子系統(tǒng)是綜合布線結構的一部分，它將垂直子系統(tǒng)線路延伸到用戶工作區(qū)，實現(xiàn)信息插座和管理間子系統(tǒng)的連接，包括工作區(qū)與樓層配線間之間的所有電纜、連接硬件（信息插座、插頭、端接水平傳輸介質的配線架、跳線架等）、跳線線纜及附件。

它與垂直子系統(tǒng)的區(qū)別是：水平子系統(tǒng)總是在一個樓層上，僅與信息插座、管理間子系統(tǒng)連接。

1、水平子系統(tǒng)的布線基本要求

相對于垂直子系統(tǒng)而言，水平線子系統(tǒng)一般安裝得十分隱蔽。在智能大廈交工后，該子系統(tǒng)很難接近，因此更換和維護水平線纜的費用很高、技術要求也很高。如果我們經(jīng)常對水平線纜進行維護和更換的話，就會影響大廈內(nèi)用戶的正常工作，嚴重者就要中斷用戶的通信系統(tǒng)。由此可見，水平子系統(tǒng)的管路敷設、線纜選擇將成為綜合布線系統(tǒng)中重要的組成部分。

水平布線應采用星型拓樸結構，每個工作區(qū)的信息插座都要和管理區(qū)相連。每個工作區(qū)一般需要提供語音和數(shù)據(jù)兩種信息插座。2、水平子系統(tǒng)設計應考慮的幾個問題1.水平子系統(tǒng)應根據(jù)樓層用戶類別及工程提出的近、遠期終端設備要求確定每層的信息點（TO）數(shù)，在確定信息點數(shù)及位置時，應考慮終端設備將來可能產(chǎn)生的移動、修改、重新安排，以便于對一次性建設和分期建設的方案選定。2.當工作區(qū)為開放式大密度辦公環(huán)境時，宜采用區(qū)域式布線方法，即從樓層配線設備（FD）上將多對數(shù)電纜布至辦公區(qū)域，根據(jù)實際情況采用合適的布線方法，也可通過集合點（CP）將線引至信息點（TO）。3.配線電纜宜采用八芯非屏蔽雙絞線，語音口和數(shù)據(jù)口宜采用5類、超5類或6類雙絞線，以增強系統(tǒng)的靈活性，對高速率應用場合，宜采用多模或單模光纖，每個信息點的光纖宜為四芯。4.信息點應為標準的RJ45型插座，并與線纜類別相對應，多模光纖插座宜采用SC接插形式，單模光纖插座宜采用FC插接形式。信息插座應在內(nèi)部做固定連接，不得空線、空腳。要求屏蔽的場合，插座須有屏蔽措施。5.水平子系統(tǒng)可采用吊頂上、地毯下、暗管、地槽等方式布線。6.信息點面板應采用國際標準面板。

4.2水平子系統(tǒng)的設計原則一、設計步驟水平子系統(tǒng)設計的步驟一般為，首先進行需求分析，與用戶進行充分的技術交流和了解建筑物用途，然后要認真閱讀建筑物設計圖紙，確定工作區(qū)子系統(tǒng)信息點位置和數(shù)量，完成點數(shù)表，其次進行初步規(guī)劃和設計，確定每個信息點的水平布線路徑，最后進行確定布線材料規(guī)格和數(shù)量，列出材料規(guī)格和數(shù)量統(tǒng)計表。一般工作流程如下：

需求分析→技術交流→閱讀建筑物圖紙→規(guī)劃和設計→完成材料規(guī)格和數(shù)量統(tǒng)計表

二、需求分析

需求分析是綜合布線系統(tǒng)設計的首項重要工作，水平子系統(tǒng)是綜合布線系統(tǒng)工程中最大的一個子系統(tǒng)，使用的材料最多，工期最長，投資最大，也直接決定每個信息點的穩(wěn)定性和傳輸速度。主要涉及布線距離、布線路徑、布線方式和材料的選擇，對后續(xù)水平子系統(tǒng)的施工是非常重要的，也直接影響網(wǎng)絡綜合布線系統(tǒng)工程的質量、工期，甚至影響最終工程造價。

智能化建筑每個樓層的使用功能往往不同，甚至同一個樓層不同區(qū)域的功能也不同，有多種用途和功能，這就需要針對每個樓層，甚至每個區(qū)域進行分析和設計。例如：地下停車場、商場、餐廳、寫字樓、賓館等樓層信息點的水平子系統(tǒng)有非常大的區(qū)別。

需求分析首先按照樓層進行分析，分析每個樓層的設備間到信息點的布線距離、布線路徑，逐步明確和確認每個工作區(qū)信息點的布線距離和路徑。

3、技術交流

在進行需求分析后，要與用戶進行技術交流，這是非常必要的。由于水平子系統(tǒng)往往覆蓋每個樓層的立面和平面，布線路徑也經(jīng)常與照明線路、電器設備線路、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，因此不僅要與技術負責人交流，也要與項目或者行政負責人進行交流。在交流中重點了解每個信息點路徑上的電路、水路、氣路和電器設備的安裝位置等詳細信息。在交流過程中必須進行詳細的書面記錄，每次交流結束后要及時整理書面記錄。

4、閱讀建筑物圖紙

索取和認真閱讀建筑物設計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構、強電路徑、弱電路徑，特別是主要電器設備和電源插座的安裝位置，重點掌握在綜合布線路徑上的電器設備、電源插座、暗埋管線等。在閱讀圖紙時，進行記錄或者標記，正確處理水平子系統(tǒng)布線與電路、水路、氣路和電器設備的直接交叉或者路徑?jīng)_突問題。

5、水平子系統(tǒng)的規(guī)劃和設計

1）．水平子系統(tǒng)纜線的布線距離規(guī)定

按照GB50311-2007國家標準的規(guī)定，水平子系統(tǒng)屬于配線子系統(tǒng)中，對于纜線的長度做了統(tǒng)一規(guī)定，配線子系統(tǒng)各纜線長度應符合圖6-1的劃分并應符合下列要求：

（１）配線子系統(tǒng)信道的最大長度不應大于100m。其中水平纜線長度不大于90m，一端工作區(qū)設備連接跳線不大于５m，另一端設備間（電信間）的跳線不大于５m，如果兩端的跳線之和大于10m時，水平纜線長度(90m)應適當減少，保證配線子系統(tǒng)信道最大長度不應大于100m。

配線子系統(tǒng)纜線劃分

（２）信道總長度不應大于2000m。

信道總長度包括了綜合布線系統(tǒng)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。

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

2）.CP集合點的設置

如果在水平布線系統(tǒng)施工中，需要增加CP集合點時，同一個水平電纜上只允許一個CP集合點，而且CP集合點與FD配線架之間水平線纜的長度應大于15m。

CP集合點的端接模塊或者配線設備應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。

CP集合點只允許在實際布線施工中應用，規(guī)范了纜線端接做法，適合解決布線施工中個別線纜穿線困難時中間接續(xù)，實際施工中盡量避免出現(xiàn)CP集合點。在前期項目設計中不允許出現(xiàn)CP集合點。3）.管道纜線的布放根數(shù)

在水平布線系統(tǒng)中，纜線必須安裝在線槽或者線管內(nèi)。

在建筑物墻或者地面內(nèi)暗設布線時，一般選擇線管，不允許使用線槽。

在建筑物墻明裝布線時，一般選擇線槽，很少使用線管。

選擇線槽時，建議寬高之比為2：1，這樣布出的線槽較為美觀、大方。

選擇線管時，建議使用滿足布線根數(shù)需要的最小直徑線管，這樣能夠降低布線成本。

纜線布放在管與線槽內(nèi)的管徑與截面利用率，應根據(jù)不同類型的纜線做不同的選擇。管內(nèi)穿放大對數(shù)電纜或4芯以上光纜時，直線管路的管徑利用率應為50%～60%，彎管路的管徑利用率應為40%～50%。管內(nèi)穿放4對對絞電纜或4芯光纜時，截面利用率應為25%～35%。布放纜線在線槽內(nèi)的截面利用率應為30%～50%。

常規(guī)通用線槽內(nèi)布放線纜的最大條數(shù)表可以按照以下表格選擇。

（１）線槽規(guī)格型號與容納雙絞線最多條數(shù)表

（２）線管規(guī)格型號與容納

常規(guī)通用線槽（管）內(nèi)布放線纜的最大條數(shù)也可以按照以下公式進行計算和選擇。（３）槽（管）大小選擇的計算方法及槽（管）可放線纜的條數(shù)計算１）線纜截面積計算

網(wǎng)絡雙絞線按照線芯數(shù)量分，有４對，25對，50對等多種規(guī)格，按照用途分有屏蔽和非屏蔽等多種規(guī)格。但是綜合布線系統(tǒng)工程中最常見和應用最多的是4對雙絞線，由于不同廠家生產(chǎn)的線纜外徑不同，下面按照線纜直徑6mm計算雙絞線的截面積。

S=d2X3.14/4

=62X3.14/4

=28.26

S---表示雙絞線截面積d---雙絞線２）線管截面積計算

線管規(guī)格一般用線管的外徑表示，線管內(nèi)布線容積截面積應該按照線管的內(nèi)直徑計算，以管徑25mmPVC管為例，管壁厚1mm，管內(nèi)部直徑為23mm，其截面積計算如下：

S=d2X3.14/4

=232X3.14/4

=415.265

S---表示線管截面積d---線管的內(nèi)直徑。

３）線槽截面積計算

線槽規(guī)格一般用線槽的外部長度和寬度表示，線槽內(nèi)布線容積截面積計算按照線槽的內(nèi)部長和寬計算，以40X20線槽為例，線槽壁厚1mm，線槽內(nèi)部長38mm，寬18mm，其截面積計算如下：

S=LXW

=38X18

=684

S---表示線管截面積L---線槽內(nèi)部長度W---線槽內(nèi)部寬度。４）容納雙絞線最多數(shù)量計算

布線標準規(guī)定，一般線槽（管）內(nèi)允許穿線的最大面積70%，同時考慮線纜之間的間隙和拐彎等因素，考慮浪費空間40-50%。因此容納雙絞線根數(shù)計算公式如下：

N=槽(管)截面積*70%*(40-50%)/線纜截面積

其中：N--表示容納雙絞線最多數(shù)量

70%表示布線標準規(guī)定允許的空間

40%-50%表示線纜之間浪費的空間

例1：30X16線槽容納雙絞線最多數(shù)量計算如下：

N=線槽截面積*70%*50%/線纜截面積

=（28X14）*70%*50%/（62*3.14/4）

=392*70%*50%/28.26

=10根

說明：上述計算的是使用30X16PVC線槽鋪設網(wǎng)線時，槽內(nèi)容納網(wǎng)線的數(shù)量。具體計算分解如下：

30X16線槽的截面積是：長X寬=28X14=392平方mm

70%是布線允許的使用空間

50%是線纜之間的空隙浪費的空間

線纜的直徑D為6mm，它的截面積是：∏D2/4=62*3.14/4=28.26

4）．布線彎曲半徑要求

布線中如果不能滿足最低彎曲半徑要求，雙絞線電纜的纏繞節(jié)距會發(fā)生變化，嚴重時，電纜可能會損壞，直接影響電纜的傳輸性能。纜線的彎曲半徑應符合下列規(guī)定

1)非屏蔽4對對絞電纜的彎曲半徑應至少為電纜外徑的4倍。

2)屏蔽4對對絞電纜的彎曲半徑應至少為電纜外徑的8倍。

3)主干對絞電纜的彎曲半徑應至少為電纜外徑的10倍。

4)2芯或4芯水平光纜的彎曲半徑應大于25mm；

5）光纜容許的最小曲率半徑在施工時應當不小于光纜外徑的20倍，施工完畢應當不小于光纜外徑的15倍。

其它芯數(shù)的水平光纜、主干光纜和室外光纜的彎曲半徑應至少為光纜外徑的10倍。

管線敷設允許的彎曲半徑5）.網(wǎng)絡纜線與電力電纜的間距

在水平子系統(tǒng)中，經(jīng)常出現(xiàn)綜合布線電纜與電力電纜平行布線的情況，為了減少電力電纜電磁場對網(wǎng)絡系統(tǒng)的影響，綜合布線電纜與電力電纜接近布線時，必須保持一定的距離。GB50311-2007國家標準規(guī)定的間距應符合表6-5的規(guī)定。

①當380V電力電纜<2kV·A，雙方都在接地的線槽中，且平行長度≤10m時，最小間距可為10mm

②雙方都在接地的線槽中，系指兩個不同的線槽，也可在同一線槽中用金屬板隔開。

綜合布線電纜與電力電纜的間距

6）.纜線與電器設備的間距

綜合布線電纜與附近可能產(chǎn)生高電平電磁干擾的電動機、電力變壓器、射頻應用設備等電器設備之間應保持必要的間距，為了減少電器設備電磁場對網(wǎng)絡系統(tǒng)的影響，綜合布線電纜與這些設備布線時，必須保持一定的距離。GB50311-2007國家標準規(guī)定的綜合布線系統(tǒng)纜線與配電箱、變電室、電梯機房、空調(diào)機房之間的最小凈距宜符合表的規(guī)定。

綜合布線纜線與電氣設備的最小凈距7）．纜線與其它管線的間距

墻上敷設的綜合布線纜線及管線與其它管線的間距應符合表的規(guī)定。綜合布線纜線及管線與其它管線的間距8）.其它電氣防護和接地

（1）綜合布線系統(tǒng)應根據(jù)環(huán)境條件選用相應的纜線和配線設備，或采取防護措施，并應符合下列規(guī)定：

1）當綜合布線區(qū)域內(nèi)存在的電磁干擾場強低于3V／m時，宜采用非屏蔽電纜和非屏蔽配線設備。

2）當綜合布線區(qū)域內(nèi)存在的電磁干擾場強高于3V／m時，或用戶對電磁兼容性有較高要求時，可采用屏蔽布線系統(tǒng)和光纜布線系統(tǒng)。

3）當綜合布線路由上存在干擾源，且不能滿足最小凈距要求時，宜采用金屬管線進行屏蔽，或采用屏蔽布線系統(tǒng)及光纜布線系統(tǒng)。

（2）在電信間、設備間及進線間應設置樓層或局部等電位接地端子板。

（3）綜合布線系統(tǒng)應采用共用接地的接地系統(tǒng)，如單獨設置接地體時，接地電阻不應大于4Ω。如布線系統(tǒng)的接地系統(tǒng)中存在兩個不同的接地體時，其接地電位差不應大于1Vr.m.s。

（4）樓層安裝的各個配線柜(架、箱)應采用適當截面的絕緣銅導線單獨布線至就近的等電位接地裝置，也可采用豎井內(nèi)等電位接地銅排引到建筑物共用接地裝置，銅導線的截面應符合設計要求。

（5）纜線在雷電防護區(qū)交界處，屏蔽電纜屏蔽層的兩端應做等電位連接并接地。

（6）綜合布線的電纜采用金屬線槽或鋼管敷設時，線槽或鋼管應保持連續(xù)的電氣連接，并應有不少于兩點的良好接地。

（7）當纜線從建筑物外面進入建筑物時，電纜和光纜的金屬護套或金屬件應在入口處就近與等電位接地端子板連接。

（8）當電纜從建筑物外面進入建筑物時，GB50311-2007規(guī)定應選用適配的信號線路浪涌保護器，信號線路浪涌保護器應符合設計要求。

9）．纜線的選擇原則

（1）系統(tǒng)應用

1）同一布線信道及鏈路的纜線和連接器件應保持系統(tǒng)等級與阻抗的一致性。

2）綜合布線系統(tǒng)工程的產(chǎn)品類別及鏈路、信道等級確定應綜合考慮建筑物的功能、應用網(wǎng)絡、業(yè)務終端類型、業(yè)務的需求及發(fā)展、性能價格、現(xiàn)場安裝條件等因素，應符合表要求。

布線系統(tǒng)等級與類別的選用

注：其它應用指數(shù)字監(jiān)控攝像頭、樓宇自控現(xiàn)場控制器(DDC)、門禁系統(tǒng)等采用網(wǎng)絡端口傳送數(shù)字信息時的應用。

3）綜合布線系統(tǒng)光纖信道應采用標稱波長為850nm和1300nm的多模光纖及標稱波長為1310nm和1550nm的單模光纖。

4）單模和多模光纜的選用應符合網(wǎng)絡的構成方式、業(yè)務的互通互連方式及光纖在網(wǎng)絡中的應用傳輸距離。樓內(nèi)宜采用多模光纜，建筑物之間宜采用多?；騿文９饫|，需直接與電信業(yè)務經(jīng)營者相連時宜采用單模光纜。

5）為保證傳輸質量，配線設備連接的跳線宜選用產(chǎn)業(yè)化制造的各類跳線，在電話應用時宜選用雙芯對絞電纜。

6）工作區(qū)信息點為電端口時，應采用8位模塊通用插座(RJ45)，光端口宜采用SFF小型光纖連接器件及適配器。

7）FD、BD、CD配線設備應采用8位模塊通用插座或卡接式配線模塊

(多對、25對及回線型卡接模塊)和光纖連接器件及光纖適配器(單工或雙工的ST、SC或SFF光纖連接器件及適配器)。

8）CP集合點安裝的連接器件應選用卡接式配線模塊或8位模塊通用插座或各類光纖連接器件和適配器。

（2）屏蔽布線系統(tǒng)

1）綜合布線區(qū)域內(nèi)存在的電磁干擾場強高于3V／m時，宜采用屏蔽布線系統(tǒng)進行防護。

2）用戶對電磁兼容性有較高的要求(電磁干擾和防信息泄漏)時，或網(wǎng)絡安全保密的需要，宜采用屏蔽布線系統(tǒng)。

3）采用非屏蔽布線系統(tǒng)無法滿足安裝現(xiàn)場條件對纜線的間距要求時，宜采用屏蔽布線系統(tǒng)。

4）屏蔽布線系統(tǒng)采用的電纜、連接器件、跳線、設備電纜都應是屏蔽的，并應保持屏蔽層的連續(xù)性。

10）．纜線的暗埋設計

水平子系統(tǒng)纜線的路徑，在新建筑物設計時宜采取暗埋管線。暗管的轉彎角度應大于90度，在路徑上每根暗管的轉彎角度不得多于2個，并不應有S彎出現(xiàn)，有彎頭的管段長度超過20m時，應設置管線過線盒裝置；在有2個彎時，不超過15m應設置過線盒。

設置在墻面的信息點布線路徑宜使用暗埋鋼管或PVC管，對于信息點較少的區(qū)域管線可以直接鋪設到樓層的設備間機柜內(nèi)，對于信息點比較多的區(qū)域先將每個信息點管線分別鋪設到樓道或者吊頂上，然后集中進入樓道或者吊頂上安裝的線槽或者橋架。

新建公共建筑物墻面暗埋管的路徑一般有兩種做法，第一種做法是從墻面插座向上垂直埋管到橫梁，然后在橫梁內(nèi)埋管到樓道本層墻面出口，如圖6-2所示。第二種做法是從墻面插座向下垂直埋管到橫梁，然后在橫梁內(nèi)埋管到樓道下層墻面出口，如圖6-3所示。

同層水平子系統(tǒng)暗埋管如果同一個墻面單面或者兩面插座比較多時，水平插座之間串聯(lián)布管，如圖所示。這兩種做法管線拐彎少，不會出現(xiàn)U型或者S型路徑，土建施工簡單。土建中不允許沿墻面斜角布管。

對于信息點比較密集的網(wǎng)絡中心、運營商機房等區(qū)域，一般鋪設抗靜電地板，在地板下安裝布線槽，水平布線到網(wǎng)絡插座。

11）.纜線的明裝設計

住宅樓、老式辦公樓、廠房進行改造或者需要增加網(wǎng)絡布線系統(tǒng)時，一般采取明裝布線方式。學生公寓、教學樓、實驗樓等信息點比較密集的建筑物一般也采取隔墻暗埋管線，樓道明裝線槽或者橋架的方式（工程上也叫暗管明槽方式）。

住宅樓增加網(wǎng)絡布線常見的做法是，將機柜安裝在每個單元的中間樓層，然后沿墻面安裝PVC線管或者線槽到每戶入戶門上方的墻面固定插座。使用線槽外觀美觀，施工方便，但是安全性比較差，使用線管安全性比較好。樓道明裝布線時，宜選擇PVC塑料線槽，線槽蓋板邊緣最好是直角，特別在北方地區(qū)不宜選擇斜角蓋板，斜