综合布线与智能建筑弱电设计解析

发表时间:2020/4/7   来源:《基层建设》2019年第32期   作者:李雪姣
[导读] 摘要:智能建筑已成为今后建筑业发展的重要方向,而弱电工程作为智能化功能实现的重要基础,更应对其进行合理设计,并且科学选择综合布线方式,确保弱电系统的高效、稳定及安全。
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        摘要:智能建筑已成为今后建筑业发展的重要方向,而弱电工程作为智能化功能实现的重要基础,更应对其进行合理设计,并且科学选择综合布线方式,确保弱电系统的高效、稳定及安全。本文首先介绍了智能建筑弱电方案设计的思路,指出了综合布线系统需注意问题,并以广播系统、火灾报警系统以及共用天线电视系统等为例具体分析了智能建筑弱电设计的相关内容,旨在提高智能建筑弱电设计效果。
        关键词:智能建筑;综合布线;弱电设计
        前言
        弱电工程作为智能建筑的重要组成,其涉及内容主要有综合布线、网络、照明及控制网等,也是智能化功能实现的重要载体。在进行弱电设计时,要依据现代智能建筑结构特点,并且通常在综合布线中表现出结构化的特点。对于综合布线与弱电设计,具体实施方案会有较大差异,但常规的设计形式有全部或者部分采用结构化综合布线方式这两类,前者完全取代传统弱电布线,后者则选择性的将网络、控制网等采用结构化布线。要根据智能建筑经济性与技术性要求,进行合理选择。
        一、智能建筑弱电方案设计思路
        首先要明确结构化综合布线的优势在于,采用了统一的设计标准,这也导致了弱电工程所用线缆、插接头等模块具有很好的兼容性,相较于传统弱电设计方式,更加方便了智能建筑内部信息管理。以电话机或网络终端设备迁移为例,这种情况常发生于建筑内搬迁,此时仅需将设备接头拔出然后接入新插口位置,完成物理连接后,采取跳线处理或者修改软件参数的手段,设备就能够重新发挥作用。而传统的弱电布线方式,往往不具备标准化、整体性等特点,如需移接设备,原有布线已不再适用,重新布线会带来建筑内空间的破坏性问题,弱电管理效率较低。正是因为采用标准化设计,结构化布线的扩展性较好,而且在数据传输方面也有很较大优势,能够满足现代高速网络建设需求,还可有效应对智能建筑未来发展要求。
        在充分认识结构化综合布线的优势的基础上,还需重点考虑智能建筑弱电设计的实际问题。弱电系统所包含内容众多,其中对于电话、网络等系统来说,由于网络信息技术高速发展,不稳定性特征明显,有着较大的发展需求;而对于广播、有线电视、监控、火灾报警等系统来说,通常在建筑使用期间变动较小,有较强的固定性和稳定性,其设备变更需要较低。因此,智能建筑弱电系统设计,可部分采用结构化综合布线的形式,对于稳定性较差且具有较大发展需求的电话、网络等系统,结构化布线的形式更加适用,能够满足系统扩展的要求。对于较为稳定的监控、火灾报警、广播等弱电系统,独立布线的传统弱电设计方式更加合适,这样既满足不同弱电系统的设计要求,而且具有较好的经济性。
        对于上述智能建筑弱电设计思路的确定,还包含如下因素:由于弱电工程领域不具备统一的行业技术标准,来自不同厂商的弱电设备难以与结构化布线系统形成良好的兼容效果,然而若将智能建筑弱电系统统一接入到综合布线平台,则弱电设备兼容性会是前置条件。所以,应当采取设备转换措施,以保安监控系统为例,需要在其传统信号输出线缆(同轴电缆)的两端增设信号转换装置,增加了弱电工程成本,降低了弱电设计的经济性。
        二、综合布线系统需注意问题
        (一)电气保护
        为保护室内电气设备,室外电缆通常要经转换装置才能与室内电气设备连接,转换装置主要起保护作用,能够有效预防雷击或操作过电压等对室内设备的损坏作用。电气保护功能的实现,具体有两种形式:过压与过流保护,有着不同的装置要求,而且电气保护装置要有专门的安装空间。对于弱电系统的电气保护,主要采用过压保护的方式,常用的保护器件为气体放电管保护器,用于控制导体的对地电压,主要借助于放电间隙的开合来达到控制效果。放电间隙所处环境为惰性气体空间,通常设计为柱形结构,柱形电极间电位差存在一定的阈值,当电压超出250V时会产生电弧,从而建立放电通道,起到电气保护的作用。


        (二)屏蔽作用
        对于弱电系统来说,更易受到电磁干扰或辐射的影响,通常综合布线电缆受传输信号的频率及电压影响,其自身也会产生一定的干扰作用。而屏蔽的意义在于降低干扰对弱电信号传输的影响。主要涉及两方面:一是控制综合布线电缆自身的辐射作用;二是对于电磁干扰的抵抗能力的提高,这均是为了保证弱电信号传输安全与稳定。为提高屏蔽效果,要明确综合布线系统的薄弱环节,通常指的是线缆或者插座接头的连接部分,若连接工艺不过关或者硬件性能不佳,会影响综合布线的电磁屏蔽效果。由于电缆本身具备屏蔽层,有一定的电磁屏蔽作用,但若安装或使用中产生屏蔽层裂缝,同样会导致电磁屏蔽薄弱问题。因此,在综合布线中,要尽可能保证电缆屏蔽层完整性,若要达到完全屏蔽的目标,关键还在于插口、跳线等部分的屏蔽效果,但在实际运用中难以达到全程屏蔽,而且电缆屏蔽层的屏蔽作用也是针对相对较高频的磁场,低频干扰仍然存在,这也是综合布线中须注意问题。
        (三)系统接地综合布线
        在弱电系统中,同样需要采取接地措施,特别是布线电缆及相关硬件,这对于综合布线系统可靠性和安全性提升很有帮助,而且还能有效抑制环境干扰。所以,在布线设计环节,要掌握不同设备的接地要求,并对地线布置进行合理规划。若系统接地综合布线不合理,其所带来的危害性不仅在于破坏弱电系统稳定,而且还可造成系统故障乃至更大危害,对智能建筑安全带来严重威胁。通常系统接地的形式较多,有工作接地、保护接地、屏蔽接地等几种,要根据接地功能需求的不同,进行系统接地的合理设计。
        三、智能建筑弱电设计实际应用问题分析
        (一)在广播系统中应用问题
        根据相关电气规定,电气设备额定电压多取220V,但这不属于弱电范畴,弱电信号主要是指24V以下的交流,但对于建筑广播系统来说,其输出电压的额定值最小为70V。所以若将广播系统接入到结构化综合布线中去,可能因过压问题而损伤线缆绝缘,甚至威胁广播系统的安全。除此之外,在线缆截面大小方面,广播系统所用多为1.0至2.5平方毫米,相对于仅有0.5平方毫米的非屏蔽线缆,仍有很大差距。
        (二)在火灾报警系统中应用问题
        为规范火灾报警系统,国家出台相关要求,其中对于其信号传输线缆的截面积有着明确的要求,对于穿管辐射的线缆截面积最小为1.0平方毫米,而在线槽内敷设的最小为0.75平方毫米,但相对于综合布线方式所采用的线缆截面(0.5平方毫米)的标准来说,很难达到火灾报警系统线缆截面积的具体要求。同时,还有的火灾报警系统所采用的是总线制的方式,但其线缆截面也多在1.5平方毫米以上。
        (三)在共用天线电视系统中应用问题
        由于该系统信号传输主要依靠光线,但仍需较多的配套设备支持,如适配器、放大器等,对于智能建筑综合布线来说,成本较高,同时信号传输所经元件较多,难以达到高可靠性要求。尽管在智能建筑各弱电子系统的实际应用中仍然存在较多问题,但并不意味着结构化综合布线方式不适用,在智能建筑工程中,在达到规范要求情况下,可改用信号传输光缆的型号,来达到较好的弱电设计效果。
        三、结束语
        综上所述,为提高智能建筑弱电设计效果,应当结合建筑特点及设计要求,合理确定结构化综合布线方式,并且还要高度注意电气保护、电磁屏蔽以及系统接地等综合布线中须注意问题,同时面对弱电设计在广播、共用天线电视以及火灾报警等系统中的实际应用问题,仍需持续开展相关研究,进而更好的保障智能建筑综合效益。
        参考文献:
        [1]梁征.智能建筑弱电设计方案与综合布线应用研究[J].通信电源技术,2019,36(09):145-146.
        [2]冯小东.综合布线与智能建筑弱电设计分析[J].中国新通信,2019,21(16):57.
        [3]魏玮.智能化建筑中的弱电设计论述[J].科技创新与应用,2019(16):87-88.
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