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現(xiàn)代智能建筑綜合布線主流技術(shù)探討

本文首先對中國未來十年智能建筑的國際地位、發(fā)展數(shù)量以及布線市場作了預(yù)測。然后從智能建筑主流技術(shù)的概念出發(fā),著重探討近兩年來綜合布線系統(tǒng)中銅纜和光纜技術(shù)及國際標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展,提出電力大廈和智能小區(qū)中的應(yīng)用原則,供建設(shè)業(yè)主選擇布線系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案作參考。

  綜合布線系統(tǒng)自問世以來已經(jīng)有20多年的歷史,隨著綜合布線系統(tǒng)技術(shù)的不斷發(fā)展,與之相關(guān)的綜合布線系統(tǒng)的國內(nèi)和國際標(biāo)準(zhǔn)也更加規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化和開放化。國際標(biāo)準(zhǔn)化委員會ISO/IEC、歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會CENELEC和北美的工業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化委員會TIA/EIA等組織都在努力制定更新的標(biāo)準(zhǔn)以滿足技術(shù)和市場的需求,標(biāo)準(zhǔn)的完善會使市場 更加規(guī)范化。

  綜合布線系統(tǒng)的技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品的推廣應(yīng)用在我國已有十幾年的時間了。從整個發(fā)展過程來看,綜合布線系統(tǒng)對智能建筑的興起與發(fā)展起到了積極的推動作用。綜合布線系統(tǒng)作為建筑物的基礎(chǔ)設(shè)施,為建筑物內(nèi)的信息網(wǎng)絡(luò)及各種機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)信息的傳遞提供了寬帶的傳輸通道,已成為智能建筑必備的一個重要組成部分。

  而所謂綜合布線的主流技術(shù),就是指先進(jìn)、成熟、實(shí)用的技術(shù),即工程中通常應(yīng)采用的技術(shù)。考慮的基點(diǎn)是:工程不是科研,工程不宜采用正處于研究階段的科研最新技術(shù),而是應(yīng)采用成熟、實(shí)用的先進(jìn)技術(shù)。當(dāng)然也不能采用過時、淘汰技術(shù)。對于主流技術(shù)與主流產(chǎn)品我們應(yīng)該明確下面三個觀點(diǎn):

  1、主流技術(shù)是動態(tài)的;

  2、IB可以分為大廈、小區(qū)及公共建筑(體育場館、博物館及會展中心等);

  3、不同用途主流技術(shù)應(yīng)用不同。

  中國未來十年IB發(fā)展及預(yù)測

  1、中國智能建筑的國際地位

  智能建筑的發(fā)展不僅為人們提供安全、舒適、節(jié)能、高效的工作和生活空間,還能運(yùn)用現(xiàn)代高新技術(shù),把有限的資金和有限的建筑空間進(jìn)行綜合的開發(fā)利用。國內(nèi)外普遍認(rèn)為未來十年是中國智能建筑飛速發(fā)展的十年。其具體表現(xiàn)在以下三方面:

  (1)未來十年將有重大發(fā)展,表現(xiàn)在

  2005年江蘇將舉辦全國第十屆運(yùn)動會,其智能化,網(wǎng)絡(luò)化程度將超過全國第九屆運(yùn)動會的水平;

  2008年我國將舉辦奧運(yùn)會;

  2010年上海將舉辦世博會。

  (2)世界智能建筑發(fā)展的重心將轉(zhuǎn)移到中國

  據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),北京市2002年城建投入總額超過了歐盟主要城市的投入;

  以江蘇省會城市南京市為例,2003年的城市建設(shè)投入為273億人民幣,在世界同等城市中也是名列前茅的。

  (3)推動世界智能建筑技術(shù)發(fā)展的源頭在中國

  中國有世界最廣闊的智能建筑市場,中國廣大專家每年有近數(shù)十篇高質(zhì)量的論文在國內(nèi)外IB專業(yè)雜志發(fā)表。他們中許多專家是建設(shè)部、信息產(chǎn)業(yè)部、公安部的核心專家,他們在國內(nèi)外大型工程招標(biāo)書經(jīng)常提出同步于當(dāng)前國際水平發(fā)展的相關(guān)技術(shù)要求。雖然本土企業(yè)中具有國際先進(jìn)水平的產(chǎn)品還較少,但他們的觀點(diǎn)將促進(jìn)世界各國IB企業(yè)新產(chǎn)品的開發(fā)。

  2、未來十年智能建筑的發(fā)展數(shù)量

  經(jīng)濟(jì)在增長,人們的生活水平越來越高,對公用和專用設(shè)施的要求程度也越來越高。全國各地的智能建筑也不斷的增加。

  中國智能建筑是1995年開始,由于一開始是處于探索的階段,增長速度比較緩慢。隨著中國整個社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,特別是能夠保持高百分點(diǎn)的增長速度,智能建筑也因人們生活水平的提高而迅速發(fā)展起來。由于北京申奧成功,到2008年,北京的體育場館及各類智能建筑大量興建,其數(shù)量和投資額都將達(dá)到空前規(guī)模。上海市申辦成功2010年世博會,預(yù)計(jì)2008年,上海高層智能建筑將達(dá)4000幢。江蘇目前正興建南京地鐵工程(8個站,投入72億),由于江蘇省 2005年將舉辦全國第十屆運(yùn)動會,目前正在南京新建奧體中心。相應(yīng)的體育場館新建22個,將在江蘇省無錫、蘇州、常州等地新建。南京在河西區(qū)投入120 億,興建中央商務(wù)區(qū)(CBD)。

  浙江省智能建筑近兩年后來居上,已興建上百棟智能大廈,近期還在杭州興建杭州大劇院、杭州市民中心、浙江電力大廈、利群大廈等均以大量巨額資金投入。綜合全國各地估計(jì)今后十年將會達(dá)到8000-9000棟左右智能建筑,其發(fā)展速度已名列世界前列。

  人們不僅對大廈有很多的要求,而且對個人居住的場所也需要智能化。智能小區(qū)在智能大廈發(fā)展的帶動下,也逐步的發(fā)展起來。目前,舉國上下正掀起小區(qū)建筑熱潮。據(jù)預(yù)測,智能小區(qū)將是智能建筑發(fā)展的又一個亮點(diǎn)。隨著人們物質(zhì)生活水平的提高,人們開始講究小區(qū)的環(huán)保、綠色、節(jié)能。中國是一個人口眾多的國家,就需要較多的智能小區(qū),在智能大廈高速發(fā)展的同時,智能小區(qū)也將大力發(fā)展,而且智能小區(qū)的建設(shè)數(shù)量在今后十年能達(dá)到上萬個以上,達(dá)到世界之最。

  國內(nèi)外有關(guān)專家普遍認(rèn)為:21世紀(jì)新建的智能建筑一半在中國;21世紀(jì)世界最大的智能建筑市場在中國;推動智能建筑發(fā)展的源頭在中國。

  3、綜合布線市場

  隨著技術(shù)的不斷成熟,6類綜合布線系統(tǒng)以其特有的優(yōu)勢會越來越得到市場的青睞。國內(nèi)寬帶網(wǎng)絡(luò)的快速普及以及多媒體技術(shù)的發(fā)展,特別是大批的智能大樓和住宅小區(qū)建成后,智能監(jiān)控、防盜報警、自動抄表、VOD視頻點(diǎn)播、圖像會議、電子商務(wù)等圖文信號成為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹匾獌?nèi)容。因此,人們對綜合布線系統(tǒng)要求越來越高,需要支持更高帶寬的應(yīng)用和更快速高效的性能。6類綜合布線系統(tǒng)正是迎合了人們的需要,在未來的5至10年內(nèi),如果僅考慮使用100Base-T的傳輸速度,那么,5+類產(chǎn)品已經(jīng)足夠了,但是如果考慮以上這些智能系統(tǒng)的應(yīng)用,則需要采用6類解決方案。所以,將來的布線領(lǐng)域?qū)⑹且?類為代表的高品質(zhì)布線系統(tǒng)占領(lǐng)市場的主導(dǎo)地位。

  主流技術(shù)

  目前,在國內(nèi)智能化建筑和智能小區(qū)中選用的綜合布線系統(tǒng)產(chǎn)品,國外生產(chǎn)的產(chǎn)品占據(jù)國內(nèi)市場的份額較大。同時,國外生產(chǎn)廠商緊跟當(dāng)代科技發(fā)展形勢,不斷開拓創(chuàng)新,開發(fā)試制新產(chǎn)品,新技術(shù)和新材料以及新工藝也不斷涌現(xiàn),使國內(nèi)市場上的綜合布線系統(tǒng)的產(chǎn)品品種更多,科技含量提升,優(yōu)化篩選的余地增大。尤其是纜線的類別從5類、超5類發(fā)展到6類甚至有提高到超6類和7類的態(tài)勢。配線接續(xù)設(shè)備也由一般的傳統(tǒng)連接和人工管理方式向高新的自動控制和電子管理方式發(fā)展;連接硬件也在逐步改進(jìn)。當(dāng)前工程應(yīng)用中比較成熟的是超5類產(chǎn)品,而2003年綜合布線市場最突出的一個熱點(diǎn)則是6類產(chǎn)品,預(yù)計(jì)在未來幾年內(nèi),6類產(chǎn)品將占據(jù)絕大部分市場,成為工程應(yīng)用中的主流技術(shù)。

  目前,我國正在實(shí)施的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50311-2000《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》和GB/T50312-2000《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程驗(yàn)收規(guī)范》是基于class D和5類布線的標(biāo)準(zhǔn)制訂的。顯然已落后于市場的需要,6類布線標(biāo)準(zhǔn)的公布,促使我們應(yīng)積極地準(zhǔn)備修訂國家標(biāo)準(zhǔn)。鑒于ISO/IEC的標(biāo)準(zhǔn)尚未正式公布。從已掌握的2001年10月10日ISO/IEC JTC1/SC25N739版本及與已公布的TIA/EIA-568-B.2-1-2002版本進(jìn)行對比來看,對于信道和固定鏈路等定義是一致的,指標(biāo)略有差異,特別是低頻部分存在一些不同。

  兩本標(biāo)準(zhǔn)的共同點(diǎn)都是對信道和固定鏈路等做了明確的定義,并分別規(guī)定各項(xiàng)指標(biāo)。

  主要不同點(diǎn)是:TIA/EIA-568-B.2-1-2002只規(guī)定了class E(6類)的各項(xiàng)指標(biāo),且要求測試頻率分:1、4、8、10、16、20、25、31.25、62.5、100、200、250MHz等12個頻點(diǎn);ISO/IEC/JTC1/SC25/N739—2001、10、10規(guī)定了class E(6類)和class F(7類)標(biāo)準(zhǔn),且測試頻率只要求為:1、16、100、250、600MHz等5個頻點(diǎn),其中600MHz為7類標(biāo)準(zhǔn)。

  超5類綜合布線產(chǎn)品實(shí)際上是質(zhì)量好一些的5類產(chǎn)品。電纜結(jié)構(gòu)沒有大的改變,產(chǎn)品在運(yùn)輸和施工過程中容易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)變化而使產(chǎn)品指標(biāo)下降,因此穩(wěn)定可靠性難以得到充分的保證。

  發(fā)展趨勢是6類取代超5類;超5類取代5類,同時取消class A和class B。對于已經(jīng)安裝好的超5類綜合布線來說,仍可采用4對線雙工雙向以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備開通吉比特以太網(wǎng),新設(shè)計(jì)的綜合布線應(yīng)該以6類綜合布線作為首選產(chǎn)品。

  主流產(chǎn)品

  1、市場競爭激烈國內(nèi)外產(chǎn)品并存

  近年來,國內(nèi)綜合布線市場呈現(xiàn)出百花齊放、百家爭鳴的景象,綜合布線市場正面臨著前所未有的繁榮。國外知名品牌多足鼎立,國內(nèi)品牌所占市場份額也大幅攀升。

  據(jù)統(tǒng)計(jì),目前進(jìn)入國內(nèi)市場的國外布線廠家有30多家。北美地區(qū)主要有Avaya(現(xiàn)為Commscope)、3M、西蒙、AMP、IBDN,百通、泛達(dá)等品牌,歐洲地區(qū)主要有耐克森、德特威勒、科龍、奔瑞等品牌,這些廠家主要是以生產(chǎn)和銷售具有高性能的高端產(chǎn)品所著稱,在行業(yè)內(nèi)有著很高的品牌知名度和行業(yè)認(rèn)知度;同時,在內(nèi)地還活躍著一些港臺布線廠家,例如:萬泰、鼎志等,他們所生產(chǎn)的產(chǎn)品具有良好的性價比,在產(chǎn)品性能上相對國內(nèi)廠家要好一些,而在價格上要比其他國外品牌低一些,介于高端與低端之間。

  2003年,也是國內(nèi)布線廠家異軍突起的一年,各布線廠家都加強(qiáng)了產(chǎn)品研發(fā)、市場拓展的能力,一些業(yè)主也開始變得更加理性,在綜合布線產(chǎn)品的選擇上開始由先進(jìn)性向?qū)嵱眯赞D(zhuǎn)變,一些國內(nèi)布線廠家,如中國普天、TCL、鴻雁電器、大唐電信、寧波東方等在2003年不論新產(chǎn)品的推廣,還是具體的工程應(yīng)用,都取得了不錯的成績。

  國內(nèi)產(chǎn)品的最大優(yōu)勢在于價格較低,有競爭力,他們憑借著低廉的價格、良好的性價比,迅速占領(lǐng)了中低端市場,并且有著良好的市場前景。

  2、光纖產(chǎn)品日趨成熟

  隨著計(jì)算機(jī)速度和網(wǎng)絡(luò)需求的飛速發(fā)展,銅纜網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度將不能滿足未來數(shù)據(jù)、語音、VOD等多媒體數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰hb于光網(wǎng)絡(luò)在帶寬、實(shí)時性、傳輸速率、保密性、傳輸距離等方面的優(yōu)勢,未來的網(wǎng)絡(luò)必將朝著光網(wǎng)絡(luò)的方向發(fā)展。在結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)中,光纖不但支持FDDI主干,1000Base-FX主干、 100Base-FX到桌面、ATM主干和ATM到桌面,而且可以支持CATV/CCTV及光纖到桌面(FTTD)。目前它和銅纜共同成為結(jié)構(gòu)化布線中的主角??傆幸惶旃饫w會代替銅纜,關(guān)鍵問題是價格差異。如果光纖與銅纜價格相同,那么銅纜就會被淘汰。這一點(diǎn)與五類布線降價時,四類非屏蔽雙絞線被淘汰的情況非常類似。

  作為光纖配線網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)品主要體現(xiàn)于光纜與光接插器件,實(shí)際上國內(nèi)生產(chǎn)的光纜和光器件原來主要應(yīng)用于通信行業(yè),從技術(shù)上與產(chǎn)品上來講都是較為成熟的。實(shí)際上有些國外綜合布線廠商的光纜和光器件也是在國內(nèi)生產(chǎn)的,以降低成本和提高市場的競爭能力。

  2003年光纖產(chǎn)品的市場有了一定的發(fā)展,光纖產(chǎn)品的市場日趨成熟,一是成本有所降低,另一方面也是網(wǎng)絡(luò)傳輸速率的要求。隨著網(wǎng)絡(luò)速率的提高,將加快實(shí)現(xiàn)光纖到桌面。但是光纖的發(fā)展也是需要一個循序漸進(jìn)的過程。一方面,光纖較線纜價格高,同時交換機(jī)的光端口(網(wǎng)卡、端接口)價格也較高,因此光纖的價格并不能一下子被市場所接受另一方面,光纖雖然具有很高的帶寬,但是業(yè)務(wù)上是否有需求也是人們考慮的問題之一。

  電力大廈及智能小區(qū)中綜合布線的應(yīng)用

  智能建筑分為大廈、小區(qū)及公共建筑(體育場館、博物館及會展中心等),根據(jù)各個建筑物的用途不同,綜合布線系統(tǒng)的配置也應(yīng)不同。

  1、智能大廈,應(yīng)采用6類銅纜+光纖綜合布線系統(tǒng)。下面以某電力大廈為例,具體談?wù)劸C合布線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

  電力中心大樓作為重要的電力調(diào)度和生產(chǎn)管理機(jī)構(gòu),擁有先進(jìn)的調(diào)度系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng),為保證這些系統(tǒng)能夠安全、可靠、靈活地運(yùn)行,滿足用戶不同的使用要求,新大樓為這些系統(tǒng)選用了6類銅纜+光纖綜合布線系統(tǒng)。

  大樓的綜合布線系統(tǒng)采用開放式結(jié)構(gòu),支持語音及多種計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)系統(tǒng),適應(yīng)異步傳輸模式(ATM)和千兆比等高速數(shù)據(jù)網(wǎng)。在應(yīng)用上能支持會議電視、多媒體等系統(tǒng)的需要,提供光纖到桌面,滿足將來寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(B-ISDN)的要求。布線系統(tǒng)采用樹狀星型結(jié)構(gòu),滿足工作區(qū)變動時布線方案的調(diào)整,以及將來與各種不同邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換。

  (1)垂直子系統(tǒng)

  垂直線纜是連接各層分配線架與主配線架的主干,因而線纜比較集中。為了減少線纜的占地面積,在設(shè)計(jì)中,可以采用了大對數(shù)雙絞線電纜傳輸語音信號,室內(nèi)光纖傳輸數(shù)據(jù)信號。

  “電力調(diào)度”顯然是電力大廈最基本的工作功能,因而在設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)切實(shí)保證電力調(diào)度信號的安全、可靠??紤]到這一點(diǎn),以及今后計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理的需要,在各個分管理間設(shè)光纖配線架,用一根光纖通過豎井引至光纖主配線架,與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接。

  (2)工作區(qū)子系統(tǒng)

  在設(shè)計(jì)中,我們應(yīng)考慮當(dāng)前的需要,又要考慮到未來的發(fā)展,同時還要兼顧各層、各房間、各主管部門、各業(yè)務(wù)部門的實(shí)際需要,以此來確定整個大廈所需設(shè)置的數(shù)據(jù)點(diǎn)和語音點(diǎn)的個數(shù)。

  (3)水平子系統(tǒng)

  宜選用高品質(zhì)的六類非屏蔽雙絞線,可以使信號的傳輸速率達(dá)到150/600Mbs,以滿足當(dāng)前及未來數(shù)據(jù)系統(tǒng)的需要。水平布線必須是一根六類線對應(yīng)一個數(shù)據(jù)點(diǎn)(語音點(diǎn))。雖然,按這種設(shè)計(jì)方案,一次性投資較大,但這樣可以增強(qiáng)用戶終端的靈活性。

  2、公共建筑,與智能大廈相似,也應(yīng)采用6類銅纜+光纖綜合布線系統(tǒng)。

  3、智能小區(qū),根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)采用超5類布線系統(tǒng),而數(shù)字社區(qū)則應(yīng)采用六類布線系統(tǒng)。

  隨著小區(qū)規(guī)模的越來越大,小區(qū)內(nèi)建筑物之間的互連,若銅纜因其距離限制無法滿足時,選擇光纜則是必然的了。光纜的傳輸距離較遠(yuǎn),不同的光口以Gbps傳輸可達(dá)到幾公里、15公里、45公里、70公里、甚至120公里,而銅纜以100M傳輸尚只能在100米內(nèi),做GB傳輸?shù)木嚯x就更短了。而小區(qū)內(nèi)各個樓棟內(nèi)的布線則根據(jù)具體情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。

  結(jié)束語

  綜合布線是為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)提供傳輸線路的,必須配合網(wǎng)絡(luò)設(shè)備才能實(shí)現(xiàn)。綜合布線質(zhì)量的提高,有利于簡化網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,從而降低網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的成本,且總體質(zhì)量提高。因此,應(yīng)該采用綜合評價的方式來確定性價比,不能單看綜合布線成本的提高作出判斷,否則容易產(chǎn)生偏見,使總體方案不合理。

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