智能建筑综合布线与电气安全

智能建筑简介：

根据《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006的定义：以建筑物为平台，兼顾信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等，集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体，向人们提供一个安全高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境。

智能化系统集成（IIS）：Intelligented Integration System

信息设施系统（ITSI）：Information Technology System Infrastructure

信息化应用系统（ITAS）：Information technology Application system

建筑设备管理系统（BMS）：Building management system

公共安全系统（PSS）：Public security system

信息设施系统（ITSI：Information Technology System Infrastructure）：为确保建筑物与外部信息通信网络的互联及信息畅通，对语音、数据、图象和多媒体等各类信息予以接收、交换、传输、存储、检索和显示等进行综合处理的多种类信息设备系统加以组合，提供实现建筑物业务及管理等应用功能的信息通信基础设施。

信息化应用系统（ITAS：Information technology Application system ）：以建筑物信息设施系统和建筑设备管理系统等为基础，为满足建筑物各类业务和管理功能的多种类信息设备与应用软件而组合的系统。

建筑设备管理系统（BMS：Building management system）：对建筑设备监控系统和公共安全系统等实施综合管理的系统。

公共安全系统（PSS：Public security system ）：为维护公共安全，综合运用现代科学技术，以应对危害社会安全的各类突发事件而构建的技术防范系统或保障体系。

智能化集成系统（TIS：Intelligented Integration System）：将不同功能的建筑智能化系统，通过统一的信息平台实现集成，以形成具有信息汇集、资源共享及优化管理等综合功能的系统。

建筑设备管理系统(BMS)：

建筑设备管理系统的主要功能：

具有对建筑机电设备测量、监视和控制的功能；

具有对建筑物环境参数的监测功能；

满足对建筑物的物业管理需要，实现数据共享，以生成节能及优化管理所需的各种相关信息分析和统计报表；应共享所需的公共安全等相关系统的数据信息等资源。

BMS采用集散控制方式：集中管理、分散（现场）控制。

BMS网络拓扑结构：

现场总线：现场总线是一种串行的数字数据通信链路,它沟通了过程控制领域的基本控制设备之间以及与更高层次自动控制领域的自动化控制设备。

主要有：LonWorks总线,BACnet总线。

现场控制器(Direct Digital Controller)：是一个可独立运行的计算机监测与控制系统。

几种典型BMS系统简介：

综合布线系统：

综合布线系统是建筑物或建筑群内部之间的传输网络，它能使建筑物或建筑群内部的语音、数据通信设备、信息交换设备、建筑物业管理及建筑物自动化管理设备等系统之间彼此相联，也能使建筑物内通信网络设备与外部的通信网络连接。

综合布线系统是由传输介质（光缆、双绞线缆）、相关连接硬件（集线器、光纤收发器、配线架、连接器、插座、插头等）组成的一个独立的系统。

综合布线系统也可以看成是由多个子系统按模块化结构搭配而成。

综合布线系统主要用于在建筑物（群）内传输语音、数据、图象、多媒体业务等信息。

综合布线系统的结构：

综合布线系统从结构上可以分为7个部分（或子系统）：工作区；配线子系统（水平子系统）；干线子系统（垂直子系统）；管理；设备间；建筑群子系统；进线间。

（1）工作区：

定义：一个独立的需要设置终端设备的区域。

工作区由信息插座模块（TO）延伸到终端设备处的连接缆线及适配器组成。

工作区面积大小：

工作区面积划分表（参考）

工作区信息插座模块的数量：

每个工作区信息插座模块（电、光）数量不宜少于2个，并满足各种业务的需求。

信息点位数量配置：

（2）配线子系统

定义：由工作区的信息插座模块、信息插座模块至电信间配线设备的配线电缆和光缆、电信间的配线设备及设备缆线和跳线等组成。

配线子系统的结构形式：星型网络拓扑结构。

配线子系统的线缆类型：

双绞线缆按是否含有屏蔽层分为：非屏蔽型（UTP）和屏蔽型（FTP）两大类。

双绞线缆按最高能传输的频率分为：3类、5类、5e类、6类、6A类、7类。

3类双绞线电缆（16MHz）；用于语音传输和最高传输速率为10Mbit /s的数据传输，主要用于10Base-T。

5类双绞线电缆（100MHz）；用于语音传输和最高传输速率为100Mbit /s 的数据传输，主要用于100Base-T、10Base-T、1000Base-T。

5e类双绞线电缆（100MHz）；主要应用于100Base-T、1000Base-T 。

6类双绞线电缆（250MHz）；主要可用于1000Base-T、1000Base-TX等各种计算机网络系统。

6A类双绞线电缆，可达500MHz。

7类双绞线电缆（600MHz）；可支持多数据、多媒体、宽带视频如CATV等应用系统及各种计算机网络系统。

近年来，也有厂家生产了7A类双绞线电缆，可达1200MHz。

（3）干线子系统（垂直子系统）

定义：由设备间至电信间的干线电缆和光缆，安装在设备间的建筑物配线设备及设备缆线和跳线组成。

干线子系统的结构形式：

分层星型拓扑结构：

干线子系统的线缆类型：

语音传输：3类大对数电缆。（有25对、50对、100对）。

数据传输：光纤（有4芯、6芯、12芯等，通常采用6芯多模光纤）。6类双绞线缆。

（4）设备间（电信间）

定义：设备间是在每幢建筑物的适当地点进行网络管理和信息交换的场地。设备间主要是安装建筑物配线设备。电话交换机、计算机主机设备及入口设施也可与配线设备安装在一起。

设备间需要考虑的建筑、环境、电源等条件：建筑条件；环境条件；电源条件；结构条件。

建筑条件：设备间的使用面积不应小于10m2，该面积不包括程控用户交换机、计算机网络设备等设施所需的面积在内。

设备间的门应采用相应等级的防火门。

设备间梁下净高不应小于2.5m，采用外开双扇门，门宽不应小于1.5m。

设备间内部不应有给、排水管道穿过。

设备的安装应符合下列规定：

1)机架或机柜前面的净空不应小于800mm，后面的净空不应小于600mm。

2)臂挂式配线设备底部离地面的高度不应小于300mm。

环境条件：

温度、湿度：设备间室内温度应为10~35℃，相对湿度应为20~80%，并应有良好的通风。

尘埃：设备间应防止有害气体侵入，并应有良好的防尘措施，尘埃含量限值宜符合下表：

照度：设备间的水平照度应大于300lx。

供电电源条件：

设备间应提供不少于两个220V带保护接地的单相电源插座，但不作为设备供电电源。

当设备间内放置程控用户电话交换设备、计算机网络设备时，设备间的供电电源应至少按照2级负荷设计，供电容量应满足设备间所有设备的正常用电。

设备间的供电电源应考虑防雷电波侵入的措施。

结构条件：

对地面荷载的要求：A级：≥500kg/m2；B级：≥300kg/m2。

电信间：电信间主要为楼层安装配线设备（为机柜、机架、机箱等安装方式）和楼层计算机网络设备（HUB或SW）的场地，并可考虑在该场地设置缆线竖井、等电位接地体、电源插座 、UPS配电箱等设施。也可与楼层的公共安全系统、信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统的设备和布缆线槽合用电信间。此时，该电信间通常称为弱电间。

电信间的建筑、结构等条件。

电信间的数量应按所服务的楼层范围及工作区面积来确定。如果该层信息点数量不大于400个,水平缆线长度在90m范围以内，宜设置1个电信间；当超出这一范围时宜设2个或多个电信间；每层的信息点数量较少，且水平线缆长度不大于90m的情况下，宜几个楼层合设1个电信间。

电信间应与强电间分开设置，电信间内或其紧邻处应设置缆线竖井。

电信间的使用面积不应小于5m2（2.5×2.0m)，也可根据工程中配线设备和网络设备的容量进行调整。

电信间应提供不少于两个220V带保护接地的单相电源插座，但不作为设备供电电源。

电信间应采用外开丙级防火门，门宽大于0.7m。电信间内温度应为10~35℃，相对湿度宜为20~80%。

（5）建筑群子系统设计要求

定义：由连接多个建筑物之间的主干电缆和光缆、建筑群配线设备及设备缆线及跳线组成。

建筑群子系统侧重于如下几个方面：

建筑群配线架CD的设置位置及容量；

建筑群子系统主干缆线的确定；

室外路由的优化设计；

建筑群子系统室外线缆布线方法。

综合布线的拓扑结构：

（6）进线间：进线间是建筑物外部通信和信息管线的入口部位，并可作为入口设施和建筑群配线设备的安装场地。

（7）管理：管理应对工作区、电信间、设备间、进线间的配线设备、缆线、信息插座模块等设施按一定的模式进行标识和记录。

通过贴标签、颜色、编号、文档、电子信息化等形式，对综合布线的线缆进行管理。

管理方法：

色标管理：

建筑电气安全：

安全电压：

1.触电的形式：

影响触电严重程度的因素：电流和人体电阻；触电的时间；电流的频率；电流的路径；周围环境。

安全电压：一般场所：36V；潮湿场所：24V；特别潮湿场所：12V。

建筑防雷：

地面水蒸气受热上升高空遇冷空气形成水滴受高空气流影响分解成小水珠分解时相互碰撞、摩擦形成带正或负电荷的云层。

雷云直接对建筑物放电；

此时，若没有良好的接地通路，大电流会引起火灾、损坏建筑物、损坏电气设备等。

建筑物上产生的感应电荷，在雷云放电后，不会立即消失，电荷会互相排斥，形成巨大的能量，损坏建筑物；形成的高电位，会造成电气设备、线路的破坏。

如何防雷？关键是在建筑物内部提供一个良好的接地通路。

防雷等级：

依据《民用建筑电气设计规范》，建筑物的防雷分为三级：

一级防雷建筑：特别重要的建筑、高度超过100m的

超高层建筑等。

二级防雷建筑：大型建筑、19层以上住宅楼、高度超过50m的其他民用建筑等。

预计年雷击次数大于0.06次/年的省部级办公建筑物、预计年雷击次数大于0.3次/年的住宅、办公楼等。

三级防雷建筑：20m以上的民用建筑、雷电活跃地区15m以上的建筑等。

预计年雷击次数大于0.01次/年、小于0.06次的省部级办公建筑，预计年雷击次数大于0.06次/年、小于0.3次的住宅楼、办公楼等。

防雷措施

防雷可分为：防直击雷、防侧击雷、防雷电波侵入等。

防直击雷：

从建筑物顶部直接击中建筑物的雷称为直击雷。

建筑物的防直击雷系统由：接闪器、引下线、接地装置三个部分组成。

接闪器（受雷装置、引雷装置）

作用：将雷云放电诱导过来。

避雷针：

保护角：约45°左右。

材质：镀锌圆钢Φ12~16、镀锌钢管Φ20~25。

避雷带、避雷网：

所有屋面裸露的金属物体外壳均应与避雷网连成一体。

引下线作用：为接闪器承受的大电流提供良好的接地通路。

接地装置作用：将从引下线来的大电流迅速散入到大地。

接地电阻（冲击接地电阻）：

一、二级防雷建筑冲击接地电阻＜10Ω；三级防雷建筑冲击接地电阻＜30Ω。消雷装置：

防侧击雷：

防雷电波侵入：

雷电波会沿着架空线路、埋地线路进入建筑物，损坏设备，尤其是计算机类、电子类设备。

采取措施：

室外进户线采用埋地电缆，入户后电缆金属外壳接地。

装设电涌保护器：

接地：“接地”指的是建筑物内部的电气系统、设备的接地要求。

接地分为：工作接地和保护接地。

接地类型：

工作接地：为了保证电气系统正常运行而进行的接地。

如：通信设备的接地；变压器中性点接地；电子设备的逻辑地；等等。

保护接地：为了保证设备的安全、人身的安全而进行的接地。

TN接地系统：

民用建筑中，都采用“TN”接地系统。

“ T ”—表示电源（变压器）中性点直接接地。

“ N ”—表示设备外壳与电源系统接地点或与该点引出的导体相连接。

依据设备外壳如何与电源接地点引出线连接，可分为多种TN接地系统。

TN—C接地系统（三相四线制）：

PEN线：既是工作零线、又是保护零线。

TN—C接地系统在建筑物内部不采用。

TN—S接地系统（三相五线制）：

N线：工作零线；PE线：保护零线。

TN—C—S接地系统（局部三相五线制）：

重复接地：在电力系统中，除了电源中性点接地以外，在系统中的保护零线PE(若是TN-C接地系统则为PEN线)再一次或多次地与接地极(接地装置)做金属联接称为重复接地。

等电位联结：

等电位联结是防止触电危险的一项重要安全措施。

1.总等电位联结：

总等电位联结：将建筑物内所有保护接地线（PE、PEN）；钢筋混凝土基础；进入大楼的裸露的金属物体：水管、煤气管；空调管道等均联结于同一点：即房屋的接地装置（配电房中的总等电位端子箱——MEB）。

建筑物的防雷需要接地，室外电源引入室内后需要重复接地，建筑物内部的各个金属物体外壳、各个电气系统需要总等电位联结，也要接地。

现阶段，绝大多数建筑都是采用联合接地：即各种接地都是以房屋基础做为接地装置。此时，要求接地电阻≤1Ω。

2.局部等电位联结：在一个局部范围内，将上述的导电部分再作一次联结。

在建筑物的各个设备间，如水泵房、风机房、集中空调机房、电梯机房、消防中心、安防机房、电话总机房、网络机房等设备用房需设置辅助等电位联结端子箱。

对于住宅楼，国家规定：所有的卫生间都要设置辅助等电位联结。

3.辅助等电位联结、总等电位联结导线截面积的要求

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