綜合布線系統工程設計教學方法探索

　　文章編號：1672-5913(2011)23-0090-04 中圖分類號：G642 文獻標識碼：B
　　
　　摘 要：本文系統研究了綜合布線系統工程的設計問題，以透明可視化教學模型為例，探討了綜合布線系統工程的一般設計流程、設計要求與方法、設計具體步驟等。
　　關鍵詞：綜合布線系統；設計；教學方法
　　
　　 作者簡介：王公儒，西安開元電子實業有限公司董事長，教授級高級工程師，多所高校客座教授。網絡綜合布線實訓裝置等18項國家專利發明人，國家標準《信息技術 住宅通用布纜》和《居住區數字系統測評標準》主編人，《綜合布線工程實用技術》和《網絡綜合布線系統工程技術實訓教程》等教材主編人。研究方向為綜合布線技術和智能化系統設計與工程技術。
　　
　　綜合布線系統(Premises Distributed System，簡稱PDS)是智能建筑的基礎設施，實現建筑內語音、數據和各種控制設備以及信息管理系統的彼此相連接，實現智能化應用功能。PDS必須與建筑物同期設計、建設和使用。目前在智能建筑設計與教學中，業主和設計單位對于PDS系統的要求和設計比較簡單，也沒有統一的設計要求，往往需要在施工階段進行二次設計[1]。本文結合作者多年大型工程經驗與全國技能大賽經驗，研究和探討PDS的設計問題，提出了設計方法與步驟，用于實踐與教學。
　　1 PDS工程的設計流程
　　智能建筑工程設計中，主要有結構設計、土建設計、水暖設計、強電設計和弱電設計等多個專業，經常出現水暖管道、強電管路、弱電管路的多種交叉和位置沖突。為了減少和避免這些沖突，降低設計成本和工程總造價，一般設計流程為結構設計→土建設計→水暖設計→電氣設計→弱電設計，PDS的設計一般在弱電設計階段進行[2]。
　　弱電設計主要包括網絡綜合布線系統、通信系統、廣播系統、門警系統、監控系統等智能化系統的設計任務，這些全部與PDS的設計密切相關。因為弱電系統屬于智能建筑的基礎設施，也直接關系到建筑物的實際使用功能，設計非常重要，也最為復雜。
　　2 PDS的設計任務
　　PDS的設計主要包括編制信息點數量統計表、系統圖、施工圖、端口對應表、材料表、預算表、施工進度表等七項設計任務。
　　為了直觀方便的介紹PDS的設計，本文以西安開元電子實業有限公司生產的綜合布線系統工程教學模型為例，如圖1所示，重點介紹PDS的基本設計方法和步驟[3]。這個教學模型由1棟園區網絡中心建筑，1棟三層樓建筑物組成，集中展示了PDS的工作區子系統、管理間子系統、設備間子系統、水平子系統、垂直子系統、建筑群子系統、進線間子系統等各個子系統[4]。
　　
　　3 編制PDS信息點數量統計表
　　PDS信息點數量統計表(以下簡稱點數表)，能夠快速準確統計建筑物的各種信息點數量。
　　3.1 編制點數表的基本要點
　　1) 表格設計合理。要求表格打印成文本后，表格的寬度和文字大小合理。
　　2) 數據正確。每個工作區都必須填寫數字，要求數量正確，沒有漏點和多點。對于沒有信息點的工作區或者房間填寫數字0，表明已經分析過該工作區。
　　3) 文件名稱正確。作為工程技術文件，名稱必須準確，能夠直接反映該文件內容。
　　4) 簽字和日期正確。作為工程技術文件，編寫、審核、審定等人員簽字非常重要，日期直接反映文件的有效性，因為在實際應用中，一般是最新日期的文件替代以前日期的舊文件。
　　3.2 編制點數表的方法和步驟
　　第一步：創建表格。首先創建一個通用的Excel工作表，同時必須給文件命名。如表1所示，該文件命名為“01-西元教學模型點數統計表”。
　　第二步：編制表格，填寫欄目內容。通過合并行、列等步驟編制表格成為合適的點數統計表，然后填寫行與列欄目名稱，如表1所示。
　　第三步：填寫信息點數量。按照圖1模型，逐層逐房間進行，首先確定數據信息點的數量，然后考慮語音信息點的數量，同時還要考慮其它智能化和控制設備的需要，把每個房間的數據點和語音點數量填寫到表格中。
　　第四步：合計信息點數量。首先按照行統計出每個房間的數據點和語音點，然后統計列數據，最后進行合計。這樣就完成了點數統計表，既能反映每個房間或者區域的信息點，也能看到每個樓層的信息點，全面清楚的反映了全部信息點，如表1所示。
　　4 設計PDS系統圖
　　點數統計表雖然全面反映了信息點數量和位置，但是不能反映信息點的連接關系，需要通過設計PDS系統圖來直觀反映，PDS系統圖直接決定各種網絡應用拓撲圖。
　　
　　4.1 設計PDS系統圖的基本要點
　　1) 圖形符號必須正確。在系統圖設計時，必須使用規范的圖形符號，方便技術人員和施工人員能夠快速讀懂圖紙。
　　2) 連接關系清楚。必須按照相關標準規定，清楚的給出信息點之間的各種連接關系，例如CD-BD- FD-TO配線架和信息點之間的連接關系。
　　3) 纜線型號標記正確。在系統圖中要將纜線規格標記清楚，特別區分是光纜還是電纜。
　　4) 說明完整。系統圖設計完成后，必須在圖紙的空白位置增加設計說明。如圖2所示。
　　5) 圖面布局合理。工程圖紙都必須做到圖面布局合理，比例合適，文字清晰。
　　6) 標題欄完整。標題欄是任何工程圖紙都不可缺少的內容，一般在圖紙的右下角。標題欄一般至少包括工程名稱、項目名稱、工種、圖紙編號、簽字欄等。
　　4.2 設計系統圖的方法和步驟
　　設計綜合布線系統圖一般使用AutoCAD軟件完成。下面我們以圖1西元教學模型為例，介紹系統圖設計方法和具體步驟。
　　第一步：創建圖紙。包括文件設置和命名。如圖2命名為“02-西元綜合布線工程教學模型系統圖”。
　　第二步：繪制設備圖形符號。例如 代表網絡配線設備，如圖2所示。
　　第三步：設計連接關系。把綜合布線系統的連接關系用直線或折線連接起來，這樣就清楚的給出了CD-BD，BD-FD，FD-TO之間的連接關系，這些連接關系實際上決定網絡應用拓撲圖，如圖2所示。
　　第四步：設計說明。為了更加清楚的說明設計思想，幫助快速閱讀和理解圖紙，一般要在圖紙的空白位置增加設計說明，重點說明特殊圖形符號和設計要求，如圖2所示。
　　第五步：設計標題欄。如圖2所示。
　　
　　5 設計PDS施工圖
　　施工圖設計的目的就是規定纜線與設施在建筑物中的具體路由和位置。
　　5.1 設計PDS施工圖的基本要求
　　1) 圖形符號必須正確。設計中使用的圖形符號，必須要符合相關建筑設計標準和圖集規定。
　　2) 布線路由合理正確。施工圖設計全部纜線和設備等器材的安裝管道、路徑、位置等。
　　3) 位置設計合理正確。在施工圖中，對線管、網絡插座、橋架等的位置設計要合理，符合相關標準規定。
　　5.2 設計PDS施工圖的方法與步驟
　　在實際施工圖設計中，只需要在前期土建設計圖中添加綜合布線設計內容就可以了。下面以圖1為例，介紹施工圖的設計方法和具體步驟。
　　第一步：創建圖紙。包括文件設置和命名。例如設置為A3幅面，橫向，比例為1:5，單位為mm。命名為“03-西元教學模型二層施工圖”。
　　第二步：繪制平面圖。按照實際尺寸，繪制出建筑物二層平面圖，如圖3所示。
　　第三步：設計信息點位置。根據表1點數表中每個房間的信息點數量，設計每個信息點的位置。例如：25號房間有4個數據點和4個語音點。我們就在兩個墻面分別安裝2個雙口信息插座，每個信息插座1個數據口，1個語音口，一般為了降低成本，墻體兩邊的插座背對背安裝，如圖3所示。
　　
　　第四步：設計管理間位置。樓層管理間的位置一般緊靠建筑物設備間，我們看到該教學模型的建筑物設備間在一層11號房間，一層管理間在隔壁的12號房間，垂直子系統橋架也在12號房間，因此我們就把二層的管理間安排在22號房間，如圖3所示。
　　第五步：設計水平子系統。二層采取樓道明裝100毫米水平橋架，過梁和墻體暗埋20PVC塑料管到信息插座，墻體兩邊房間插座共用PVC管，如圖3所示。
　　第六步：設計垂直子系統。該建筑物設備間位于一層的12號房間，使用200毫米橋架，沿墻垂直安裝到二層22號房間和三層32號房間，并與各層的管理間機柜連接，如圖3中的FD2機柜所示。
　　第七步：設計局部放大圖。有時在圖紙中無法繪制出局部細節位置和尺寸，這就需要在圖紙中增加局部放大圖。如圖3中，設計了25號房間A向視圖，標注了具體的水平尺寸和高度尺寸。
　　第八步：添加設計文字說明。設計中的許多問題需要通過文字來說明，如圖3中，添加了“20PVC塑管沿梁和墻體暗埋”，并且用箭頭指向說明位置。
　　6 編制PDS信息點端口對應表
　　信息點端口對應表是施工和維護必需的技術文件，一般在進場施工前完成，并且打印帶到現場，方便現場編號和施工管理。信息點編號一般包括樓層管理間機柜編號、配線架編號、配線架端口編號、插座底盒編號、房間編號等信息，具體編號原則和方法如圖4所示，表2為圖1西元綜合布線教學模型一層部分信息點端口對應表。
　　
　　7 編制PDS系統材料表
　　材料表主要用于工程項目材料采購和現場施工管理，需要特別注意以下問題。
　　1) 材料名稱和型號準確，使用規范的名詞術語。例如雙絞線電纜必須清楚的標明是超五類電纜還是六類電纜，是屏蔽電纜還是非屏蔽電纜，是室內電纜還是室外電纜。
　　2) 材料規格必須齊全。
　　3) 材料數量滿足需要。材料數量需考慮一定的余量，滿足現場施工需要。一般電纜和光纜的長度按照工程總用量的5%～8%增加余量。
　　8 編制預算表
　　工程項目預算表是確認總造價的依據，一般也是工程合同的附件，一般分為IT預算法和國家定額預算法兩種。大型綜合布線工程項目一般按照《全國統一安裝工程預算定額》第十三分冊。
　　9 結語
　　目前，智能化系統的投資已經占到智能建筑總投資的5%左右，市場急需大批相關技術人員，特別是專業設計人員。綜合布線技術是網絡技術專業課，綜合布線系統設計內容也是該專業課教學中的重點和難點。希望能夠培養大批既懂專業知識和工程技術，又有一定施工經驗的綜合布線人才，解決信息化城市快速發展對人才的急需，緩解學生就業壓力。
　　
　　參考文KiukjP1PbUTS80LNCFjFuA==獻：
　　[1] 王公儒. 綜合布線工程實用技術[M]. 北京：中國鐵道