超高層建筑的綜合布線

文｜德特威勒電纜系統（上海）有限公司 吳 俊

1 前言

“綜合布線”一詞源于英語的“Generic Cabling System”（GCS），意即通用化的布線系統。綜合布線系統是一個用于語音、數據、影像和其他信息技術的標準結構化布線系統（Structured Cabling System，SCS）。綜合布線是一種模塊化的、靈活性極高的建筑物內或建筑群之間的信息傳輸通道。通過它可使語音設備、數據設備、交換設備及各種控制設備與信息管理系統連接起來，同時也使這些設備與外部通信網絡互為相連的綜合布線。它還包括建筑物外部網絡或電信線路的連接點與應用系統設備之間的所有線纜及相關的連接部件。綜合布線由不同系列和規格的部件組成，其中包括：傳輸介質、相關連接硬件（如配線架、連接器、插座、插頭、適配器）以及電氣保護設備等。這些部件可用來構建各種子系統，它們都有各自的具體用途，不僅易于實施，而且能隨需求的變化而平穩升級。

2 布線的意義——“綜合”

在建的大樓內安裝一套綜合布線系統和傳統的電信拉線式的網絡與電話接入到底有何不同？投入與產出該如何拿捏？一直以來都是開發商弱電主管很頭痛的問題。往往，我們關注的重點在于“綜合”以及“結構化”這兩個問題上。以前，負責弱電設計施工的系統集成商以及綜合布線的產品生產商都會著重強調在建筑中，網絡與電話應采用相同類型的8芯網絡線纜以構建一套綜合布線系統，由于過于強調端口相互冗余所帶來的好處，以至于很多的開發商及用戶片面地認為綜合布線就是網絡和電話兩個系統的整合。而事實上，很多的大樓綜合布線系統也是這么實施構建的，但顯然，這不是綜合布線系統的全部。

回顧以往的智能建筑樓宇的項目，一棟大樓內的綜合布線系統要想發揮其真正的“綜合”，而不被后期重建（主要是業主自主裝潢造成的），以下的幾個特征必不可少：一是承載綜合布線系統的大樓建設時用途明確、功能明確；二是大樓需為開發商自用或指定業主長期租用；三是大樓內裝修在較長的一段時間內（10～15年）不會做較大的調整；四是大樓內的業主要求網絡等智能化設施能夠滿足未來的需求。綜上所述，顯然目前占據房地產行業大半江山的普通住宅、商業樓宇往往不能夠完全具有上述的四個特征，這也是很多布線廠家針對這三個市場的特點推出了更偏向于“結構化”特色的區域布線解決方案（這不在本文的討論范圍內）。另一方面，高端綜合布線廠家市場的主攻方向及宣傳通常定位于政府、醫院、機場、院校、星級酒店、知名公司自用辦公樓、大型數據中心等高端智能樓宇，因為只有在這些樓宇中才具備上述四個特征，其內的綜合布線才能大展身手，才能把“綜合”的意義發揮得淋漓盡致。

3 超高層建筑“綜合”布線

現代化城市內的超高層建筑物，往往會成為一個國際大都市的標志性建筑物，隨著現代建筑科技的不斷進步，我們對超高層建筑物的定義也在不斷地變化。我們國家對主體建筑高度超過100m（或34層）的建筑歸入超高層的范疇，俗稱“摩天大樓”，這個標準顯然已經落伍。經統計，世界10大高層建筑中最矮的大樓也達到了381m（紐約帝國大廈，美國），中國目前在建的上海中心、深圳平安金融中心均超過了600m。因此，我們把超高層建筑定義為超過300m的建筑物就比較合適。一棟超高層建筑，往往與“綜合”緊密結合，以上海的金茂大廈、環球金融中心為例，兩棟大樓都身具觀光、酒店、寫字樓、會議、商場、餐飲于一體。顯然，一棟超高層綜合性建筑具備前節所講的四個前提。首先，大樓的建設其功能、用途明確，在設計階段各樓層甚至各房間的用途都做了明確規劃（出租辦公部分除外）。其次，建筑內的酒店、會議大廳、觀光等當然是個長期自用的建筑，而且內部裝修一旦實施，在較長的時間內不會改變。最后也是最關鍵的，一個現代化的摩天大樓要想長期在酒店、餐飲、5A寫字樓的市場競爭中獲得榮譽，其建設時就預期到未來至少20年的應用，內部設施可以隨時擴展、升級，這個時候，一套面面俱到的綜合布線系統就必不可少了。

一套設計精良的大樓綜合布線，可以把“綜合”二字體現得淋漓盡致，其主要表現在三個方面：

（1）建筑功能綜合性：現代摩天大樓涵蓋了客房、餐飲、會務、辦公、商業、娛樂等多種功能，綜合布線系統在各個功能中扮演了不同的角色。

（2）多系統的綜合型：除了涵蓋傳統的有線網絡及電話外，綜合布線系統可以涵蓋日常工作中的視頻點播、安全防范、內部對講聯絡、無線上網覆蓋、背景音樂等各個系統。

（3）多傳輸格式、協議綜合性：在線纜中傳輸的信號不僅有語音、數據、圖像、音頻、視頻，更包含了銀行ATM協議、客房管理設備以及智能樓宇設備的LonWorks、Profibus等專用網絡協議的傳輸。

正是由于綜合布線在此領域體現出來的多樣性，所以開發商往往需聘請專門的弱電工程師并聽從合作的智能化顧問公司的意見。盡管如此，作為未來某個地區的標志性建筑物的直接擁有者，如何在超高層摩天大樓設計初期就把一套完善的綜合布線系統考慮周全，也是各個開發商必須面對的問題。

4 超高層建筑物內綜合布線系統的構成

綜合布線系統是弱電系統的其他子系統的基礎通道，是整個大樓智能化系統的神經網絡，它與各個系統的不同設備相結合，實現不同的智能化功能。尤其是在一棟超過300m的超高層建筑內，這類樓宇往往擁有60層以上的樓層，動輒30萬平方米以上的超大建筑面積，如此規模的大樓，僅依靠傳統的分立化智能系統運營明顯是力不從心的。這時，我們必須借助綜合布線，把分立的智能化子系統“綜合、聯動”起來，從而構建一套延伸大樓內部每個角落的“神經系統”。要為一個現代化超高層建筑設計一套完善的綜合布線系統，我們要把與綜合布線相關的各個系統羅列出來。根據以往的經驗，一套具有前瞻性的綜合布線需要考慮以下幾個系統：

（1）酒店客房網絡系統與電話系統

如今，除了傳統的電話通信要求外，越來越多的客戶選擇入住酒店時關心客房是否提供上網功能。酒店不僅僅是家的延續，更是辦公室的延續，客房內網絡的重要性不言而喻。

（2）酒店、寫字樓辦公網絡系統與電話系統

摩天大樓除了酒店入住客人外，還需要一個龐大的通信網絡系統來支撐眾多的酒店員工的日常工作，更需要為出租性辦公樓層做好高等級的網絡及電話出口，這時，一套高可靠性的辦公網絡系統以及通信系統尤為重要。

（3）無線網絡覆蓋系統

無線網絡覆蓋即在摩天大樓的公共場所（如：咖啡吧、餐廳、走道、門廳、健身房、運動場所等）以及各個宴會大廳、會議室中安置無線接入的AP（Access Point，無線訪問節點）點，是為越來越多的隨身無線上網設備（手機、手提電腦、MP4等數碼設備）提供網絡接入的必要手段，更是解決大型商務宴會網絡提供的最佳方案。

（4）衛星電視/有線電視系統

一棟摩天大樓的弱電智能化工程，往往有線/衛星電視的施工是一個難點，這需要綜合考慮放大器輸出、分支分配器衰減、線纜衰減等各種產品因素以及設計、施工、環境等外部因素，往往實際效果達不到最佳（重影、雪花等）要求，為了改善傳輸質量，必須使用大纜徑的同軸電纜，而且一旦施工就不能改變端口的位置，這樣就限制了大樓裝修風格以及家具的擺放。7類線纜的誕生改變了CATV以往只能通過同軸電纜傳輸的局面，使得CATV布線的靈活大大增加，更使CATV系統可以融入到綜合布線系統中。

（5）VOD視頻點播系統

傳統的有線電視以及衛星電視早已不能滿足高星級酒店入住客戶的要求，客房內帶有一套VOD點播系統，能為客戶提供個性化的服務，對酒店形象的提升具有重要的意義。

（6）收銀系統

POS機刷卡消費，早已是日常營業收入的主要形式，遍布于摩天大樓內的各種消費場所，與大樓內的其他網絡系統相比，POS機專用線路更專注于通信的可靠性和安全性。

（7）數字無線對講系統（DECT系統）

在一個龐大的建筑內流動工作，指令的傳達以及接收將是極為頭痛的問題，尤其在動輒五、六十層的摩天大樓內，傳統的模擬式無線對講機早已不能勝任，這時，一套 IP-DECT（Digital Enhanced Cordless Telecommunications）系統能很好地解決這個問題。DECT即為數字增強性無限通信系統，DECT概念的提出已有十幾年的歷史，由于技術規范不夠完善、設備成本偏高等原因，DECT在全球的發展不盡如人意。但到了1997年，隨著各方面問題的解決和技術規范的完善，DECT逐漸成為受歡迎的產品。IP-DECT系統結合了IP電話和DECT系統的優點，充分利用了網絡資源，采用全IP解決方案，同時支持SIP DECT技術，可以為客戶提供更好的用戶體驗，還可以提供更多應用的開發接口。

（8）數字監控CCTV及安防系統

視頻監控在我國大致經過了三代的發展：第一代，是以矩陣為核心的全模擬視頻監控時代；第二代，是矩陣加DVR/NVR的模數結合時代；第三代，是以IP攝像機和視頻服務器為核心的全數字監控時代。目前，視頻監控正在向第四代——智能視頻監控發展。隨著計算機的普及、應用，網絡通信技術及圖像壓縮處理技術的快速發展，在監控領域中，數字化和網絡化是一種趨勢。采用最新的計算機、通信、圖像處理技術，通過網絡線路傳輸數碼圖像，可為聯網報警及遠程圖像監控提供高效可行且價格低廉的解決方案。現代化的摩天大樓動輒數十層樓面，上千間客房、上千間辦公室，為了保障住客、租戶或業主的利益和安全，監控系統乃至配套的安防設施（周界報警、門禁等）一直是摩天大樓建設的重中之重。

（9）數字網絡公共廣播系統

采用IPAudio技術的數字網絡公共廣播系統，將音頻信號以標準IP包形式在局域網和廣域網上進行傳送，是一套純數字網絡傳輸的雙向音頻擴聲系統。徹底解決了傳統廣播系統在超大型建筑物內普遍存在的音質不佳、維護管理復雜、缺乏互動性等問題。該系統設備使用簡單，安裝擴展方便，只需將數字音頻終端接入計算機網絡即可構成功能強大的數字化廣播系統，每個接入點無需單獨布線。

（10）銀聯收款系統

隨著中國銀聯網絡的建設，越來越少的人帶著現金出行，這就對摩天大樓酒店、商業的收銀、付費系統提出了較高的要求，一套完善的銀聯POS系統將會滲透到摩天大樓的每個角落，為日常結算帶來了便利。

（11）樓宇智能化及客房管理系統

酒店的客房管理系統是酒店日常運營中尤為重要的系統之一，客房管理系統涵蓋了客房門禁及照明、空調等節能設施的控制，傳統的客房門禁及樓宇智能設施均通過RS485總線傳輸，隨著酒店智能化程度的提高，越來越多的傳感器及控制器被集成到客房管理系統中，比如服務信息控制、門磁開關控制、識別型節電開關控制、空調系統控制、智能照明控制、消防系統控制等。基于LonWork的樓宇自控設備固化了ISO/OSI的全部七層通信協議，以及34種常見的I/O控制對象，形成了一個開放的、相互操作的控制系統，它可以把來自多家廠商的暖通空調、照明、消防、安保、門禁、給排水和電梯等設備一體化地集成在這個控制系統中。基于LonWork的樓宇自動化系統與結構化布線技術的結合將使布線更加規范化。

（12）其他子系統

摩天大樓中還有其他子系統可以建立在綜合布線的基礎上，比如說會議系統、電子公告牌系統、大屏顯示系統、信息指引系統等。

5 超高層建筑物內綜合布線系統注意事項

在一棟超過300m的摩天大樓內設計一套綜合布線系統，要注意以下五個事項：

（1）必須考慮到大樓的規模，單次裝修的成本或為天文數字。綜合布線系統的大半工程都是隱蔽工程，將來的更換是幾乎不可能的，所以必須在一開始就采用比普通布線系統更高等級的產品，為將來的應用留下空間。比如當前，水平主干考慮采用6A甚至7類以上的屏蔽系統，垂直主干采用萬兆甚至十萬兆的光纜。

（2）核心機房位置的設置，應考慮綜合成本，放在大樓的中間層面顯然對綜合布線的主干連接是最為經濟的，但必須要考慮樓板的承重及UPS機房的位置。

（3）OM3萬兆多模光纜的傳輸極限是300m，對于超高層大樓來說，這個數字就有一些勉強，我們在考慮主干時不妨使用可傳輸500m以上的OM4多模光纜，或者更好的OS2單模零水峰光纜。

（4）由于將來多個弱電子系統要通過綜合布線來傳輸，故主干光纜的數量應考慮這些系統的應用。在如此高的大樓中布置垂直大對數光纜，其本身的自重將達到驚人的數量。除在垂直橋架、管路中要注意綁扎密度外，采用鎧裝的光纜和大對數將改善線纜的自承重能力。

（5）樓層管理間的設置，兼顧所連接的信息點水平布線長度不超過90m，這個問題在摩天大樓的裙樓部分尤為突出，這對圖紙初期的平面布局及橋架走向提出了更高的要求。

6 結束語

綜合布線是弱電智能化工程的底層系統，是一棟完善的智能化大樓的基礎所在，其重要性不言而喻。要在超高層摩天大樓中更好地規劃、布置一套綜合布線系統，就必須了解各弱電子系統的各項功能需求以及其基本組成和對綜合布線的要求，而這對于開發商的弱電工程師來講卻是龐大而系統的工作。智能設備廠家品牌繁多，型號各異，而且每年都有新的技術、新的產品推向市場，而且不同時期、不同的弱電顧問公司或酒店管理公司均對弱電有不同的要求，這對一個弱電工程師就提出了很高的挑戰。因此，當我們著手要為一個超高層摩天大樓設計、規劃一套綜合布線系統時，不妨就從上述的布線系統的上層應用入手，結合注意事項，通過規劃一套結構化的布線系統，把多個弱電應用“綜合”起來，如此，一套完美的摩天大樓弱電系統規劃就成竹在胸了。