智能建筑的弱電工程 談上海萬豪大酒店弱電系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘 要 文章從智能建筑弱電工程的系統(tǒng)組成、衡量標(biāo)準(zhǔn)出發(fā)，結(jié)合上海萬豪大酒店具體項(xiàng)目，從智能建筑的公共廣播，共用天線電視，無線尋呼，電話通訊，火災(zāi)報(bào)警，安保監(jiān)控以及結(jié)構(gòu)化布線幾方面的系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了闡述。關(guān)鍵詞 智能建筑弱電工程 公共廣播 電視 尋呼 電話 火災(zāi)報(bào)警 監(jiān)控 結(jié)構(gòu)化布線 電源接地衡量城市建筑的現(xiàn)代化標(biāo)準(zhǔn)，建筑的設(shè)計(jì)形態(tài)和智能化是兩個(gè)主要方面。智能建筑的弱電系統(tǒng)主要由以下各系統(tǒng)組成：(1)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；(2)辦公自動(dòng)化系統(tǒng)；(3)建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)；(4)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)；(5)公共安全防范系統(tǒng)；(6)結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)；(7)弱電電源及接地系統(tǒng)。智能建筑弱電工程設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)以建筑為平臺(tái)，配置各功能系統(tǒng)，為人們提供一個(gè)投資合理、高效、舒適、便利的環(huán)境空間，以適應(yīng)當(dāng)前現(xiàn)代建筑的需要。從具體設(shè)計(jì)上，應(yīng)從智能建筑的實(shí)際性質(zhì)出發(fā)，充分考慮業(yè)主和使用者的各種功能要求，使設(shè)計(jì)能在總體結(jié)構(gòu)上盡量現(xiàn)代化，技術(shù)上先進(jìn)實(shí)用，經(jīng)濟(jì)上合理，同時(shí)需考慮智能建筑各系統(tǒng)的可兼容性和擴(kuò)展性。上海萬豪大酒店，坐落于上海虹橋新區(qū)，是集賓館、展廳、辦公為一體的五星級(jí)酒店。其占地面積 2.2 萬多平方米，建筑面積 4 萬多平方米。酒店高 8 層，地下2 層。整個(gè)酒店分 A、B、C 段三個(gè)部分，其 AB 段為酒店大堂、客房層部分，C 段為展廳及辦公樓部分。以下，就上海萬豪大酒店弱電工程的部分系統(tǒng)：通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的公共廣播傳呼系統(tǒng)、共用天線電視系統(tǒng)、內(nèi)部無線尋呼系統(tǒng)、電話通信系統(tǒng)；火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)；公共安全防范系統(tǒng)中的閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)、防盜報(bào)警系統(tǒng)以及車庫(kù)管理系統(tǒng)；結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)以及弱電電源與接地系統(tǒng)談?wù)勂湓O(shè)計(jì)。1 公共廣播傳呼系統(tǒng)酒店廣播傳呼系統(tǒng)分 2 類，一是面向公共區(qū)(如大堂展廳，酒店前臺(tái)服務(wù)區(qū)域等)的公共系統(tǒng)，平時(shí)進(jìn)行背景音樂廣播，火災(zāi)或緊急情況時(shí)可被切換為緊急廣播，二是面向辦公會(huì)議區(qū)域及車庫(kù)區(qū)域的廣播系統(tǒng)(在一些特殊區(qū)域和大宴會(huì)廳等則要單獨(dú)設(shè)置專業(yè)廣播設(shè)備)。公共廣播傳呼系統(tǒng)構(gòu)成見圖 1。公共廣播傳呼系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要考慮以下幾個(gè)因素：即系統(tǒng)方式(一般選定壓式)，劃分廣播分區(qū)，按揚(yáng)聲器特性確定揚(yáng)聲器與功放器，緊急廣播的切換功能，廣播線路與樓梯方式等。萬豪大酒店廣播系統(tǒng)劃為 4 個(gè)邏輯分區(qū)(即酒店、展廳、車庫(kù)和辦公樓)，其中對(duì)應(yīng)于緊急廣播為 19 個(gè)子分區(qū)，對(duì)應(yīng)于內(nèi)部呼叫為 19 個(gè)子分區(qū)，確定揚(yáng)聲器與功放器的原則是必須考慮揚(yáng)聲器的廣播效果并根據(jù)其功率確定功放器，萬豪大酒店在酒店前臺(tái)服務(wù)區(qū)域及辦公樓部位選用造型好、頻響及聲壓指標(biāo)高的 6W 吸頂揚(yáng)聲器，在車庫(kù)選用 10W 號(hào)角揚(yáng)聲器，在展廳選用 20W 聲控。公共廣播傳呼系統(tǒng)應(yīng)具有 2 個(gè)主要功能，即平時(shí)的背景音樂或普通廣播以及緊急廣播。緊急廣播總控制器有最高邏輯優(yōu)先權(quán)。萬豪大酒店緊急廣播總控制器當(dāng)有消防控制觸發(fā)信號(hào)抵達(dá)時(shí)，通過啟動(dòng)各分區(qū)的邏輯控制模塊將相應(yīng)的負(fù)載回路切換成對(duì)應(yīng)的緊急廣播回路。在平時(shí)，無消防信號(hào)時(shí)，各分區(qū)獨(dú)立操作，將相應(yīng)回路切換成普通廣播回路，而當(dāng)無普通廣播控制信號(hào)時(shí)，則處于背景音樂或客房音響狀態(tài)。2 共用無線電視系統(tǒng) CATV 和衛(wèi)星接收系統(tǒng)智能建筑的共用無線電視系統(tǒng)是適應(yīng)人們使用功能要求的一部分，系統(tǒng)不僅用于接收廣播電視，還能傳送自行播送的節(jié)目及調(diào)頻廣播。系統(tǒng)組成見圖 2。作為智能建筑的 CATV 系統(tǒng)設(shè)計(jì)，對(duì)系統(tǒng)保證用戶電平，解決弱場(chǎng)強(qiáng)收視問題，保證圖像的傳輸質(zhì)量以及節(jié)目來源均應(yīng)予以充分考慮。系統(tǒng)的前端設(shè)備 CATV 的主要部分，其對(duì)信號(hào)處理的質(zhì)量好壞直接影響整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量，因此前端系統(tǒng)輸出應(yīng)具有較高的質(zhì)量來滿足分配系統(tǒng)所需電平。 萬豪大酒店前端設(shè)備采用放大混合式，其傳輸系統(tǒng)采用分配分支方式，以適應(yīng)酒店用戶終端數(shù)量多且分布不規(guī)則的特點(diǎn)。酒店系統(tǒng)的傳輸帶寬為(5860MHz)共可傳輸 40 套電視節(jié)目，傳輸系統(tǒng)復(fù)蓋 530 個(gè)電視用戶終端。衛(wèi)星接收系統(tǒng)的選址地安裝及調(diào)試是一個(gè)重要部分，經(jīng)接收、解調(diào)、調(diào)制后的衛(wèi)星信號(hào)混合入共用無線電視系統(tǒng)前端部分，經(jīng)傳輸分配系統(tǒng)送至各用戶終端。萬豪大酒店采用了套板狀衛(wèi)星電視接收天線，分別用于接收不同電視衛(wèi)星的電視信號(hào)共 10 套。萬豪大酒店設(shè)置了 VOD 視頻點(diǎn)播服務(wù)系統(tǒng)，其功能是作為酒店前臺(tái)進(jìn)行節(jié)目控制及信號(hào)服務(wù)，作為后臺(tái)管理可進(jìn)行信息記錄、查詢收費(fèi)、節(jié)目增改及信息服務(wù)。3 內(nèi)部無線尋呼系統(tǒng)智能建筑的信號(hào)管理部分，使用先進(jìn)尋呼系統(tǒng)是非常重要的。萬豪大酒店無線尋呼系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用微蜂窩尋呼技術(shù)。微蜂窩尋呼系統(tǒng)是利用蜂窩小區(qū)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)定場(chǎng)強(qiáng)的專用尋呼網(wǎng)絡(luò)，它是一種單向通信系統(tǒng)，供建筑內(nèi)部使用。系統(tǒng)由無線尋呼控制中心、微蜂窩發(fā)射單元，數(shù)據(jù)傳輸線路和尋呼接收機(jī)組成。系統(tǒng)框圖見圖 3。尋呼控制中心設(shè)在酒店地下層，其與酒店的程控電話交換機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)交換機(jī)分機(jī)尋呼或人工鍵盤尋呼。尋呼信號(hào)通過線路送至各樓層蜂窩發(fā)射單元再向外發(fā)射，使處在場(chǎng)強(qiáng)復(fù)蓋范圍內(nèi)的接收機(jī)收到尋呼信號(hào)。對(duì)于智能建筑的尋呼系統(tǒng)設(shè)計(jì)，一般會(huì)遇到二個(gè)問題。一是內(nèi)部信號(hào)對(duì)建筑外信號(hào)的干擾，二是建筑內(nèi)的尋呼“盲區(qū)”。采用無線微蜂窩，使其場(chǎng)強(qiáng)覆蓋控制在1050m 范圍內(nèi)，利用小區(qū)組網(wǎng)技術(shù)，在酒店的三維立體空間上構(gòu)成限定空間場(chǎng)強(qiáng)的尋呼系統(tǒng)，另外，設(shè)計(jì)還可通過微蜂窩的布置組成任意形態(tài)的無線通信系統(tǒng)，通過對(duì)發(fā)射單元功率的調(diào)節(jié)(10100mW)均可使無線場(chǎng)強(qiáng)分布在所限定的酒店空間范圍內(nèi)，這與“單點(diǎn)式”無線尋呼系統(tǒng)的功率大，不宜調(diào)節(jié)，發(fā)射距離遠(yuǎn)，易對(duì)外界產(chǎn)生干擾的特點(diǎn)有很大區(qū)別。在智能建筑內(nèi)，由于建筑物材料(鋼筋混凝土結(jié)構(gòu))固有的屏蔽作用，使得尋呼信號(hào)電平在穿透損耗后無法接通形成“盲區(qū)”或信號(hào)微弱形成“弱區(qū)”(應(yīng)增加發(fā)射單元、調(diào)整發(fā)射單元位置以達(dá)到所需場(chǎng)強(qiáng))。4 電話通信系統(tǒng)萬豪大酒店電話通信系統(tǒng)由交換設(shè)備、傳輸系統(tǒng)、終端設(shè)備組成。酒店采用1200 門程控交換機(jī)設(shè)備，話務(wù)臺(tái)功能較強(qiáng)。數(shù)字式程控交換機(jī)可以根據(jù)酒店不同需要實(shí)現(xiàn)眾多服務(wù)的功能如系統(tǒng)功能、話務(wù)功能和用戶分機(jī)功能，另外還具有選擇功能(包括無線尋呼即通過交換機(jī)與尋呼主機(jī)連接實(shí)現(xiàn)尋呼功能以及酒店管理如登記結(jié)帳、話務(wù)計(jì)費(fèi)、狀態(tài)輸入、打印帳單、讀卡功能等)。酒店的電話機(jī)房設(shè)在地下層，包括傳輸設(shè)備室、交換機(jī)房及話務(wù)室。酒店的電話線路配線方式采用單獨(dú)式，其特點(diǎn)是故障范圍小，檢修、擴(kuò)建改造簡(jiǎn)單，在各樓層電話布線采用放射式。酒店電話線路采用 3 類 4 對(duì)雙絞線，電話終端采用 RJ11 插口，這樣不僅通話質(zhì)量高，又能滿足用戶撥號(hào)上網(wǎng)的需要。在各樓層電話分線箱的選擇上，應(yīng)盡量留有余量，以備將來擴(kuò)展。5 火災(zāi)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)萬豪大酒店的智能消防控制系統(tǒng)，是一套完整的防火安全，報(bào)警系統(tǒng)。其又分為 4 個(gè)子系統(tǒng)：火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)、中央控制系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、滅火聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)。見圖 4。中央控制系統(tǒng)設(shè)在酒店一層的消防中心，由 3 套智能消防控制盤組成。每套智能消防控制盤擁有 10 個(gè)監(jiān)控回路，每個(gè)回路可帶 99 個(gè)智能探頭和 99 個(gè)監(jiān)控模塊。3 套控制盤實(shí)際控制 28 個(gè)回路共 2700 多探測(cè)點(diǎn)以及模塊(包括辦公樓)。消防智能控制系統(tǒng)通過中央處理單元對(duì)整個(gè)系統(tǒng)所有模塊進(jìn)行通訊監(jiān)控，并反饋顯示其故障情況，在其可編程存貯器中存有“事發(fā)控制程序”，一旦系統(tǒng)檢測(cè)到火警信號(hào)后，能自動(dòng)執(zhí)行該程序，并通過火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)通知酒店內(nèi)所有人員。系統(tǒng)對(duì)報(bào)警信號(hào)具有確認(rèn)作用，系統(tǒng)可根據(jù)酒店內(nèi)不同場(chǎng)合，將煙感探頭靈敏度設(shè)定為晝夜靈敏度轉(zhuǎn)換模式。作為消防控制系統(tǒng)的眼睛，火災(zāi)探測(cè)器分布酒店各個(gè)受保護(hù)部位。在酒店的前臺(tái)服務(wù)區(qū)域及客房層均設(shè)置帶址式感煙探頭；在后臺(tái)管理區(qū)域設(shè)感煙探頭；在廚房、車庫(kù)等設(shè)置感溫探頭；在煤氣表房設(shè)置氣體探測(cè)器。通過可編址智能探頭，手動(dòng)報(bào)警以及控制模塊組成一套可靠的火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)。酒店的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)由區(qū)域報(bào)警顯示盤、警鈴、聲光報(bào)警器及控制模塊組成。酒店的滅火聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)包括：(1)對(duì)設(shè)在各層的噴淋系統(tǒng)水管的水流指示及壓力開關(guān)器的監(jiān)視和啟動(dòng)噴淋泵及穩(wěn)壓泵。(2)消火栓直接啟動(dòng)消防泵。(3)對(duì)防火卷簾門，排煙風(fēng)機(jī)及加壓風(fēng)機(jī)的監(jiān)控。(4)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的監(jiān)控等系統(tǒng)控制。6 閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)采用現(xiàn)代科技日益完善的公共安全管理設(shè)施，向酒店提供舒適和安全保障是設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)。萬豪大酒店閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)由攝像機(jī)探測(cè)裝置，圖像傳輸與控制設(shè)備，圖象處理與顯示設(shè)備 3 部分組成，見圖 5。7 防盜報(bào)警系統(tǒng)對(duì)酒店的貴重物品庫(kù)房，財(cái)務(wù)記帳室等重要場(chǎng)所采用紅外或微波技術(shù)信號(hào)探測(cè)器進(jìn)行定向保護(hù)，對(duì)酒店一些大門設(shè)置門磁報(bào)警保護(hù)。以上報(bào)警信號(hào)以有線形式傳送到安保中心。這是酒店技防的一個(gè)重要技術(shù)措施。8 車輛進(jìn)出口管理系統(tǒng) 在現(xiàn)代建筑中，對(duì)車庫(kù)的綜合管理越來越重要。酒店的地下 2 層為車庫(kù)，其地下車庫(kù)綜合管理系統(tǒng)包括 IC 卡讀卡機(jī)、電動(dòng)欄桿、車輛控制器、動(dòng)態(tài)電腦顯示器等。9 結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)作為智能建筑的基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)化布線是一種具有全新概念的布線系統(tǒng)，用以服務(wù)建筑物中所有通信和計(jì)算機(jī)設(shè)備，滿足現(xiàn)在和將來的布線要求。設(shè)計(jì)應(yīng)以智能建筑的現(xiàn)時(shí)和計(jì)劃需求為依據(jù)。在萬豪大酒店，設(shè)計(jì)未將電話通訊歸入結(jié)構(gòu)化布線，這是因?yàn)樽鳛榫频?，語(yǔ)音與數(shù)據(jù)兩種終端的分界很明顯，且位置不易變更。另外，從技術(shù)經(jīng)濟(jì)上考慮，3 類線帶寬 16MHz，可傳輸 10Mbps 及其以下低速數(shù)據(jù)，作為語(yǔ)言傳輸是廉價(jià)而效果很好的媒介。萬豪大酒店的結(jié)構(gòu)化布線是計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化布線。酒店的計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)分為行政局域網(wǎng)系統(tǒng)和收銀系統(tǒng)(POS)。萬豪酒店前臺(tái)與后臺(tái)共有終端信息點(diǎn)500 多個(gè)，行政局域網(wǎng)的信息終端分布在地下層辦公區(qū)域和一至三層的酒店后臺(tái)行政管理區(qū)域，收銀系統(tǒng)的信息終端分布在酒店一至三層的前臺(tái)服務(wù)區(qū)域。酒店結(jié)構(gòu)化布線分為 4 個(gè)子系統(tǒng)部分：9.1 工作區(qū)子系統(tǒng)部分通過各樓層的配線箱至樓層的各信息終端。其由 5 類 4 對(duì)雙絞線及 RJ45 終端插口組成。此部分具有抗干擾，可靠與靈活性好的特點(diǎn)。 9.2 干線子系統(tǒng)部分采用多模光纜連接酒店電腦機(jī)房與各層的配線箱(即總配線架與各層分配線架連接)。多模光纜傳輸速度可達(dá) 500Mbps 以上，有足夠帶寬，可為今后布線系統(tǒng)發(fā)展留有足夠余地。9.3 管理子系統(tǒng)部分由各層的配線箱組成。酒店的前臺(tái)服務(wù)、后臺(tái)管理區(qū)域面積大，信息終端數(shù)量多分布廣，總電腦機(jī)房設(shè)在一層。考慮到各樓層配線箱信息終端的最大距離不超過100m，因此在各樓的前臺(tái)服務(wù)及后臺(tái)管理區(qū)域均設(shè)置配線箱(箱內(nèi)安裝光纜雙絞線適配器、集線器、雙絞線跳線架等)9.4 設(shè)備間子系統(tǒng)由設(shè)在電腦機(jī)房的設(shè)備及主干線等組成。 10 弱電電源與接地系統(tǒng)智能建筑的弱電電源系統(tǒng)必須是可靠穩(wěn)定和無干擾的。其中，計(jì)算機(jī)及外部設(shè)備、消防火災(zāi)報(bào)警設(shè)備以及通訊設(shè)備屬一級(jí)用電設(shè)備負(fù)荷，采用雙電源末端自切供電。對(duì)終端計(jì)算機(jī)設(shè)備配置單獨(dú) UPS 裝置。萬豪大酒店的弱電工程中，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)行政局域網(wǎng)和收銀系統(tǒng)的電源均采用雙電源末端自切供電。雙電源切換柜的電源來自酒店變配電間的 2 臺(tái)變壓器低壓回路及 1 臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)供給。酒店弱電工程的各個(gè)系統(tǒng)，都設(shè)有獨(dú)立的電源配電箱控制。弱電系統(tǒng)的接地是弱電系統(tǒng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。為減少干擾和保護(hù)設(shè)備，弱電接地系統(tǒng)必須單獨(dú)接地，萬豪大酒店的弱電接地中各個(gè)弱電系統(tǒng)接地均采用大于 25mm2 以上的銅芯導(dǎo)線與室外接地樁連接。11 結(jié)束語(yǔ)智能建筑弱電工程涉及面廣，技術(shù)性強(qiáng)，設(shè)計(jì)中要有全面的觀點(diǎn)。隨著現(xiàn)代社會(huì)高新技術(shù)的發(fā)展，對(duì)智能建筑的弱電工程及計(jì)算機(jī)控制通信和設(shè)備自動(dòng)化管理技術(shù)要求也日益提高，這就要求不斷掌握新技術(shù)，不斷完善設(shè)計(jì)。創(chuàng)造投資合理，環(huán)境舒適的智能建筑的建設(shè)是迫切需要的。