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民用建筑电气设计规范教程

'民用建筑电气设计规范教程'
陈众励 2019-7-11 20 通信网络系统本次修订对上一版规范中的第19和20章进行了归并,并增加了无 线通、卫星通信、多媒体教育等方面的内容。20.2 数字程控用户电话交换机系统20.2.1 数字程控用户电话交换设备….【注释】 1.电信网包括了公用电信网(PSTN)和以程控用户交换机(PBX)为基础的用户驻 地网(CPN)两部分。2.远端模块局(机): 由电话端局(自身也是远端模块式的机型)提供远端模块,并设置在用户的电话交 换机房内。电话交换机(远端模块)至电话端局的线路属于局间中继线。 3.虚拟程控用户电话交换机: 在电话(端)局的局用电话交换机中以逻辑方式划分出部分交换功能,作为逻辑意 义上的用户电话交换机,故在用户侧不设电话交换机主机房,仅设配线间、话务 员室等用房。配线间至电话端局的线路属于用户直线。须注意采用这种方式时进 户管线较多。4. NGN通信网络:是一种基于IP宽带网的、通信业务与网络相分离的开放平台,这种技术将为用户提供 不受电信运营商约束的广阔而自由的通信空间。20.2.6 支持VOIP业务的ISDN用户交换机系统应符合… 【注释】 VOIP业务的ISDN用户交换机系统 VOIP Voice Over IP 即IP 网络承载话音业务。 具有VOIP功能的ISDN专用交换机典型应用见下图。 如图所示,具备VOIP功能的ISDN交换机,以2M ISDN 30B+D的E1数字PRI接口接入当地电信公网( PSTN)。通过IP网关卡与本部门(单位)的局域网 LAN(广域网WAN)连接,实现本部门内的VOIP 电话连接与通信。通过边界路由器与IP公网连接, 实现本部门专用电话的跨域连接。 20.4会议电视系统20.4.2 会议电视系统应支持H.320、H.323、H.324、SIP标准协议。【注释】? H.320是基于电路交换通信链路网络的视频会议系统的标准,H.320存 在传输带宽低,音、视频质量不够好,附加功能不够完善,不能进行 数据交互式传输,升级扩容的能力不强等缺点;? H.321是基于ATM的视频会议系统的标准H.321所依托的ATM专用性 太强,一般只有“电信”才能提供,因此应用范围不广而且价格昂贵 ;? H.323是基于IP的视频会议系统的标准,H.323是现阶段最热门的技术 ,它能提供数据远程共享,音、视频质量基本满足应用的要求,并且 充分利用了广泛分布的IP网络,有较好的升级扩容能力;? H.324是基于PSTN的可视电话系统的标准,H.324 只能实现点对点低 质量的电话会议;? H.324M是专用于移动视频业务的协议族,H.324M可通过无线网络实 现实时流播和会话视频服务,是3G网络视频服务的协议,有着不可估 量的应用与市场前景。 20.4会议电视系统20.4.4 当采用多点控制单元(MCU)设备组网时,会议电视系统的功能应符 合…【注释】多点控制单元(MCU)会议电视系统可实现下列会议形式:点对点的会议 日常工作中,各会场可通过拨不同终端号码或其在网络中注 册的别名,与任一会场连通,可不需要MCU参与。 多点会议 各地会议点通过多点视频会议控制单元(MCU)召开全体大会 ,多点视频会议控制单元实现会议中的视频切换广播和声音混合广播, 可以同时听到所有与会者的声音。各个分会场通过IP宽带网络与多点视频 会议控制单元相连接。 分组/多组会议 多点控制单元(MCU)可同时召开多组会议,各分组会 议之间相互独立,互不影响。必要时可根据会议需要将会议合并为一个 大的全体会议。数据会议 多点控制单元(MCU)利用H.239动态双路视频技术,可在会议 中同时传输发言者图像及发言者PC画面,使各会场在不需要增加或切换 设备的情况下,同时接收发言会场的图像和PC画面。 20.5 无线通信系统【注释】本节主要针对无线调度系统(对讲机)、无绳电话系统移动通 信信号室内覆盖系统即宽带无线接入系统等。1 无线调度系统建筑及建筑群采用的无线调度系统,一般不接入公用网,也有通过数字 程控用户交换机接入公用网,保持有线与无线的畅通。无线调度系 统的通信范围可达20km,工作方式有半双工制和全双工制。系统分 成基地台、天馈系统、移动台三部分。2 无绳电话系统无绳电话系统(Cordless Telephone System)包括基站、无绳电话集中 管理单元、建筑物内部程控数字用户交换机。目前建筑内部采用第 二代无绳电话系统(CT2)比较多。20.5.2 移动通信信号室内覆盖系统应符合…【注释】移动通信信号室内覆盖系统国家无线电管理委员会规定CDMA800MHz、GSM900MHz、 DCS1800MHz、PHS1900MHz、3G为数字移动通信网的专用频段、 WLAN2400MHz为无线局域网民用频段,参见下表。专用频段及民用频段移动通信信号的频段、信道带宽、多址方式 频段 上行 下行 信道带宽 多址方式运营业务 中国联通CDMA800 825-835MHz 870-880MHz 1.25 MHz FDMA/TDMA /CDMA 中国移动GSM900 890-909MHz 935-954MHz 200kHz FDMA/TDMA 中国联通GSM900 909-915MHz 954-960 MHz 200kHz FDMA/TDMA 1710- 1805- 中国移动DCS1800 200 1730MHz 1825MHz kHz FDMA/TDMA 1745- 1840- 中国联通DCS1800 200 1755MHz 1850MHz kHz FDMA/TDMA 中国电信PHS 1900-1920MHz 288kHz TDMA WCDMA 1920-1980 2110-2170 5MHz FDMA/TDMA /CDMA TD-SCDMA 1.6MHz TDMA 系统 最终以信息产业部发放牌照 为准 CDMA2000 N×1.25MHz FDMA/TDMA /CDMA WLAN 2410-2484 MHz 22MHz 20.5 无线通信系统 目前,室内分布系统包括GSM900MHz、CDMA800MHz、PHS等,针对现有大量2G室内分布系统的现状,在今后设计时,不仅要满足原有2G系统,还要满足3G和WLAN的发展需要。即移动通信信号的室内覆盖系统的设计应支持800~2500MHz的工作频率范围。 空间无线耦合信号方式是指利用直放站作为信源接入设备,通过空间耦合的方式引入周边已建成基站信号的方式。 采用无线同频直放站时其具有建站容易、开通快捷和成本低廉等优点,在移动通信信号室内覆盖系统中有一定比例的应用。 在一些人员密集的商场、大型的写字楼、大型娱乐场所的话务量很高,如果用直放站,无法解决其容量问题,这些场所宜采用室外基站方式引入,室内采用微蜂窝分布方式来吸收话务量。室外基站的引入就是电信业务经营者室外宏蜂窝基站的引入 20.5 无线通信系统20.5.3 VSAT卫星通信系统 【注释】 VSAT通信网络按拓扑结构可分为星形网、网壮网和 混合网三种类型;按业务性质分为数据网、话音网和 综合业务网。 20.6 多媒体现代教学系统【注释】分为模拟化语言教学系统、数字化语言教 学系统、多媒体教学系统、多媒体双向 CATV教学网络系统以及基于IP技术的远 程教学网络系统等。典型数字化语言教学系统见下图:典型数字化语言教学系统多媒体教学系统一般由媒体显示系统、计算机网络系统、传声和扩声系统、中央控制系统几部分构成,参见下图 主 控 制 室 教室1 主 制 系 统 智能 多 (控制主机、控制软 分控器 件、TV采集卡、节目 媒 源控制器、通讯控制 电视机 卡、主控电话) 体 节目源电脑 调制器1 双 教室2 智能 向DVD(播放光盘 分控器 调制器2节目) C 电视机 A 混 校长讲话直 调制器3 播频道 T 合 V 多媒体教室 调制器4 器 直播 教 学 校园电视台 调制器5 直播 网 教室n 络 外部有线电 调制器6 视节目 智能 拓 分控器 扑 电视机 220V电源 图 多媒体集中控制系统示意图远程教学网络系统可利用视频会议系统作为双向实时教学系统的核心,在现代远程教育网的建设中,主要采用基于IP的H.323视频会议终端和H.323 MCU的教学授课系统。 21 综合布线系统1.1 一般规定 21.1.2 综合布线系统应采用开放式星形拓扑结 构…【注释】综合布线系统应采用开放式星型拓扑 结构,因为该结构下的每个分支(子)系统 都是相对独立的单元,设计或实施时,对每 个分支单元系统改动都不影响其他子系统。 只要改变结点连接就可使网络在星形、总线 形、环形等各种类型间进行转换。 21 综合布线系统21.2 系统设计 21.2.5 干线子系统………宜采用点对点端接,也可 采用分支递减端接;  【注释】点对点端接是最简单、最直接的端接方法 ,干线子系统中的每根电缆是由设备间直接延伸 到指定的楼层电信间内的。分支递减端接是用一根大对数干线电缆来支持同楼 层若干个电信间或若干楼层电信间内通信容量的 端按方法,通常是先经过某处大对数电缆配线架 (箱)后再分出若干根小电缆分别延伸端接到电 信间内的配线设备上。 21 综合布线系统21.3 系统配置21.3.4 配线子系统信道、永久链路、CP链路应按下图构成, 水平缆线部分的各缆线长度,应符合下列规定:注:1 当CP不存在时,水平缆线连接FD与TO;  2 FD中的跳线可以不存在,设备缆线直接连至FD水平侧的配线设备。 21.3 系统配置1 配线子系统信道的最大长度不应大于 100m;2 工作区设备缆线、电信间配线设备的跳 线和设备缆线之和不应大于10 m,当大 于10m时,水平缆线长度应减少;3 配线设备(FD)跳线、设备缆线及工作 区设备缆线的长度均不应大于5m。 光纤信道构成方式【注释】 1 水平光缆和主干光缆至楼层电信间的 光配线设备经光纤跳线连接构成,如下图所示; 光纤信道构成方式2 水平光缆和主干光缆在楼层电信间经端接(熔接或机械连接)构成,如下图所示; 光纤信道构成方式3 水平光缆经过电信间直接连至大楼设备间 光配线设备构成,如下图所示; 21.7 缆线选择和敷设21.7.3 综合布线工程选用的电缆、光缆应根据建筑物的使用性质、火灾 危险程度、系统设备的重要性和缆线的敷设方式,选用相应阻燃等级 的缆线。【注释】国标《综合布线设计规范》GB50311-2007和《民规》都只提 出了原则性要求。 对于防火缆线的应用分级,北美、欧洲及国际的相应标准中主要以缆 线受火的燃烧程度及着火以后,火焰在缆线上蔓延的距离、燃烧的时 间、热量与烟雾的释放、释放气体的毒性等指标,并通过实验室模拟 缆线燃烧的现场状况实测取得。表21-8、21-9分别列出缆线防火等级 与测试标准,供参考。 根据不同的场合与不同的安装敷设方式,可选用相应防火等级的缆线: l 在隐蔽空间内(如吊顶内及高架地板下等)采用敞开方式敷设缆线 时,可选用CMP级(光缆为OFNP或OFCP)或Bl级; 2 在缆线竖井内的主干缆线采用敞开的方式敷设时,可选用CMR级( 光缆为OFNR或OFCR)或C、B2级; 3 在使用密封的金属管槽做防火保护的敷设条件下,缆线可选用CM 级(光缆为OFN或OFC)或D级。 22 电磁兼容与电磁环境卫生22.1 一般规定22.1.3 易受辐射骚扰的电子设备,不应与 潜在的电磁骚扰源贴近布置。【注释】易受辐射骚扰的电子设备种类繁 多,如计算机网络的交换机、路由器、服 务器;通信系统中的用户程控电话交换机 等。而潜在的电磁骚扰源,包括电力变压 器、大电流馈电干线电缆(母线)、大功 率变频装置及无线电发射台等。 22 电磁兼容与电磁环境卫生22.2 电磁环境卫生22.2.1 居住小区靠近高压、超高压架空输电线路一侧的 住宅外墙处工频电场和工频磁场强度应符合表22.2.1 的规定。 【注释】条文表22.2.1中的电场强度引用了国家标准关 于工频电场的基本限值和导出值。磁场强度(磁通密 度)则引用了国际辐射防护委员会(IRPA)提出的 《暴露于50 /60Hz电场和磁场的临时性限值导则》( 1990),它适用于一般民众的昼夜活动场所(如娱乐 场所等)。超高压送电线下空间的工频电场强度及工频磁场强度的 计算,参见《500kV超高压送电工程电磁辐射环境影 响评价技术规范》HJ/T24-1998。磁场强度单位( m)T :(毫)特斯拉, 1T=104Gs。 22 电磁兼容与电磁环境卫生22.2.5 民用建筑物内的电磁环境参数,应符合……【注释】 单位换算: E 2 1. S ? 377式中:S——功率密度,W/ m2式中:E——电场强度,V/m2.电磁场与人体之间的耦合机制:1) 人体与低频电场的耦合: 时变电场与人体的作用将在体表产生感应电荷以及体内电荷的流动,即电 流。 体内束缚电荷将极化形成电偶极子,原耒的电偶极子将转向形成电 流。极化电流的值随照射条件,人体部位不同而定。2) 人体与低频磁场的耦合: 时变磁场在人体内产生感应电场并形成回路电流。电流幅值决定于人体与 外界磁场的相对位置及人体的不同部位。3) 人体从高频电磁场吸收能量:4) 人体暴露在低频的电场,磁场下吸收的能量通常是可以忽略的,且在体内 也无可测出的温升。 当暴露在100kHz 的电磁场下时将导致有意义的能量 吸收和温度升高。 22 电磁兼容与电磁环境卫生3.人体对电磁场的直接反应1)电磁场在人体中产生两种反应:热效应和生理效应。2)由于人体是导体,体内自发的内源电流密度大约为10 毫安/平方米。 外电磁场会在体内感生电流而转换为焦耳热,也会因体内分子极化 运动而产生热。因而使体温平衡功能失调而引发生理功能紊乱。3)生理效应是电磁场首先作用于感觉神经末梢,引起心脏、胰腺等器 官的变化,并影响循环、血液、免疫、生殖、代谢等系统的功能, 这种效应在射频(300kHz~300MHz)范围内最显著。4.幼儿、青少年正处于身体发育期,更容易因大剂量的电磁辐射导致 严重的健康问题。 居住建筑是人们相处时间最长的建筑,容易造成辐射剂量的累积。 人员密集的公共建筑(如体育场馆、影剧院、展览馆)中,如果存 在强烈的电磁辐射将危及较多人员,故这些场所均应从严控制,按 一级电磁环境设计。 22.3 供配电系统的谐波防治22.3.1 公共电网的电能质量应符合…..【注释】本条规定引自国家标准《电能质量 公 用电网谐波》GB/T14549-1993。 公共连接点的短路容量一般由电力公司给出, 实际谐波电流允许值应将表中数据乘以公共连 接点短路容量与基准短路容量的比值 S/Sjz。 当一个公共连接点中连接多个用户时,应按 各用户供电容量的百分比来分摊表中的谐波电 流允许值。 22.3 供配电系统的谐波防治22.3.2 供配电系统的谐波治理,应符合下列规定:1 建筑物谐波源较多的供配电系统,应选用D,yn11 接线组别的配电变压器,且该变压器的负载率不 宜高于70%;【注释】 D,yn11接线组别的配电变压器,可有效 阻断三的倍数次谐波电流在变压器一次与二次之 间的传输。但这种变压器的一次绕组将可能出现 更高的温升,故应适当降低其负载率。 有些国家主张当谐波电流较严重时采用K系数变 压器,K系数代表变压器对谐波电流所致温升的 2 承受能力,其定义为:K ? ? (nIn / I1) n?1 22.3 供配电系统的谐波防治标准化的K系数额定值为:4,9,13,20,30,40,50。当K值大于4时,就应使用K系数变压器,或将无谐波额定 值的标准变压器按下式降容使用:D为变压器的降容系数。 1.15 D ? 1? 0.15K 22.3 供配电系统的谐波防治K系数和D系数简化对应关系表 K 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 D 1 0.94 0.88 0.84 0.79 0.75 0.72 0.69 0.66 由于在工程设计初期,各种设备资料不全,K值往往难以计算,故也可根据谐波源负 荷占变压器的负荷比例,按下图来粗略估计降容系数: 变压器 A相电流畸变率(%) K系数 医院一 1 #变压器 8.3% 1.3 医院一 2 #变压器 12% 1.4 医院一 3 #变压器 18.4% 3.4 医院二 1#变压器 12.4% 1.3 医院二 2#变压器 5.2% 1.1上海市九家医院变压器 医院三 1#变压器 5.3% 1.2 医院四 1 #变压器 11% 1.6出线侧电流畸变率和K系 医院四 2 #变压器 21.6% 3.7 医院四 3 #变压器 13.2% 1.9数表 医院五 1#变压器 6.3% 1.2 医院五 2#变压器 4.2% 1.1 医院六 1 #变压器 3.8% 1.1 医院六 2 #变压器 5.9% 1.3 医院六 3 #变压器 7.4% 1.3 医院六 4 #变压器 4.7% 1.1 医院七 1 #变压器 7.7% 1.3 医院七 2 #变压器 8.8% 1.4 医院八 1 #变压器 2.8% 1 医院八 2 #变压器 2.6% 1 医院八 3 #变压器 4.9% 1.2 医院八 4 #变压器 5.3% 1.1 医院九 1 #变压器 5.3% 1.1 医院九 2 #变压器 9.4% 1.9 医院九 3 #变压器 6% 1.9 医院九 4 #变压器 9.8% 1.5 医院九 5 #变压器 7.8% 1.4 医院九 6 #变压器 10.5% 1.4 医院九 7 #变压器 9.8% 1.3 删除奇异点的数据多项式拟合曲线图多项式拟合回归分析得到的拟合函数模型:y=0.0002x3 +0.0027x2-0.0099x+1.0841其中y代表K系数,x代表THDi系数(%) 3 2 -4K=(2×THDi +2.7×THDi -9.9×THDi)×10 +1.0841适合区间〔2.6,22 〕,THDi (%)大于22%时可以参照该函数。也就是说,综合医院配电系统电流畸变率大致在2.6%到22%之间,此时K系数可用上式简单估算。再通过降容系数D和K系数之间的关系,计算出降容系数D。 22.3 供配电系统的谐波防治22.3.2-2 省级及以上政府办公建筑……等专用配电干线上设置 有源滤波装置【注释】 1)有源滤波器常见类型 (1)并联有源滤波器(工程中较为常用) (2)串联有源滤波器 (3)串并联复合型有源滤波器 2)配电系统至少满足下列条件之一时,可设置有源滤波器:a.配电系统中具有大容量(如,200kVA或以上)非线性负载 ,且变化较大(如,断续工作的设备等),用无源滤波器 不能有效工作;b.配电系统的自然功率因数较低,需要作电容补偿; c.必须降低电压畸变以避免灵敏负载被干扰; d.必须降低电流畸变以避免馈线(如,电缆的中性线等)与设 备(如,电容器等)过载。 22.3 供配电系统的谐波防治3)无源有源复合滤波吸收装置(1)原理 由无源滤波器和有源滤波器组合而成,由无源滤波器吸收一个或数个功 率较大且稳定的特定频率的谐波,再由有源滤波器消除其余谐波。(2)配电系统同时满足下列条件时,宜设置复合滤波器:A)配电系统中既具有相对集中且长期稳定运行的大容量(如,200kVA或 以上)非线性负载,又具有较大容量的经常变化的非线性负载;B)配电系统的自然功率因数较低,需要作电容补偿; C)必须降低电压畸变以避免灵敏负载被干扰; D)必须降低电流畸变以避免馈线(如,电缆的中性线等)与设备(如, 电容器等)过载。 22.3 供配电系统的谐波防治22.3.2-3 谐波源较多的……配电干线上设置滤波装置。 【注释】 1)无源滤波器常见类型串联调谐滤波器 由电容器和电抗器串联而成,被调谐于较低次的谐波频率处。滤波器阻 抗对较低次的谐波频率呈容性、高阻抗,对较高次的谐波频率呈感性、 低阻抗,即在低于调谐频率时呈高阻特性。双带通滤波器 由一个主电容器、一个主电抗器和一个调谐装置串联而成,这种滤波器 的阻抗在二个调谐频率处到达最低值。阻尼滤波器 可以是1阶、2阶和3阶的,常用2阶的。一个2阶的阻尼滤波器由一个电 容器、一个电抗器和一个电阻的并联组合串联而成,它在一个较宽的频 率范围内呈现为低阻抗,因而而具有较宽的滤波频带。 22.3 供配电系统的谐波防治
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