校园弱电系统中管道的设计和施工

摘要：本文阐述了在校园网弱电管网设计中，管道规划和设计中应注意的问题和方法，给出了在施工过程中应考虑的一些影响因素以及解决的办法。

关键词：梅花管；波纹管；管道基础；手孔；校园网

随着前几年许多985、211等国家重点高等院校大规模基建的完成，目前的职业教育院校也进行着如火如荼的新校区建设。随着现代信息化、数字化校园的普及和开展，为了满足目前和今后的需要，绝大多数学校在建设时都将校园的弱电系统放在了一个很重要的位置。校园网、广播系统、安防与监控、有线电视、多媒体教学、会议系统、大屏显示、远程集控、“一卡通”等弱电子系统一应俱全。新建的校园是否具有先进的、完整的弱电系统是衡量学校信息化建设水平的一个主要标志。由于弱电系统越来越丰富，涉及面越来越广泛，因此，弱电工程作为信息建设的基础，其施工也被从原先的基建项目中剥离出来，成为单独施工的一块，这样，有效地避免了和其他建设工程混淆，既从管理上也从施工上将弱电系统独立化。而所有弱电系统的布线都将涉及到校园内室外管道，所以，室外管道的设计及施工的好坏，将直接影响到整个弱电系统的投资、性能和升级换代。

弱电室外管道的设计和施工目前仍然遵循移动、电信等大型服务运营商的通信管道的设计方法和施工规范，但由于教育行业使用的特殊性及敷设线缆的种类较其他行业的不同，因此，设计方面也有很大的区别，所以应分别对待。

下面从几个方面进行阐述：

1 管道材料、管道容量和孔径的选择

1.1 管道材料

目前，管道的材料一般采用市场上较为普遍的UPVC波纹管和七孔梅花管，只有在一些车辆进出口、过路管道和管道埋深达不到规定的场所考虑采用钢管。现在，不再采用混凝土的水泥管作为地下通信管道的用材。而对于更小规模的分支管道，校方则可以根据自身需求，使用50#的PE或HDPE管道进行补充辅助。因为PVC、KBG钢管等较普通PE管虽然硬度较大，但韧性不够，在预埋较浅或下沉幅度较大的路面很容易造成折断，使线路不通。

1.2 管道的容量

大多数的学校都会选择将各个中心设置在一个建筑单体内，如网络中心、监控中心、广播电视中心、会议中心等等，这样便于弱电各个子系统的集中维护和管理。

出入中心的管道（即出户、进户管道）的容量一定要预留足够的空间，因为预埋以后一般是不会轻易再进行施工了。如果施工，作为室外管网必然要被挖掘，这将影响学校正常的教学工作，给师生带来不便，施工难度也会比较大，因此，一定要根据目前所需要敷设线缆的种类、数量来确定出入户管道的容量。管孔的含线率应为50％左右，并且要考虑留有40％左右的富余量，如果经费允许的话可以进行一主一备，提供冗余备份。如本校教学楼内的监控安防中心实际施工中虽然只需要用到一根110#波纹管和一根七孔梅花管，但是考虑到：今后20～30年的升级需求及整个教学楼以后也许会增加其他子系统或应用，特将容量变更为两根110#波纹管和两根七孔梅花管，主干变更为三根110#波纹管和三根七孔梅花管。应特别注意的是，在增加支管及其他非主干管网的管孔容量的同时，也要考虑主干管网管孔的容量是否需要变更，以防止在整个管网中管孔容量出现瓶颈。同时，根据管道种类的不同，结合波纹管和梅花管等管孔的容量，针对弱电各个系统的特点来决定所需敷设线缆的数量和方式。不同系统的线缆如光缆、通信电缆、广播、有线电视电缆、监控用视频电缆应分别敷设在不同的管孔内。例如：（1）光缆48芯和96芯几乎差不多粗细，而平时一根48芯光缆基本能够满足校园网内的众多应用平台，因此，一般在施工放缆的时候如果经费充足，可考虑布放两根48芯在不同的管道中，从而代替单独放一根96芯在一孔管孔中，进而避免所有鸡蛋都放在一个篮子里面的尴尬，这样也能够做到一主一备，为以后出现线路故障提供便捷有效的解决方法。（2）对于有线电视而言，对于较长的距离，肯定使用光纤到收发的模式，通过光纤进行传输，在这里就不进行解释了。而对于较短的距离，在管网中可能用的是SWYV-75-7线，该线缆较粗，也可考虑单独使用梅花管七孔中其中的一个管孔。（3）广播分定压和定阻两种，对于定压广播，因其使用的是110V的定压电缆，因此，为避免和有线电视及监控视频信号线有干扰，也应单独使用一个管孔。（4）而监控电源线则完全可以和广播电源线走同一管道，如室外监控较多的话，其视频信号线同样可以汇聚在一起单独使用一个管孔。

综上所述，七孔梅花分配如下：①电源类（广播或监控）1―3孔；②有线电视主干类1孔；③视频信号类1―2孔；④一卡通等其他线缆1―多孔。对于光纤则可放在波纹管中布放。因此，对于校园规模不是特别大的，两根七孔梅花管完全能够满足日常使用，而前期多备用几根管道对后期的管理升级至关重要。

1.3 孔径的选择

在校园的主干路由和分支路由上，应采用统一规格的管材，一般为110mmUPVC波纹管。对于各个弱电系统从管网分支出去的其他更小的管线，由于穿放的线缆种类单一、数量少，可以用40mm的PE管代替，例如室外数量较少的广播点、室外监控点等。由于布点分散，当从主干管道分支至这些布点处时，地下管线可以采用40mm的PE管代替波纹管或七孔梅花管，并且可以缩小这些管线的埋深，并使用串联的方式将各广播、监控点连接起来。

2 管道的拓扑结构和路由选择

室外管道的拓扑和整个弱电系统的布置有关，凡是综合布线需要敷设的地方都需要室外管道。新建的校园尽可能地都会采用地下暗埋布线的方式。

室外管道从运营商接入――中心（网络中心、监控中心、广播电视中心等）――分控中心――校园各个角落，大多数以呈树型或是星型的结构方式辐射全校，以满足校园计算机网络、监控、广播等系统敷设线缆的需要。

管道的路由一般选择在校园的主要道路上。但由于校园的主干道上的地下管线很多，诸如给排水、雨水、电缆、煤气、路灯、消防管等等，同时校园内道路相对于市政道路相对较窄，而相对于施工过程中的埋深：给排水、雨水、消防管较深，电缆一般需单独砌电缆沟，为了不产生干扰，如果弱电管线在电缆线的同一垂直面或水平面，则至少要保持30cm的避让距离，而弱电施工规范为管线上覆土60cm～80cm，相对较浅，因此，可以考虑将弱电管道的路由尽量选择置于管网施工的最上层或是靠近建筑物的绿化带不失为一个好方法（如图1）。这样做，一方面由于管道的埋深相对较浅并靠近建筑物（绿化带或建筑物周围一般不会进行大规模的土建施工），降低了管道的施工要求，同时由于管道基础减少了过路和车辆压坏的几率，因此，可以不需要采用钢筋混凝土或混凝土基础，管道不需要进行水泥包封等等，节省了工程的投资。另一方面，降低了与其他管线交叉与间隔等问题，施工难度小，今后受其他管线开挖维修的影响较小，系统的安全性得到保证。

当弱电管道必须和其他管线进行交叉时，尽量选择较少的交越点，即将分支管道集中起来，在一二处进行交越，交越后，分支管道再向各个方向分散，尽量避免多处交叉的现象出现。在交叉的处理过程中，要考虑弱电管道和其他管道的各自埋深，以及相互之间的间隔距离，避免对弱电信号产生干扰，要求能够满足相关的标准。

图1

3 手孔井的设计及施工

校园管道与电信级管道的区别之一就是在手孔井（人孔）内，没有或很少有线缆的接头，而且接头的尺寸较小。由于范围不大，从系统的安全性和稳定性来考虑，除了电话通信电缆分支和总线结构的系统需要在室外进行接续外（如室外属于同一广播分区的广播点等），各个弱电子系统中的室外线缆尽量不要有接头。在实际的工程设计中，若无法避免接续，如远程控电及室外监控点，一般可以考虑尽量将接头设置在临近的建筑物的弱电间或桥架内。虽然这样要增加线缆的长度，但从接头的防潮和预防短路的角度来说，是非常有利的。

因此，在选择人孔和手孔大小和种类时，一般20孔以上的管道，选用较大的手孔600mm×900mm×1300mm（长×宽×高）；对于18－21孔管道的人孔，选用标准手孔600mm×600mm×1300mm（长×宽×高）；对于12孔以内的管道，其人孔选用小号人孔。手孔或人孔的井盖仍然采用标准的人孔铁盖和口圈。

对于为了满足各个弱电子系统而敷设的分支管道，如前面所述的广播、监控、安防的红外对射，由于管道的孔径较小，埋深较浅，手孔采用非标准的400mm×400mm×300mm（长×宽×高）的小手孔，就可以满足实际工程的需要。

考虑到对管网的维护和方便，在管道中实施放缆，各个手孔井之间的距离原则上为1个／60米，由于普通穿线器一般都为100米左右，因此即使在条件恶劣，无法做到60米一个手孔井的情况下，相邻两个手孔井之间的距离也不应突破100米。否则，会为管道出现问题时进行维护和施工人员放缆造成相当大的困难。同时，为了预防管道出现问题，特别是主干路由管道，必须在汇聚点较多或是和其他管线有交叉的地方尽可能地多建几个维护手孔井，以便出现问题的时候及时进行修复。

4 管道的基础、坡度和防水处理

4.1 管道基础

管道基础的好坏直接影响到整个管道的质量，尤其是管道建设干道或是在车行道下，如出现下沉而使管孔错位甚至管道断裂等现象大部分都是由于管道基础出现下沉而引起的。因此，在校园管道设计中，对管道基础的设计要充分重视。

对于土质较硬且埋深较深的管道，若管道敷设在人行道下且管孔数量不大于12孔，可以采用细土夯实或灰土、米沙做基础，以节省工程造价。对于土质较软，地下水位较高的地区，应采用混凝土基础。只有在沉陷性较大的土壤中建筑管道或有较大的跨越宽带和在穿越主干道的情况下可以采用钢筋混凝土基础并使用50#水泥浆进行填充（如图2）。

图2

4.2 管道的坡度

为了让管道内的水能够流到人孔（手孔）内，避免由于管孔内有积水而使线缆始终浸泡在水中，管道必须要有一定的坡度。

管道的坡度值要取得适中，并要结合道路路面的坡度走向，坡度取得太大，则会增加管道的埋深，增加工程的投资，同时会造成人孔（手孔）的深度加大；坡度取得过小，则起不到作用。适合的坡度在0.2％～0.4％。

管道的坡度有“一字形”和“人字形”两种，可以根据具体情况选定。

当地面的坡度大于0.3％时，管道的坡度取地面的坡度；若地面道路的坡度小于0.3％时，管道坡度取0.3％，个别较长的段长，坡度取0.25％，管道的坡度为“一字坡”，坡度的取向同道路的坡度走向。当管道的段长较长时，可以选择采用“人字坡”，这样可以减少工程量，节省投资。

4.3 管道的防水

在校园网的管道设计中，管道的防水应引起足够的重视，由于校园内其他的管线较多，且相互之间靠得很近，因此，必须要考虑管道的防水。由于手孔井中可能有运营商或学校自己的电缆接头，因此手孔井的防水更需要注意。对于较大容量的管道（例如8孔及以上），可以采用全程水泥包封的方式，手孔井（人孔）内墙面涂抹5层防水砂浆进行防水，而靠近路面的手孔井可以在手孔井墙面的中上部引一根排水管至靠近路面的散水系统，以防接头被里面的积水浸泡造成短路和不必要的破坏。

5 结束语

在目前的校园网弱电系统的建设中，校园管道是一个主要的环节，它是整个弱电系统的骨架，它的建设好坏，直接影响到整个弱电系统的性能。因此，在进行弱电系统建设时，需要对此引起足够的重视。建议在整个校园管网进行建设时加入，在了解其他管线走向的情况下，尽量避免共沟共槽，单独设计施工。同时，施工完成后一定要保留施工图纸及竣工资料，如果有条件的话可在路面进行标识，这样就能够使以后的工作达到事半功倍的效果。

参考文献

[1]邮电部设计院.电信工程设计手册－市内传输线路.

[2]JGJ16-2008 民用建筑电气设计规范.2008.

[3]GB/T 50314-2006 智能建筑设计标准.2006.

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