在綜合布線工程中，橋架穿線是消耗人力最大、與其它工種交叉面最多的一環(huán)。由于橋架多安裝在走廊吊頂上，往往出于隱蔽空間的總體平衡考慮，給綜合布線系統(tǒng)用的橋架空間往往只能達到建筑標準中規(guī)定的尺寸。

　　在工程實踐中發(fā)現(xiàn)，橋架的尺寸是否寬松會給水平雙絞線的敷設(shè)帶來極大的影響。

　　由于綜合布線系統(tǒng)所用橋架大多為金屬全封閉橋架，根據(jù)《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程驗收規(guī)范》(GB50312-2007)的規(guī)定，在線槽中敷設(shè)時，線槽的截面利用率(以下簡稱“截面利用率”)不應(yīng)超過50%。這一數(shù)值若直接作為橋架/線槽的設(shè)計依據(jù)，在實際穿線時容易出現(xiàn)穿線困難的現(xiàn)象。筆者認為其原因在于以下兩點：

　　該截面利用率引自《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》(JGJ/T16-92)中對控制電纜和通信電纜的條款，而該條款要求線纜在橋架中排列整齊(參見《電氣安裝工程手冊》)，這與綜合布線中水平雙絞線的排列方式不同;

　　為了保證水平雙絞線的高頻傳輸性能，橋架內(nèi)的水平雙絞線通常不進行綁扎，而是順其自然的將雙絞線放在橋架中。

　　1、填充率的來源及計算方法

　　填充率為橋架內(nèi)所有電力電纜的總截面(包括外護層)與橋架的有效截面之比。它的來源可參考以下資料：

　　根據(jù)《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》(JGJ/T16-92)第9.11節(jié)的規(guī)定，“在電纜橋架上可以無間距敷設(shè)電纜，電纜在橋架內(nèi)橫斷面的填充率：電力電纜不應(yīng)大于40%;控制電纜不應(yīng)大于50%。”在對應(yīng)的條文說明中，明確說明“控制、信號線路等非載流導體，不存在因散熱不良而損壞導線絕緣問題，填充率可增至50%”。該數(shù)據(jù)引自NEC法規(guī)第362-5條和日本《電氣設(shè)備技術(shù)標準》第197條。(說明：這里的填充率即為截面利用率)

　　在《電氣安裝工程手冊》中標明，橋架內(nèi)的線纜(電力電纜、通信電纜、控制電纜)敷設(shè)方式為平行敷設(shè)，其中電力電纜應(yīng)有適當?shù)拈g距。因此可以認為控制電纜、信號電纜在橋架中的截面利用率為50%是指平行敷設(shè)(排整齊)時的數(shù)據(jù)。

　　在《鋼制電纜橋架工程設(shè)計規(guī)范》(CECS31-91)的條文說明中，提供了關(guān)于托盤、梯架的發(fā)展裕量：根據(jù)《電纜托架設(shè)計導則》(美C.J.kalupa)：“電纜托架內(nèi)要為以后增加電纜或為正在設(shè)計中的托架進行擴充留出足夠的備用空位。一般留10%～25%備用空位是合適的”。因此，選用托盤、梯架橫截面積的公式為：

　　SD=n1"π"d12/4+n2"π"d22/4+……+nn"π"dn2/4(mm2)

　　S=K"SD/η(3.2.1)式中SD——電纜總截面積(mm2);

　　n1、n2…nn——同型號規(guī)格電纜根數(shù);

　　d1、d2…dn——同型號規(guī)格電纜直徑(mm);S——托盤、梯架橫截面積(mm2);

　　K——裕量系數(shù)，取1.10～1.25;

　　η——填充率(%)。

　　由《鋼制電纜橋架工程設(shè)計規(guī)范》提供的計算公式可以看出，目前國內(nèi)相關(guān)標準中的截面利用率實為K/η，即考慮了一定預留裕量的比例參數(shù)。

　　2、水平雙絞線的傳輸性能及對敷設(shè)的要求

　　水平雙絞線屬于高頻傳輸線纜，按照《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程驗收規(guī)范》GB/T50312-2000的要求，橋架中的水平雙絞線可以不進行綁扎，其原因如下：

　　水平雙絞線的絞距都是經(jīng)過反復計算和試驗而得出的，如果綁扎過緊，會使絞距變形，組成傳輸參數(shù)變化，引起傳輸性能劣化;

　　水平雙絞線中共分4個線對(分別用籃、橙、綠、棕四色標識)，每個線對之間的絞距各不相同，以此達到抵御線對間電磁干擾(近端串擾和遠端串擾)的目的。但同型號的水平雙絞線中的4個線對只可能采用4個不同的絞距，即每個線對使用1個絞距。這樣，在同一工程中所敷設(shè)的多根水平雙絞線中同色線對的絞距完全相同，也就是說這些線對之間的串擾(線間串擾)無法抑制，如果雙絞線完全平行，則線間串擾將會增大。這一點，在2002年頒布的計算機以太網(wǎng)標準(IEEE802.3-2002)中也有敘述。

　　在綜合布線系統(tǒng)工程中，由于水平雙絞線平行時會引入線間干擾(即一根雙絞線中同色線對發(fā)出的電磁波干擾相鄰雙絞線中同色線對，由于同色線對的絞距完全相同，因此這種干擾很難抵消)，故綜合布線系統(tǒng)不希望水平雙絞線在橋架中出現(xiàn)完全平行的現(xiàn)象，因此雙絞線在水平橋架中通常采用散放的敷設(shè)方式。

　　3、綜合布線系統(tǒng)工程實際敷設(shè)情況概述

　　在綜合布線系統(tǒng)穿線時，為了最大限度的節(jié)省線纜和工作時間，通常水平雙絞線是從工作區(qū)向配線間敷設(shè)，且每次穿線的數(shù)量多為24根以內(nèi)。這樣在橋架內(nèi)，水平雙絞線會十分混亂，甚至出現(xiàn)線纜層層疊疊絞在一起的現(xiàn)象，造成雙絞線之間形成雜亂無章的空洞。這時，若用力壓線纜，可以空出部分橋架的空間，可以想象線纜在橋架中的松散會造成截面利用率的明顯下降(特別是在橋架的轉(zhuǎn)彎處)。

　　如果在同一個水平橋架中敷設(shè)數(shù)百根雙絞線，其橋架內(nèi)的雙絞線根本不可能移動，也很難從中抽出任何一根雙絞線：這些線纜完全是扭絞在一起，成為難舍難分的一個松散聯(lián)合體。

　　應(yīng)該說明的是，橋架內(nèi)的線纜敷設(shè)有兩種方式：一是將線纜沿橋架拉到位后，用手托入橋架;二是直接在橋架內(nèi)拉雙絞線?？梢?，前者可以使橋架內(nèi)的雙絞線整齊些，但施工難度很高;后者施工難度低，但加劇了橋架內(nèi)線纜的不整齊程度，即填充率會明顯低于前者。由于雙絞線抗拉強度遠高于國產(chǎn)電話線，因此采用后一種施工方法的施工人員明顯居多。

　　4、橋架內(nèi)水平雙絞線的截面利用率的計算

　　在計算前，先假定水平雙絞線的排列呈方型結(jié)構(gòu)。雖然蜂窩狀結(jié)構(gòu)的敷設(shè)密度更高，但由于水平雙絞線在施工時不允許平行排列，因此雙絞線不可能正好嵌入其它雙絞線的縫隙之中，即不可能形成蜂窩狀結(jié)構(gòu)。即使采用方型結(jié)構(gòu)，仍然是為了計算方便而選取的最高密度結(jié)構(gòu)。

　　水平雙絞線的線纜外層通常為圓型，如果要將線纜排列呈方型，則線纜之間必然有部分空間。從計算可得：在線纜呈方型排列時，最高的截面利用率為：

　　其中：d為線纜外徑。

　　若取預留系數(shù)為10～25%，則橋架中雙絞線的最大總截面積為63%～71%，由此可見50%的截面利用率已基本接近線纜完全平行時的情況(允許線纜散亂造成的浪費空間為20%)。

　　5、橋架敷設(shè)線纜試驗

　　然而，為了保證高頻傳輸性能，水平雙絞線已不可能采用完全平行的敷設(shè)方式，即不可能出現(xiàn)方型布局結(jié)構(gòu)，即實際的填充率必然大大低于63%～71%。那么是否會低于50%？者一點已經(jīng)不可能用理論算出，為此筆者使用雙絞線進行了一次測試試驗：

　　試驗方法：取若干根雙絞線成束散放在橋架中，以雙絞線的散放平面略高于橋架上平面，但可以輕松蓋上橋架蓋子為該橋架中可以容納的雙絞線基準數(shù)量。

　　試驗過程:橋架尺寸：110×120mm;

　　雙絞線外徑：6mm;

　　填充率為33%時的手感：有剩余空間;

　　填充率為33%時填充率為40%時的手感：有少量剩余空間，要蓋上橋架蓋子沒有問題;

　　填充率為40%時填充率為50%時的手感：要蓋上橋架的蓋子得用力壓線;

　　填充率為50%時

　　試驗體會：線纜達到40%時，難以在橋架中撥動線纜;達到50%時，要想蓋上2米長的蓋子得幾個人同時用力壓線，這時要想做到線纜不變形可能有困難。

　　6、集成商投標書中選取的填充率

　　通過對1997年以來從網(wǎng)上可以收集到的投標書進行分析，綜合布線系統(tǒng)集成商在投標書中描述對橋架的要求，其中截面利用率一值常有以下2組數(shù)據(jù)：

　　多數(shù)集成商的描述方式為：“橋架內(nèi)截面積應(yīng)大于線纜截面積之和的3倍”，即截面利用率定為33%;

　　部分集成商的描述方式為：線纜截面積不應(yīng)大于橋架內(nèi)截面積的52%或1/(1.8～2.0)，而52%剛好為63%的截面利用率下浮20%。

　　7、工程體會

　　在工程實踐中，筆者在布線工程的橋架設(shè)計時，截面利用率通常都定義為33%(為了計算方便)，經(jīng)過大量工程驗證，采用該數(shù)值的橋架完全能夠確保在施工中不會出現(xiàn)橋架上蓋蓋不緊的現(xiàn)象，并還能夠具有一定容量的冗余，即具有增加少量其它弱電線纜的能力。

　　同時，筆者也遇到過截面利用率為50%的橋架，此時出現(xiàn)過線纜放如橋架后，蓋橋架蓋子困難的現(xiàn)象，特別是在彎角處。

　　得到的體會為：在建筑標準中，通常規(guī)定橋架的內(nèi)截面面積不小于線纜截面積之和的一倍，事實上這個數(shù)據(jù)對于電源電纜是適合的，而對綜合布線系統(tǒng)的線纜往往顯得小了一些。

　　8、結(jié)論

　　在《鋼制電纜橋架工程設(shè)計規(guī)范》(CECS31-91)中，提出過控制電纜的實際截面利用率可定為40%～50%，如果將綜合布線系統(tǒng)的截面利用率設(shè)定在40%以下，應(yīng)該可以兼顧橋架穿線施工難度與造價之間的關(guān)系。