Verwaltungsvorlage (Anlage 2_Entwurf Verkabelungskonzept Schule.pdf)

Anlage 2 4487/17 Stand: 20.04.2017 Bau- und Qualitätsanforderung an eine IT-Verkabelung der Schulen der Stadt Krefeld Vorbemerkung Dieser Standard ist geschaffen worden, um die Kommunikationsvernetzung in Schulgebäuden und Schulersatzgebäuden (z.B. Container und Containeranlagen), sowohl bei Neu- und Erweiterungsbauten sowie Generalinstandsetzungen, als auch bei Projekten zur Vernetzung des Gebäudebestandes auf der Basis eines zukunftsfähigen Modells zu vereinheitlichen. Da die hier beschriebene anwendungsneutrale Gebäudeverkabelung Grundlage jeder wie auch immer im Detail gearteter informationstechnischer Umgebung zum Einsatz in den Schulen kommt, kann auf dieser Grundlage bereits eine Verkabelung der Schulgebäude erfolgen, ohne dass bereits ein Feinkonzept für das jeweilige „Pädagogische Netz“ ,oder das „Verwaltungsnetz“ der Schule vorliegt. Diese Empfehlung umfasst ausschließlich die Versorgung der EDV in Klassen- und Verwaltungsräumen. Die darüber hinausgehende Stromversorgung der Klassen-, Verwaltungs-, und anderen Schulräumlichkeiten ist nicht Bestandteil dieser BQA. Geltungsbereich Dieser Standard gilt für alle Schulgebäude der Stadt Krefeld inklusive OGS, Container und Containeranlagen. Gegebenenfalls erforderliche zusätzliche Festlegungen und Forderungen können durch die Schulverwaltung getroffen werden. Erweiterungen und Ersatzgebäude sind auch dann mit einer anwendungsneutralen Verkabelung nach dieser BQA zu versehen, wenn der Bestandsbau noch nicht versorgt sein sollte. Anbindungen zum Bestandsbau sind in jedem Falle durchzuführen, um eine spätere Erschließung des Bestandsbaus vorzusehen. Vorhandene Altnetze Vorhandene ältere Netze können in der Regel nicht in die LAN-Struktur integriert werden und sind gegebenenfalls parallel weiter zu betreiben bzw. zu entsorgen, um unnötigen Trassenbedarf sowie Brandlasten zu vermeiden. Nomenklatur Der Begriff „Klassenraum“ umfasst die Klassenräume, Fachräume, Differenzierungsräume, Aulen und pädagogische Zentren, unabhängig davon, ob eine kabelgebundene oder WLAN Lösung zum Einsatz kommt. Der Begriff „Verwaltungsraum“ umfasst die Räumlichkeiten der Schulleitung, Stellvertretungen, Sekretariat, Lehrerzimmer, Beratungslehrerräume und Hausmeisterlogen, unabhängig davon, ob die späteren PCs und Drucker an das pädagogische oder Verwaltungsnetz aufgeschaltet werden. Der Begriff „PC-Raum“ umfasst alle Räume, in denen eine Mehrzahl von PC‘s zum Unterricht mit Datenunterstützung im Klassenverband genutzt werden. 1 Stand: 20.04.2017 Strukturierte Verkabelung Eine strukturierte Verkabelung oder universelle Gebäudeverkabelung (UGV) ist ein einheitlicher Aufbauplan für eine zukunftsorientierte und anwendungsunabhängige Netzwerkinfrastruktur, auf der unterschiedliche Dienste (Sprache oder Daten) übertragen werden. Diese basiert auf einer allgemein gültigen Verkabelungsstruktur, die auch die Anforderungen mehrerer Jahre berücksichtigt, Reserven enthält und unabhängig von der Anwendung genutzt werden kann. So ist es üblich, dieselbe Verkabelung für das lokale Netzwerk und die Telefonie zu benutzen. Die Verkabelungsbereiche sind in Geländeverkabelung (Primärverkabelung), Gebäudeverkabelung (Sekundärverkabelung) und Etagenverkabelung (Tertiärverkabelung) gegliedert. Primärverkabelung - Geländeverkabelung Der Primärbereich wird als Geländeverkabelung bezeichnet. Er sieht die Verkabelung von einzelnen Gebäuden untereinander vor. Der Primärbereich umfasst meist große Entfernungen, hohe Datenübertragungsraten, sowie eine geringe Anzahl von Stationen. Für die Verkabelung werden im Regelfall Glasfaserkabel verwendet. Gebäudeverbindungen Bei Bauvorhaben, bei denen eine Trasse zwischen Gebäuden neu erstellt wird, ist grundsätzlich eine Leerrohrverbindung DN100/110 (mit Zugdraht), oder mehrere Leerrohre DN50 für eine IuK-Verkabelung mit zu planen und zu bauen. Die Gebäudeeinführungen sind mit auszuführen und wasserdicht zu verschließen. Die Leerrohre sind möglichst gradlinig zu verlegen. In das Leerrohr ist ein LWL-Kabel mit mindestens 24 Fasern einzulegen, das jeweils vom Gebäude Hauptverteilungsraum bis zur Datenzentrale oder der ersten Unterverteilung im anderen Gebäude zu führen ist. Da die datentechnische Anbindung eines Neubaus an den Bestand bereits nach Fertigstellung benötigt wird(gleiches gilt beim Neubau von Gebäudekomplexen, die aus mehreren Gebäuden bestehen), ist das Kabel bereits bauseits einzulegen, da dieses sonst später mit höherem Aufwand und Reibungsverlusten nachgeholt werden müsste. Ggf. ist eine gesonderte Absprache mit der Schulverwaltung vorzunehmen. Der Abstand der Einführung von Kabeln in Gebäude zu Starkstromkabeln und anderen Anlagen (Wasserrohre und dergleichen) muss mindestens 0,50 m betragen. Neuere Kombinationseinführungen mit geringeren Abständen sind zugelassen. Zur Einführung von Kabeln sind nur solche Bauteile zu verwenden, die eine dauerhafte, gas- und wasserdichte, ggf. auch druckwasserdichte Abdichtung gewährleisten. Die Abdichtungen sind nach DIN 18 195-9 – Bauwerksabdichtungen Durchdringungen, Übergänge, Abschlüsse - auszuführen. Die Trassen der Leerrohre sind zu dokumentieren. Sekundärverkabelung - Gebäudeverkabelung Der Sekundärbereich wird als Gebäudeverkabelung oder Steigbereichverkabelung bezeichnet. Er sieht die Verkabelung von einzelnen Etagen und Stockwerken untereinander innerhalb eines Gebäudes vor. Dazu sind vorzugsweise Glasfaserkabel vorgesehen. 2 Stand: 20.04.2017 Allgemeines zu IuK-Verteilerräumen Als Standort für die Datenschränke sind vorzugsweise keine Räume im Kellergeschoss zu wählen, wegen der Überflutungsgefahr. Auf Staubfreiheit und ausreichende Belüftung der Räume ist zu achten. Die Raumtemperatur soll im Mittel 24 Grad Celsius nicht überschreiten. Verbindung der IuK-Verteiler untereinander Die Verbindungen der IuK-Verteiler erfolgt sternförmig vom zentralen Hauptverteilungsraum mittels LWL-Kabel mit mindestens 24 Fasern 50/125Qm OM3. Die Kabel sind beidseitig mit einem Patchfeld abzuschließen. Datenschränke im Gebäude-Hauptverteilerraum Grundsätzlich werden Datenschränke mit einer Stellfläche von 100x100cm, und einer Höhe von 42 Höheneinheiten aufgestellt. Bei der Festlegung des Standortes ist auf eine Zugänglichkeit von drei Seiten zu achten. Es sind mindestens zwei 8-fach 230V Schukosteckdosenleisten, ohne Ausschalter mit einem kombinierten Überspannungsschutz/ Netzfilter- Element auf jeweils separatem Stromkreis (Montage am hinteren 19“ Grundrahmengestell) montiert, und für jeden Datenschrank vorzusehen. In dem Datenschrank, der für die Aufnahme des Servers vorgesehen ist, sind außerdem noch 3 Schukosteckdosen ohne Ausschalter mit einem kombinierten Überspannungsschutz/ Netzfilter-Element vorzusehen und auf einen separaten Stromkreis zu legen. Der FI-Schutz ist gemäß DIN VDE einzurichten. Sämtliche Netzwerk- und Serverschränke sind maximal zu 70 Prozent zu belegen, um eine spätere Erweiterungen zu ermöglichen. Empfehlungen zur Verlegung / Kennzeichnung Für die Verlegung der Datenkabel ist eine senkrechte Verlegestruktur in den Schulgebäuden vorzuziehen. Die benötigte Quertrasse ist vorzugsweise im Untergeschoss (Keller) zu installieren. Dadurch werden Brandlasten aus Fluren und Klassenräumen ferngehalten und aufwendige Brandabschottungen vermieden. Sollten Querungen in Fluren etc. nötig sein, sind sämtliche gekennzeichneten Fluchtwegebereiche als auch Treppenhäuser nur mit geeigneten Brandschutzmaßnahmen zu queren. Die Klassen sollen durch senkrechte Trassen erschlossen werden. Diese vertikale Stockwerkverkabelung wird als Sekundärbereich bezeichnet. Sämtliche Trassen und Kabelkanäle sind maximal zu 70 Prozent zu belegen um eine spätere Erweiterungen zu ermöglichen. Die Trassen sind zu dokumentieren. Tertiärverkabelung – Etagenverkabelung Der Tertiärbereich wird als Etagenverkabelung bezeichnet. Er sieht die Verkabelung von Etagen- oder Stockwerksverteilern zu den Anschlussdosen vor. Während sich im Stockwerksverteiler ein Netzwerkschrank mit Patchfeld befindet, mündet das Kabel am 3 Stand: 20.04.2017 Arbeitsplatz des Anwenders in einer Anschlussdose in der Wand oder in einem Kabelkanal. Für diese Strecken sind Cat7-Kabel vor zu sehen. Anzahl der Datenanschlussports/EDV-Stromanschlussdosen a) Klassenraum Die Klassenräume sind mit jeweils 6 Datenanschlussports zu versehen, dazu sind 14 EDV-Stromanschlussdosen vorzusehen. Davon sind im Bereich gegenüber der Tafelwandseite 2 Datenanschlussports (1 Datendoppeldose) und 6 Stromanschlussdosen vorzusehen. 4 Datenanschlussports (2 Datendoppeldosen) und 6 EDV-Stromanschlussdosen sind für den Anschluss einer interaktiven Tafel, Beamer, Lehrer-PC, Lehrer-Drucker, u.ä. bestimmt und deshalb auf der Tafelwandseite in der Mitte des ersten Drittels der Tafelwand, das an die Fensterseite stößt, anzubringen. Klassenraum-Schema: Die folgenden Schemata dienen als Beispiel für eine Klassenraumausstattung. Die Ausstattung an der jeweiligen Schule ist im Planungsverlauf mit der Raumplanung und der Schule abzustimmen. Für Fachräume ist in jedem Falle eine spezielle Abstimmung durchzuführen. Fensterseite Kabelkanal Tafelseite Kabelkanal (alternativ) Klassenraum Beispiel Innenseite 4 T a f e l Stand: 20.04.2017 Legende Wandansicht gegenüber Tafelseite Datendoppeldose EDV-Stromanschlussdose Beamer Tafel Legende HDMI/VGA/Audio Lautsprecher Datendoppeldose Wandansicht Tafelseite EDV-Stromanschlussdose b) Verwaltungsraum In Verwaltungsräumen sind 6 Datenanschlussports (3 Datendoppeldosen) und 9 EDV-Stromanschlussdosen vorzusehen. Für jeden weiteren Arbeitsplatz sind jeweils 2 Datenanschlussports (1 Datendoppeldose) und 3 EDVStromanschlussdosen vorzusehen. Diese sind möglichst nah an den Arbeitsplätzen zu platzieren. 5 Stand: 20.04.2017 c) Sonderfall PC–Räume Die Ausstattung der PC-Räume mit Anschlüssen erfolgt im Rahmen der Einrichtungsplanung. Typisch sind dort 24 Datenanschlussports und 50 EDVStromanschlussdosen. d) Andere Räume • Regieräume (Aula, Turn- und Sporthalle) 2 St. Datenanschlussports RJ 45 (1 Datendoppeldose) und 3 EDVStromanschlussdosen • Schulmensen, Küchen und Kassenbereich je 2 St. Datenanschlussports RJ 45 (1 Datendoppeldose) und 3 EDVStromanschlussdosen • Turnhalle APL Jedes Schulgrundstück ist mit Telefon und Breitband-Internet (mindestens 100 Mbit) zu versorgen. Telefonie Besitzt der Festnetzanschluss eine Telefondose als Netzabschluss, an der handelsübliche analoge Endgeräte (Telefone, Modems, Faxgeräte) betrieben werden können, so handelt es sich um einen Analoganschluss. Diese analogen, zweiadrigen Telefonverkabelungen sind zum jetzigen Zeitpunkt noch in Gebrauch und werden auch weiterhin genutzt. In Zukunft soll für die Telefonie eine standarisierte UAE Datendose für jeden aktuellen Telefonstandort gelegt werden. Einen Sonderfall bilden die Notruftelefone, welche weiterhin im „Alt-Netz“ betrieben werden, da jene den Vorteil bieten auch beim Stromausfall zu funktionieren. Gefahrenmeldeanlagen Für eine zukünftige Erweiterung der Gefahrenmeldeanlagen ist bei der Erschließung von abgesetzten Gebäudeteilen neben der Leerrohrverbindung für die Schwachstrom / Datenanbindung ein weiteres Leerrohr (DN 50) zu berücksichtigen. Bei der Einführung ins Gebäude ist für die Montage eines möglichen E-30 Verteilers o.ä. auf einen ausreichenden Abstand zu den anderen Hauseinführungen bzw. den im Keller befindlichen Rohren / Leitungen etc. von ca. 50 cm um diese Einführung zu achten. Bei der Verkabelung ist der Zentralenraum mit einer 2-fach RJ 45 Dose zu erschließen. Hierüber wird das IP-fähige Wählgerät zur Übertragung der Störungen und Alarme angeschlossen. Gleiches gilt für den Standort der Einbruchmeldeanlage. Bei der baulichen Konzeption innerhalb des Schulgebäudes, ist für die Gefahrenmeldeanlage ein separater Raum in E30-Qualität vorzusehen (Größe ca. 3 x 2 m, möglichst im Erdgeschoss und zentral gelegen). 6 Stand: 20.04.2017 Funknetzwerk (Wireless LAN) Ein WLAN (Wireless LAN) ermöglicht einen drahtlosen Netzzugang. Damit erhält ein Rechner (z.B. Laptop) mit einer Funkkarte in einem durch die Größe des Funkfeldes begrenzten Bereich einen Zugang zum Netz. Die Anbindung erfolgt über so genannte AccessPoints (APs, Zugriffspunkte, Komponenten, die eine Verbindung zum verdrahteten, normalen Netz herstellen). Die APs arbeiten nach den Standards IEEE 802.11.im 2,4 GHz bzw. 5 GHz Frequenzband. Mehrere Rechner können gleichzeitig in einem Funkfeld arbeiten, sie müssen sich jedoch diese Übertragungskapazität (gemeinsames Medium) teilen. Daher sollte von einer NettoDatenrate zwischen 10 und 50 Prozent ausgegangen werden. Die APs selbst sind ans LAN angebunden. Der Funkbereich, den ein AP abdecken kann, ist abhängig von den physikalischen Gegebenheiten. Bei freier Sicht kann die Entfernung mehrere hundert Meter betragen. In Gebäuden sinkt die Reichweite meist auf unter 50 Meter. Es können mehrere APs installiert werden. Diese arbeiten in unterschiedlich konfigurierten Frequenzbändern. Die Sendeleistung ist auf 0,1 Watt beschränkt. Ein Mobilfunkgerät (Handy) sendet mit der bis zu 20-fachen Leistung (2 Watt). WLAN stellt eine Ergänzung des Kabelnetzes für bestimmte Bereiche und Anwendungsszenarien dar. Die eingeschränkte Bandbreite, die gemeinsame Nutzung des Mediums und die eingeschränkte Sicherheit sind wesentliche Nachteile gegenüber einem Kabelnetz. Die flächendeckende W-LAN Versorgung in allen Schulgebäuden wird angestrebt. Die W-LAN Ausstattung an der jeweiligen Schule ist im Planungsverlauf mit der Raumplanung und der Schule abzustimmen. Für Fachräume ist in jedem Falle eine spezielle Abstimmung durchzuführen. Grundlage für die Umsetzung ist eine vorher durchzuführende W-LAN Ausleuchtung. Für die Anbindung der APs muss an den bei der Ausleuchtung festgelegten Stellen eine Datenanschlussdose vorgesehen werden. Die Stromversorgung des AP kann bei Kupfer-Datenkabel auch über die Netzkomponente oder durch eine zwischengeschaltete Stromversorgungskomponente im Netzschrank erfolgen. Hierbei sollte standardisierten Geräten nach IEEE802.3af gegenüber proprietären Systemen der Vorzug gegeben werden. „Digitale Schwarze Bretter“ Die Standorte an der jeweiligen Schule sind im Planungsverlauf mit der Raumplanung und der Schule abzustimmen. Grundsätzlich wird von zwei Datenanschlussports (eine Datendoppeldose) und 3 EDV-Stromanschlussdosen je Digitalem Schwarzem Brett ausgegangen. Notebookwagen/Tablet-Koffer Der vorliegende Standard sichert ebenfalls ab, dass der flexible Einsatz von sog. „Mobilen Notebook Klassen Einheiten“ – hierbei handelt es sich um einen mit Notebook-PC bestückten Wagen, der mit einem Access Point ausgerüstet ist – ohne weiteres möglich ist. Der Access Point kann dann in die in jedem Unterrichtsraum vorhandene Datendose eingesteckt werden und über den Schulserver z.B. den Zugang zum Internet ermöglichen. Der Standort für den Notebookwagen ist an der jeweiligen Schule im Planungs7 Stand: 20.04.2017 verlauf mit der Raumplanung und der Schule abzustimmen. Hier ist eine Datenanschlussdose und eine Stromanschlussdose mit entsprechender (für 16 Notebooks) Absicherung vorzusehen. Gebäudemanagement und Gebäudeautomation (GA) Die Stadt Krefeld betreibt eine (im Aufbau befindliche) eigenständige Management- und Bedienebene zur stadtweiten Bedienung und Überwachung betriebstechnischer Anlagen (BTA), wie Heizungs-, Lüftungs-, Klimatisierungsanlagen, sicherheitstechnische Anlagen oder auch die einfache Auslesung von Verbrauchszählern Als eine Voraussetzung einer Gebäudeaufschaltung ist ein Netzwerk vorzuhalten, dass sowohl die Kommunikation der technischen Anlagen untereinander, als auch die Datenübertragung zur Leitzentrale ermöglicht. In diesem Sinne sind alle Technikzentralen, also Räume mit Regelungstechnik für z.B. Heizungs- und Lüftungsanlagen, sowie zumindest die die Hauptzähler enthaltenden Räume mit LAN-Kabel zu vernetzen. Je nach Ausführung ist zusätzlich ein Gateway zur Systemkompatibilität vorzuhalten. Technische Vorgaben gemäß der Technischen Richtlinie GA der Stadt Krefeld sind grundsätzlich zu beachten. Salvatorische Klausel Sämtliche gesetzlichen Vorgaben, Richtlinien, Normen und der ‚Stand der Technik’ gelten in ihrer jeweils gültigen Fassung. Sollten in dieser BQA Punkte enthalten sein, welche einer gesetzlichen Vorgabe, Richtlinie, Norm und dem ‚Stand der Technik’ widersprechen, gilt die BQA nachrangig. 8