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計算機機房建設方案

文章出處:責任編輯:作者:人氣:241發表時間:2019/5/14 9:49:30 字體大小:【

計算機機房工程集建筑、電氣、安裝、網絡等多個專業技術于一體。計算機

機房的環境必須滿足計算機等各種微機電子設備和工作人員對溫度、濕度、潔凈

度、電磁場強度、消防、保安、電源質量、防雷和接地等的要求。計算機房設計

與施工的優劣直接關系到機房內計算機系統是否能穩定可靠地運行, 是否能保證

各類信息通訊暢通無阻,能否保障防護安全。

本方案項目包括裝修工程、配電工程、空調工程、設備監控工程、閉路電視

工程、安全工程、消防工程等七大部分。本方案書根據國家標準C級及行業標準

設計。

本方案機房場地裝修裝璜的設計宗旨是:

(1)集成系統的節能化考慮,新技術的應用,以節約日后的運行成本;

(2)合理的信息路由結構設計,以防止可能造成系統互聯的阻塞;

(3)機構緊密的供配電設計,以減少網絡設備的電磁干擾;

室內裝璜部分的設計遵循原則是: 要體現出作為重要信息會聚地的室內空間

特點,在充分考慮網絡系統、空調系統、UPS系統等設備的安全性、先進性的前

提下,達到美觀、大方的風格,有現代感。

在選用裝修、裝璜材料方面, 要以自然材質為主, 做到簡明、淡雅、柔和,

并充分考慮環保因素,有利于工作人員的自身健康。


一、機房的布局要求

根據《電子計算機機房設計規范》(GB50174-93)、《計算站場地技術要求》

(GB2887-89)和《計算站場地安全技術》(GB9361-88)要求,

1、計算機機房的使用面積應按照S=KA

式中: S----計算機機房的面積,平方米;

A----計算機機房內所有設備臺(架)的總數;目前機房設計設備有服務器6 臺,

交換機3 臺,防火墻路由器一臺等主要設備

K----系數,取值(4.5~5.5)平方米/臺(架)。

最小使用面積不得小于20平方米。

2、機房位置要有利于人員的進出和設備的搬運。機房應包括: 主機房、UPS

電源房及其它輔助房間等等。

3、機房高度要求梁下最小高度不低于3m,以防機架過高, 不利于設備的安

裝、維護。機架前后至少留有1.2m 的空間,以方便設備的安裝、調試及維護。

4、機房地板要能承受足夠的重量,尤其是樓上機房。對于較重的設備(例如

直流蓄電池)要在機架下面墊上槽鋼來分散重力。

5、機房頂、墻、門、窗、地面應不脫落、不起塵,裝飾材料應為不可燃材

料,凡是安裝綜合布線硬件的地方,墻壁和天棚應涂阻燃漆。門窗密封性良好,

以防止塵土、有害氣體或其他物質的微粒侵入造成金屬接點接觸不良或短路, 影

響計算機及其他設備的工作性能。墻面、天花板應涂防塵漆。

6、機房內的環境必須保持一定的濕度和溫度, 并有良好的通風條件。為此,

機房應配備專業空調及抽風機, 以滿足計算機及其他設備正常工作時對溫度、濕

度的要求。設備間室溫應保持在10℃至25℃之間,相對溫度應保持60%至80%。

7、機房應有防靜電措施。機房應鋪設防靜電地板。地板安裝有接地銅帶。

8、機房應有可靠的工作接地、保護接地、防雷接地。良好的接地是設備正

常運行的必要條件, 同時它也是防靜電、防雷擊、抗干擾、消除感應電的重要手

段,應當給予充分的重視。防靜電和防雷是機房最主要的預防災害之一。

9、配置UPS不間斷電源,防止停電造成網絡通訊中斷, 有主機不正常關機。

UPS電源應提供不低于2 小時后備供電能力。UPS功率大小應根據網絡設備功率

進行計算,并具有20-30%的余量。設備間電源設備應具有過壓過流保護功能,

已防止對設備的不良影響和沖擊。

10.機房應有防火措施。機房內必須配備適當的消防器材;機房內不同電壓

的插座應有明顯標志;嚴禁存放易燃、易爆等危險品及具有腐蝕性的物品。


二、基礎裝飾系統

1、機房地面工程

機房地板采用架空地板, 為使水泥砂漿地面達到不起塵、不產塵、保證空調

送風系統的空氣潔凈度,地面需要先涮防塵漆做防塵處理。

機房地板一般采用抗靜電活動地板(如圖錯誤!文檔中沒有指定樣式的文

字。-1:抗靜電地板)。活動地板具有可拆卸的特點,因此,所有設備的導線電

纜的連接、管道的連接及檢修更換都很方便。活動地板下空間可作為靜壓送風風

庫,通過帶氣流分布風口的活動地板將機房空調送出的冷風送入室內及發熱設備

的機柜內, 由于“氣流風口地板” (如圖錯誤!文檔中沒有指定樣式的文字。-2:

氣流風口地板)與一般活動地板可互換性, 因此可自由的調節機房內氣流的分布。

活動地板下的地表面一般需進行防潮處理(如涮防潮漆等),保證在送冷風的過程

中地表面不會因地面和冷風的溫差而結露。本方案選擇沈飛牌防靜電地板, 地板

安裝高度為0.3M。地板與墻體交界處用不銹鋼踢腳板封邊。機房大門入口處做

踏步鋪塑膠地板。

圖錯誤!文檔中沒有指定樣式的文字。-1:抗靜電地板

圖錯誤!文檔中沒有指定樣式的文字。-2:氣流風口地板

2、機房天花板工程

機房棚頂裝修多采用吊頂方式。機房內吊頂主要作用是: 在吊頂以上到頂棚

的空間做為機房靜壓送風或回風風庫、可布置通風管道;安裝固定照明燈具、走

線、各類風口、自動滅火探測器;防止灰塵下落等等。機房應選擇金屬鋁天花,

鋁板及其構件應具有質輕、防火、防潮、吸音、不起塵、不吸塵等性能。

3、機房墻面工程

墻面處理是指采用在主機房建筑物的墻面、柱面上進行防塵、防潮、防水、

保溫處理,同時使房屋內部平整、光滑,清潔美觀,改善采光條件,增強保溫、

隔熱、隔音、防塵等性能從而改善環境條件。主機房墻面、地面及梁面上刷防霉、

防潮漆,涂防水油膏,進行防塵處理、確保潔凈度高、不產生粉塵、耐久性高、

不產生龜裂、眩光,同時起到防水、防潮、防霉的效果。

目前,在機房墻面裝飾中最常見的是貼墻材料(如鋁塑板、彩鋼板)飾面等,

其特點:表面平整、氣密性好、易清潔、不起塵、不變形。墻體飾面基層做防潮、

屏蔽、保溫隔熱處理。

本方案機房采用國產優質鋁塑板,在選擇墻面板材料時, 要求能滿足屏蔽系

統和等電位系統的需求。國產優質鋁塑板生產流程采用目前最新技術及工藝, 外

觀光亮, 且性能價格比優, 因此國產優質鋁塑板無疑是最佳的方案。在現代科技

及工業的高速發展, 材料領域的廣泛應用中, 國產優質鋁塑板飾面光學效果, 潔

凈程度、安全性,施工質量、施工條件均為最佳, 國產優質鋁塑板還能滿足屏蔽

系統的需求。

施工時,我們主要有以下四個步驟進行:

1、平整墻面,使用水泥沙漿找平,為下一步提供良好的工作面;

2、采用2mm 厚的輕鋼龍骨,把它固定到墻面上,成為未來裝飾墻面的骨

架,同時預留屏蔽接地的引出線,(分布在不同位置的六處地方, 形成多點連接);

3、選取9mm 的優質埃特板,固定到龍骨上;

4、選取3mm 的銀白色的國產鋁塑板沾在埃特板上,接封處采用銀白色玻

璃膠封邊。

4、門窗工程

整個機房所有門采用防火防盜門,并配置相應門禁系統。

所有窗采用雙層不銹鋼玻璃窗。

三、機房供配電系統

1、主要考慮因素及設計方案

一個系統能夠正常工作,不僅需要有良好的主設備、性能卓越的UPS 電源

和安全舒適的工作環境, 還需要有一個設計合理、可靠性高的供配電系統。我們

為該項目考慮與設計的內容如下:

機房內用電設備供電電源均為三相五線制及單相三線制,采用雙回路供電,

并設置自動切換柜;

用電設備作接地保護,并入土建大樓配電系統;

機房用電設備、配電線路裝置過流過載兩段保護, 同時配電系統各級之間有

選擇性地配合,配電以放射式向用電設備供電;

機房配電系統所用電線為阻燃聚氯乙烯絕緣導線, 敷設噴塑橋架、鍍鋅鐵管

及金屬軟管。

機房的設備供電和空調照明供電分為兩個獨立回路,其中設備供電由UPS

提供并按設備總用電量的1.3 倍進行預留, 而空調照明用電由市電提供并按空調

設備的要求供配。

機房內照明裝置宜采用機房專用無眩光燈盤,照明亮度大于300LUX,事故

照明亮度應大于60LUX。

機房內的配電系統考慮了與應急照明系統的自動切換。

該機房電源進線正常時由市電供電,市電故障時由UPS供電,進線直接引入

機房專用配電柜總輸入開關。

機房設計了一個市電配電箱, 對機房的市電進行配電, 配電箱為機房專用標

準配電箱。

機房設計了一個UPS配電箱,對機房的UPS電進行配電,配電箱為機房專

用標準配電箱。

機房所有插座均采用普通電源插座和彈起式銅插座, 普通電源插座安裝在墻

壁上,彈起式電源插座安裝在防靜電地板上,美觀大方。

2、機房內用電插座

計算機機房內用電插座一般分為兩大類, 即計算機設備專用插座和機房輔助

設備用電插座。機房各工作間備用插座屬于機房輔助用電插座。

計算機設備專用插座在機房內專供計算機設備用電的插座為計算機設備用

電插座,這些插座上電源來自UPS電源的輸出配電柜。這部分插座,在正常使

用時,不允許接一般電氣設備。

機房輔助設備用電插座一般分為兩種, 即機房輔助設備專用插座和一般備用

插座。機房輔助設備專用插座, 應專供規定設備使用, 一般也不接其它設備使用;

一般備用插座,采用組合型插座盒,既有2 孔插座,也有3 孔插座,總容量為

10A。2 孔插座接相(火)線和零線, 3 孔插座接相(火)線、零線和地線。接線

方式為左零右火(相) 。

3、照明系統

照明系統是計算機機房建設中不可缺少的部分。計算機機房的照明系統既不

同于一般工廠的照明, 也不同于一般辦公室、會議室和家庭的照明。計算機機房

的照明, 除一般照明應具有的性能外, 還有自己特殊的要求。特別是有些計算機

機房采用全封閉式結構, 機房內只能采用人工光源而無自然光源。在這種情況下,

機房照明系統的好環, 就顯得格外重要了。機房照明質量好環, 不僅影響計算機

操作人員和維修人員的工作效率和身心健康,而且還會影響計算機的可靠運轉。

由于計算機工業的高速發展, 計算機的構造越來越精細, 這樣就給計算機工

作人員在工作中帶來許多困難。因此,對機房內照度的要求較高。我國《電子計

算機機房設計規范》中規定:

主機房的平均照度可按200、300、500Lx取值;

基本工作間、第一類輔助房間的平均照度可按100、150、200Lx取值。

工作區內一般照明的均勻度不宜小于0.7。

機房的照明主要有兩種: 一種是自然照明, 取決于外界天體的自然光源(太

陽);一種是人工照明,主要是機房內的各種照明設備。

在計算機機房內對照明的總要求是: 光線柔和, 適合人體的生理需要, 不能

因光源產生干擾而影響計算機的干擾。

計算機機房內照明的質量包括: 合理的照度、眩光、光的顏色、光效陰影以

及照明燈具產生的電磁波對計算機的干擾。

本次方案設計中全部采用嵌入式啞光格柵燈, 此種燈具結構輕巧、堅固,能

很好與天花板實現無縫安裝,美觀大方,照度均勻,無眩光,光線柔和。

4、應急照明系統

應急照明是指正常照明因故障熄滅后, 為及時處理計算機的余留工作或人員、

設備轉移等用途的照明。

目前,國內不少機房,為了減少污染和節約空調能量,采用無窗建筑結構,

在機房工作室內全部采用人工照明技術。這樣機房一旦因故障等原因停電(特別

是發生火災的時候),不但計算機設備不能正常運行,而且人員的通行都發生困

難,處理計算機的余留工作、設備的搬運都存在困難。所以在機房內, 應設置應

急照明。應急照明通常由專線供電或者電池供電。按照國家標準《計算機場地技

術條件》中規定,機房內的應急照明系統自成一體, 它僅作為市電停電及緊急事

故情況時, 工作人員安全下電和安全撤離使用, 不作為工作照明, 因此對它照度

要求較低,為大于等于5Lx。

5、UPS電源系統

機房負荷均按照一級供電負荷設計。計算機機房負載分為主設備負載和輔助

設備負載。主設備負載指計計算機主機、服務器、網絡設備、通訊設備等,由于

這些設備進行數據的實時處理與實時傳遞, 所以對電源的質量與可靠性的要求最

高。這部分供配電系統稱為"設備供配電系統",應采用UPS不間斷電源供電來保

證供電的穩定性和可靠性, 并可配相應的蓄電池以便在突然停電時能支持一定時

間的電源供應。輔助設備負載指專用精密空調系統、動力設備、照明設備、測試

設備等,其供配電系統稱為"輔助供配電系統",其供電由市電直接供電。

機房內的電氣施工應選擇優質阻燃聚氯乙烯絕緣電纜、敷設鍍鋅鐵線槽和插

座。配電線路安裝過流、過載保護。插座應分為市電、UPS注明易區別的標志。

機房往往采用機房專用配電柜來規范機房供配電系統, 保證機房供配電系統的安

全。機房一般采用市電、發電機雙回路供電,發電機作為主要的后備動力電源。

負荷預算

局域網機房設備滿載負荷如下:

1、服務器6 臺,每臺雙電源750W:750W*2*6 臺=9000W;

2、交換機:核心交換機2 臺,匯聚交換機1 臺,接入交換機5 臺,平均每

臺按450W 計:450W*8 臺=3600W;

3、路由器550W;

4、其他輔助設備,如服務器機架、切換器等1500W;

整個機房實際負荷為14650W,根據實際需預留30%負荷,因此本方案設計

功率為20KVA UPS電源。

廠家選擇

UPS的生產商習慣按其主電路結構的技術屬性來對UPS進行分類,有后備式、

在線式兩種,其中在線式又分為在線互動式、在線雙變換式和在線電壓補償式。

具體描述UPS的技術性能指標有四大類: 1)對電網的適應能力; 2)滿足負載要求

的UPS常規輸出指標; 3)UPS的輸出能力和可靠性; 4)智能管理和通信功能。目

前在該行業市場占有率中從網絡收集資料看山特約占60%市場,其次是APC,在

工業級產品中愛默生UPS電源具有良好的品牌效應, 本方案推薦采用愛默生UPS

電源。愛默生UPS電源具有以下特點:

輸出功率因數高達0.9,匹配最新服務器的用電特性;

超高功率密度設計, 18KW只需要3U 高度;

超大尺寸LCD 和LED 顯示,系統狀態一目了然;

三三和三單機型兼容,適合多種應用場合;

支持并聯運行(最大3+1),且無需并機插框;

共用電池組設計,且電池節數30-40 節可靈活設置;

超寬輸入電壓/ 頻率范圍,適應惡劣電網環境;

超強輸出過載及短路能力,確保極限狀態的系統安全;

機架式/ 塔式兼容,安裝方式隨心所欲;

操作顯示面板旋轉設計,自由匹配安裝方式;

支持同步雙母線系統,方案配置更多選擇;

可平滑接入艾默生易睿TM 系統;

輸入標配防浪涌電路,實現卓越的抗電網浪涌能力;

并機系統輸入功率緩啟動功能,減少對電網沖擊;

兼容艾默生機房監控軟件SiteMonitor,也可接入主流NMS(網管)系統;

出色的節能環保特性:

 輸入高功率因數高達0.99,實現高電能利用率;

整機效率高達94%,節能效益明顯;

滿足歐盟ROHS 環保指令;

可調速智能風扇,風扇轉速自適應調節,有效節能;

提供ECO 運行模式,效率高達98%,顯著節能;


四、空調工程設計

1、機房環境要求:

為使機房的主要設備和管理操作人員有一個良好的工作環境, 并使其能夠安

全、可靠地運行, 發揮其最大的工作效率, 就要提供一個符合其運行標準要求的

機房環境。這就對機房空氣的制冷、制熱、加濕、去濕、濾塵有嚴格的標準要求。

設備運行情況、使用壽命與工作環境有密切關系, 溫度、濕度、潔凈度就是工作

環境的關鍵因素。

2、溫濕度控制

2.1、溫度控制

計算機所產生的高熱能, 一般的民用空調機都難以負荷。如果溫度能控制在

22℃±1℃的范圍,對計算機的運行是最好的。計算機的散熱量一般比辦公室高

出6—10 倍,空調機一定要有足夠的制冷能力,防止急劇的溫度變化。

2.2、濕度控制

一定要適當地控制空氣中濕度, 過高的濕度會使空氣中的水分在計算機內凝

結,而過低的濕度會產生靜電作用。所以過高或過低的濕度同樣會對計算機形成

破壞。一般的空調都忽略對濕度控制或控制不夠精密。

2.3、風量

計算機對于風量的要求比一般空調高很多, 一般舒適的空調,每一冷噸(Ton)

的制冷量只配有500—650m3/h 的風量, 可是計算機通常要求每一冷噸制冷量配

有850—1000 m3/h 的風量。

3、負荷計算

負荷計算需考慮的因素:

一般來講,機房內空調系統的的負荷主要包括:

設備的冷負荷

照明的冷負荷

外窗的輻射熱和窗體傳熱的冷負荷;

外墻和屋頂的傳熱冷負荷;

人體的冷負荷及濕負荷。

計算方法:

1 ㎡機房所需專用空調冷量為250 大卡

30 ㎡× 250 =7500大卡

考慮以后的擴容,預留20%的余量,即機房空調制冷量為:

7500 大卡×( 1+20%)=9000 大卡( 1 大卡=1.163W)

備注:本方案選擇愛默生10KW精密空調。此方案備份性較高, 可滿足將來

機房的最大化擴容需求。

4、機房空調送風方式

本次方案建議采用上送風下回風的方式。

五、機房防雷系統

1、前言

網絡機房內集中了大量微電子設備,而這些設備內部結構高度集成化( VLSI

芯片),從而造成設備耐過電壓、耐過電流的水平下降,對雷電(包括感應雷及

操作過電壓) 浪涌的承受能力下降。感應雷侵入用電設備及計算機網絡系統的途

徑主要有四個方面:交流電源380V、220V電源線引入;信號傳輸通道引入;地

電位反擊以及空間雷閃電磁脈沖(LEMP)等。為了確保機房設備及電腦網絡系統穩

定可靠運行, 以及保證機房工作人員有安全的工作環境, 根據我國及國際有關規

范規定,對用戶機房提出本防雷接地方案。

由于本方案機房處于室內, 直擊雷防護已在本大樓頂的避雷針(帶)保護之

內,故本方案防雷不再考慮防直擊雷。

本方案防雷系統設計的內部防雷方案, 分為三部份,即電源防雷信號防雷

等電位接地

2、電源防雷

電源防雷分為三級,即:

1)、在總進線電源開關前(機房電源總進線) ,作為電源系統第一級防雷,

對雷電脈沖電流進行初級泄放,本方案不考慮;

2)、在雙回路電源柜后及在UPS輸入端和精密空調的輸入端,作為電源系

統第二級防雷,對雷電脈沖電流進行二級泄放, 共1 臺,如錯誤!未找到引用源。;

3)、在重要設備前端(如:服務器、交換機、DLP大屏等)前裝設防雷插座,

對浪涌過電壓進一步進行抑制,共4 臺。

3、等電位接地

本方案等電位接地分為安裝機房等電位接地銅排和接地網連接兩部分:

等電位接地銅排安裝,分別在機房地板下(或沿墻)裝設40*4 銅排,一般

沿房間四周敷設;

防雷的等電位連接: 等電位連接的目的, 在于減少需要防雷的空間內各金屬

部件和各系統之間的電位差。

4、接地處理

利用建筑物基礎地作防雷地及電源地。現代建筑基礎使用大面積鋼筋綁扎,

柱子主鋼筋及四周墻體鋼筋直通到達屋頂女兒墻防雷帶。其接地電阻值一般都能

滿足GB50057—94 的要求,即≦ 4Ω。

機房一般有四種接地形式, 即:計算機專用直流邏輯地、交流工作地、安全

保護地、防雷保護地。本次設計考慮采用原接地極, 并采用聯合接地方式; 接地

電阻應小于1歐姆, 若在實施當時無法達到1 歐姆內,便調整為第二和第三級防

雷和安全保護接地共用,直流工作地、等電位接地共用。

直流工作地在大樓計算機機房內的布局, 是作數字電路等電位地網(或邏輯

接地接地網)。該網用銅排在活動地板下, 依據計算機設備布局, 縱橫組成網格,

配有專用接地端子, 用編織軟銅線以最短的長度與計算機設備相連。計算機直流

地需用接地干線引下至接地端子。

機房建設.jpg

六、機房消防系統

為了防止火災對計算機機房的危害, 計算機機房要采取必要的防火措施。這

些措施有:機房建筑上的防火措施、設置報警和滅火設備、加強防火管理。

電子計算機機房的設備主要是精密電氣設備和儀器等, 使用水、泡沫滅火和

干粉滅火劑容易造成計算機系統電氣短路和記錄介質污染, 引起二次災害; 所以

機房內的滅火劑嚴禁使用水、泡沫滅火和干粉滅火劑, 而要選用氣體滅火劑,如

二氧化碳、鹵代烷滅火系統。

消防設備應與機房內的配電實行聯動, 一旦探測到有火災發生, 應立即切斷

機房電源,特別是精密空調和新風系統,以防止火勢的擴大。

電子計算機機房屬于火災危險性大, 發生火災容易造成重大損失和重大影響

的部位,且采用不易燃燒的建筑材料。并且為了確保安全, 需設置自動消防系統。

自動消防系統由自動報警系統和自動滅火系統組成。

為了防止火災對機房的危害, 除在機房內重要部位放置滅火設備外, 還應安

裝火災報警控制器。火災報警控制器通常由火災自動探測器、區域報警器和控制

器組成。

自動報警器可分為: 感溫探測器、感煙探測器、射線探測器、氣體探測器等。

因射線探測器及氣體探測器成本較高, 較常用的是感溫探測器和感煙探測器。感

溫探測器是在物質燃燒時, 周圍空氣溫度升高而發出報警信號的探測器, 而感煙

探測器是感應到物質因燃燒或熱的分解生成物而啟動的探測器


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