中心机房建设规划设计方案.doc

中心机房规划设计方案 中心大楼中心机房规划 -1- 目目 录录 1前言前言.3 2项目概述项目概述.3 2.1.机房现状.3 2.2.设计规范依据.3 2.2.1.建设标准（机房级别）4 2.2.2.环境要求5 2.3.项目范围及内容.6 2.4.设计原则.6 2.4.1.设计所达到技术标准7 2.4.2.材料选择原则8 3总体布局规划总体布局规划.8 4分系统详细改扩建设计分系统详细改扩建设计.8 4.1.装修设计方案.8 4.1.1.概述8 4.1.2.设计原则9 4.1.3.机房装修系统9 4.2.机房 ups 及配电系统改造工程 .12 4.2.1.概述12 4.2.2.供电方式描述12 4.2.3.ups供电线路描述13 4.2.4.ups电源系统14 4.2.5.辅助供配电系统19 4.3.空调及新风系统方案.21 4.3.1.概述21 4.3.2.机房精密空调21 4.3.3.机房新风系统26 4.4.防雷接地系统.27 4.4.1.概述27 4.4.2.设计规范依据29 4.4.3.系统方案设计30 4.5.集中监控系统.34 4.5.1.概述34 4.5.2.系统设计原则及特点35 4.5.3.设计思想36 4.5.4.系统方案设计37 4.6.机房布线.43 4.7.kvm 管理系统 55 4.7.1.解决方案的设计55 4.7.2.需求分析56 4.7.3.方案描述57 中心大楼中心机房规划 -2- 4.7.4.解决方案的功能58 4.7.5.解决方案的特点59 4.7.6.方案价值63 4.8.消防报警气体自动灭火系统.64 4.8.1.概述64 4.8.2.设计规范依据64 4.8.3.系统设计方案65 中心大楼中心机房规划 -3- 1 前言前言 *能源中心大楼中心机房不只是一个简单计算机网络设备摆放的场所， 而是一项涉及到空调及新风技术、供配电技术、自动检测与控制技术、抗干扰技 术、综合布线及弱电技术、净化、消防、建筑、装潢等多种专业的综合性工程。 我公司在吸取了十多年来计算机机房建设的设计、施工方面的经验教训的基础上， 根据*网络中心机房的现状和实际需求，对影响计算机设备稳定、可靠运 行的各种因素作了较全面的分析，并经本公司项目组多次论证和研讨，在设计过 程中采用先进的设计思想及理念，设备、材料及辅助材料严格按照质优、环保、 阻燃、耐用、易清洁、性能稳定、可靠性高、安全性高的原则进行选择。所采用 的所有设备及材料均已在我公司以往工程实践中多次应用，经验证均具有良好的 性能价格比。 2 项目概述项目概述 2.1.机房现状机房现状 *能源中心大楼中心机房装修工程位于*网络中心楼 3 层，总 装修面积约 345 平方米。楼层层高 4.1 米，梁下净空 3.5 米。现有机房占地 121 平米，现有 600*1000 服务器机柜 28 台，小机 4 台，网络机柜 8 台，机房空调为 4 台大金商用空调，2 台 80kvaups 并机运行，总容量 160kva。机房内原有配 电箱一台，现在使用负荷 30%在此基础上设计改扩建规范的信息中心机房，满 足将来 510 年的发展需要。 现有机房存在以下问题： 1、机房规划不合理利用率不高； 2、原有大金空调并非机房专用精密空调，应当全部更换； 3、更换空调后，原有空调供电线路容量以及线缆不匹配，需要调整； 现有机房大金空调使用配电室内 4aa 柜内的备用 100a 线缆供电。更换 中心大楼中心机房规划 -4- 空调后无法满足新上空调的负荷要求。 2.2.设计规范依据设计规范依据 （标准版本号：2008 版_2009 年 12 月） 电子信息系统机房设计规范 gb 50174-2008 电子信息系统机房施工及验收规范 gb50462-2008 计算站场地安全要求 gb 9361-88 电子计算机场地通用规范 gb/t-2887-2000 信息技术设备的安全 gb4943-2001 通信机房静电防护通则 yd/t 754-95 洁净厂房设计规范 gb 50073-2001 建筑设计防火规范 gb 500162006 采暖通风与空气调节设计规范 gb 50019-2003 民用建筑电气设计规范 jgj/t16-92 供配电系统设计规范 gb50052-95 低压配电设计规范 gb 50054-95 通用用电设备配电设计规范 gb 50055-93 建筑物防雷设计规范 gb50057-94（2000 年版） 建筑物电子系统防雷技术规范 gb50343-2004 建筑电气工程施工质量验收规范 gb50303-2002 智能建筑设计标准 gb/t50314-2006 综合布线工程设计规范 gb50311-2007 综合布线工程验收规范 gb50312-2007 入侵报警系统工程设计规范 gb50394-2007 视频安防监控系统工程设计规范 gb50395-2007 出入口控制系统工程设计规范 gb50396-2007 气体灭火系统设计规范 gb50370-2005 现场观察情况及楼层图纸 中心大楼中心机房规划 -5- 2.2.1. 建设标准（机房级别）建设标准（机房级别） 2.2.1.1.机房分级规范要求机房分级规范要求gb50174-2008电子信息系统机房电子信息系统机房 设计规范设计规范 （摘录）（摘录） 3.1.1 电子信息系统机房应划分为a 、b 、c 三级。设计时应根据机房的 使用性 质、管理要求及其在经济和社会中的重要性确定所属级别。 3.1.2 符合下列情况之一的电子信息系统机房应为a 级 1 电子信息系统运行中断将造成重大的经济损失； 2 电子信息系统运行中断将造成公共场所秩序严重混乱。 3.1.3 符合下列情况之一的电子信息系统机房应为b 级。 1 电子信息系统运行中断将造成较大的经济损失； 2 电子信息系统运行中断将造成公共场所秩序混乱。 3.1.4 不属于a 级或b 级的电子信息系统机房为c 级。 3.1.5 在异地建立的备份机房，设计时应与原有机房等级相同。 3.0.6 同一个机房内的不同部分可以根据实际需求，按照不同的标准进行设 计。 2.2.2. 环境要求环境要求 gb50174-2008电子信息系统机房设计规范 （摘录） 5.1 温度、相对湿度及空气含尘浓度 5.1.1 主机房和辅助区内的温度、相对湿度应满足电子信息设备的使用要求； 无 特殊要求时，应根据电子信息系统机房的等级，按照附录a 的要求执行。 5.1.2 a 级和b 级主机房的含尘浓度，在静态条件下测试，每升空气中大于 或等 于0.5m 的尘粒数应少于18000 粒。 5.2 噪声、电磁千扰、振动及静电 5.2.1 有人值守的主机房和辅助区，在电子信息设备停机时，在主操作员位 置测 量的噪声值应小于65db(a)。 中心大楼中心机房规划 -6- 5.2.2 主机房内无线电干扰场强，在频率为0.1510oomhz 时，主机房和 辅助 区内的无线电干扰场强不应大于126db 。 5.2.3 主机房和辅助区内磁场干扰环境场强不应大于800a/m。 5.2.4 在电子信息设备停机条件下，主机房地板表面垂直及水平向的振动加 速度 值，不应大于500mm/s2。 5.2.5 主机房和辅助区的绝缘体的静电电位不应大于1kv。 2.3.项目范围及内容项目范围及内容 本次改造包括以下子系统工程： 信息中心机房装修 机房 ups 及配电系统 机房空调及新风系统 门禁系统 防雷接地系统 集中监控系统 机房布线系统 机房机柜 kvm 管理系统 消防报警气体自动灭火系统 2.4.设计原则设计原则 为了将*数据中心机房建设成为具有当今领先水平的智能化数据处理 和通信中心，使其成为一个能满足当前和今后若干年发展需要的、系统功能完善、 高可靠性的标准化的 gb 标准机房，设计过程中遵循以下原则： 安全性安全性 在机房安装门禁、图像监控、漏水检测系统、动力设备环境集中监控系统和 设置安全通道，确保人员和设备的安全。 可靠性可靠性 中心大楼中心机房规划 -7- 在设计及选材方面，应结合机房特点和所使用设备情况，充分考虑使用的长 久性。 灵活性灵活性 在平面布局和总体设计中，结合该机房的现状充分考虑不同运行状态下，运 行的灵活性。 先进性先进性 结合现代化数据处理中心应具备的特点，选材和使用设备要具有一定的先进 性。 易扩充和升级性易扩充和升级性 考虑到未来发展的需要，设计应有灵活性、可扩充性，使投资得到更好的保 障。 耐用性耐用性 在设备和装修材料选择过程中，要充分考虑设备和装修材料的使用寿命，满 足机房五年不落后，十年后还可继续使用的目标。 环保性环保性 考虑到环境的重要性，设计时应选用对环境无污染的环保材料，并在节能、 防尘、防噪音方面采取有效的措施。 系统功能完整性系统功能完整性 综合全面设计各个子系统，充分考虑各子系统的内在联系，使该机房具有完 整和完善的系统功能。 2.4.1. 设计所达到技术标准设计所达到技术标准 1、 温度：232（夏季） 、202（冬季） 2、 湿度：55%10% 3、 湿度变化率： 5%不凝露 4、 尘埃：粒径0.5m 其个数18000 粒/cm3 5、 噪音：小于 65db 6、 照度：距地面 0.8 米处300lx；辅助房间200lx；应急照明50lx 7、 接地电阻：r1，零地电位差1v 中心大楼中心机房规划 -8- 8、 机房建成后能满足小型机、服务器、交换机等主要硬件设备安装前所进 行的机房各方面条件检测要求。 9、 电磁干扰：磁场干扰800am. 10、无线电干扰：在频率为 0151000mhz 时,126db 11、 振动：在系统停机条件下，地板表面垂直及水平方向的振动加速度不 大于 500mms. 12、 静电：地面、吊顶、吊顶及工作台面的静电泄露电阻，符合现行国家 标准计算机机房用活动地板技术条件的规定； 13、 电压、频率：允许变动范围；单相 220v5%220v5%；50hz0.2hz。波形失真5。 14、 瞬间变动电压：不超过 220v15。 2.4.2. 材料选择原则材料选择原则 为保证机房的洁净度，装修材料选用气密性好、不起尘、易清洁的饰面材料。 为满足机房的防火要求，装修材料全部采用不燃、阻燃材料。 本工程所选地板、墙板、防火防盗门均为防火性能高的材料,满足机房的防 火要求。各装饰材料均通过国家建筑装饰材料检测中心检测合格，并通过国家消 防部消防材料检测中心检测合格 3 总体布局规划总体布局规划 *网络中心机房现有装修面积 345 平米分为机房区和辅助功能区域，机房 区为计算机设备摆放空间，辅助功能区域为监控室室、消防钢瓶和新风设备间。 机房区域规划为机房面积约为 211 平米，可以摆放 1200*600 机柜 58 台，其中强 电列头柜 6 台，服务器机柜区 39 台，网络区机柜 9 台，小机区 10 台，精密空调 6 台。 辅助区域规划为监控室、新风室和钢瓶间，其中监控室 86 平米、钢瓶间 5.9 平 中心大楼中心机房规划 -9- 米、新风室 12 平米。 4 分系统详细改扩建设计分系统详细改扩建设计 4.1.装修设计方案装修设计方案 4.1.1. 概述概述 在*网络中心机房建设工程中，整体装修工程主要包括地板、吊顶、 墙壁装修和隔断、金属防火门窗建设等方面的内容。该机房的装饰部分的主旨是： 既要与现代化的计算机通信设备相匹配，又能通过精良而独特的设计构思，真正 体现“安全、可靠、现代、高雅、美观、适用”的整体形象。 重点目标有防火、防尘、防静电、防漏水、防电磁干扰、防鼠虫害、隔热、 保温、和适当的屏蔽等。 4.1.2. 设计原则设计原则 装饰设计基本原则如下： 体现特点体现出计算机机房高科技部门的室内装潢特点。 突出重点在充分考虑服务器、网络通讯、精密空调、ups 等设备的安全 性、可靠性、先进性的前提下，达到高雅、大方的风格。 格调淡雅机房室内装潢基本的格调以淡雅为主。 宜于健康在材料的选用方面，要以自然材料为主，充分考虑环保因素。 装修色彩宜以浅米黄色、金属色为主。浅米黄色为基本色，金属色为点缀色。 机房的装饰设计和施工必须满足计算机机房的洁净度和特殊介质的存放要求，应 选气密性好、不起尘、易清洁、防火性好、变形小的材料。 中心大楼中心机房规划 -10- 4.1.3. 机房机房装修系统装修系统 4.1.3.1.顶面顶面 天花板吊顶方式选用现代上等金属冲孔铝板珊格材料，规格为 150*150mm， ，龙骨坚固可靠，抗腐蚀不变形。 吊顶下平面距水泥地面高度为 320030mm，机房工作空间内净高为 270010mm。 4.1.3.2.内墙饰面内墙饰面 为使机房区达到良好的屏蔽、防尘、防静电、防火、美观、耐用的效果，建 议机房区域所有外窗封闭，因为本次机房改扩建后，外窗面积增大，首先玻璃易 破碎机房运行安全度不高，其次外窗防火时间和气体灭火时窗体抗压强度不足， 再有大面积玻璃外窗对机房造成的热负荷影响很大，机房及监控室内侧使用 0.6 厚加强型轻钢龙骨（竖 400 横 1200）做基层，内部填充 5cm 岩棉保温，再复以 12mm 厚彩钢板来制作墙面装饰。避免墙体由于基层不牢固、层高过高而产生晃 动现象。所有机房区域四周的墙边、墙角均做防水处理，对墙面和天花板作防尘 和防潮处理。 其他辅助用房间如：钢瓶间、新风室墙面采用乳胶漆涂料。所有区域踢脚线 采用拉丝不锈钢材料。 4.1.3.3.玻璃隔断玻璃隔断 机房区和监控室之间为确保各功能间管理上互不干扰，又能拓展视觉空间， 最有效的方式是采用通透、明亮的大玻璃隔断。 根据消防要求，机房区玻璃隔断采用 12 厚防火玻璃。 玻璃隔断四周边框均采用冷弯矩型钢管（或加强铝方管） ，受力变形小，强 度高，并配以拉丝不锈钢板包饰，安装标准门夹，优质地弹簧保证门开启自如。 中心大楼中心机房规划 -11- 4.1.3.4.地面地面 *网络中心机房改扩建设工程中由于要敷设大量的电力线缆，以及作 为送风风库向设备及室内送风，因此机房区域设计铺设防静电架空活动地板。 在*网络中心机房建设工程中机房建议采用 600mm*600mm*32.5mm 规 格架空抗静电地板，铺设高度 400mm。地板表面抗静电比传统的抗静电贴面更耐 磨，便于清洁。厚度 32.5 毫米，上贴耐磨防静电面层，通过高强度粘结强化处 理，并增加了抗弯强度，防止机械损坏及潮湿变形，与同类型其他活动地板比较： 稳定性好，在上行走无空洞响声。防火性能 a 级，每点集中荷载500kg。 所有踢脚均采用拉丝不锈钢饰面材料。 4.1.3.5.门窗门窗 主机房的主门采用防火玻璃门，机房内部玻璃隔断上的门采用钢化玻璃地弹 门，疏散出口采用甲级钢质防火门。 机房内其他各门因考虑到宽敞的可视效果，在机房区域内部的玻璃隔断上的 门统一采用相应的 12mm 厚玻璃无框地弹门，配以不锈钢双 h 拉手、上下门夹、 转角冒头、和玻璃门锁，地弹簧采用重磅产品，在安装有门禁系统的玻璃门上必 须采用不锈钢上下帽夹，并达到门系统 560kg 的性能指标。 为了保证机房防尘、保温隔热、安全、美观等因素，机房区域无需设窗。 4.1.3.6.承重承重 对于*网络中心机房改扩建设工程，伴随着信息化需求的发展，设备 逐渐增加，因此，地板承重加固工程非常重要，我公司采用在原有承重梁上敷设 加固钢梁的办法，达到系统的要求。 4.1.3.7.防尘处理防尘处理 主机房要有较高的清洁度，按照计算机 a 机房设计规范规定，主机机房在 静态条件下，空气含尘量为每升空气中大于或者等于 0.5m 的尘埃粒子小于 中心大楼中心机房规划 -12- 18000 粒。 为满足对含尘量的较高要求，除主材选用不起尘的材料外，地板下作防尘处 理，即：涂抹防尘漆。 4.1.3.8.防火处理防火处理 主材为非燃性或难燃性外，其它材料尽可能选用难燃性材料，所有木质隐蔽 部分均作防火处理。 若机房内发生火灾，其火灾主要属于 a 类火（可燃固体表面火）和 c 类火 （电火） ，而机房是各种电气线缆的汇集地，是最易发生电气火灾的部位之一， 因而房间内设有手动灭火系统，并设置报警探头，对工作层空间作监测。 4.2.机房机房 ups 及配电系统改造工程及配电系统改造工程 4.2.1. 概述概述 *网络中心机房必须建立一个良好的供电系统，在这个系统中不仅要 解决计算机设备（主机、网络、主控、电脑、终端等）用电的问题，还要解决保 障计算机设备正常运行的其它附属设备（机房空调、照明系统、安防、消防系统 等）的供配电问题。我公司倡导的机房供电方案是端到端无单点故障的高可靠性 方案，真正保证供电系统的可靠性，满足计算机房设备不间断运行。 *网络中心机房原有 2 台 80kvaups 并机运行，总容量 160kva，现在 使用负荷 30%，本次中心机房改扩建配电工程主要包含机房内机房空调、机柜、 新风机、排风机、普通照明、及墙面辅助插座供电。 *网络中心机房扩建可分为两期，前期机房配置如下：服务器机柜 20 台，网络机柜 9 台，空调 3 台。整个机房预留机柜配置：小机 10 台，服务器 机柜 19 台。 中心大楼中心机房规划 -13- 4.2.2. 供电方式描述供电方式描述 1、利用原有 ups 建立不间断供电系统、一般供电系统；供电线路不变。 2、计算机设备采用双路 ups 电源系统；动力（空调/风机等）采用一条单 独市电线路供电；照明、维修插座等用电采用一路市电供电系统。 3、原有的大金空调配电线路(100a,4*35+1*16 线缆)，改为机房内照明和插 座的供电线路，引至监控室内配电箱内。 4、增加的 6 台精密空调采用配电室内 2aa 柜内 200a 空气开关(tm30- 225w/3 200a)供电，引至机房内空调配电柜内。 5、工作区用电，电源从机房配电柜引入。 机房内设置 2 个 ups 输出配电柜由楼下 ups 配电室内的 ups 输出配电柜 引入 2 路 ups 供电线路；1 个动力配电柜，分别引入 1 路空调系统供电线路。 总共 3 个配电柜。照明及维修插座供电线路引入设在监控室的市电配电箱内便 于操作和维护；在 6 列机柜的每列设置一个列头柜，此配电柜负责本列的机柜 设备供电；此 6 个列头柜电源线连接到总的 ups 输出配电柜内； 6、机房配电柜根据勘察结果和实际需求进行设计，满足机房内机柜用电， 配电柜内主要器材选用施耐德，接入柜总断路器带脱扣装置，以便与消防联动。 配电柜设计时留有不同负荷的备用回路。机房区维修插座、市电插座的供电回路 所用的断路器应带漏电装置。 配电柜留有前后门，方便安装和维修，前门安装有电压表电流表波段开关, 重要回路运行,停止标志灯。内部安装安全防护板，以防操作时触电，柜体采用 静电喷塑。配电柜柜体颜色与周围环境相一致。 精密空调、新风系统对应的空气开关均带控制信号位，以实现消防联动功能。 网络中心内机柜为重要网络设备，要求供配电系统具有很高的可靠性，因此 需要采用双回路供电系统。 配电系统采用交流 50hz，接地系统采用 tn-s 方式，零线和地线分开设置。 网络中心内配电系统所采用电缆应选择阻燃铜芯交联电缆，从 ups 到服务器机 柜采用铜芯交联屏蔽电缆。 中心大楼中心机房规划 -14- 动力配电箱由自动空气开关控制，设过载、短路及缺相保护功能，另外动力 配电箱具有火警联动保护功能，与消防系统联动及时切断电源。 配电柜和配电柜中的断路器（无熔线断路器(no fuse breaker, nfb)符合设计 院相关标准、微型断路器、接触器等关键部器件，全部选用优质品牌的产品（施 耐德） 。并具有以下功能： 均设过流、缺相、短路保护措施；独立的零地汇流排；电压电流运行指示。 在配电柜中加装电子防雷器，防雷器选用了施耐德产品。 配电箱体材质符合低压配电设计规范 （gb50054-95）之规定，经酸洗除 锈处理表面粉体涂装，厚度不小于 2.3 m/m。 我们机房内的配电采用的系统为：50hz、220v/380v、tns 系统，三相 五线、单相三线制。 为适应日后机房设备的扩容及发展，现有设计线路的安全过载流量均大于现 有设备在满负荷运行状态下的电流值 25%。 4.2.3. ups 供电线路描述供电线路描述 ups 配电箱主要负责机柜内网络设备双回路供电、应急照明。 机柜分别引 2 路 ups 电源，采用 3*16mm2护套线引入，连接 63a 工业连接 器。 机房计算机设备包括小型机、服务器、存储设备、网络设备、通讯设备和应 急照明和网络设备等，由于这些设备进行数据的实时处理与实时传递，关系重大， 所以对电源的质量与可靠性的要求最高。 设计中考虑采用双路市电电源供电，以保障电源可靠性的要求，同时考虑采 用 ups 不间断电源，最大限度满足机房计算机设备对供电电源质量的要求。 通过金属线槽或保护管敷设线路至用电设备，重要设备均设置双路供电，并 留有一定的备用回路以供线路维修及设备升级使用。 1、配电列头柜电源均采用工业连接器与 2 台 ups 输出线缆连接。 2、插座按单相三线制连接。右孔与相线连接，左孔与零线连接。 3、机柜应一柜 2 回路，直接由列头柜连接到机柜 pdu 上，每一回路负载功 率不小于 3kw。 中心大楼中心机房规划 -15- 4、各区域适当位置的踢脚线上方设置市电维修插座（规格：250v-10a） 。 5、配电列头柜到各个机柜 pdu 电缆沿机柜顶端桥架上走线敷设。 6、墙壁插座采用 zr-yjv- 3*2.5 塑铜线埋管敷设。 4.2.4. ups 电源电源系统系统 对机房内计算机设备提供干净、不间断的电源供应是极端重要的。但公用供 电系统由于电网受各种因素的影响，时常有不正常的现象发生，往往会对计算机 系统造不利的作用，为此，采用 ups 不间断电源极为重要，它不但能提供稳定可 靠的高质量的电源，没有瞬变和谐波，即使当电网断电时，它也可由后备电池支 撑，继续供电，使计算机设备有一定的时间进行处理。 *网络中心机房扩建可分为两期，前期机房配置如下：服务器机柜 20 台，网络机柜 9 台，4 台小机。空调 3 台。整个机房预留机柜配置：小机 10 台，服务器机柜 19 台。 4.2.4.1.ups 容量容量 前期前期 upsups 负荷计算负荷计算 计算负荷 序 号 负荷名称 单 位 单 台 容 量 数量 设备合计容 量（kw） 功率 因数 cos tg 有功功 率 （kw） 视在功 率 （kva） 电流 （a） 1 网络机柜台 1.5 9 13.5 0.80 0.75 10.80 13.50 20.45 2 服务器机 柜 台 3.0 20 60.0 0.80 60.00 75.00 113.64 7 合计 88.50 134.09134.09 根据前期机房设备 ups 负荷计算，*网络中心机房现有的 2 台 80kva ups 并机运行，总容量达到 160kva，完全可以满足，前期设备运行需要，因此， 无需更换 ups 设备。 机房满配时机房满配时 upsups 负荷计算负荷计算 中心大楼中心机房规划 -16- 计算负荷 序 号 负荷名称 单 位 单台 容量 数量 设备合计容 量（kw） 功率 因数 cos tg 有功功 率 （kw） 视在功 率 （kva） 电流 （a） 1 网络机柜台 1.5 9 13.5 0.80 0.75 10.80 13.50 20.45 2 服务器机 柜 台 3.0 39 117.0 0.80 117.00 146.25 221.59 2 小机机柜台 10.0 10 100.0 0.80 100.00 125.00 189.39 7 合计 284.75 431.44431.44 根据机房扩建改造后，设备机柜满配情况下的 ups 负荷计算表，可以看到， 当预留的小机区机柜和服务器机柜全部配置使用时，整个 ups 负荷达到 284.75kva，因此，原有的 2 台 80kva 并机运行的 ups 系统将无法满足满配时机 房设备运行的需要，因此，当机房设备增容时，应当将 ups 设备更换或增容为 2 台 160kva ups 系统，并机运行，才能满足机房设备的正常运行。 4.2.5. 辅助供配电系统辅助供配电系统 为防止机房内辅助用电设备在运行时可能对计算机系统造成的干扰，一般将 计算机系统中的辅助设备用电自成系统，称为辅助供配电系统。计算机系统中的 辅助用电设备主要包括各类空调、照明灯具、维护设备以及辅助插座等。 辅助插座的电源开关采用高灵敏度的漏电保护断路器。 辅助插座主要有以下作用： 1. 为计算机的通用测试设备提供临时电源。 2. 为临时局部照明提供临时电源。 3. 为清扫机房的吸尘器等设备提供临时电源。 这些设备通常采用单相电源，电压为 220v。这样每个辅助插座具有二孔和 三孔各一个，总容量一般小于 15a，每 12-15m2 左右设置一组。在机房内通常将 该类辅助插座安装在活动地板下或利用暗线安装在墙上。 中心大楼中心机房规划 -17- 4.2.5.1.空调设备电源空调设备电源 所有空调由市电配电柜提供电源。当消防动作时，空调配电柜总断路器跳闸， 电源自动切断，以利及时消除灾情，防止火灾的蔓延。 4.2.5.2.照明系统照明系统 计算机机房主要依靠人工采光，计算机房照明质量的好坏不仅会影响计算机 操作人员和软硬件维修人员的工作效率和身心健康，因此要对机房照明系统进行 科学合理的设计。 机房照明系统又分为普通照明和应急照明两大类。 1. 普通照明 机房各类房间对照度的要求各不相同。据有关规范：主机房的平均照度可按 500lx 设计；基本工作间、第一类辅助工作间的平均照度按 300lx 设计；第二、 三类辅助工作间及办公室应按 200lx。与此同时，设计中对机房照明的均匀度、 稳定性、光源的显色性、眩光和阴影等指标也要认真考虑。 针对该机房工程的具体情况，机房区域设计选用“飞利浦”机房专用 1200600 嵌入式格栅式三管日光灯具，灯盘反光片采用进口亚光铝。使用 philips 灯管，色温 33 色（接近日光的颜色） ，镇流器采用 philips 电感镇流器 加补偿器件。 灯具位置排列根据机柜位置进行排列，使机柜前后均有较高的照度，避免了 灯具设置在机柜正上方。 2. 应急照明 应急照明又称事故照明，是在正常照明因故障或停电熄灭时提供的照明。国 家标准电子计算机机房设计规范中规定：主机室及已记录的媒体存放间距地 面 0.8 米处的测量照度不应低于 10lx，主通道及有关房间中照度不应低于 5lx。 此外，应急照明的电源控制要能快速、可靠地自动投入，且与正常照明电源 联动，即在正常照明断电后应急照明的电源应能迅速、可靠地接通。应急照明灯 具为正常照明灯具的一部分，正常情况下由市电供电，正常开关控制，一旦市电 中断后，应急照明灯具无论处于开启或关闭状态，均自动开启。 中心大楼中心机房规划 -18- 3. 事故照明 在机房出口、走廊等处均设置安全出口指示灯或疏散指示灯。以作消防事故 发生后的消防通道标记。 4.2.5.3.电源开关和插座电源开关和插座 机房区域电源插座为市电插座，电源取自市电配电柜，插座断路器均采用高 灵敏度的漏电保护断路器，以保证人身的安全。 照明电源线路同时引自市电配电柜，对各功能区的照明灯具分别进行控制。 机房区根据各种设备的位置，设置足够数量和容量的电源插座，除特殊设备 外，插座采用优质墙面插座。 4.3.空调及新风系统方案空调及新风系统方案 4.3.1. 概述概述 很多电气设备的良好运行，往往不是单一的设备本身的问题，还会对周围的 环境有着各种各样的要求，有时甚至是非常苛刻的。事实上，现在即便是 ibm、hp 这些顶尖的设备供应商都会在手册上标注最适合运行的温湿度，通常情 况一般都是在 22以及 50%的湿度。所以，机房内必须保持一定的湿度和温度， 并有良好的通风条件。如果温度过高，元器件就会发生故障。比如芯片都会有散 热器或者风扇来保证它在允许的温度下运行。如果温度的变化率很高，或者忽高 忽低都会影响设备的使用寿命。如果湿度过高就会产生冷凝水造成短路，湿度过 低，会造成静电过高。 此外，机房的洁净度也很重要。如果一个机房洁净度不 够，设备表面就会产生灰尘，灰尘影响散热，在夏天灰尘碰到冷凝水会产生酸性 或碱性的混合物腐蚀设备。 这就要求利用机房专用恒温恒湿空调及新风净化系统为机房营造一个适宜的 机房环境，保证设备长寿命、高可靠地运行，以为机房设备保驾护航。 中心大楼中心机房规划 -19- 4.3.2. 机房精密空调机房精密空调 4.3.2.1.机房空调任务机房空调任务 计算机房空调的任务是保证计算机系统连续、稳定、可靠地运行。其作用是 排出机房内各设备及其它热源散发的热量，维持机房内的恒温恒湿状态，并控制 机房的空气含尘量。为此要求机房空调系统具有送风、回风、加热、加湿、冷却、 减湿和空气净化的能力。 中华人民共和国国家标准计算机房场地技术要求 （gb288793）规定了 计算机房环境德文湿度条件，参数如下： 开机时应满足的条件: a 级 夏季冬季 b 级c 级 温度 220c20c200c20c 150c300c100c350c 相对湿度45%65% 温度变化率30c 时不结露 100c 时不结 露 150时不结露 停机时应满足的条件: a 级b 级c 级 温度50c350c50c350c100c400c 相对湿度40%70% 20%80%8%80% 温度变化率50c 时不结露 100c 时不结 露 150c 时不结 露 为了保证计算机系统稳定可靠的工作，减少故障，延长使用寿命，提高工作 效率，必须创造一个良好的环境。温度、湿度、洁净度都会对计算机带来严重的 影响。 温度过高：电参数变化、尺寸变化、散热困难。 中心大楼中心机房规划 -20- 温度过低：电参数变化、润滑性能下降、机器的几何尺寸变化。 温度剧烈变化：电参数变化、水汽凝结、机器的几何尺寸变化。 湿度过高：电参数变化、水汽渗透，金属生锈、腐蚀、短路等。 湿度过低：龟裂、产生静电（摩擦） 。 洁净度：尘埃造成光路堵塞、鼓面、盘面划破、接插件磨损，工业气体、盐 雾造成金属腐蚀。 计算机房有如下特点：余热量大、余湿量小、循环风量大、焓差小 冷媒管和加湿上下水管均不能穿过主机房。空调电源与消防信号联动，当有 消防信号时，自动切断精密空调和新风系统电源。 4.3.2.2.方案配置方案配置 为满足机房温度 200c240c、湿度（4565） 、洁净度（0.5m 的微 粒数，应10000 粒/升）和送风速度(出口风速3/)的要求，我们根据机房 设计原则来进行核算。 首先，我们必须计算机房其热负荷。机动地方热负荷主要来自两个方面。机 房内部产生的热量，它包括： 1) 室内计算机及外部设备的发热量 2) 辅助设备发出的热 3) 照明器具发出的热 4) 工作人员发出的热 5) 维护结构的传导热 6) 由窗户进入的太阳辐射热 7) 新风换气进入的热 8) 其它热负荷 为了能够根据我们现有的资料得到机房的热负荷值。我采用的概略计算及校 核的方法。工作人员的发热，我们按正常工作时来取值即 100kcalh人来计 算。其余环境热负荷,包括辅助设备、照明设备发热及机房外部产生热量等,根据 西南科大实际情况，按 100kcalh人来计算。这样，我们就可以得到了机房 热负荷的概算值。 中心大楼中心机房规划 -21- 初期空调负荷计算表初期空调负荷计算表 合计散 热量 结构围护散热（含灯具）设备散热设备散热（kw） 散热量散热量 序号项目 面积 (平米) 单位面 积冷量 （kw/平 米）（kw） 设备 功率 计算因 子（kw） 1 主机房 2110.242.264164106.2 合计 106.2106.2 因此根据上表计算结果得出，主机房需要 2 台显冷量 53.5kw 的下送风精密空调 机组，同时考虑空调实际工况开停比 80%计算实际运行需要 2 台空调运行方可满足 用量，按照机房规范空调考虑备机，总体规划 3 台单机冷量 53.5kw 下送风机组， 实现 2 用 1 备机组自动轮巡的长期运行状态。 满配空调负荷计算表满配空调负荷计算表 合计散 热量 结构围护散热（含灯具）设备散热设备散热（kw） 散热量散热量 序号项目 面积 (平米) 单位面 积冷量 （kw/平 米）（kw） 设备 功率 计算因 子（kw） 1 主机房 2110.242.21601160202.2 合计 202.2202.2 因此根据上表计算结果得出，主机房所有机柜满配时需要 4 台显冷量 53.5kw 的 下送风精密空调机组，同时考虑空调实际工况开停比 80%计算实际运行需要 4 台空 调运行方可满足用量，按照机房规范空调考虑备机，总体规划 6 台单机冷量 53.5kw 下送风机组，实现 4 用 2 备机组自动轮巡的长期运行状态。 同时考虑辅助功能区的空调问题，建议监控室使用 3 匹柜式舒适空调 2 台。 4.3.2.3.空调参数要求空调参数要求 机房精密空调具体参数要求如下：机房精密空调具体参数要求如下： 1、所用精密空调冷风比 3.8；机房专用空调应能解决机房的高显热量负荷： 中心大楼中心机房规划 -22- 显热比 0.90；机房专用空调应具有高效节能性，压缩机具有较高的能效比；涡 旋式：cop 3.3； 2、电气性能： 机组的的电气性能应符合 iec 标准 输入电压允许波动范围：220/380v +15% -15% 频率：50hz 2hz 机组的适应环境 温度：室内 -10 +30 室外 -30 +40 湿度：95%rh 3、温度、湿度控制性能 a 设备应能按要求自动调节室内温、湿度，具有制冷、加热、加湿、除湿等功 能。 b 温度调节范围：+17 +28 温度调节精度：0.5 湿度调节范围：40% 60%rh 湿度调节精度：2 %rh ； 温、湿度波动超限应能发出声光报警信号 4、可靠性能： 机房专用空调系统应具有高可靠性 机房专用空调运行的平均无故障时间 mtbf10 万小时。 5、机房专用空调机组的噪音： 室内机组：距机组 1.5 米处自由空间声压级 56db(a) 室外机组：距机组 1.5 米处自由空间声压级 55db(a) 6、机房专用空调的加热性能： 机房空调应具有三级电加热装置，可根据需要逐级加热；机房专用空调的电加 热器采用由本机电脑控制的加热器； 7、机房专用空调的制冷压缩机采用先进的全封闭涡旋式制冷压缩机。 中心大楼中心机房规划 -23- 8、机房专用空调采用风冷，下送风，上回风；机组的机外余压应不小于 75pa，并可根据设计需要提供更高余压。提高机组送风余压应不减少机组的送风量。 9、机房专用空调的加湿性能： 应采用可在场地拆卸清洗及更换的加湿器，加湿器应具有对水垢或杂质进行自 动清洗的功能，所选用加湿系统对水质要求低为好，加湿器可以重复利用及长期使 用。 10、机房专用空调的空气洁净度： 应安装中效空气过滤器，空气过滤器应便于更换，进口设备的过滤器应符合美 国 ashrae52-76 或 eurovent4-5 标准。所安装的过滤器应保证机房的洁净度达到 c 级机房的要求(直径大于 0.5m 的灰尘粒子浓度18000 粒/升)。 11、机房专用空调的控制系统： 应具有先进的微处理控制器；应采用先进的模糊逻辑控制或 pid 调节技术；具 有 lcd 大屏幕多行中文显示器，能显示温湿度曲线，具有图形显示机组内各组件的 运行状态的功能；应具有大容量的故障报警记录储存的功能；机组应具有过压 、 欠压等报警及故障诊断，告警记录功能，自动保护，自动恢复，自动重启动等功能。 控制系统应具有多级密码保护功能。 12、机房专用空调的室外机组： 室外机组应该采用选用高温型低噪音机组，耐腐蚀的不锈钢外壳结构，室外机 组提供冷凝风扇无级变速控制器，无级变速控制器能根据冷凝器管道内部压力变化 自动调节冷凝风扇的运转速度。 13、由于机房专用空调需要连接水管，所以机房专用空调系统能够提供漏水报 警功能，当机房出现漏水现象时能够产生声光报警。 14、机房专用空调机组的监控性能 a机房专用空调机组应具有方便的现场监控及远程监控能力 b系统应具有三遥性能 遥测项目：送风温度、回风温度、送风湿度、回风湿度、显示机组工作状态等。 中心大楼中心机房规划 -24- 遥信项目：开/关机，电压、电流过高/低，回风温度过高/低，回风湿度过高/ 低，过滤器正常/堵塞，风机正常/故障，压缩机正常/故障等。 遥控项目：空调开/关机 c系统应具备通信接口 具备 rs232 和 rs485(或 rs422)接口，且应具有良好的电气隔离(信号端子对地 承受直流电压 500v、1 分钟不击穿或闪烁)； 免费提供通讯协议。 d设备运行参数的设置 设备应具有智能判断功能，对于超常规的参数设置 （错误命令） ，应能自动拒绝，并且具备各项参数设置的帮助系统。 f准确度 对三遥量：开关量和控制操作准确度应达到 100%； 模拟量精确度应达到 交流电量误差 2% 非电量误差 5% 设备显示面板或表头显示值应与从通信接口读出的三遥量值保持一致。 16、机房专用空调采用先进的的内部联网管理系统；机房专用空调具有全中文 显示屏，能图形化显示各种数据，提供温度、湿度等多种参数。 4.3.3. 机房新风机房新风系统系统 为保证辅助功能区及机房区的新风要求，辅助功能区及机房区需设置独立的 新风系统，新风系统新风量根据电子计算机房设计规范要求选择： 1）保证室内每个人员所需新风量40m3/h 2）维持室内正压所需新风量，机房体积的1.5倍为所需新风量的计算依据。 3）保证机房新风洁净度，需要经过初效、亚高效两级空气过滤。 4）降低室外环境对机房环境的影响，需要新风机组具备温度与处理功能。 为了人员及信息机房设备的安全，送至辅助功能区及机房的新风均需经过严 格的洁净过滤、冷热处理、消声处理。建立新风设备小室，设计安装两级过滤器 墙起到增大过滤器面积、提高过滤器的容尘量、降低新风风阻、降低新风维护量 的作用。新风经大楼预留新风口引入，经过两级净化处理后的新风由风管送至辅 中心大楼中心机房规划 -25- 助功能区及机房区吊顶内。 新风送风风管上要设有防烟防火调节阀，风管采用保温。新风设备与消防联 动。根据规范要求，机房须保持微正压，机房排风需经过余压阀排至室外，当室 内正压过高时室内空气经余压阀排出室外。 新风机选择风量2500m3/h，具备温度与处理功能的新风设备。两级过滤器 分为初效空气过滤器和亚高效空气过滤器，过滤器面积4。 建一个新风小室（约 10 m）, 新风经初效和亚高效两级过滤器及于处理新 风机组送至机房吊顶内；建立新风小室对过滤器和风机的维修均较方便；新风小 室设置过滤器墙使过滤器数量增多、增大了容尘量、延长过滤器的使用时间、减 少维修工作量和减少空气经过过滤器的阻力，降低新风机组的压头，减低新风机 组噪音；由于专用空调机为大风量、小焓差空调机除湿能力差，而具备冷热处理 功能的新风机组是小风量、大焓差的机组除湿能力强；新风小室的新风机组可对 新风进行温湿度预处理后，再送入机房，以保证夏季除湿，冬季制热的需要，减 小外界空气温湿度变化对机房环境的影响，减轻机房精密空调的工作负荷压力， 起到节约能源的目的。 新风机组的风冷冷凝器安装在楼顶，安装位置现场定；冷凝器相互之间、冷 凝器与障碍物之间距离应1000mm。 4.4.防雷接地系统防雷接地系统 4.4.1. 概述概述 雷电现象是自然界中一种瞬间放电现象，同时伴随有雷声，具有高电流、高 电压、变化快、放电时间短、辐射强等特征。雷电灾害是“联合国国际减灾十年” 公布的最严重的十种自然灾害之一。全球每天约发生 800 万次雷电，每年因雷击 造成的人员伤亡、财产损失不计其数。导致火灾、爆炸、信息系统瘫痪等事故频 繁发生。 中心大楼中心机房规划 -26- 4.4.1.1.雷电危害种类雷电危害种类 直击雷：直击雷： 直击雷是雷雨云对大地或建筑物等的放电现象。它产生强大的脉冲电流、炽 热的高温、猛烈的电动力，损坏放电通道上的建筑物、输电线、室外电气、电子 设备，击死击伤人员，同时产生的强烈的电磁感应和电磁辐射，对周围的电气、 电子设备造成损坏或干扰。 雷击电磁脉冲雷击电磁脉冲(lemp)： 雷击电磁脉冲是由于雷雨云之间和雷雨云与大地之间放电时，产生的电磁感 应、电磁辐射以及雷雨云与输电线静电感应电荷在雷击放电瞬间泄放产生的过电 压过电流通过连接建筑物内外各种金属管道、电源线、信号线、天馈线等侵入损 坏室内外的电气、电子设备。 操作过电压和暂时过电压（操作过电压和暂时过电压（tovtov）：）： 供电系统中的电感性和电容性负载开启或断开造成的操作过电压以及供电系 统高（中）压故障产生的暂时过电压，都能在电源线路上产生高压脉冲，其脉冲 电压可达到线电压的 3.5 倍，从而损坏设备。破坏效果与雷击类似。 4.4.1.2.雷电保护分区雷电保护分区 根据 iec（国际电工委员会）雷电保护区的划分要求，建筑物大楼外部是直 接雷的区域，在这个区域内的设备最容易遭受损害，危险性最高，是暴露区，为 0 区;建筑物内部及计算机房所处的位置为非暴露区,可将其分为 1 区、2 区，越 往内部，危险程度越低，雷电过电压对内部电子设备的损害主要是沿线路引入 (如图 1)。保护区的界面通过外部的防雷系统、建筑物的钢筋混凝土及金属外壳 等构成的屏蔽层而形成。电气通道以及金属管则通过这些界面，穿过各级雷电保 护区的金属构件必须在每一穿过点做等电位连接。 区间定义区 lpz0a 区本区内的各物体都可能遭到直接雷击和导走全部雷电流；本 区内的电磁场强度没有衰减。 lpz0b 区本区内的各物体不可能遭到大于所选滚球半径对应的雷电流 直接雷击，但本区内的电磁场强度没有衰减。 lpz1 区本区内的各物体不可能遭到直接雷击，流经各导体的电流比 中心大楼中心机房规划 -27- lpz0b 区更小；本区内的电磁场强度可能衰减，这取决于屏 蔽措施。 lpz2 区本区内流入的电流和电磁场强度进一步减小。 进入建筑物大楼的电源线和通讯线应在 lpz0与 lpz1、lpz1与 lpz2区交界处， 以及终端设备的前端根据 iec1312雷电电磁脉冲防护标准，安装上 obo 之不 同类别的电源类 spd，以及通讯网络类 spd。(spd 瞬态过电压保护