《机房标准半天》PPT课件.ppt

机房设计国家标准解析,黄群骥,目 录,概述 机房设计国家标准解析,机房的概念,数据中心,机房,主要为电子信息设备提供运行环境的场所 140m2,为传输、存储、处理数据提供可靠保障的场所,机房工程的重要性,空调、布线、防雷,建筑业企业资质等级标准 （建设部2001年81号） *建筑智能化工程 1、计算机管理系统工程；2、楼宇设备自控系统工程；3、保安监控及防盗报警系统工程；4、智能卡系统工程；5、通讯系统工程；6、卫星及共用电视系统工程；7、车库管理系统工程；8、综合布线系统工程；9、计算机网络系统工程；10、广播系统工程；11、会议系统工程；12、视频点播系统工程；13、智能化小区综合物业管理系统工程；14、可视会议系统工程；15、大屏幕显示系统工程；16、智能灯光、音响控制系统工程；17、火灾报警系统工程；18、计算机机房工程。,合格的资质,建筑业企业资质等级标准 （建设部2001年81号） *电子工程专业 （1）雷达、导航与测控系统工程；（2）计算机及应用和信息网络工程；（3）通信和综合信息网络工程；（4）监控系统工程；（5）电子自动化工程；（6）电子声像工程；（7）电磁兼容工程；（8）电子机房工程；（9）电子设备安装工程。 *系统集成(计算机信息系统集成资质管理办法 ) 具有独立承担(xxx规模)的计算机信息系统建设的能力。,合格的资质,建筑业企业资质等级标准 （建设部2001年81号） *机电设备安装工程 工程内容包括：锅炉、通风空调、制冷、电气、仪表、电机、压缩机机组和广播电影、电视播控等设备。 *建筑装修装饰工程 建筑室内、室外装修装饰工程（建筑幕墙工程除外）的施工,不合格的资质,机房工程的主要内容,机房工程的主要过程,规划(诊断),设计,施工,调试,验收,交付,后续服务,与机房相关的国家标准,电子信息系统机房设计规范 （GB50174-2008） 重新修编，改名为数据中心设计规范 电子信息系统机房施工及验收规范 （GB50462-2008） 计算机场地通用规范 （GB2887报批中） 计算站场地安全要求 （GB9361报批中） 电子信息系统机房环境检测标准(在编) 数据中心综合监控系统工程技术规范(在编),数据中心通信基础设施标准TIA 942,通用规范是总纲，适用于机房工程的各个方面； 设计规范和施工验收规范是对通用规范的深化和具体表现； 设计规范是施工验收规范的基础； 施工验收规范是设计规范的具体实现； 环境检测标准是施工验收规范的补充,国家标准之间的关系,电子信息系统机房设计规范 简介,2、 术语和符号,主要为电子信息设备提供运行环境的场所，可以是一幢建筑物或者建筑物的一部分，包括主机房、辅助区、支持区和行政管理区等。,二、GB50174解析,静态条件（空态、静态、动态）,停机条件,主机房的空调系统处于正常运行状态，电子信息设备已安装，室内没有人员的情况。,电子信息系统机房,主机房的空调系统和不间断供电电源系统处于正常运行状态，电子信息设备处于不工作状态。,术语和符号,系统满足基本需求，没有冗余。,冗余,N基本需求,N+X冗余,容错,2、 术语和符号,以保护人身和设备安全为目的的接地 。 防雷接地、防电击接地、防静电接地,二、GB50174解析,用于保证设备（系统）正常运行，正确地实现设备（系统）功能的接地,保护性接地,功能性接地,交流工作接地、直流工作接地、信号接地,3、机房分级,电子信息系统机房应划分为A、B、C三级。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 根据TIA-942介绍： 级别 可用性(%) 对应国标级别 每年停机时间h 4 99.995 A 0.438(26min) 3 99.98 - 1.752 2 99.75 B 21.9 1 99.67 C 28.908 同时还应综合考虑建设投资,二、GB50174解析,3、机房分级,A级举例：国家级信息中心、计算中心；重要的军事指挥部门；大中城市的机场、广播电台、电视台、应急指挥中心；银行总行；国家和区域电力调度中心等的机房 B级举例：科研院所；高等院校；三级医院；大中城市的气象台、信息中心、疾病预防与控制中心、电力调度中心、交通(铁路、公路、水运)指挥调度中心；国际会议中心；大型博物馆、档案馆、会展中心、国际体育比赛场馆；省部级以上政府办公楼；大型工矿企业等的机房 一个机房内的不同部分可按不同的标准进行设计 备份机房与主机房同等级,二、GB50174解析,二、GB50174解析,4、机房选址,电力供给应稳定可靠，交通、通信应便捷，自然环境应清洁； 应远离产生粉尘、油烟、有害气体以及生产或贮存具有腐蚀性、易燃、易爆物品的场所； 应远离水灾和火灾隐患区域； 应远离强振源和强噪声源； 应避开强电磁场干扰。(某省会火车站机房),设备运输： 管线敷设： 雷电感应：,结构荷载： 空调室外机的安置位置。 楼层,考虑多层或高层建筑物 、安装空调室外机 、设备搬运等因素，机房宜设置在大楼的第二层，或裙楼的中间层。,机房选址,二、GB50174解析,主机房、辅助区、支持区、行政管理区等功能区组成。可能是一个独立的区域，也可能是混在一个大区域内。 区域的规划是机房设计的重要内容之一,机房组成,玻璃幕墙,一楼平台,原机房位置,六楼平台,二、GB50174解析,4、机房选址、平面规划举例,某单位在城郊新建6层半圆弧型办公搂(如下图所示),机房位于四楼,场地的建筑结构层高3.6m。梁下净高2.8m，建筑面积大约140mm2，施工项目有：装饰工程，电气照明系统,新风空调系统，安防，门禁场地监控系统,UPS电源系统、KVM系统及综合布线等的设计与施工,现场调查、与甲方交谈了解: 1、本机房场地的形状一面是弧型，层高不理想，梁下净高2.8m，建筑面积大约140m2。 2、机房工作人员的办公区在机房同楼层，并相邻。监控中心和操作室在办公区内，所以机房平时无人。 3、目前设备总容量不超过15KVA。考虑将来业务发展，甲方要求将UPS容量设计为40+10KVA。 4、空调室外机放在一层呼叫中心的屋顶，落差7.2m。大楼西侧5楼顶有一挑出的平台。 5、该大楼地处城市郊区，周围环境比较差。,二、GB50174解析,4、机房选址举例,二、分析决策：,机房选址 平面规划,二、分析决策：,机房净高,大梁,地面,吊顶板,300,0,700,1800,2500,活动地板,2800,顶板,小梁,大梁,线缆,吊顶,二、分析决策：,新风获取,进风口,过滤器,柜式空调机,风机,机房,过滤器,检修门,二、电子信息系统机房设计规范 GB50174,玻璃幕墙,一楼平台,原机房位置,六楼平台,现机房位置,二、GB50174解析,4、设备布置,原则 满足机房管理、人员操作和安全、设备和物料运输、设备散热、安装和维护的要求,具体要求 产生尘埃及废物的设备宜布置在有隔断的单独区域内 机柜的布置宜采用面对面、背对背（冷热通道）的方式 通道与设备间的距离要求,平面布局,二、GB50174解析,5、环境要求,环境参数 主机房和辅助区内的温度（231 ）、相对湿度（40% 55% ）、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）、噪声（停机时，在主操作员位置测量的噪声值应小于65dB（A） ）、振动,电磁参数 无线电干扰场强 （126dB）、磁场干扰环境场强（800A/m） 、静电电位（不应大于1kV）,二、GB50174解析,5、环境要求,不同静电电位产生的现象,二、GB50174解析,6、建筑与结构,主机房净高不宜小于2.6m 主机房和辅助区不应布置在用水区域的垂直下方 改建机房应根据荷载要求采取加固措施,加固分类及常用方法,基础加固 混凝土加固 结构加固（楼板加固） 增设支点 粘钢加固 粘碳纤维加固 散力架,影响加固的因素,UPS（8）、电池（16四层）、消防钢瓶（8）、屏蔽室（8） 单体（服务器、小型机、存储机柜）重量（8） 机柜群重量 吊挂荷载（1.2）线槽重量（顶板） 施工中堆放的物品不得超过楼板的荷载,二、GB50174解析,6、建筑与结构,平面规划 主机房等各区域的划分； 出入口宜单独设置，避免人流和物流的交叉 ； 有人操作区域和无人操作区域宜分开布置 ； 机房内外通道及门的宽度 尽量远离水源,二、GB50174解析,平面规划举例,某信息中心机房主机房位于新大楼的8层,新大楼共28层(地下2层,地上26层),原机房平面由大楼装修总包设计.如图所示.,二、GB50174解析,平面规划举例,新旧对比：,二、GB50174解析,6、建筑与结构,防火与疏散 电子信息系统机房的耐火等级不应低于二级 ； 当A级或B级电子信息系统机房位于其它建筑物内时，在主机房与其它部位之间应设置耐火极限不低于2h的隔墙，隔墙上的门应采用甲级防火门 ； 面积大于100m2的主机房，安全出口不应少于两个，且应分散布置 ；,二、GB50174解析,6、建筑与结构,室内装修 应选用气密性好、不起尘、易清洁、符合环保要求、在温度和湿度变化作用下变形小、具有表面静电耗散性能的材料 ； 内墙壁和顶棚的装修应满足使用功能要求，表面应平整、光滑、不起尘、避免眩光，并应减少凹凸面 ； 活动地板的高度 （250mm，400mm）； 外窗（A、B级不宜设，气密性好的双层固定窗，区别有人、无人区）,二、GB50174解析,7、空气调节,一般规定 A、B级应选用专用空调，C级可选用； 宜设置独立的空调系统（机房与其他用房、有人区与无人区）；,二、GB50174解析,7、空气调节,影响负荷计算因素 热源： 机房内设备的散热（耗电量中的97%都转化为热量） 建筑围护结构得热 通过外窗进入的太阳辐射热 人体散热 照明装置散热 新风负荷 伴随各种散湿过程产生的潜热 湿源：人、新风,二、GB50174解析,7、空气调节,气流组织 下送风、上回风的应用场合（冷热通道）； 热密度大：单台机柜的发热量大于3kW； 热负荷大：单位面积的设备发热量大于300W/； 机柜过高：单台机柜的高度大于1.8m。 10KW(风冷） 2030KW（局部风冷） 柜内冷却,二、GB50174解析,7、空气调节,二、GB50174解析,地板开孔率,蜂窝风口：开孔率为22% 百叶风口： 开孔率大于70%,二、GB50174解析,7、空气调节,系统设计 室内温、湿度参数相同或相近的房间，相邻布置； A、B级主机房不用采暖散热器，C级最好不用； 地板下送风时，断面风速应按活动地板下的有效断面积计算； 噪声值超过规定时，应采取降噪措施； 主机房应维持正压。主机房与楼内的压差不小于5Pa，与楼外静压差不宜小于10Pa。,二、GB50174解析,7、空气调节,系统设计 空调系统的新风量应取下列二项中的最大值： （1）按工作人员计算，每人40M3/h。 （2）维持室内正压所需风量。（5%室内总送风量） 根据机房大小，按换气次数（20.5次/h) 主机房内空调系统宜设过滤器，新风系统应设过滤器 新风系统在保证室内外一定压差的情况下，送排风应保持平衡 对易造成空气二次污染的房间，送风时应采取措施。,二、GB50174解析,7、空气调节,系统设计 空调设计应根据当地气候条件采取下列节能措施： 1 大型机房宜采用水冷冷水机组空调系统； 2 北方地区采用水冷冷水机组的机房，冬季可利用室外冷却塔作为冷源，并应通过热交换器对空调冷冻水进行降温； 3 空调系统可采用电制冷与自然冷却相结合的方式（热管换热)。,二、GB50174解析,7、空气调节,节能设计 资料表明空调系统的用电量占机房总用电量的3050%，甚至更多，下图是美国APC公司给出的美国2006年的情况,二、GB50174解析,7、空气调节,设备选择 空调和制冷设备的选用应符合运行可靠、经济适用、节能和环保的要求 空调机应带有通信接口，通信协议应满足机房监控系统的要求，显示屏宜有汉字显示 过滤器和加湿器应便于清洗和更换，设备安装应留有相应的维修空间（新风室）,二、GB50174解析,空调设计举例,某南方省级信息中心机房主机房位于新大楼的8层,新大楼共28层(地下2层,地上26层),业务不少，24h工作，近期将有较大扩张，配备UPS容量为120KVA+120KVA，目前设备容量大约为50KW。空调室外机放置于8楼平台上，距离大约20m，平台因面积所限，室外机必须立式安装。,二、GB50174解析,7、空气调节,设计过程,省级信息中心机房应为B级机房，24h工作，所以必须保持空调工作的高可靠性。主机房选用机房专用下送风空调机组，并采用n+1的冗余运行方式；监控室和更衣缓冲间、值班休息室等作为辅助房间采用商用吸顶空调机或大楼中央空调对其室内环境进行独立控制.,因机房近期将有较大扩张，用现负荷计算意义不大，所以采用UPS容量为参考依据。 UPS容量=120x0.8=96KW (功率因素0.8) 主机容量=96x0.8=76.8KW （UPS负荷率0.8） 空调机容量=76.8x1.25=96KW （空调负荷率0.8）,二、GB50174解析,7、空气调节,设计案例,本项目选用某品牌某型号的空调机，查手册制冷量为60.6KW。 空调基本容量：2x60.6=121.2KW 富裕：121.6-96=25.6KW 考虑建筑传热： 300x80=24000W=24KW (其他热量取80W/m2) 所以选用机房精密空调3台，组成2用1备的运行方式。 考虑室外机距离较远，又立式安装，且南方夏季高温，建议将室外机放大一个型号配置。,二、GB50174解析,7、空气调节,设计案例,二、GB50174解析,7、空气调节,设计案例,二、GB50174解析,8、电气,供配电,机房应由专用配电变压器或专用回路供电，变压器宜采用干式变压器 机房低压配电系统不应采用TN-C系统。（干扰、安全） 电子信息设备应由不间断电源系统供电。应有自动和手动旁路装置。确定基本容量时应留有余量。 UPS基本容量（E）1.2x设备计算负荷（P） 机房内的动力电与UPS电应由不同回路供电,机房双路供电,二、GB50174解析,8、电气,供配电,机房配电柜宜配备浪涌保护器（SPD、TVSS）、电源监测和报警装置，并应提供远程通信接口。 零地电压（2V）不能满足设备要求时，宜配备隔离变压器,零地电压的控制,专用配电单元靠近用电设备安装 ； 在UPS的输出端配备隔离变压器； 配电三相平衡 抑制电源谐波,机房UPS配电,UPS电源插座应与市电插座严格区别，并应有明显标识。 UPS容量与机房设备、级别、系统搭建（n+x)有关 主机房内单独使用一套UPS系统 辅助区宜单独设置UPS系统 。,二、GB50174解析,8、电气,供配电,柴油发电机应能够承担机房全部负荷的需要。 柴油发电机周围应设置检修用照明和维修电源，电源宜由UPS供电。 敷设电缆应避免阻挡风路； 配电线路中的中性线截面积不应小于相线截面积。单相负荷应均匀地分配在三相线路上。（相平衡）,二、GB50174解析,8、电气,低压配电系统供电方式,任何一个损坏的电池单元都可能损坏整个电池组,中、小容量UPS的电池最好分组配置！,磁悬浮式飞轮储能UPS,二、GB50174解析,8、电气,低压配电系统接地方式,TN-C系统 又称四线制系统 TN-S系统 又称五线制系统。 TN-C-S系统 又称四线半系统 TT系统,二、GB50174解析,8、电气,低压配电系统接地方式,二、GB50174解析,8、电气,低压配电系统接地方式,二、GB50174解析,8、电气,低压配电系统接地方式,二、GB50174解析,8、电气,低压配电系统接地方式,二、GB50174解析,8、电气,照明,主机房和辅助区一般照明照度标准值,二、GB50174解析,8、电气,照明,主要照明光源应采用高效节能荧光灯，灯具应采取分区、分组的控制措施 。 照明均匀度不应小于0.7，非工作区域内的一般照明照度值不宜低于工作区域内一般照明照度值的1/3 。 照明均匀度=最小照度/平均照度 主机房和辅助区应设置备用照明 应急照明=安全照明+备用照明+疏散照明,照明的布置方式,机柜,灯带,机柜,照明均匀度好,照明均匀度稍差,二、GB50174解析,8、电气,静电防护,地板或地面应有静电泄放措施和接地构造，防静电地板、地面的表面电阻或体积电阻应为2.51041.0109，且应具有防火、环保、耐污耐磨性能 。 机房内所有设备的金属外壳、各类金属管道、金属线槽、建筑物金属结构等必须进行等电位联连结接并接地。,二、GB50174解析,8、电气,防雷与接地,建筑物防雷设计规范GB50057和建筑物电子信息系统防雷技术规范GB50343。 保护性接地和功能性接地宜共用一组接地装置，其接地电阻按其中最小值确定。,关于电子信息设备信号接地的电阻值，IEC有关标准及等同或等效采用IEC标准的国标均未规定接地电阻值的要求，只要实现了高频条件下的低阻抗接地(不一定是接大地)和等电位联结即可。,二、GB50174解析,防雷与接地,机房应设置等电位联结网格，网格四周应设置等电位连接带，并应通过等电位联结导体将就近与接地汇集排、各类金属管道、金属线槽、建筑物金属结构等进行连接。,机房内的电子信息设备应进行等电位联结，可采用S型、M型或SM混合型。,配电系统防雷示意图,二、GB50174解析,10、机房布线,与综合布线国标的区别,1、适用范围不同(通用和专用)； 2、程度不同；（机房布线要求比综合布线国标要求高） GB50311是基础，机房布线是GB50311的提高,二、GB50174解析,10、机房布线,工作区内信息点的数量应根据机房等级和用户需求进行配置。 当机房内的机柜或机架成行排列或按功能区划分时宜在主配线架和机柜或机柜之间设置配线列头柜。 A级机房宜采用电子配线设备对布线系统进行实时智能管理。 存在下列情况时，应采用屏蔽布线系统、光缆布线系统或采取其他相应的防护措施。（环境要求、用户要求、安装要求）,线缆的防火要求,A级机房、隐蔽通风处敞开敷设应采用CMP级或OFCP、OFNP防火线缆。 普通