豪氏威马海边码头机房建设项目技术方案建议书.doc

豪氏威马海边码头机房建设项目豪氏威马海边码头机房建设项目 技术方案书技术方案书 投标人 施耐德长城工程 北京 有限公司 2013 年 01 月 17 日 豪氏威马海边码头机房建设项目 技术方案书 Version 1 0施耐德长城工程 北京 有限公司 版权说明版权说明 本文件中出现的任何文字叙述 文档格式 插图 照片 方法 过程等内容 除另有特别注明 均为 保密信息 任何个人 机构未经甲方与施耐德长城工程 北京 有限公司的书面授权许可 不得复制 引用或传播本文件的任何片断 无论是通过电子形式或是非电子形式 豪氏威马海边码头机房建设项目 技术方案书 Version 1 0施耐德长城工程 北京 有限公司 1 Last changed 3 18 2020 at5 07 37 上午 目目 录录 1 总论总论 5 1 1 项目背景 5 1 2 项目总体需求分析 5 1 3 技术方案概要 错误 未定义书签 错误 未定义书签 1 4 数据中心设计要点考虑 7 1 5 施耐德设计咨询方法论 错误 未定义书签 错误 未定义书签 2 施耐德新一代数据中心理念介绍施耐德新一代数据中心理念介绍 错误 未定义书签 2 1 厦门银行数据中心的特点 错误 未定义书签 错误 未定义书签 2 2 数据中心生命周期服务 错误 未定义书签 错误 未定义书签 2 3 数据中心建设方法论 错误 未定义书签 错误 未定义书签 2 3 1 基于业务应用系统分析的设备配置建议与平面布局分析 错误 未定义书签 错误 未定义书签 2 3 2 确保数据中心系统的高可用性 High Availability 错误 未定义书签 错误 未定义书签 2 3 3 场地空间与各子系统的可扩展性 Scalability 错误 未定义书签 错误 未定义书签 2 3 4 高可靠性 High Reliability 与经济性 Cost Effective 错误 未定义书签 错误 未定义书签 3 施耐德自有技术 规范 标准 方法和工具等介绍施耐德自有技术 规范 标准 方法和工具等介绍 11 3 1 权衡工具软件集 错误 未定义书签 错误 未定义书签 3 2 白皮书 错误 未定义书签 错误 未定义书签 3 3 模块化参考设计软件 错误 未定义书签 错误 未定义书签 3 4 可靠性分析软件 错误 未定义书签 错误 未定义书签 3 5 模拟软件 CFD 错误 未定义书签 错误 未定义书签 4 相关技术的理解和建议相关技术的理解和建议 错误 未定义书签 4 1 总体规划设计原则 错误 未定义书签 错误 未定义书签 4 2 容量规划思路 错误 未定义书签 错误 未定义书签 4 2 1 银行业数据中心案例综合对比 错误 未定义书签 错误 未定义书签 4 2 2 数据中心设备密度的确认 错误 未定义书签 错误 未定义书签 4 2 3 案例分析中的功率密度 错误 未定义书签 错误 未定义书签 4 2 4 IT 设备发展趋势分析 错误 未定义书签 错误 未定义书签 4 2 5 服务器设备单机柜容量 错误 未定义书签 错误 未定义书签 4 2 6 数据中心各类型设备用电量比例 错误 未定义书签 错误 未定义书签 4 2 7 数据中心总用电量规划 错误 未定义书签 错误 未定义书签 4 3 数据中心建筑规划设计思路 错误 未定义书签 错误 未定义书签 4 3 1 数据信息中心的定义 错误 未定义书签 错误 未定义书签 4 3 2 数据信息中心的安防组成 17 4 3 3 数据信息中心的分类 错误 未定义书签 错误 未定义书签 4 3 4 厦门数据中心平面规划定位建议 错误 未定义书签 错误 未定义书签 豪氏威马海边码头机房建设项目 技术方案书 Version 1 0施耐德长城工程 北京 有限公司 2 Last changed 3 18 2020 at5 07 37 上午 4 4 关于厦门银行数据信息中心的建筑方面的理解和建议 错误 未定义书签 错误 未定义书签 4 4 1 数据信息中心的建筑构成 错误 未定义书签 错误 未定义书签 4 4 2 数据中心平面规划 错误 未定义书签 错误 未定义书签 4 4 3 数据中心机房规划建议 错误 未定义书签 错误 未定义书签 4 5 供配电 柴油发电机和 UPS 系统 错误 未定义书签 错误 未定义书签 4 5 1 数据中心电源系统 错误 未定义书签 错误 未定义书签 4 5 2 数据中心高压系统常用主接线及配电网接线形式 错误 未定义书签 错误 未定义书签 4 5 3 厦门数据中心供配电定位建议 18 4 5 4 UPS系统供电方案 19 4 5 5 电气系统可靠性论证 错误 未定义书签 错误 未定义书签 4 6 冷源和精密空调系统 22 4 6 1 精密空调室外机组系统建议 22 4 6 1 数据中心空调系统定位建议 24 4 6 2 空调系统投资及运维比较表 29 4 6 3 制冷系统建议配置 30 B 制冷系统配置 30 C 系统节能考虑建议 30 D 系统运行控制建议 31 4 6 4 空气净化系统建议 31 4 7 节能设计理解与建议 31 4 7 1 数据中心节能技术建议 32 4 8 机房综合布线系统 36 4 9 消防的理解与建议 39 4 10 给排水系统理解建议 40 4 11 安防分区划分 40 4 11 1 监控系统理解与建议 42 4 11 2 数据中心运维环境问题分析 42 4 11 3 定制化软件 针对性功能解决方案 43 可视化机房资产运行管理 43 容量管理 44 5 咨询设计工作范围说明书咨询设计工作范围说明书 45 5 1 工作范围概述 45 5 2 规划咨询阶段工作内容说明 46 5 2 1 中标准备阶段 46 5 2 2 概念咨询阶段 47 5 2 3 初步设计阶段 50 5 2 4 施工图设计阶段 53 5 2 5 验收与修订阶段 54 6 6 咨询设计组织架构咨询设计组织架构 55 6 1 项目组织团队 55 豪氏威马海边码头机房建设项目 技术方案书 Version 1 0施耐德长城工程 北京 有限公司 3 Last changed 3 18 2020 at5 07 37 上午 6 2 项目组织架构 56 6 3 主要人员岗位职责 57 豪氏威马海边码头机房建设项目 技术方案书 Version 1 0施耐德长城工程 北京 有限公司 4 Last changed 3 18 2020 at5 07 37 上午 1 总论总论 1 1 项目背景项目背景 福建豪氏威马钢铁制品有限公司将在中国建设一个国内最坚固的码头 为 豪氏威马的设施提供快捷的海上船舶服务 同时也为所有豪氏威马设计和岸上 制造的设备上船时提供快速安装 调试测试的基础 豪氏威马新码头投入使用后 福建豪氏威马需要建设一个新机房 以便码 头区域与相关政府的监管 海关 检验检疫 边检和海事 提供日常的 IT 系统 与设备的应用与支持 同时这个机房也将作为现有福建豪氏威马主机房的备用 机房使用 已提供可持续的业务支持服务 为满足信息系统业务的连续性 降低 IT 运营成本 福建豪氏威马计划新建 立一个参照国家 B 级 国家标准 GB50174 2008 电子信息系统机房设计规范 的高安全 高可用 高稳定的绿色节能的企业级数据中心 为豪氏威马未来 20 年不断发展的业务提供 7 24 小时不间断支撑 本数据中心项目位于码头区域办公楼二楼 机房面积为 7 5 米 x 9 米 机 房区域有专门加固处理 机房梁下净高 3 米 1 2 项目总体需求分析项目总体需求分析 福建豪氏威马数据中心预计初期每个机柜会达到 8KW 的负荷 并且很快会 达到 30KW 而机房面积比较小 因此该机房属于高密度机房 作为一家跨国企 业 豪氏威马的业务发展非常迅速 同时要求该机房必须满足未来 20 年的业务 发展 因此在此项目设计的过程中 我们不仅严格参照国内 B 级机房的建设标 准 同时借鉴国际标准和国际上公认的衡量一个数据中心是否先进的标准 目 前国际公认的先进的数据中心是高可靠性性和高效能并重 而效能上一方面是能 耗低 如 PUE 指标 LEED 指标 另一方面是效率高数据中心未来的运行管理是实 时性和灵活性的 因此施耐德将以高可靠性 高效能为君 以项目环境 施耐德将以高可靠性 高效能为君 以项目环境 豪氏威马海边码头机房建设项目 技术方案书 Version 1 0施耐德长城工程 北京 有限公司 5 Last changed 3 18 2020 at5 07 37 上午 经济性为相经济性为相 以特有的快速权衡工具 参考设计工具为臣 为豪氏威以特有的快速权衡工具 参考设计工具为臣 为豪氏威 马提供一个绿色智能型数据中心马提供一个绿色智能型数据中心 1 3 机房建设范围机房建设范围 豪氏威马数据中心建设 首先是应该最大限度地满足应用系统安全安全高效运 行的基本需求 其次是满足标准化 工厂化 高密度 虚拟化 低能耗等未 来发展运行要求 因此数据中心的结构应该具有标准 灵活的架构 能随需调 整并可持续扩展 能为数据中心运营提供可靠 安全的保障 保证数据及业务 安全 本次提供的机房设计及建设范围包括本次提供的机房设计及建设范围包括 机房装修 供电 接地与防雷 应急计划 网络布线 空调系统 防火消防系统 机房环境监测系统 门禁系统 机房监控系统 豪氏威马海边码头机房建设项目 技术方案书 Version 1 0施耐德长城工程 北京 有限公司 6 Last changed 3 18 2020 at5 07 37 上午 1 4 数据中心设计数据中心设计及建设参考标准及建设参考标准 完全遵守现有国家标准 并广泛参考国际标准 最佳实践经验完全遵守现有国家标准 并广泛参考国际标准 最佳实践经验 国际标准 国际标准 美国通信行业协会标准 TIA 942 数据中心通信设施标准 美国电气和电子工程师协会标准 IEEE 1100 电子设备供电和接地操作规 美国采暖制冷与空调工程师协会标准 数据设备环境指南 2008 数据中心国家标准 数据中心国家标准 电子信息系统机房设计规范 GB50174 2008 防静电活动地板通用规范 SJ T10796 2001 电子计算机机房施工及验收规范 SJ T30003 93 建筑物电子信息系统防雷技术规范 GB50343 2004 建筑标准 建筑标准 建筑设计防火规范 GB50016 2006 高层民用建筑设计防火规范 GB50045 95 2005 年版 工业企业总平面设计规范 GB50187 93 城市工程管线综合规划规范 GB 50289 98 城市用地竖向规划规范 CJJ83 99 总图制图标准 GB T50103 2001 工业企业设计卫生标准 GBZ1 2002 建筑内部装修设计防火规范 GB50222 95 2001 年修订版 建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068 2001 豪氏威马海边码头机房建设项目 技术方案书 Version 1 0施耐德长城工程 北京 有限公司 7 Last changed 3 18 2020 at5 07 37 上午 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 2006 年版 建筑抗震设防分类标准 GB50223 2004 建筑抗震设计规范 GB50011 2001 建筑地基基础设计规范 GB50007 2002 建筑桩基技术规范 JGJ94 94 混凝土结构设计规范 GB50010 2002 砌体结构设计规范 GB50003 2001 钢筋焊接网混凝土结构技术规程 JGJ114 2003 J276 2003 采暖通风与空气调节设计规范 GB50019 2003 工业企业噪声控制设计规范 GBJ87 85 工业企业厂界噪声标准 GB12348 90 城市区域环境噪声标准 GB3096 93 大气污染物综合排放标准 GB16297 1996 声环境质量标准 GB3096 2008 工业金属管道设计规范 GB50316 2000 建筑给水排水设计规范 GB50015 2003 室外给水设计规范 GB50013 2006 室外排水设计规范 GB50014 2006 自动喷水灭火系统设计规范 GB50084 2005 建筑灭火器配置设计规范 GB50140 2005 供配电系统设计规范 GB50052 95 并联电容器装置设计规范 GB50227 2008 豪氏威马海边码头机房建设项目 技术方案书 Version 1 0施耐德长城工程 北京 有限公司 8 Last changed 3 18 2020 at5 07 37 上午 低压配电设计规范 GB50054 95 电力工程电缆设计规范 GB50217 2007 建筑照明设计标准 GB50034 2004 建筑物防雷设计规范 2000 年版 GB50057 94 民用建筑电气设计规范 JGJ16 2008 安全防范系统验收规则 GA 308 2001 豪氏威马海边码头机房建设项目 技术方案书 Version 1 0施耐德长城工程 北京 有限公司Page 9 of 44 2 数据中心基础设施设计的难点及设计原则数据中心基础设施设计的难点及设计原则 从上述的分析中 豪氏威马新的服务器机房虽然机房面积不大 但是建设 标准及规格较高 特别是针对数据中心的基础设施要求较高 而在数据中心基础 设施的规划与设计中 我们认为有以下难点及原则需要遵守 2 1 机房基础设施设计面临的普遍问题机房基础设施设计面临的普遍问题 机房基础设施是指支撑服务器 交换机等网络通讯设备能够正常工作的辅助 设施 包括 服务器机柜系统 UPS 供配电系统 机柜级别制冷系统 机房环境和安全监控系统 在设计数据中心机房基础设施的过程中 我们会面临如下几个大方向的问题 容量难于估计 不能准确估计初期和今后数年内的 IT 设备真实负载情况 从 而不能确定基础设施的容量和规模 如果一次性以较大规模投入基础设施将 会造成比较大的浪费 机柜功率密度难于估计 很难估计每个机柜的初期功率密度以及今后密度的 变化情况 这使得机柜级的制冷系统和供配电系统的设计非常困难 很难解决高密度 IT 设备以及 IT 设备快速更新带来的技术问题 本机房内的 PC 服务器机柜 刀片式服务器 全尺寸小型机等设备 功率密度将达到 8 30KW 机柜 传统的制冷解决方案已经不适合于这种中高密度机柜的制冷 要求 必须重新考虑和设计 另外 IT 设备更新换代快速 谁也不敢肯定今 后的 IT 设备的供配电 安装以及制冷的需求是否能得到满足 扩容或降容困难 机房投入运行后 随着业务的发展需要增加 IT 设备 基础 设施不能满足 IT 需求而要求扩容时 我们会发现基础设施的扩容或机房的改 造是非常麻烦的事情 工期很长 需要作出的调整很多 甚至要求现有 IT 系 统必须断电停止运行 因此 必须在设计阶段就要考虑今后机柜数量 供配 电功率 延时时间 配电回路数 总制冷能力 机柜制冷能力的扩容办法 另外 如果采用虚拟化技术 将会造成 IT 总功率降低 而局部机柜密度增加 也会对基础设施带来困惑 豪氏威马海边码头机房建设项目 技术方案书 Version 1 0施耐德长城工程 北京 有限公司Page 10 of 44 数据中心效率低 运行成本高 建设数据中心需要不少投资 而运行数据 中心也需要花费大量的金钱 随着能源价格的不断上升 电费的增长是一个 必须被考虑的因数 国家对二氧化碳排放的限制以及节能减排的企业责任的 要求 都导致我们必须仔细考虑数据中心的运行效率 关注 DCIE 和 PUE 值 而传统的一次性投入的基础设施设计模式将会造成很长一段时间内负载率都 比较低 低负载率将当然带来低效率和高运行成本 必须采用合理规划的模 式 维护困难 操作复杂 维修时间长 传统的基础设施设备均为非标准化设计 要求专业技术人员才能进行维护 因此 基于上述原因 为了解决机房内占据主导地位的机柜安装模式的 IT 负载的新的要求 机房基础设施的设计必须全面改进 以适应 IT 设备的变化 如果继续采用传统的设计方案 势必会带来很多问题 2 2 机房基础设施设计的基本原机房基础设施设计的基本原则则 经过分析 新的基础设施设计 技术上必须遵循下述的新的思路和基本设计 原则 提供机柜级别复合密度解决方案提供机柜级别复合密度解决方案 当今的 IT 负载的发展趋势是中高密度 机架式 但不排除初期或者一段时间内以低密度机柜为主 但是几年后 整个机房应该是低密度和中密度甚至高密度机柜的混合体 豪氏威马新 服务器机房的设计要求满足未来 20 年的业务发展 如果一开始就按照低 密度设计 今后出现的中高密度柜体就非常麻烦了 因此 机房设计要 保证兼容不同密度机柜内 IT 负载的正常工作 提供机柜级别的解决方案 解决从低密度到高密度负载下的配电 散热 走线 扩容 监控管理等 问题 物理环境适应性物理环境适应性 该方案应该充分考虑到机房的总供电功率 层高 承 重 室外机安装等因数 合理设计 充分适应机房物理结构现状 解决 现有和今后可能会面临的技术问题 既能保证低密度机柜的正常运行 也能保证中高密度机柜正常运行 灵活性和可扩容性灵活性和可扩容性 可根据今后负载的增加 方便的进行 UPS 输出功率 电池后备时间 配电回路 机柜 制冷容量的在线扩容 或者局部降容 特别是要满足中高功率密度机柜的制冷扩容要求 制冷系统的扩容是 比较难的 为此要求基础设施的设计为标准化 模块化 热插拔 冗余 系统 从而满足快速在线扩容的要求 总体经济性总体经济性 提出机房经济学机房经济学的概念 关注机房 PUEPUE 值值 需要考虑整 体寿命周期总成本 不能仅仅考虑购置成本 还必须考虑 20 年使用周期 豪氏威马海边码头机房建设项目 技术方案书 Version 1 0施耐德长城工程 北京 有限公司Page 11 of 44 中的运行 管理 维护和扩容的总体成本 传统的一次性投入的基础设 施设计模式将会造成很长一段时间内负载率都比较低 低负载率将当然 带来低效率和高运行成本 必须采用合理规划的模式 采用模块化结构 的可随时增长的系统来保证在任意时间段内负载率都保证在一个合理的 范围内 从而在满足一定的冗余性要求下提高数据中心运行效率 降低 运行成本 可用性可用性 要求达到至少 4 个 9 的不间断供电 配电和制冷的可用性 保 证每台 IT 设备都能得到安全的 稳定的 不间断的电源供应和散热能力 同时 计算机机房要求达到 A 级环境标准 保证温度 湿度 洁净度 噪音 电磁干扰与屏蔽要求 可管理性可管理性 要求对基础设施设备 UPS 电池 配电柜 空调等 环境 温度湿度 噪音 露点 风速 烟感 洁净度等环境参数 视频等 安全因数实现网络集中监控管理报警功能 同时 为提高数据中心的管 理级别 还要求具有数据中心运行管理系统 包括资产和容量管理功能 包括数据中心的总体布局 每个机柜内的 IT 设备数量型号 今后可增加 的机柜位置 每个机柜内配电容量 制冷容量 U 空间容量等进行管理 方便今后 IT 设备的扩容 降低人为故障 可维护性可维护性 用户最好能自我维护 能够提供预报警功能 在电池寿命 配电回路过载 温度湿度过高 三相负载不平衡等潜在危险降临之前发 出报警提示 提醒用户尽快整改 避免断电 过温停机等更大事故发生 提供快速维护响应能力 2 3 豪氏威马服务器机房核心设计参数豪氏威马服务器机房核心设计参数 根据本机房的现实物理环境情况 以及预计的远期 IT 负载的要求 结合施 耐德关于数据中心基础设施的研究白皮书和解决方案 提出如下总体设计核心参 数 1 数据中心额定容量数据中心额定容量 300KW300KW 豪氏威马服务器机房初期安装 3 个网络机柜 5KW 个 3 个服务器机柜 8KW 个 初期功率 39KW 中期负载功 率 120KW 10KW 网络柜 30KW 服务器机柜 远期新增 4 个服务器机柜 远期功率 240KW 考虑到基础设施负载率最好不超过 80 因此需要搭建 最大额定容量为 300KW 的基础设施框架 在远期 240KW IT 负载时负债 率为 80 保持合理的可用性和冗余度 2 数据中心能源使用效率数据中心能源使用效率 PUE 1 6PUE 1 6 负载率为 负载率为 50 50 时 时 为了降低对大楼 总配电功率的要求 降低数据中心耗电量 降低运行成本 实现绿色环 保节能的设计目的 必须要求达到上述 PUE 战略设计目标 每年可节省 的运行成本在 120KW 负载时相比传统方法节省 76 万人民币 3 市电断电后延时运行时间市电断电后延时运行时间 UPSUPS 系统系统 3030 分钟 制冷系统分钟 制冷系统 3030 分钟分钟 这是中 豪氏威马海边码头机房建设项目 技术方案书 Version 1 0施耐德长城工程 北京 有限公司Page 12 of 44 小型数据中心一个非常重要的设计参数 数据中心的延时运行 必须同 步考虑 UPS 延时和空调制冷延时 只考虑 UPS 延时是绝对错误的 制冷 延时由冷冻水系统实现 但是不容易实现 30 分钟以上的延时 需要较 重的冷冻水存储罐 如果要保证空调延时 1 小时以上 必须配置两路 市电输入 如果无法满足的话 不宜做更长时间的 UPS 电池延时设计 无谓浪费电池和空间 4 机柜密度 机柜密度 高密度机柜平均功率密度高密度机柜平均功率密度 30KW 30KW 机柜 机柜 机柜的功率密度与机 房布局 制冷系统的设计密切相关 5 新服务器机房空间和管道设计 本机房净高新服务器机房空间和管道设计 本机房净高 3 3 米 米 为提高线缆的可用性 方便今后线缆的扩容和维护管理 首先决定电源线和数据线全部上走线 采用机柜顶部卡装的走线槽 局部吊线架的走线模式 数据线和电源 线桥架平行布局 以节省空间高度 线缆走线槽和吊线架位于机柜正上 方 灯盘位于热通道和冷通道上方 其他管道如监控 空调管道也合理 布局 不发生干涉 机柜顶部卡装的走线槽高度为 18cm 电源线和数据 线走线槽平行布局 由于机房净高只有 3 米 因此我们建议顶部不做吊 顶 直接刷黑色防尘漆 本机房采用水平送风空调 机房可采用不做高 架地板方式 如果需要做高架地板建议为 200mm 主要走空调管道 200cm 80cm 数据 线槽 电源 线槽 机柜 灯盘 数据 线槽 电源 线槽 20cm 20cm 豪氏威马海边码头机房建设项目 技术方案书 Version 1 0施耐德长城工程 北京 有限公司Page 13 of 44 3 豪氏威马新服务器机房建设及设计方案豪氏威马新服务器机房建设及设计方案 3 1 3 1 机房平面规划设计机房平面规划设计 目前码头提供的区域面积为 7 5m X 9m 考虑到便于 IT 人员的管理以及机 房内部设备的实际布置需要 我们建议将该区域分为办公区和服务器机房区 机 房分区图如下 办 公区与 服务器 机房区 之间采 用 10mm 的实体墙隔断 并且采用钢制防火门连通 实体墙内侧安装消音隔热棉 主要是考虑到服务器机房区为高密度机房 未来运行时噪音较大 不建议用玻璃 隔断 豪氏威马海边码头机房建设项目 技术方案书 Version 1 0施耐德长城工程 北京 有限公司Page 14 of 44 机房未来的规划图建议如下 机房未来的规划图建议如下 效果图效果图 豪氏威马海边码头机房建设项目 技术方案书 Version 1 0施耐德长城工程 北京 有限公司Page 15 of 44 未来的扩展图未来的扩展图 3 2 3 2 机房装修机房装修 3 2 1 机房环境设计目标参数机房环境设计目标参数 温度 23 2 夏季 20 2 冬季 相对湿度 55 10 温度变化率小于5 时 不结露 尘埃 国家标准A 级 粒径 0 5 m 个数 18000 dm3 照度 500LX 应急照明 10LX 3 2 2 装修各子系统设计及材料选择装修各子系统设计及材料选择 1 1 架空地板部分 可不采用 架空地板部分 可不采用 本次设计建议选用施耐德 Uniflair 30KAL 硫酸钙抗静电活动地板 其几 何尺寸为 600mm 600mm 32mm 30KAL 采用厚度为 32 毫米的高密度硫酸钙矿物质材料地板 1500 kg m3 并用高强度纤维粘合 具备非凡承重能力 结构中无任何木质材料 底层粘贴了 0 05 毫米厚的铝箔 面层为 0 9 毫米厚的硬塑胶板 HPL 地板边层用 0 45 毫米厚的黑色胶板贴面 可隔断火焰 不开裂 无 PVC 豪氏威马海边码头机房建设项目 技术方案书 Version 1 0施耐德长城工程 北京 有限公司Page 16 of 44 建议活动地板设计高度为 0 20 米 活动地板安装过程中 地板与墙面交界 处 需精确切割下料 切割边需封胶处理后安装 地板安装后 用彩钢板厂家踢 脚板压边装饰 抗静电地板安装时 同时安装静电泄漏系统 铺设静电泄漏地网 通过静电泄漏干线和机房安全保护地的接地端子封在一起 将静电泄漏掉 本项 目高架地板下不需要做隔热保温处理 2 2 装饰墙柱面部分 装饰墙柱面部分 机房区域墙面采用单面彩钢板 彩钢板有以下特点 豪氏威马海边码头机房建设项目 技术方案书 Version 1 0施耐德长城工程 北京 有限公司Page 17 of 44 结构 里外两层所构成 表面钢板 内衬材料为石膏板 再辅以天轨 地轨 龙骨 五金配件等组成 优点 防火阻燃 抗震 遮音 抗静电 断热 环保 墙板 中间层中 空 可轻松进行配线 配管工程 墙体采取工场剪裁 现场安装等先进施工 方法 不用二次装修 尽力抑制对环境的损害 美观实用 便于保养和修理 隔音性能 隔声效果可达到 RW 29 30 dB 防火性能 耐火等级为 A 级 3 3 金属门窗部分 金属门窗部分 原服务器机房窗户进行封堵 机房区与办公区采用甲级单开防火门 考 虑到搬运设备的方便性 防火门的宽度最少为 900mm 5 5 其他子系统设计 其他子系统设计 防火 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 有木质隐蔽部分均刷防火漆作防火处理 隔热 保温 采用在机房区域内房间的楼面铺设带防水防火的隔热材料 来提高楼面的隔热功能 3 3 3 3 供电 接地 防雷系统供电 接地 防雷系统 3 3 1 福建豪氏威马服务器机房市电输入供电容福建豪氏威马服务器机房市电输入供电容量设计建议量设计建议 通过施耐德的权衡工具计算 本机房在远期功率 240KW 的负载下 机房 PUE 值可达到 1 5 左右 因此建议机房总的输入容量在 400KVA 按照国家 B 级机房的建设标准 机房的输入必须采用两路市电输入 因 此输入建议采用 1 路市电和一路柴油发电机方式供电 通过一个 630A 的 ATS 进行切换 机房内部配置一个 ATS 切换柜 主要给 UPS 冷冻水机组 照明等供 电 室内空调及冷冻水泵由 UPS 提供电源保护 豪氏威马海边码头机房建设项目 技术方案书 Version 1 0施耐德长城工程 北京 有限公司Page 18 of 44 按照目前设计 我们建议配置 1 套 400KVA 的柴油发电机 3 3 2 UPS 系统供电方案系统供电方案 1 模块化 N 1 供电方案 为保证机房 UPS 供电系统的可靠性 方便 未来的扩容 同时避免初期投资成本过大 按 照国家 B 级机房对 UPS 系统 N 1 配置的要求 我们建议采用一套模块化可扩展的 同时集成 了输入输出配电的一体化 UPS 系统为豪氏威马 服务器机房提供不间断的电源供应 豪氏威马服务器机房初期的负载功率为 40KW 左右 我们推荐采用 1 套 APC SymmetryPX 160KVA 模块化 UPS 初期配置 4 个 16KW 功率模 块 按现有负载形成 3 1 的冗余 未来通过增 加功率模块最大可扩展到 144KW N 1 同时内部 配置了 9 组可在线热插拔的模块化电池 该套 系统同时包含 1 UPS 输入输出及维修旁路开关 豪氏威马海边码头机房建设项目 技术方案书 Version 1 0施耐德长城工程 北京 有限公司Page 19 of 44 2 模块化 UPS 系统 3 模块化电池系统 4 智能 UPS 输出配电系统 5 集中的监控管理系统 UPS 内部配置的模块电池在现有负载下 可满足 30 分钟左右的续航时间 2 2 供配电集成一体化的 供配电集成一体化的 UPSUPS 系统系统图系统系统图 3 3 机房机柜系统配电机房机柜系统配电 豪氏威马海边码头机房建设项目 技术方案书 Version 1 0施耐德长城工程 北京 有限公司Page 20 of 44 每个服务器机柜配置两条 22KW 的垂直安装机柜专用 PDU 每个 PDU 提供 12 个 C19 6 个 C13 插座 网络机柜配置 1 条 11KW 的垂直安装 PDU 可提供 36 个 C13 和 6 个 C19 插座 完全可以满足未来机房的扩展需求 PDU 输入采用 IEC309 的工 业连接器与 UPS 输出配电系统自带模块化配电模块相连 3 3 3 防雷接地保护系统设计防雷接地保护系统设计 1 1 防雷系统 防雷系统 本设计防雷装置分为三级 在市电电源进线处 ATS柜 安装B 级电源防雷 60KA 和UPS输出配电系统电源进线处安装C 级电源防雷 40KA 对重要设 备服务器机柜末端设置 D 级防雷 20KA 2 2 接地系统 接地系统 本设计具有如下几种接地系统 交流保护接地系统 场地静电防护接地系统 计算机直流工作地线接地系统 交流工作地线接地系统 即380V 220V 供电体制中的中性线N 含在各配电线路 中 1 单点接地的联合接地极和总等电位接地平台 本工程所在的建筑物 其混凝土基础中的钢筋网结构已构成了低接地电阻 远远低于1 欧姆 的良好的单点接地极 本接地极应与设在大楼总配电室内的 豪氏威马海边码头机房建设项目 技术方案书 Version 1 0施耐德长城工程 北京 有限公司Page 21 of 44 总等电位接地排 和自备变压器低压侧的中点 N 具有良好的电气连接 本建筑物内的各种配电柜中的N PE 接地排均接自总等电位接地排 因而从各级 配电柜引出的各种电源线缆中的N PE 均处于同一电位 本工程中所有电源线缆 中的N PE 接地线毫无例外地都由此处引出 专用的直流工作地线由专设的一根 电栏引出 2 本工程几种接地线引入 A 引入场地的一根电源电缆为三相五线制 电缆中具有交流工作地线 N 和交流保护地线 PE 各一根 而引入动力配电柜电缆中的PE 线 作为场地强 电负荷系统的交流保护接地线 三根电缆中的N 线为单相负荷系统中的交流功率 工作地线 相线 N 线构成单相供电回路 B 单引一根接地电缆 建议为ZRYJV 50 接至机房活动地板下的逻辑接地网 络 作为场地计算机系统的专用直流接地线 3 各接地系统的保护对象 A 强电 弱电两系统的交流保护地线分别接至弱电负荷和强电负荷的机电 设备的绝缘外壳 各系统的布线桥架 金属线管 电源插座的PE 极 各接地点 与就近的配电柜中的PE 相接 B 静电泄放和电磁屏蔽地线接至活动地板支架 每3 块地板的支架接成静 电泄放接地网络 吊顶 轻质隔墙 护墙层中的金属龙骨及金属面板 踢脚板 以及门 窗的金属框 机房中各专业的金属物 形成全方位的静电防护和电磁 屏蔽系统 C 单独引入的直流接地线 直接接至机房场地活动地板下的逻辑地线网格 沿地坪以绝缘支架为支撑 用30 3mm2 的扁铜排 沿IT 架周围连接成接地网 格 场地上的所有IT 设备的零参数接地端 均在就近处以编织导线与活动地 板下的接地网格相接 以确保场地上所有IT 设备均工作同一电位上 接地网与 直流工作地线的引入线之间 串接连接端 当系统浮空运行时或测试直流接地电 阻时 可将接地线在此断开 3 3 静电防护 静电防护 活动地板隔块用金属编织带跨接成网络格式的静电接地网络 并与静电泄放 接地线接通 豪氏威马海边码头机房建设项目 技术方案书 Version 1 0施耐德长城工程 北京 有限公司Page 22 of 44 吊顶 龙骨板 轻质隔墙和护墙层的龙骨 门窗的金属框均以金属导线接通 并与静电泄放接地线接通 3 4 3 4 冷源和精密空调系统冷源和精密空调系统 3 4 1 精密空调室外机组系统建议精密空调室外机组系统建议 在数据中心空调系统中主要分为风冷直接蒸发式空调系统 水冷直接蒸发 式空调系统 冷冻水空调系统 双冷源空调系统等空调系统 首先 从精密空调系统总投资的比较可以看到 双冷源系统 具有风冷和冷 冻水系统双重特点 投资成本最高 但是系统的运行最稳定 维修和维护量最大 自然冷却冷水主机加冷冻水机组和普通风冷冷水主机加冷冻水机组投资成本 相当 比双冷源系统要小很多 自然冷却冷水机组在不同的安装条件可以达到不 同的节能效果 所以在合适的安装地点推荐使用自然冷却冷水机组 风冷直接蒸 发式机组和水冷直接蒸发式机组的系统总投资最小 风冷机组适用于全国范围内 其灵活性最高 而水冷机组更适用于南方地区 建议采用以下两种方案 第一种方案采用风冷型一体式冷冻水机组 冷冻 水型机房空调机组方案 第二种方案采用风冷型机房空调机组的方案 建议的两种制冷解决方案比较如下 序 号 特 点 风冷型一体式冷冻水机 组 冷冻水型机房空调机 组方案 风冷型机房空调机组方 案 1 对场地的要求 对 管路长度和高度差 的要求 对管路的长度和高度差无特 殊要求 对管路长度和高度差有较高 的要求 要求室外机高于室内机 的高度差不大于 20 米 不低于 5 米 2 室外机安装场 地的要求 风冷型一体式冷冻水机组可 安装在楼顶 占地面积更小 对 楼顶承重有要求 楼顶承重大 500kg m2 风冷型机房空调的室外机可 安装在楼顶 占地面积更大 对楼顶承重要求低 现有楼 顶不需考虑承重问题 3 机房要求空调 机组的运行费用更 低 空调的总体拥 有总成本 TCO 更低 数据中心的 PUE 值 更低 数据中心更 绿色 制冷效率更高 运行费用低 比风冷型机房空调机组运行 费用节约 25 以上 数据中心 PUE 值降低约 0 3 制冷效率差 运行费用高 比冷冻水型机房空调机组运 行费用增加 25 以上 数据中心 PUE 值增加约 0 3 豪氏威马海边码头机房建设项目 技术方案书 Version 1 0施耐德长城工程 北京 有限公司Page 23 of 44 4 数据中心是否 适用高密度机柜的 应用 适合于高密度机柜制冷的应 用 采用冷冻水机房空调机组更 适用于高密度机柜制冷的应用 空调机组可控制送风温度 不适合于高密度机柜制冷的 应用 采用风冷型机房空调机组 不适用于高密度机柜的应用 空 调机组不能控制送风温度 仅控 制空调回风温度 5 数据中心的制 冷是否可实现指定 时间段市电停电的 不间断制冷 可实现市电停电到油机启动 时间段的机房不间断制冷 只需用 UPS 电源提供冷冻水泵和 机房空调送风机电源 并在冷冻 水系统设制指定时间的储冷罐 制冷系统可实现不间断制冷 不能实现市电停电到油机启 动时间段的机房不间断制冷 由于风冷型机房空调的压缩 机功率大 启动电流大 不能实 现 UPS 电源来运行空调机组 不 能实现不间断制冷 6 绿色数据中心 的发展趋势和运行 成本 数据中心采用冷冻水制冷解 决方案符合于绿色数据中心制冷 解决的发展趋势 同时数据中心 运行电费是数据中心的主要运行 成本 只有更多的降低运行费用 机房才能更好的发展 采用风冷型机房空调机组的 数据中心的效率较低 越来越多 的数据中心为提高数据中心效率 在数据中心不在采用风冷型的机 房空调机组作为制冷解决方案 7 运行维护 管 理的方便性 冷冻水系统的运行维护 管 理较为方便 风冷型机房空调的制冷系统 的运行维护 管理非常方便 豪氏威马新建服务器机房采用高密度设计 同时机房面积较小 以及考虑到 空调的延时考虑 我们建议采用风冷型一体式冷冻水机组 冷冻水型机房空调 机组方案 采用该方案需考虑室外主机的安装位置 楼板承重问题 如果维护管 理人员熟悉了该系统 冷冻水系统的维护管理也比较方便 3 4 2 空调空调系统送风方式设计参考系统送风方式设计参考 本项目中单个机柜密度会 达到 30KW 同时机房面积不足 50 平米 属于高密度机房 目 前业界针对高密度的设计有如 下几种方案 1 机柜气流遏制 系统 RACS 针对单个或一 排机柜的冷热 通道进行密闭 的方式来解决 豪氏威马海边码头机房建设项目 技术方案书 Version 1 0施耐德长城工程 北京 有限公司Page 24 of 44 高密度机柜的散热 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2 热通道遏制系统 HACS 通过对热通道进行密闭 来解决服务 器机柜的高密度散热需求 豪氏威马海边码头机房建设项目 技术方案书 Version 1 0施耐德长城工程 北京 有限公司Page 25 of 44 3 冷通道遏制系统 CACS 通过对冷通道进行密闭 来解决服务器 机柜的高密度散热需求 4 高密度制冷方案对比 序号特 点 RACSCACSHACS 豪氏威马海边码头机房建设项目 技术方案书 Version 1 0施耐德长城工程 北京 有限公司Page 26 of 44 1 高密度机柜制 冷 满足 1 60KW 机柜 的散热要求 满足 1 60KW 机柜的散 热要求 满足 1 60KW 机柜的散 热要求 2 是否可设 定机房环境温 度 24 度 可以不行 可以 3 非机架式安装 设备可接受温 度 没有影响有影响 没有影响 4 是否方便采用 房间级制冷架 构 不行可以 不行 5 对机房面积的 要求 最小大 大 6 是否适合 新建数据中心 适合不适合 适合 豪氏威马新建服务器机房 面积较小 同时 UPS 及电池需全部安装在该 机房 同时考虑到未来的扩展 因此我们建议采用行级的机柜气流遏制系统 来解决新机房的散热需求 3 4 3 机房制冷解决方案设计机房制冷解决方案设计 在机房建设初期 6 个机柜 功率总计 39KW 采用 5 台 APC InRowRC 水 平送风空调 单台制冷量 18kw 可形成 3 2 的制冷冗余 当负载由 8kw 扩展 到 30kw 总功率达到 120kw 时 可在机柜后部增加机柜气流遏制系统 空调 的制冷量可提升到 30kw 制冷系统形成 4 1 的冗余配置 初期气流示意图 豪氏威马海边码头机房建设项目 技术方案书 Version 1 0施耐德长城工程 北京 有限公司Page 27 of 44 扩展到 120KW 后的气流 速度及温度 CFD 模拟图 豪氏威马海边码头机房建设项目 技术方案书 Version 1 0施耐德长城工程 北京 有限公司Page 28 of 44 系统初期配置 5 台 IRRC 空调 最终可增加到 9 台 制冷系统同时配置 2 套 风冷型冷冻水机组 1 1 冗余 初期配置功率 2 台 60KW 未来随负载的增加来增 加 一套储水罐 供水温度 7 度 回水温度 12 度 为保证系统的可用性 在冷 冻水机组 水泵 管道 室内机上做冗余设计处理 为保证水系统管路的可用性 管道系统设计成环形同程供水 用阀门隔离 豪氏威马海边码头机房建设项目 技术方案书 Version 1 0施耐德长城工程 北京 有限公司Page 29 of 44 为实现制冷延时 配置蓄水罐 体积计算如下 按远期 240KW 的制冷系统 水流量要求为 10L 秒 30 分钟要求水量 10 30 60 18m3 设定冷冻水机组出水温度 7 度 循环一圈水温上升到 12 度 再循环一圈 水温上升到 17 度 我们认为循环两圈后 17 度的水温将不能保证很 好保证机房热交换了 因此 18 2 9m3 水即可 决定设计 2 个 5m3 水罐 可满足 中期 1 小时的空调制冷后备需求 远期半小时 为保证今后的扩容 初期配置一个冷冻水分配单元 CDU 最大可分配到 12 台 IRRC 空调 豪氏威马海边码头机房建设项目 技术方案书 Version 1 0施耐德长城工程 北京 有限公司Page 30 of 44 3 5 3 5 机房综合布线系统机房综合布线系统 本综合布线系统采用星形拓扑结构 系统采用六类非屏蔽 万兆光纤系统 机房信息点建议配置参考如下 每个网络柜配置12 个六类信息点和6个光纤信息点 网络柜至服务器机柜为水平工作区 每个服务器机柜配置24个六类信息点 其他特殊配置按照用户IT组网要求进行调整 3 6 3 6 消防系统消防系统 3 7 3 7 机房运营管理系统机房运营管理系统 3 7 1 机房动力及环境监控系统主要监控内容机房动力及环境监控系统主要监控内容 1 机房物理环境监控 对机房内所有机柜进行温湿度监控 并对重要区 域提供漏水监测 烟雾监测以及视频监控 监控内容 机房的所有机柜 根据密度高低 每个机柜安装一个温度传感器或多个温度 探头 监测进气口温度 每个冷通道放置温湿度传感器AP9335TH 重点区域比如 空调下方或地板下方遍布漏水绳 进行漏水监测 烟雾传感器放置在机房中 监 测烟雾状况 视频监测 机房中每个机柜通道安装摄像头进行视频监测 建议安装2个摄 像头 实现方式 温湿度传感器 烟雾传感器 漏水检测传感器通过普通网线连接至环境监控 主机 传感器到主机的连接线最远为30 5米远 摄像头通过USB方式连接至环境 主机 通过USB延长线最远可达25米 环境监控主机通过网络TCP IP由集中管理 系统系统实现管理 实现功能 实时监测机房机柜及重要区域物理环境包括 温度和湿度值 漏水和烟雾状 况 以及人员活动状况并通过手机短信 邮件等多种方式进行故障通知 豪氏威马海边码头机房建设项目 技术方案书 Version 1 0施耐德长城工程 北京 有限公司Page 31 of 44 2 机房精密空调监控 监控内容 对空调工作状况进行实时监测 实现方式 需要精密空调设备提供智能网络接口及SNMP通讯协议 或可支持Modbus TCP 将精密空调接入TCP IP网络 由集中管理系统通过网络实现对精密空调的 实时监测 对于当前仅具备Modbus 485端口的精密空调设备 施奈德提供转换网 关 将Modbus 485协议转换为Modbus TCP 从而接入网络 集成到中央管理平台 实现功能 实时监视精密空调压缩机 风机 水泵 加热器 加湿器 去湿器 滤网 回风温度和湿度等的运行状态与参数 3 UPS监控 监控内容 设计对机房内UPS电源的各部件工作状态 运行参数等进行实时监测 实现方式 需UPS提供智能网络通讯接口 并提供SNMP接口协议或可支持Modbus TCP 通过TCP IP网络 由集中管理系统实时监测 对于当前仅具备Modbus 485端口的 UPS 可选配UPS厂商的网络SNMP卡 或应用施奈德提供的转换网关 将Modbus 485协议转换为Modbus TCP 从而接入网络 集成到中央管理平台 实现功能 实时监视UPS输入 输出状况 负载 电池状况 是否需要更换电池等 能 监测到的具体内容由厂家的协议决定 不同品牌 型号的UPS所监控到的内容不 同 4 发电机监控 监控内容 设计对发电机设备工作状态 运行参数等进行实时监测 实现方式 需配电设备提供智能网络通讯接口 并提供