数据中心建设整体方案

1 数据中心建设整体方案数据中心建设整体方案 二 XX 四年六月 2 第一章第一章 概述概述 1 11 1 项目概述项目概述 为适应 XX 集团各项事业快速发展的需求 现对 XX 中心数据机房进行统筹规划 本工程在 XX 中心七楼核心机房内部建设 1 个新的机房 作为 XX 集团的核心数据机 房 综合软件控制平台 为信息系统运行提供必要的软件环境和信息支持 数据机房建 设包含机房装饰系统 供配电系统 空调及新风系统 机房消防系统 防雷接地系统 综合布线及 KVM 系统 动力环境监控系统 数据机房是整个集团数据与资讯系统的存储存放地 对温度 湿度 空气洁净度等 环境参数以及供电质量 防雷接地 环境监控等都有严格的要求 必须严格按照国家有 关电子计算机场地通用要求和电子计算机机房的要求进行设计和建设 建设一整套完善 的机房环境 包括电力供应 温湿度环境 通信线路以及照明 消防等 为 XX 集团系统 提供一个安全 可靠的数据集中和信息交换平台 进一步提高办公效率 提升 XX 集团整 体形象 1 21 2 设计依据设计依据 本项目系统实施所涉及的技术标准和规范 产品标准和规范 工程标准和规范 验 收标准和规范等必须符合国际 国家和省有关条例及规范 电子计算机房设计规范 GB 50174 2008 电子计算机场地通用规范 GB T 2887 2011 智能建筑设计标准 GB T 50314 2006 民用建筑工程室内环境污染控制规范 GB50325 2010 民用建筑电气设计规范 JGJ16 2008 建筑设计防火规范 GB50016 2006 火灾自动报警系统设计规范 GB 50116 2013 大楼通信综合布线系统 YD T 926 1 2009 建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范 GB 50312 2007 3 视频安防监控系统技术要求 GB T367 2001 安全防范工程技术规范 GB50348 2004 电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范 GB 50168 2006 计算机场地通用规范 GB2887 2011 采暖通风与空气调节设计规范 GB 50019 2003 通风与空调工程施工质量验收规范 GB50243 2002 低压配电设计规范 GB50054 2011 施工现场临时用电安全技术规范 JGJ46 2005 1 31 3 设计原则设计原则 数据机房是计算机系统设备数据运营的基础设施 必须满足当前各项需求应用 又 要面向未来快速增长的发展需求 设计时应遵循以下原则 安全可靠性 安全可靠性 为保证各项业务应用 对数据机房布局 设备选型 日常维护等各个 方面进行设计和建设 关键设备采用硬件备份 冗余等可靠性技术 采用相关软件技术 提供较强的管理机制 控制手段和事故监控与安全保密等技术措施提高数据机房的安全 可靠性 灵活扩展性 灵活扩展性 数据机房必须具有良好的灵活性与可扩展性 能够根据今后业务不断 深入发展的需要 扩大设备容量和提高用户数量和质量的功能 具备支持多种网络传输 多种物理接口的能力 提供技术升级 设备更新的灵活性 标准性 标准性 在数据机房系统结构设计 基于国际标准和国家颁布的有关标准 包括各 种建筑 机房设计标准 电力电气保障标准以及计算机局域网 广域网标准 坚持统一 规范的原则 从而为未来的业务发展 设备增容奠定基础 先进性 先进性 采用先进成熟的技术和设备 满足当前的需求 兼顾未来的业务需求 尽 可能采用最先进的技术 设备和材料 以适应高速的数据传输需要 使整个系统在一段 时期内保持技术的先进性 并具有良好的发展潜力 以适应未来信息产业业务的发展和 技术升级的需要 可管理性可管理性 数据机房建设工程具有一定复杂性 随着业务的不断发展 管理的任务 必定会日益繁重 所以在数据机房的设计中 必须建立一套全面 完善的机房管理和监 4 控系统 所选用的设备应具有智能化 可管理的功能 同时采用先进的管理监控系统设 备及软件 实现先进的集中管理监控 实时监控 监测整个电脑机房的运行状况 实时 灯光 语音报警 实时事件记录 这样可以迅速确定故障 提高的运行性能 可靠性 简化机房管理人员的维护工作 从而为其数据机房安全 可靠的运行提供最有力的保障 1 41 4 数据机房各功能组成数据机房各功能组成 数据机房建设布局的基本要求是 合理设置机柜 需考虑提供适当的维修空间 人员及货物运输的信道 严密的人员进出保安措施 可靠的防火警报及灭火设施 采用精密空调装置以确保恒温恒湿的环境 各种管道的合理布局 根据上述要求和数据机房的实际环境 机房规划如下所述 1 按上述需求 场地空间安排如附件所示 其中各室面积为 序号序号功能间功能间面积约 面积约 m2 备注备注 1数据机房106 2操作间51 3气瓶间9 合计166 5 2 规划区域如下图 6 第二章第二章 机房装修设计机房装修设计 2 12 1 机房平面规划机房平面规划 1 1 数据机房平面规划数据机房平面规划 根据相关机房建设规范及现有的场地情况 机房平面规划如下 1 新建数据机房 设备间 面积约 106 平米 2 数据机房可安装 28 个机柜 2 个配电柜 1 个模块化 UPS 柜 2 个电池架 3 台 数码涡旋精密空调 机柜采用按列摆放方式 可摆放 4 列 列间距略大于机柜 深度 便于机柜拆装 3 空调安装在机柜侧边靠墙处 采用高端精密制冷设备 并采用封闭冷通道下送 风冷却 机柜的摆放结合气流组织的方向 从而使气流流通顺畅 实现密封通 道内空气循环对流 4 采用机架式设备采用前进风后出风的方式 空气从前至后进行水平流动 左右 和上下没有气流流动 因此要求机柜为前后网孔门 前门提供冷空气 后门出 热空气 传统的玻璃门机柜以及顶部安装散热风扇都会严重影响机柜内设备的 散热 因为气流没法从前至后水平流动 而只能上下流动 5 采用上走线方式 在机柜上面安装专用机柜顶部走线槽 所有线缆匀从上走线 走线槽架分信号线缆走线桥架和电力电缆走线桥架 信号线缆和电力电缆分开 走线 这样方便线缆的布放及维护 同时也降低消防系统的造价 列间采用走 线架 7 2 2 机房装修工艺机房装修工艺 1 拆除机房建设区域内原有外立面墙向内移动 60CM 和水消防系统管道并做好封堵 工作 拆除原有大楼空调风管并做好封堵工作 2 机房内采用微孔金属天花吊顶装饰 机房墙面用彩钢板装饰 机房隔墙采用彩 钢板隔墙 数据机房地面铺设架空地板 3 机房安装若干电源插座供备用 机房内设置一般照明 应急照明 机房照明灯 具采用吸顶式灯盘 灯盘选用铝合金格栅 反射弧罩 无眩光灯盘 使整个机 房的照明度得到均匀的分布 且达到机房光照度 500lx 的标准 中间采用吸顶 灯盘 应急 断电时自动点亮应急 自动充电 过充过放保护 免维护 Ni Cd 电池 应急时间不低于 60 分钟 当市电断电后提供照明 照度不低于 300lx 2 22 2 装修设计装修设计 2 2 12 2 1 天花工程天花工程 数据机房 室外机房不吊顶 刷防尘漆并贴 10cm 厚的保湿棉 操作间采用原有天花 吊顶 在拆除机房的天花里需保护好操作间处的天花吊顶 净空净空 数据机房 室外机房 操作间层高 4000mm 梁下高度为 3700 操作间天花吊顶高度 稍低于梁底 天花吊顶离地约 3650mm 高 静电地板高度为 500mm 8 2 2 22 2 2 地面装修地面装修 数据机房各功能室地面工程设计包括 数据机房安装架空地板 地面找平后刷防静电地板漆 2 2 32 2 3 墙面装饰墙面装饰 数据机房 设备间 内墙身及柱子表面全部采用上下轻钢龙骨结构 墙面由骨架和 面层组成 骨架采用 75mm 50mm 龙骨 面层为金属墙板彩钢板 面层为 0 6mm 烤漆钢板 内衬 12mm 防火石膏板 表面安装厚度为 50mm 的彩钢板装饰 彩钢板为拼接式安装 彩 钢板接缝采用现代流派 变工艺接缝为装饰线条 大大提高了机房的美观和活力 彩钢 板中间复合有阻燃保温材料 起保温作用 耐火性能与隔热性能好 外部采用的彩色金 属板为不燃材料 整体坚固 隔声性能好 轻钢龙骨架与彩钢板采用多股铜芯线进行多 点接地设计 可以有效的防静电和抗电磁干扰 起到非屏蔽作用 同时彩钢板又是一种 真正绿色的环保板材 安全健康 经久耐用 不变形 不剥落 强度高 且具有耐气候 耐腐蚀 耐衰变 不褪色 易清洗 易保养 耐冲击等优质特点 符合国标耐燃一级防 火标准 钢板墙面 包墙柱的地脚处采用铝塑板踢脚线装饰 2 2 42 2 4 隔断工程隔断工程 数据机房与操作间处采用轻钢龙骨彩钢板双面隔墙 机房与其它地方的隔墙均采用 砖墙隔墙 分隔出数据机房 操作间等各功能房 2 2 52 2 5 门窗工程门窗工程 为了保证机房区域的防水 防虫鼠的作用 这个区域不设窗户 在安装彩钢板之前 对原有窗户进行清洁 固定 缝隙采用防水胶做密封处理 根据各房间的功能用途 并结合消防安全方面考虑 对各区域门设计如下 1 数据机房采用 5 扇防火门 如机房规划图 数据机房并使用门禁系统 2 操作间采用普原有木门 增加门禁系统 9 2 2 62 2 6 机房承重机房承重 根据现有设备实际情况及厂定参数 各种主要设备的重量如下表 IDC 机房机架 服务器重量表 IDC 机房机架 服务器重量 名 称尺寸 mm 重量 KG 每架安装数量总重备注 机架 2000 x600 x1100168168 含隔板重量 1U 服务器 1U1812216 约占 90 95 2U 服务器 2U309270 4U 服务器 4U407280 约占 5 10 7U 服务器 7U455225 刀片服务器 7U1105550 根据上表 可以合理简化并按照以下模型进行计算 1 机架重量 包含隔板 168KG 2 根据满装服务器机柜参数表 每个机柜的重量 280KG 取最大值 不含刀片式 服务器 3 则安装满设备后的标准机柜重量 168KG 280KG 448KG 若按装 70 设备计算取值 168KG 196KG 364KG 根据平面布局规划 统计数据如下表 设类型设类型重量 重量 kgkg 数量数量 消防气瓶3002 配电柜3002 电池架2 标准机柜31328 空调 制冷量 70KW 750 3 线缆 等其他5001 合计合计 从上述数值计算可以得出以下结论 根据以上数据计算 由于未能核实楼板承重 大功率设备及电池需规划放置在梁上 10 超大功率的设备需在楼板承重达到荷载要求后才能安装 2 2 62 2 6 设备参数设备参数 1 1 彩钢板 彩钢板 产品规格 宽度 W 900mm 980mm 1200mm 高度 H 3000mm 相关尺寸 表面钢板厚度 0 8mm 成品厚度 13mm 产品构成 1 金属墙板由 0 8mm 防锈的热熔镀锌烤漆钢板 内衬 12mm 拉法基防火石膏板所组成 2 金属墙板面漆采用硬化型多元聚酯涂料 背面采用高防锈性涂料 3 窗框 天轨 地轨 踢脚板 收边件等组件 表面电镀或亚光烤漆 4 门框 门边 窗框均采用烤漆钢板成型 产品性能 隔间系统符合 GB T9978 1999 标准 2 小时防火时效试验规定 隔间系统之金属墙板符合 GB T9978 1999标准 耐燃一级材 料 隔间系统符合 GB 6566 2001 建筑材料放射性核素限量 标准 检验 合格 属 A 类 装修材料产销与使用不受限制产品 隔间系统隔音率 可达 48dB 隔间系统符合 CNS12514 5kg 落锤重击试验规定 隔间系统符合 GB8624 2006 国家信息产业部防静电产品质量监督检验中心的相关要求 11 第三章第三章 供配电系统设计供配电系统设计 3 13 1 供电系统要求供电系统要求 计算机设备配电系统是计算机系统正常运行的前提和保证 GB2887 2011 计算机场 地通用规范 对计算机供电方式分为三类 一类供电 需建立不间断供电系统 二类供电 需建立带备用的供电系统 三类供电 按一般用户供电考虑 同时 计算机设备供配电系统提供的质量好坏直接影响着计算机系统的稳定性和可 靠性 GB2887 89 计算站场地技术条件 中对电压变动 频率变化 波形失真率分级如 下表 级别 指标 A 级B 级C 级 稳态电压偏移范围 5 7 15 10 稳态频率偏移范围 Hz 0 2 0 5 1 电压波形畸变率 3 55 88 10 瞬时断电允许时间 ms 0 44 200200 1500 本数据机房设备供电选用一类 A 级标准 3 23 2 UPSUPS 容量估算容量估算 机房配置 28 个机柜 服务器机柜 22 个按 6KW 设备功率为 132KW 6 个网络机柜按 3KW 计算 设备功率为 18kw 则总功率为 150kw 因此目前 UPS 带负载容量最少大于或等 于 150kw 3 33 3 配电系统设计配电系统设计 本期采用模块化 UPS 设备功耗估算为 150KVA 输出功率因数为 1 时 本方案采用 7 个 30kVA 组成 5 2 安全冗余系统 有效输出容量为 150KVA 能满足目前需求 考虑未 来扩容 本期采用的模块化 UPS 最大有效输出应不低于 300KVA 未来可随用电功耗增加 相应增加 UPS 模块 UPS 系统扩容时新增设备只需并入原有机架 无需辅助设备 安全方 12 便 系统由 UPS 电池组 输入配电屏架 输出配电屏组成 系统图详见机房供电系统连 接图 机房配电系统是机房最为重要的环节 配电系统的安全可靠与否 直接影响整个机 房可靠性与安全性 因此机房配电系统的每一个环节都必须有很高的可靠性 任一环节 出现问题都将降低整个机房可靠性与安全性 过往的经验及统计数据表明 配电系统 80 的故障都发生在机柜配电单元这一环节上 因此本工程机房配电系统设计要求如下 1 1 UPSUPS 设计设计 根据负载功率 150kW 且要求 N 2 冗余 选择不低于 150KVA 的 UPS 电气柜配置 7 个 30KW 功率模块 组成 5 2 冗余供电系统 并预留 3 个功率模块槽位便于后续扩容 最大可带 270KW 负载 实现 9 1 冗余 根据 28 个机柜的某些机柜配置双路供电合计 54 路配电的要求 为 UPS 电气柜配置 3 个 SPM 智能配电模块 每个模块提供 18 路 1P 25A 输出分路 要求 UPS 无缝接入动环监控系统 为 UPS 配置 1 块通信卡 要求通信卡自带 RJ45 口 可用标准网线直连至动环监控采集器的 RS485 串口 实现接入 2 2 电池计算过程 电池计算过程 要求 UPS 按带满载 150KW 备电 150 分钟 进行电池选型 首先计算出每节电池的恒功率放电功率 150KW 1000 0 85 UPS 逆变效率 96 电池电压 384V 692W 节 根据计算结果 需找到某种 2V 电池 可以 1 只或多只并联的方式以不低于 692W 的 恒功率 持续不低于 150 分钟的放电时间 后备时间计算公式 后备时间 1 放电功率 需要提供的功率 1 放电功率 2 放电功率 2 时间 1 时间 1 时间 查 2V 阀控铅酸电池 1 75V 放电功率表 其中 2V600Ah 电池 180 分钟放电功率为 318W 120 分钟放电功率为 433W 如将此种电池 2 只并联 每只电池需要承担 692 2 346W 的功率 2 组共 384 节 2V 600AH 电池可以提供的后备时间 433 346 433 318 180 120 120 165 分钟 可以满足并高于要求 13 至此 确认当 UPS 选用 2 组 2V600Ah 电池 每组 192 只串联时 可满足为 150kW 负 载备电 150 分钟的要求 电池架可选用 2 台专用电池架 每个架放置 192 节电池 电池架总尺寸为 8800mm 900mm 1600mm 4 层双列 卧式安装 3 3 大部分设备机架按双路电源供电设计 设备采用单相供电 大部分设备机架按双路电源供电设计 设备采用单相供电 1 本工程所有设备机架按双路电源供电设计 设备采用单相供电 每个机柜从总 配柜及 UPS 输出屏中各引一路电源 这样当有一条供电链路的某个点发生故障 时 不影响设备的运转 提高了可靠性 2 机柜内采用高密度专用电源插排 PDU 每个 PDU 为 24 路输出 21 位 C13 3 位 C19 插座 竖直 0U 安装 总容量 16A 3 合理分配电源负载 在配电设计上充分考虑电源的 3 相负载平衡 电力电缆采 用相线与零线等截面电缆 提高配电安全 4 机房安装一个总接地铜排 总接地铜排与大楼保护接地端连接 接地电阻小于 4 欧 电源系统按三级防雷设置 逐级泻放能量 根据设备机架的电流值和现场实际勘测的电力线路由长度可以计算电缆截面积 再 从电缆规格表中选择中截面积比计算结果值稍大的电缆规格 4 4 UPSUPS 输入配电柜和输入配电柜和 UPSUPS 输出配电 输出配电 输入配电安装位于 UPS 配电区域 柜内设置转换开关和 1 台出线断路器 负责 UPS 主 机输入 出线断路器设长延时 短延时 速断三段保护 UPS 输出配电 主要负责将 UPS 电源分配到 SPM 精密配电 对每台机柜供电进行供电状态监控和管理 确保机房 可靠供电和方便管理 并可对每一路输出的电流电压和电量等进行管理 14 3 43 4 设备参数设备参数 3 4 13 4 1 UPSUPS 参选品牌 艾默生 施耐德 ABB 需与空调 冷通道组件 配电柜 动环监控 机柜为同一品牌 1 系统要求 本项目采用不低于 150kVA 的在线式智能冗余 UPS 配电系统一套 UPS 要求采用模块 化热插拔式结构设计 每台 UPS 都应满足以下技术规范要求 并逐项回复所提供产品的 性能 指标 a UPS 模块并联采用分散控制技术 确保整机可靠性 b UPS 冗余系统由多个 UPS 功率模块安装在一个机柜内组成 每个功率模块不低于 30KVA 本项目配置 7 个不低于 30KVA 的模块 形成 5 2 冗余系统 单机柜系统最大 扩容到 300KVA 输入包含交流市电和电池组 输出交流 380Vac 三相四线 所有 UPS 功率模块输出在机柜内部直接并联 c 每个 UPS 模块均要求内置完整的整流 逆变及控制系统 具有独立工作能力 系 统中任何其他组件故障不影响 UPS 模块的工作 d 为保证旁路抗冲击能力及扩容要求 要求采用统一的集中旁路模块 旁路模块应可 插拔维护 其故障不影响 UPS 系统输出 e 系统内置手动维修旁路 在自动旁路故障时 进行维护操作 f 后备电池采用免维护铅酸蓄电池 理论上系统后备时间接近 4 小时 2 环境条件 在下列条件下 设备应能连续正常工作 并满足性能规范要求 a 环境温度 工作温度 0 40 相对湿度 95 25 无凝露 b 海拔高度 0 1000 米 3 UPS 设备电气性能 a 输入电压 380VAC 25 输入频率 50 10 b 整流器输入性能应符合 YD T1095 2000 通信用不间断电源 UPS 一类 UPS 标准 15 满载时 输入谐波电流总含量 3 输入功率因数 0 99 半载时 输入谐波电流总含量 5 输入功率因数 0 98 c 整流器或充电器输出指标 容量 输出满载工作时 对备用 1 小时的电池 充电能力应不小于 1 5I10 电压精度 1 具有电池充电温度补偿功能 能够根据电池环境温度 自动调整充电器输出电压 避免过充电还欠充电 具有电池定期自动维护和测试功能 定期自动释放部分电池能量 避免长期浮充导 致电池容量衰减 能量释放比例 电池额定容量 25 并能够侦测及修正电池组实际电池 容量和电池组是否处于良好状态 d 逆变器输出 输出电压 380VAC 稳态精度 1 e 输出频率 50Hz 0 1 内同步 输出频率应不发生突变 f 输出频率范围 在输入频率为 50Hz 10 时 输出频率应满足 50Hz 0 5 1 1 5 2Hz 可调 g 在允许的输入电压及正常工作温度下由 100 的由逆变电源输出满载功率给负载使 用 h 输出波形为连续的正弦波 在带 100 不均衡负载时 电压波形失真度 100 线性负载 1 100 非线性负载 3 i 输出电流峰值系数 UPS 所允许的最大非正弦波峰值电流与输出电流有效值之比 3 1 j 输出功率因数 1 带超前 0 5 滞后 0 5 负载不降额 k 效率 50 以上负载时 95 25 负载时 94 l 逆变器过载能力 110 额定电流60min 125 额定电流10min 150 额定电流 60s m 短路限流能力 2 9In n 旁路过载能力 1000 额定电流100ms 16 o 三相负载不平衡度 100 时 三相输出电压不平衡度满足 1 平衡负载 2 100 不平衡负载 p 输出电压相位偏差 在 100 不平衡整流性负载时 三相输出电压相位差 1 q 噪音 距离设备 1 米处 62dB A r 动态电压瞬变范围 交流输入电压不变 负载从 0 100 0 变化 交流输入中断或恢复供电时的输 出电压变化量 额定输出电压的 5 s 瞬变响应恢复时间 从输出电压发生阶跃变化起到恢复到稳压精度范围内时止所需要的时间小于 20ms t 市电电池切换时间 UPS 在市电和电池两种状态间切换的时间应为 0 u 旁路逆变切换时间 从逆变器停止工作时起 到电网直接供电时止或从电网直接供电起到恢复逆变器 工作时止所需要的时间 4ms v MTBF 20 万小时 3 4 23 4 2 电池 电池 w 参选品牌 德国阳光 美国德克 美国西恩迪等欧美品牌 需提供电池后备时 间的计算过程 1 采用阀控式铅酸蓄电池 在温度为 25 时 电池的设计寿命大于等于 15 年 2 蓄电池必须选用外商独资或中外合资生产的产品 最好是选用具有百年历史的 品牌蓄电池 质保期为 3 年 3 必须提供信息产业部邮电工业产品质量监督检验中心颁发的产品质量检验报告 ISO9001 ISO14001 UL 证书 泰尔认证证书 外商税务登记证 信息产业通信设备 抗震性能质量监督检验中心颁发的抗震检验报告 QC 证书 OHSAS18001 证书 原厂 商出具的项目授权书 原产地证明等证明 4 为了使蓄电池的一致性更好 提高蓄电池的寿命 蓄电池必须使用铅板双面涂膏 17 技术 5 蓄电池的安全阀应具有滤酸和自动开启 自动关闭的功能 其开阀压力应为 10kPa 49kPa 闭阀压力应为 1kPa 15kPa 6 蓄电池的浮充电压值及范围 2 23V 2 27V 浮充电流值及范围 50 100mA 100Ah 蓄电池的充电 恒压 电压值及范围 2 30V 2 35V 充电电流值及范 围 0 1C10 0 2C10 7 蓄电池采用比搭桥法更先进的穿壁焊技术 8 焊接蓄电池端柱使用自动化氦弧焊接技术 有利于提高蓄电池的一致性 9 蓄电池要便于存储 自放电率每月不大于 3 10 自放电损失 完全充电的蓄电池 在 25 5 的环境中 静置 28 天后 其容量 保持率应在 95 以上 11 蓄电池在正常工作中应无酸雾逸出 12 蓄电池在充电过程中遇有明火 内部不应引爆 13 蓄电池密封反应效率应不低于 98 14 蓄电池应能承受 50kPa 的正压或负压而不破裂 压力释放后壳体无残余变形 3 4 33 4 3 LEDLED 面板灯面板灯 1 侧光源 LED 通过高透光率的导光板后形成一种非常均匀的平面发光效果 光线 明亮且柔和 舒适 不刺眼 2 超轻超薄 厚度仅 9mm 圆灯 13mm 重量不到 10kg 平米 3 超高亮低光衰琉明斯贴片 3014LED 光源 比普通日光灯节能 60 以上 4 外置式恒流电源 瞬间启动 无眩光 无噪音 PF 0 9 电源效率 85 输 入电压 90 135VAC 或 175 265VAC 50 60HZ 5 优化的电路设计 任何一个 LED 损坏不会影响其他 LED 发光 6 侧边发光加上良好的散热结构设计 使热量迅速导出 外壳温升120 RA 75 IP44 CLASS 11 寿命 30 000h 免维护 12 已通过认证 CE RoHS 19 第四章第四章 空调及新风系统设计空调及新风系统设计 4 14 1 机房环境要求机房环境要求 XX 中心核心机房专用空调的任务是为保证计算机系统能够连续 稳定地运行 数据 机房的空调系统必须一年 365 天 每天 24 小时不停运行 把机房的温 湿度控制在规定 的范围之内不仅是操作人员的要求 而且是元器件 设备及有关材料的要求 因此要求 机房内的空调系统温 湿度必须能控制在规定的范围内 本期工程 IDC 机房的温 湿度 按参照 级标准执行 4 24 2 地板下送风制冷方案地板下送风制冷方案 模块内制冷终端制冷量可满足机柜内IT设备22 25 相对湿度20 65 的进风要求 模块具有漏水监测功能 监测信号由弱电监控系统集成并发出统一发出告警 模块 并具有冷凝水排水设计 精密空调采用数码涡旋压缩机和 EC 风机下沉式送风冷却的概念 将制冷设备与发 热设备距离缩短 就近冷却 不仅减少了机房中空调摆放的占地 同时也减少了空调送 风过程中的冷量损耗 提高了空调利用率 因此 采用的采用数码涡旋压缩机和 EC 风机 下沉式送风精密空调制冷设备会达到节能 节地的双重效果 符合目前模块型机房设计 的发展趋势 1 1 模块热负荷计算 模块热负荷计算 本机房主要的热负荷来源于设备的发热量及维护结构的热负荷 因此 我们要了解 主设备的数量及用电情况以确定机房专用空调的容量及配置 根据以往经验 除主要的 设备热负荷之外的其他负荷 如机房照明负荷 建筑维护结构负荷 补充的新风负荷 人员的散热负荷等 采用采用 功率及面积法功率及面积法 计算机房热负荷 计算机房热负荷 Qt Q1 Q2 其中 Qt 为总制冷量 KW 20 Q1 为室内设备负荷 设备功率 0 85 Q2 为环境热负荷 0 12 0 18KW m2 封闭通道面积 本项目热负荷计算本项目热负荷计算 Qt Q1 Q2 Q1 室内设备负荷 150kW 0 85 127 5kw Q2 环境热负荷 0 18Kw m2x 12m2 2 16kW Qt 总制冷量 130kW 2 2 制冷精密空调配置 制冷精密空调配置 此次配置 3 台数码涡旋 EC 风机下沉精密空调 单台下送风制冷精密空调的制冷量为 不低于 65KW 在正常设备运行时启动 2 台 65KW 空调 形成 2 1 容余系统 空调设备和冷 通道封闭系统相配合 在运行时设备采用群控的方式 备份机器平时不运行 当某一台 主机停机维护或区域内服务器负荷率大于一定值时自动启动运行 当设备功率超过 130KW 时需同时运行三台下送风制冷精密空调 后期可考虑增加一台精密空调作为备份 封闭冷通道方案为业界制冷效率最高的制冷方案 它减少了空调送风过程中的冷量 损耗 提高了空调利用率 同时使用滑动前后门 亚克力有机玻璃板 结构件等将冷通 道封闭起来 最大限度减小冷空气与热空间混合的几率 提高冷空气效率 封闭冷通道方案实地图如下 21 4 34 3 空调系统设备参数空调系统设备参数 4 3 14 3 1 空调设备 空调设备 参选品牌 艾默生 施耐德 世图兹 需与冷通道组件 UPS 配电柜 动环 机柜 为同一品牌 本次空调机组选型范围如下表 选型技术明细表 指 标 总冷 量 要求 Kw 送风 方式 制冷循 环 系统 压缩 机 室内 EC 风 机 数量 风量 m3 h 加湿 量 kg h 室内机尺寸 最大值 宽 深 高 mm 167 下送 风 数码涡旋 2 17600 101830 x995x1975 注 机组的制冷量进风温度 37 冷通道相对湿度 50 冷凝温度 45 1 机房专用空调机组的机械性能 a 外观工艺 检查 机柜表面喷涂均匀 无破损 信号灯 开关 测量显示装置 布局合理 b 操作及维修安全 方便 c 结构工艺 部件排列合理 整齐 导线颜色和截面合理 布放平整 接插件牢固 进 出线符合工程需要 具备抗震措施 22 d 标牌 标记 应平整清晰 2 机房专用空调机组的电气性能 a 机房专用空调机组的的电气性能应符合 IEC 标准 b 输入电压允许波动范围 220 380V 10 10 c 频率 50HZ 2HZ 3 机房专用空调机组的适用的使用环境 温度 室内 0 50 室外 20 45 低温型 34 45 湿度 95 RH 4 机房专用空调机组的温度 湿度控制性能 a 机房专用空调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 18 40 c 温度调节精度 1 温度变化率min 3 设计浓度 8 5 35 3 系统设计条件系统设计条件 防护区海拔高度系数取 1 系统的设计温度为 20 摄氏度 灭火剂储存容器氮气增压压力采用二级 4 2 0 1MPa 表压 20 摄氏度 设计喷嘴出口压力不小于 0 7MPa 5 45 4 系统设计系统设计 系统由火灾报警系统 灭火控制系统及气体灭火装置三部分组成 1 火灾自动报警系统包括火灾探测器 气体灭火控制器 消防警铃 声光报警器 紧急启停按钮 放气指示灯及系统布线 2 系统具有自动控制 手动控制和机械应急操作三种启动方式 自动启动 灭火控制器设置在自动状态时 若某防护区发生有烟雾 或温度异常上升 30 该防护区的感烟 或感温 探测器动作并向灭火控制器送入一个火警信号 灭火控制器即 进入单一火警状态 同时驱动消防警铃发出单一火灾警报信号 此时不会发出启动灭火 系统的控制信号 随着该防护区火灾的蔓延 温度持续上升 或产生烟雾 另一回路的 感温 或感烟 探测器动作 向灭火控制器送入另一个火警信号 灭火控制器立即确认发 生火灾并发出复合火灾警报信号及联动信号 关闭送排风装置和防火阀 防火卷帘等 经过设定时间的延时 灭火控制器输出信号启动灭火系统 灭火剂经输送管道施放到该 防护区实施灭火 灭火控制器接收到压力信号器的反馈信号后显亮防护区门外的放气指 示灯 避免人员误入 气体灭火控制器可设置在手动状态下 在火灾发生时只发出火灾警报信号而不产生联 动 手动操作 在值班人员确认火警后 按下灭火控制器面板上或现场的 紧急启动 按钮 可马上启动灭火系统 在灭火剂喷放前按下灭火控制器面板上或现场的 紧急停止 按钮 灭火系统将不会启动喷放 当自动启动 手动启动均失效时 可进入气瓶间实施机械应急操作启灭火系统 详细配置见施工图 5 55 5 系统安装系统安装 1 1 火灾自动报警系统火灾自动报警系统 1 火灾自动报警系统的设备布置应按 火灾自动报警系统平面布置图 进行 不得 随意更改 2 火灾自动报警系统的布线应符合国家标准 火灾自动报警系统施工及验收规范 的规定 绝缘导线采用 ZR BV1 5mm2 敷设方式 MT 穿电线管敷设 MR 金属线槽 敷设 CP 穿金属软管敷设 敷设部位 WS 沿墙面敷设 CE 沿天棚或顶板面敷设 SCE 吊顶内敷设 3 火灾探测器的安装应符合国家标准 火灾自动报警系统施工及验收规范 的规定 4 紧急启停按钮应安装在机房门外的墙上距地 楼 面高度 1 3 1 5m 处 安装应 牢固并不得倾斜 5 消防警铃和放气指示灯应安装在防护区门外正上方的同一水平线上 间距一般是 31 10cm 声光报警器一般装在防护区门内的正上方或防护区内显眼 无遮挡的位置 以便灭火剂喷放前提醒人员尽速撤离 6 气体灭火控制器安装时 其底边距地 楼 面高度宜为 1 3 1 5m 安装应牢固并 不得倾斜 安装在轻质墙上时 应采取加固措施 引入控制器的导线应符合 火 灾自动报警系统施工及验收规范 的规定 7 系统接地应符合国家标准 火灾自动报警系统设计规范 和 火灾自动报警系统 施工及验收规范 的要求 2 2 气体灭火系统设备 气体灭火系统设备 1 气体灭火系统设备的布置可根据现场实际情况作适当调整 但应符合国家标准 气体灭火系统施工及验收规范 的规定 2 灭火剂储存装置的安装应符合下列要求 储存容器上的压力指示器应朝向操作面 安装高度和方向应一致 储存容器正面应标明灭火剂名称标志和储存容器编号 储存容器的支 框架应固定牢靠 并做防腐处理 3 集流管安装应符合下列要求 安装前应检查内腔确保清洁 应在支 框架上固定 牢靠并作防腐处理 泄压装置的泄压方向不应朝向操作面 4 选择阀的安装应符合下列要求 操作手柄应安装在操作面一侧 当安装高度超过 1 7m 时 应采取便于手动操作的措施 采用螺纹连接的宜在与管道连接处采用活 接头 应设置标明防护区名称或编号的永久性标志牌并应将标志牌固定在操作手 柄附近 5 电磁驱动装置的安装应符合下列规定 电气连接线应沿储存装置的支 框架或墙 面固定 驱动气瓶的支 框架应固定牢靠 并作防腐处理 驱动气瓶正面应永久 性标明驱动介质的名称和对应防护区名称或编号 气动管道布置应符合要求 平 行管道或交叉管道之间的间距应保持一致 气动平行管道宜采用管夹固定 管夹 的间距不宜大于 0 6m 转弯处应增设一个管夹 5 65 6 设备参数设备参数 七氟丙烷气体灭火系统参选品牌 安之源 群安 振兴 1 1 柜式灭火装置 柜式灭火装置 32 1 工作原理 柜式灭火装置一般与火灾探测器 火灾报警灭火控制器 紧急启 止按钮 声光报警 器 放气指示灯等消防设备配套使用 2 系统参数 序号摘要技术参数 1 贮存瓶规格 100L 2 贮存压力 2 5mpa 3 最大工作压力 4 2mpa 4 最小工作压力 2 0mpa 5 灭火剂喷放时间 10s 6 灭火剂充装密度 1120kg m3 7 系统启动电源 DC24V 3A 8 防护区环境温度O 50 33 第六章第六章 防雷接地系统设计防雷接地系统设计 6 16 1 防雷系统防雷系统 6 1 16 1 1 机房综合防雷措施机房综合防雷措施 依据国家最新防雷技术规范 GB50343 2004 建筑物电子信息系统防雷技术规范 相 关要求 计算机机房的防雷系统综合措施主要分为电源部分防雷和信号部分防雷 1 电源部分防护 雷电侵害主要是通过线路侵入 高压部分电力局有专用高压避雷 装置 电力传输线把对地的电力限制到小于 6000 伏 IEEEEC62 41 而线对线则无法控 制 所以 对 380v 低压线路应进行过电压保护 按国家规范应分三部分 建议在高压变 压器后端到楼宇总配电盘间的电缆内芯线两端应对地加避雷器 作一级保护 在楼宇总 配电盘至楼层配电箱间电缆内芯线两端应对地加装避雷器 作二级保护 在所有重要的 精密的设备以及 UPS 的前端应对地加装避雷器 作为三级保护 目的是用分流 限幅 技术即采用高吸收能量的分流设备 避雷器 将雷电过电压 脉冲 能量分流泄入大地 达到保护目的 所以 分流 限幅 技术中采用防护器的品质 性能的好坏是直接关系 网络防护的关键 因此 选择合格优良的避雷器至关重要 交流供电变压器高压侧应加接高压防雷器 低压侧加接电源防雷器 变压器的机壳 低压侧的交流零线以及与变压器相连的电力电缆的金属外护层应就近接地 高压防雷器均可提供其与 220 伏供电线路的防雷等电位连接 而防雷击等电位连接 是减少被保护房间或建筑物内火灾 爆炸和人员危险的重要措施 因此只有通过等电位 连接线路和防雷器联接所有被保护房间的导体 电源线和电话线 这一措施才能得到保 证 另外 防雷保护器通过接地端以尽可能短的路径接地 主机房内所有设备应采有单 点接地法 即所有地线全部接到接地汇集排上 再由汇集排与地网相连 设备安装时 应与大楼的外墙及柱子保持一定的安全距离 2 信号部分保护 对于信息系统 应分为粗保护和精细保护 粗保护量级跟据所属 保护区的级别确定 精细保护要根据电子设备的敏感度来进行确定 其主要考虑的如 卫星接收系统 电话系统 网络专线系统 监控系统等 建议在所有信息系统进入楼宇 的电缆内芯线端 应对地加装避雷器 电缆中的空线对应接地 并做好屏蔽接地 其中 34 应注意系统设备的在线电压 传输速率 按口类型等 以确保系统正常的工作 要进行电脑设备避雷措施的设计 首 先要引入一个概念 电涌 电涌指的是高 能量的瞬态电流 如同关掉了附近的一个 大水管 小水管水流会瞬间加大一样 部 分电源线上的电涌是由于附近大容量电器 的关闭引起的 对这类电涌的抑制一般都 在电器开关的设计考虑范围之内 但是另 一类电涌却往往被我们忽视 那就是由数 据线进入的电涌 这种电涌 一旦进入网 络系统 也将引起程度不同的硬件损坏 数据丢失 通信中断甚至停机 其中 由雷电 引起的电涌可高达几千伏 危害最大 避雷针往往对它无能为力 它可通过数据线甚至 电源线进入楼内的网络系统 因此必须考虑对系统数据线的电涌保护 其可保护所有与 数据线相连的设备 如 PC 调制解调器 网络线 串并行线等 信号部分防雷不在本项 目建设 后期设备建设时可接入机房接地铜排 在本次系统防雷设计工程中 由于用户大楼低压配电房已有一级防雷系统 所以只 设计在机房市电总配电屏的市电进线端安装二级防雷器 6 1 26 1 2 电源防雷器选型电源防雷器选型 XX 中心大楼市电总配端已经安装一级防雷器 在此不必重复 只考虑机房电源二级 防雷 安装二级防雷器目的是用分流 限幅 技术即采用高吸收能量的分流设备 避雷 器 将雷电过电压 脉冲 能量分流泄入大地 达到保护目的 所以 分流 限幅 技 术中采用防护器的品质 性能的好坏是直接关系网络防护的关键 为机房市电总配电线路输入端并联安装一套二级防雷器 在安装使用防雷器产品 它能有效的保护各种低压电子系统 还能保护数据信息系统的安全工作 电源防雷器并 联于三火一零线上 在正常情况下 防雷器处于高阻状态 当电网由于雷击或开关操作 出现瞬时脉冲电压时 防雷器在极时间内导通 纳秒级 将脉冲电压短路到地泄放 从 而保护用户所有设备 当脉冲电压过后 防雷器又变成高阻状态 从而不影响用户设备 的供电 信号线 B 网络交换机 服务器hub 终 端 电源 线 A B B A 电源 B A 电源 线 A为第三级电源防雷器MS 103 B为信号网络防雷器RJ45 E 4 35 6 1 36 1 3 设备参数设备参数 二级电源防雷器二级电源防雷器 高能量防雷器内含一个特制的压敏电阻电路 该电路由具备性能良好的非线性特性 a 30 的氧化锌压敏电阻组成 这使得该防雷器即使在高能过电压冲击下 也能最大限 度地实现保护 其保护水平为在 100KA 10As 冲击下 残压不超过 2KV 因此 该防雷器 能够承受来自于直接雷击下的部分雷电流 当线路过载情况发生时 防雷器内部的断路 器会自动断开失效模块 同时 模块上用于监视工作状态的显示窗口的颜色会由绿色转 变为红色 当发现防雷器不能正常工作时 维护人员只需对已失效的模块进行更换 更 换过程中无需断开电源 技术参数 技术参数 额定电压 Un230v U MAX280V 最大容许工作电压最大容许工作电压 U MAX350V 保护等级 根据 VDE 0675 Part6 draft 11 89 B 在雷电测试电流下 保护电压在 5KA 8 20us 0 5kV 测试电流根据 VDE 0675 Part 6 i smax100kA draft 11 89 峰值电流幅度 电量 Q10As 容通能量 W R5 105 J Q 短路强度在 25KA 及最大保护保险丝下 160 A gl 接线大小 2 5 46mm2 安装方法 跟据 NE50022 扣在 35mm 阔之路轨上 工作温度范围 40 to 80 6 26 2 接地接地工程工程 6 2 16 2 1 接地要求接地要求 机房接地系统是涉及多方面的综合性信息处理工程 是机房建设中的一项重要内容 接地系统是否良好是衡量一个机房建设质量的关键性问题之一 为了确保计算机正常运 行 防止寄生电容耦合的干扰 保护设备及人身安全 在机房建设中要求有良好的地线 系统 电子信息系统机房设计规范 GB 50174 2008 规定 电子计算机机房接地装置 的设置应满足人身的安全及电子计算机正常运行和系统设备的安全要求 计算机机房应 36 采用下列四种接地方式 1 交流工作接地 接地电阻应不大于 4 2 安全保护接地 接地电阻应不大于 4 3 直流工作接地 接地电阻应按计算机系统具体要求确定 4 防雷保护接地 应按现行国家标准 建筑防雷设计规范 执行 6 2 26 2 2 各类接地设计各类接地设计 交流工作接地交流工作接地 交流工作地可分为计算机系统中的交流设备和为计算机系统配套的交流设备两种 在计算机系统中使用的交流设备 其中性点用 4mm2 多股铜芯绝缘导线串联起来接到配电 柜中线上或将中性线连接在一起后用接地母线接地 在计算机房以外配备的交流设备 各自按电气规范的规定接地 安全保护接地安全保护接地 安全保护地在计算机系统中的处理方法也分为计算机房内 外两种情况 计算机房 内的安全保护地是将所有机箱的机壳 用一根绝缘多股导线串联起来 导线横截面不小 2 5mm2 接地母线将其接到机房机柜的铜排汇流排上 计算机房外使用的交流设备的机壳 按有关电气规定进行接地 每个机柜都用一根 ZB BVV 1 25mm 2 黄绿双色绝缘导线焊接 至接地铜排上 防雷保护接地防雷保护接地 所有防雷器设备的接地线全部接到共用接地排 PAS 上 并采用接地母线从共用接 地排连接至建筑物防雷接地网上 机房屏蔽处理措施机房屏蔽处理措施 通常情况下 机房所在大楼原有防雷接地系统保护了机房免受直击雷的危害 但仍 然具有遭受雷电危害潜在的危险 IDC 机房作为一个重要的网络中心 集中了大量微电子 设备 而这些设备内部结构高度集成化 从而造成设备耐过电压 过电流的水平下降 对雷电浪涌的承受能力下降 因此对于机房必须进行一定屏蔽处理 具体做法如下 轻钢架彩钢板墙面接地网 在数据机房墙面安装轻钢骨架和彩钢板 在轻钢骨架底部采用 4 镀锌角钢做一条接 地汇集环 与彩钢板连接一体 然后把所有的龙骨联结用 4mm2 绝缘铜缆联结后与接地汇 37 集线连接 形成立面接地网 38 第七章第七章 综合布线系统及综合布线系统及 KVM 系统设计系统设计 7 7 1 1 机房综合布线系统设计机房综合布线系统设计 本项目为机房区域综合布线系统 布线范围主要集中在机房内 系统要求在主机房 设28台机柜 本系统包括数据信息点 KVM信息点 数据与KVM信息点均采用六类布线 系统产品 机房内综合布线系统主要支持的应用系统为 1 每台服务器均能接入数据网络系统 2 部分服务器需要接入到KVM集中监控系统 3 传输介质为六类非屏蔽双绞线 布线系统应当满足如下的技术要求 符合最新的国际标准ISO IS11801及 TIA EIA568B 2标准 EN50173通用布线系统欧洲标准 EN55022 CLASS B 电磁兼容 标准 IEC332 3的阻燃要求 GB T 50311 2000 建筑与建筑群综合布线系统工程设计规 范 根据用户的使用需求 布线系统采用六类非屏蔽布线解决方案 整个布线系统分为 数据网和KVM布线系统 整个布线系统全部采用六类非屏蔽布线产品 以保证线缆和接插件的良好匹配 充分保证计算机网络的高速 可靠的信息传输要求 能在现在和将来适应技术的发展 所有插座端口都支持数据通讯 语音通讯和多 媒体通