IDC绿色机房工程设计案.doc

IDC绿色机房工程设计案1.1 项目背景 图1.1 总平面图图1.2 鸟翰图1.2 设计目的和意义 未来的数据中心必将是一个智慧的、绿色的、灵活支撑业务发展的智慧中心，并且真正领先的数据中心应该能够不断改进服务、降低成本、管理风险、减少碳排放量和改善环境；而本设计的目的就在于设计出符合绿色环保、节能降耗标准的绿色智慧数据中心。最大限度地节约资源（节能、节地、节水、节材），保护环境和减少污染，为人们提供可靠、安全、高效、适用的数据中心，同时与自然和谐共生，是今后每一个数据中心建设或改进的一个重要方向，本设计的意义在于保障数据中心正常运行的同时节省能耗注重环保，保证企业的可持续发展。1.3主要设计内容 对的设计，其主要设计内容是数据中心大楼第四层的机房设计，其中包含数据中心的网络架构、网络基础设施、机房智能化管理、综合管理等系统建设，具体内容包括精密空调、UPS、油机、机柜、综合布线、动环监控等子系统的规范化设计。本设计的主要内容由具体的设计方案、设备选型和投资概算组成。并且从绿色、节能出发，本设计中IDC机房的PUE值不得大于1.5。 第二章 需求分析2.1基本需求分析2.1.1机房基本规划本着业务流程合理，管理及运行集中方便的原则，划分机房内部功能区域，将机房内部划分为五个主机房，并选用规格为600*2000*1100mm的标准机柜。具体数据如表2.1所示。表2.1 机房分布表机房占地面积（/平方米）机柜数（台）主机房一152.6772主机房二174.0377主机房三116.0745主机房四120.4848主机房五128.2851为保证机房能够正常运行，对其负荷进行了初步计算，以便机房建设，具体负荷表如表2.2和表2.3所示。 表2.2 机房负荷表 UPS负荷计算-IT设备用电设备名称机柜数量单台功率（KW）装设功率 (kw)需要系数功率因素视在功率(KVA)中、高密机柜1446864低密机柜1623486接入机柜10330合计1380.000.90.951307表2.3 UPS负荷表 UPS负荷计算-IT设备用电设备名称机柜数量单台功率（KW）装设功率 (kw)需要系数功率因素视在功率(KVA)机房内精密空调918162机房内精密空调815120UPS机房内精密空调21530其他空调及新风16060照明插座20W/平米14000.0228合计4000.80.8400室外冷水机组冷水机组43061224水泵等1100100合计13240.70.811592.1.2 机房设计子系统（1）机房装修系统 机房装修系统作为整个中心机房的设计基础，它的主要功能是划分机房模块和保护机房物理运行环境。（2）机房电气系统 机房配电系统作为整个中心机房的运行动力。只有供电系统长期保持稳定才能有效保障机房内电子设备和其他外围设备运行正常，否则可能会造成极其严重的后果。（3）空调和新风系统 空调和新风系统主要作用是保障机房运行环境温度。计算机设备大都是高精密的电子仪器设备，对于运行环境温度有着极为严格的要求。空调和新风系统主要充分考虑节能降耗设计。（4）机房防雷接地系统 防雷接地系统的功能是充分保障机房整体的安全运行，主要内容是防止雷击和阻断电磁干扰，保护通信设备及链路以及机房工作管理人员生命安全的必须技术措施。（5）安全防范系统 安全防范系统主要内容包括门禁和监控子系统，是作为机房的守护神存在。（6）综合布线系统 综合布线系统是链接机房设备的枢纽，计算机所有运行路线及与外界“联系”都需要综合布线系统完成。（7）设备及场地监控工程 设备及场地监控工程主要是对机房动力环境监控，保证机房设备运行安全和管理便捷。（8）KVM系统 KVM系统是为了方便管理，提高工作效率，建造健康机房的一个子系统。（9）消防系统 消防系统的功能是作为机房运行安全的一道盾牌，因此决定其选择放在机房设计和施工中的首要位置。 2.1.3 机房设计要求 根据数据中心机房各类有关计算机设备对其运行环境的要求指标，综合电子信息系统机房设计规范GB50174-2008中A级机房设计标准，得出本机房设计具体要求指标如下：（1）环境要求(主机房) 开机时：主机房温度231变化率5/h不得凝露湿度40%-55% 停机时：主机房温度5-35变化率0.5尘埃粒度18000粒/dm3 噪音：5点测试平均值65dB 磁场干扰环境场强：800A/m无线电干扰场强：频率范围在0.15-1000MHz内时无线干扰场强不大于126dB 中心机房地板表面垂直及水平向震动加速度：不大于500mm/s2 中心机房绝缘体静电电位：不大于1kv 机房单位面积的冷负荷：257w/m2h 系统中央控制室单位时间换气数：23次/h 数据中心主机房单位时间换气数：22次/h （2）供配电要求 输入电压值：额定电压380V/220V，允许变动范围3% 输入频率范围值：额定频率50Hz，允许变动范围50Hz5% 波形失真率：小于5% 瞬间电压波动不超过15。（3）照明及应急照明系统 机房照明按国家标准规定，满足规范对于照度、照明均匀度（不少于0.7） 照明稳定性及抑制眩光的要求。本次工程设计照度： 主机房照度500lx，辅助机房照度300lx，应急照明照度50lx机房照明系统配电设计方案： 在各机房各设置1个照明配电箱，供本区域照明系统配电。应急照明系统在市电停后自动继续投入运行，分散布置无死角。在机房出口及楼道出口分别设置明显的出口标志指示灯,面积比较大的机房内可以设置方向指示灯，出口标志指示灯与方向指示灯皆为自带型蓄电池（时延需大于90分钟）（4）精密空调系统 机房区域和UPS区域采用精密空调系统，每个机房区域或UPS区域为一个机房空调分区，配置水冷型精密空调，数量按照N+1设计，空调可以设置轮换备份，提高利用率，保障可靠性。 除机房和UPS室外使用一般的舒适性空调系统，建议采用VRV空调系统，以利于降低总体建设成本。 去除精密空调内的电极加湿器，在每个机房配置独立的湿膜加湿器，该方案可以大大的降低运行的能耗，节省费用。 气流组织采用地板下送风方式，上部回风，拥有较好的气流组织方式，达到良好的制冷效果。 机房高密机柜区采用将冷通道封闭的方式，以达到更好的制冷效果。 （5）接地要求 计算机专用直流接地：采用大楼综合接地体，计算机直流工作接地宜单独 用绝缘接地线从大楼的综合接地体的总端子上引导UPS输出配电柜的G排上，接地电阻R 1 。计算机交流工作零N: 计算机交流工作零N从综合接地体的总端子上引一路绝缘地线接到UPS输出配电柜的N排上。机房室内等电位做法：用铜制带设在活动地板下，与地板支架进行可靠连接，在机房设40*4的铜带，铜带有专用接地子，用编织软铜线的机房内所有金属材质的材料都做接地连接，接入大楼的接地上。（6）综合布线要求机柜至配线架采用六类非屏蔽双绞线连接网络、存储和服务器设备。（7）装饰装修系统 墙面： 机房区域墙面周围结构采用C75轻钢龙骨架，外装乳白色复合彩钢板，彩钢板的钢板厚度不小于0.7mm厚热熔锌钢板，拼接处采用U型卡槽来安装。机房墙面内部填充30mm厚橡塑保温，参观走廊区域采用钢化玻璃隔断。 该设计美观大方，具有一定的屏蔽作用。 非机房区域采用环保乳胶漆饰墙面。吊顶：采用无吊顶设计，做保温处理，刷防尘漆。地面：机房区域和UPS区域，地面采用防静电地板设计，辅助区域采用瓷砖面地面设计。（8）机房活动地板 机房承重A级标准 均布荷载:大于800KG/平方米 集中荷载:大于200KG; （9）安全级别A级级别 2.2 功能需求分析2.2.1装饰装修系统 装饰装修系统应做好防水、防尘、防静电等处理，所有施工所用材料均应选择防火或阻燃的，而且必须是无环境污染的环保材料。2.2.2 机房精密空调新风系统 主机房区域和UPS配电室精密空调系统，辅助区域的舒适性空调系统。按照A级机房设计。针对整体机房工程，各个子系统体现相对的独立性；而对一个特定的功能房间，各个子系统存在紧密的联系。2.2.3 电气系统 计算机主机、存储设备、网络设备、通讯设备、控制终端设备、监控终端设备对电源的质量与可靠性要求很高，为了保证网络系统的可靠性、平稳性、安全性，以上设备采用UPS供电。 2.2.4安全防范系统 为做到安全防范，机房应具备完善的门禁系统、视频监控系统、防盗报警系统。2.2.5综合布线系统 满足有关机房国际或国家A级标准。 2.2.6设备及场地监控系统为保障业务的高可用性，需要实现对动力、环境、安防等基础设施的全方位、立体式的监控。 （1）、环境监控 a、温湿度监测 对中心机房内各点的温度和湿度的数据进行实时监测，并在监控设备画面上采用直观地图的方式展现温湿度，超过限定范围时及时发出警告。 b、漏水监测 对中心机房水源的漏水情况进行实时监测，当发生漏水现象时，监控系统可显示漏水状态并发出警告。 c、新风机监测 对中心机房内的新风机工作状态进行实时监测，并实现远程开关机操作。（2）、配电监控 a、市电监测 对中心机房重要配电柜电量数据进行实时监测。 b、开关监测 对市电配电柜和UPS输出配电柜开关状态进行实时监测。 c、UPS监测 对UPS的各部件运行数据和状态进行实时监测，重要数据可以以曲线图方式展现。（3） 、安防监控 a、视频监测 对机房内人员的活动情况和设备运行情况进行实时监控录像。并在24小时内存储有关数据，且存储数据保留一月。 b、消防监测 对机房消防报警控制器进行实时监控，在监控平台实现消防报警监控。 c、门禁监测为使机房管理人员进出更安全、更有效，并防止无关人员进入机房影响正常运行。需要对进出人员身份认证。2.2.7 KVM系统 机房配置数字KVM设备,具备远程用户和本地用户集中统一管理所有服务器，实现数据迁移功能，也可采用专用管理软件及客户端软件，并能实现远程数据的迁移、拷贝工作。 2.2.8 消防系统 数据中心机房按照规范建设消防报警及自动灭火系统。其中气体灭火系统在主机房和UPS室实施，采用有管网方式。其余区域采用大楼一致的消防报警和灭火系统。 2.3 非功能需求分析2.3.1 稳定性 数据中心必须具备运行高稳定性和本地数据有效存储及处理，在数据中心可接入监控视频系统，并保证监控系统实时监控机房运行稳定；在系统中采用双机冗余方案，使两台服务器配置相同以便互为备份，其执行同一操作，这样，在其中一台设备发生故障时，另一台自动继续运行，不需人工操作。2.3.2 扩展性 为方便系统维护和扩展，数据中心系统整体采用模块化结构设计，同时也可以保证其中一间机房设备发生故障时，另外的机房可以不受影响继续运行。 数据中心建设设计时需充分考虑其用户扩展性，并预留出各运行系统扩展所需要的网络接口，同时系统需预留设备运行维护和设备管理的功能模块，其模块可自动记录设备信息、运行维护信息；以便下次运行维护时可迅速查找所需的设备各类信息，以便维护人员快速进行工作。2.3.3 安全性 数据中心有大量数据聚集其中，因此，其安全防范措施必不可少，针对其安全性而言，数据中心对所有管理人员必须按其工作分类及性质分配其不同的登录及管理权限；并且在数据中心机房中，其门禁系统必须有完善的密码机制，以便在人员流动方面做到相对安全；在硬件系统安全方面，必须要求监控设备误报率小于0.1%；同时，监控设备是保障机房安全的基本前提，因此，需实时保证各监控子系统监控正常，一旦发生故障，系统可在第一时间发出警报。2.3.4 节能性 本数据中心为绿色数据中心，因此，在国家A级机房标准上，本数据中心还应具备节能降耗功能；其具体表现为，在各子系统中，能源效率提高，减少能源消耗，使其有效利用率靠近1既PUE值靠近1，但一般来说，设备运用时不可避免能量损耗，因此，在本设计中要求做到PUE值不大于1.5第三章 方案设计3.1 总体设计原则 本次数据中心机房建设主要依据国家基本标准，充分整合利用现有资源，按照“实用可靠性、有效适度性、经济节约性、技术先进性、节能性”的总体原则实施。数据中心机房建设的具体要求原则主要遵循以下设计原则： （1）实用性和先进性采用先进成熟的技术和设备，尽可能采用先进的技术、设备和材料，使整个系统在一段时期内保持技术的先进性。（2）安全可靠性为保证数据中心各项业务正常进行，内部系统必须满足高可靠性，主要表现在内部布局、结构设计、IT设备选型、日常运行维护等方面设计和建设达到高可靠性，在核心设备上采用备份、冗余等技术，同时，在软件系统上实施强化的管理机制，并运用监控、保密等手段提高数据中心安全及可靠性。（3）灵活性与可扩展性 本数据中心建设，在满足原有必备功能前提下，采用先进技术设备，使其既满足现有需求，又兼顾发展需要。（4）标准化 数据中心整体系统设计，应符合国际及国家颁布相关标准，并坚持统一规范标准原则，为后续业务发展及数据中心扩展奠定基础。（5）经济性/投资保护 整个数据中心采用高性价比设备选型，以满足设计经济性，使资金投资收益最大化，同时保证能以较低资金投入、较少技术人员投入进行运行维护，以提高效能与效益，且可对系统进行二次投资使用。（6） 可管理性 数据中心的复杂性高，业务扩展性广，管理工作日益繁重，因此，在数据中心设计中，必须建设起一套完善且全面的机房管理及监控机制，所以在设备选用时必须选取具有可管理功能和高智能化的设备，并同步采用管理监控软件设备，实现集中监控管理，实时监控运行状况，及时发现并解决运行故障，提高安全性和提高人力资源利用率。（7）环保性本机房工程建设中采用的全部材料必须是绿色环保材料，满足环保要求。3.2 设计标准与依据参照电子信息系统机房设计规范GB50174-2008中A级机房设计标准进行设计。 3.2.1 计算机场地的标准和规范 1. 电子信息系统机房设计规范(GB50174-2008) 2. 电子计算机场地通用规范（GB/T 2887-2000） 3. 计算站场地安全要求(GB9361-88) 4. 计算站场地技术条件（GB2887-89） 5. 防静电活动地板通用规范（SJ/T 10796-2001） 3.2.2 电气系统的标准和规范 1. 民用建筑电气设计规范（JGJ16-2008） 2. 供配电系统设计规范（GB 50052-2009） 3. 低压配电设计规范（GB 50054-95） 4. 通用用电设备设计规范（GB50055-93） 5. 工业企业照明设计标准（GB 50034-1992） 6. 建筑物防雷设计规范（GB50057-94（2000年版） 7. 通用接地设计规范（GBJ 79-85） 3.2.3 弱电系统的标准和规范 1. 智能建筑设计标准（GB/T 50314-2006） 2. 大楼通信综合布线系统（YD/T926.1-2009） 3. 安全防范工程程序与要求（GA/T75-94） 3.2.4 空调通风系统的标准和规范 1. 采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2003） 2. 通风与空调工程施工及验收规范(GB50243-2002) 3.2.5 消防系统的标准和规范 1. 高层民用建筑设计防火规范(2005年修订版)（GB 50045-95） 2. 七氟丙烷（HF-227ea）洁净灭火系统设计规范 3. 气体灭火系统设计规范（GB50370-2005） 4. 建筑设计防火规范(GB5004-95) 3.3 装饰装修系统3.3.1系统概述建筑装饰系统，是整个数据中心机房的设计基础。它主要作用是进行功能区划分及保证数据中心机房物理运行环境的作用。又可分为机房净化处理、机房承重、机房保温、抗静电地板系统、防尘吸音天花系统、墙面彩钢板系统及其他装饰等子系统。 3.3.2 系统设计理念1、简洁化、规范化、标准化、实用化；2、着重机房现代化效果，避免大面积的普通化，采用多元素构筑吊顶，采用板块元素构筑地面，使其互相呼应，展现出整体立体效果。3、设计遵循精密、高效、优质、绿色环保。 3.3.3 吊顶 吊顶是中心机房顶部的重要组成部分，在中心机房的上方必须做好防水处理； 整个吊顶部分安装有消防灭火管路、新风系统风管、嵌入式灯具、风口、消防报警探测器、灭火喷头等重要设备。在现代化机房要求中，机房吊顶必须得有防尘、美观及易于拆装的功能。 本数据中心机房吊顶选用铝合金材质的条形微孔板、方形微孔板、烤漆格栅及矿棉板。选用材料必须遵循美观、适用、难燃性以及产品寿命长经济实用的特点。 3.3.4 地面 整个数据中心室内地面安装选用复合防静电的活动地板，其规格为600*600*38.5mm。地板敷设高度的设置为中心机房500mm，其它功能区400mm。中心机房铺地板之前会做一层涂有专用环保漆的自流坪，其作用是防尘处理，同时粘贴25mm的阻燃橡塑保温板。按要求主机房和监控室的地板均选用硫酸钙防静电活动地板，且承重不得小于800kg/m2，并配备带走线口的异形地板、20%通风量的通风地板。尺寸为60060030mm，地板铺设示意图如图3.1所示。 图3.1地板铺设图 表3.1 机房地面材质部署表 名称 材质 地板架空高度数据中心主机房 防静电活动地板 500mm 机房辅助设备间 防静电活动地板 400mm 其余房间 环氧聚酯地坪漆处理 3.3.5 墙、柱面 数据中心主机房区域采用防火、防静电、保温墙柱面材料，同时确保气密性好、不起尘、易清洁功能，并在温、湿度变化作用下变形小；采用C75型轻钢龙骨架装修墙面，采用乳白色复合彩钢板装修外部结构，采取封闭处理顶棚和地板底部，彩钢板的钢板厚度不小于0.7mm厚热熔锌钢板，拼接缝采用U型卡槽安装，非机房区域采用环保乳胶漆饰墙面，墙面施工效果图如图3.2所示。图3.2墙面效果图3.3.6 门、窗 主机房其他进出口皆选用甲级防火成品门。隔断门选用有框防火玻璃门，门框需进行加宽加固处理，门缝处采用密封处理。中心机房、配电UPS室内不保留窗。 3.3.7 照明（1）中心机房对照明系统的要求：光线明亮柔和，满足人体的生理要求，布局要求合理且操作要方便，尽量给工作人员创造出良好的工作环境。机房照明按国家标准规定，满足规范对于照度、照明均匀度（不少于0.7）照明稳定性及抑制眩光的要求。 （2）本次工程设计照度：机房及辅助机房照度500lx；主机房备用照明的照度不低于50 Lux。有人值守的辅助区备用照明的照度不低于一般照明度 的30%；疏散标志照明和安全出口处标志灯照度不低于0.5 Lux。 （3） 眩光限制标准：主机房内普通工作间眩光等级为级，无眩光；第一类辅助房间眩光等级限制为级，允许有轻微的眩光；第二、三类辅助房间眩光等级限制为级，允许有眩光的感觉。 （4） 根据计算机机房的工作特点，机房照度标准要求较高，同时，为了最大限度地减少灯光给工作人员造成的视觉疲劳，要充分考虑到照度均匀性和有效抑制眩光等因素。具体照明示意图如图3.3所示。 图3.3 灯光图3.3.8 设备选型 在本子系统中，涉及墙面、顶棚、地面及照明等多个部分的设备及材料选型，并且在这类材料中需求的数量较多、类型较广，相对选择也非常广泛，因此，在本设计中不明确规定选型品牌，但相对而言建议选用国产品牌，因为国产品牌原材料运输方便、生产厂商多、投资成本相对进口产品低，因而价格更低，由此选用国产品牌可以相对的减少投资概算；同时选用国产品牌在施工技术上也比较成熟在维护时也比较方便因此有相对优势。3.3.9 投资概算本设计的投资概算主要依据翔明IDC绿色机房工程设计的各设备基础进行，由需求分析与实际设计方案而进行设备选型，其中不包含人工施工费用（人工施工费用因实际施工时间变动波动较大，因此暂不进行概算。），各材料报价均由网络综合报价而定。表3.2 装饰装修系统设备概算设备、软件、材料名称规格型号数量单位单价（元）总价（元）墙面489005.4彩钢板墙面759.00 m2195.00 148005.00 轻钢龙骨759.00 m252.00 39468.00 不锈钢包框防火玻璃隔断12MM厚126.00 m2314.60 39639.60 不锈钢包框防火玻璃门（含五金）900*2200mm12.96 m21040.00 13478.40 钢制门2400*1500mm60.48 m2975.00 58968.00 钢制门800*1500mm15.60 m21014.00 15818.40 内墙双层石膏板面1335.60 m291.00 121539.60 墙面乳胶漆1335.60 m239.00 52088.40 顶棚0.00 48664.20顶板乳胶漆（含防尘漆和面漆）1101.00 m244.20 48664.20 吊顶防尘处理0.00 0.00 地面 521348.10 防静电地板661.00 m2533.00 352313.00 风口地板169.00 m2559.00 94471.00 瓷砖面地板322.00 m2156.00 50232.00 地面保温15mm1101.00 m222.10 24332.10 照明126410.00机房专用灯盆表面磨砂、3x40W60set144486640.00机房专用应急灯盆表面磨砂、3x40W、带30分钟电池20set165433080.00表3.2（续）灯管40W日光灯管180pcs213780.00照明开关照明控制开关30pcs371110.00金属线管25*1.290m201800.00合计1185427.70 3.4 机房精密空调、新风系统 3.4.1 系统概述 空调系统功能是作为保障信息中心主机房运行环境的存在。计算机主要设备及通讯设备都是高精密的电子仪器设备，对信息中心机房的运行环境有严格的要求条件，其中最重要的就是温度、湿度和洁净度的要求，即所谓的三度要求。 空调系统又分为精密空调系统、新风系统等子系统。空调设计充分考虑节能设计。 3.4.2设计理念 机房空调通风系统方案包括以下几个子系统：机房专用空调系统；洁净新风系统；舒适性空调系统；气体灭火区的消防泄压与排气系统。 针对整体机房工程，各个子系统体现相对的独立性；而对一个特定的功能房间，各个子系统存在紧密的联系。系统设计时主要按照以下原则： 1)系统的整体性原则： 空调系统：根据各功能房间的划分采取不同的空调方式，可分为机房区专用空调系统和辅助机房区舒适空调系统。新、排风系统：机房作为一个整体设置独立的新风系统，新风在新风机房通过集中处理后送入各功能房间。消防泄压与排气系统：气体灭火区域通过在维护结构外墙面距地板净高三分之二以上高度设置安装自动泄压装置来满足系统消防时的瞬时泄压要求，而设置的排气斜流风机在灭火完成后将灭火废气集中排至室外。2)系统的先进性与实用性 空调通风系统采用行业知名先进设备，整个系统设计布局合理、满足人性化管理使用要求；在保证各功能房间的温湿度、洁净度等要求基础上，尽量满足室内装饰美观的效果。3)系统的可靠性原则： 空调通风系统设备在满足各功能房间的温湿度、洁净度等要求基础上，提供合理的冗余冷量和备份机组，以保证机房的高可靠性要求；同时针对高密高发热量机柜采取强化通风降温措施和空调机组的备份配置。4)系统的安全性原则： 根据机房全年24小时运行的特点，空调通风系统采用平均故障间隔时间长、寿命长、能效比高的先进设备，合理设计空调机组备份数量，提高机房整体安全性。5)系统的可管理性原则： 对整个机房区空调通风系统采取集中控制和监控，实现人性化的空调同风系统维护管理。3.4.3 精密空调系统3.4.3.1 精密空调布局设计图3.4.精密空调分布图（蓝色标注区为精密空调）如图3.4.1所示，为中心机房精密空调分布设计图（蓝色标注区为精密空调），其中中心机房内部的空调区域采用下送风上回风方式。根据GB50174-2008电子计算机机房设计规范对A级机房环境要求规定，其必须满足的环境要求如表3.3所示。 表3.3环境指标表项 目A 级温 度5-35相对湿度40%-70%温度5/h并不得结露本次设计中将采取地板下送风上回风方式的设计。机房采取分区域设计，在冗余方面采取N+1系统，并选用机房专用恒温恒湿精密空调。3.4.3.2机房精密空调设计方案机房对空调需求的技术要求：据机房对空间环境的要求，本次空调分区分为机房精密空调区和主机房区采用精密空调，空调区实现 N1 工作方式。在程序控制下备用精密空调能够实现轮流工作，在市电停电以后再来电的时候，能够做到自动延时并顺序启动，主机房内精密空调采用下送风和上回风方式。精密空调制冷容量选择原则：按机柜用电容量及机房空间计算制冷量。中心机房1和中心机房2的低密机柜功率按照3KW/台计算，中心机房3、中心机房4和中心机房5的中、高密机柜功率按照6KW/台计算。机房需要制冷量计算方法（采用功率及面积法）说明：（利用功率及面积法）：QT=Q1+Q2QT为总制冷量（KW）Q1为室内设备负荷（=设备功率*0.8）Q2为环境热负荷（=0.10-0.18KW/m2*机房面积）机房区域内设置恒温恒湿精密型空调，其他域内设置舒适性空调。表3.4 精密空调冷量计算表机房名称总机柜负荷需制冷量(KW）功率因素值0.8功率计算（KW）房间面积（）环境冷量损耗(KW)面积损耗合计(KW)主机房12160.8172.8152.670.115.3188.1主机房22310.8184.8174.030.117.4202.2主机房32700.8216116.070.111.6227.6主机房4288 0.8230.4120.480.112.0242.4主机房53060.8244.8128.280.112.8257.6空调区实现 N1 工作方式，在程序控制下备用精密空调能够实现轮流工作，在市电停电以后再来电的时候，能够做到自动延时并顺序启动，主机房内精密空调采用下送风和上回风方式。表3.5精密空调配置机房名称空调数量空调用电量用电量合计空调N+1冗余空调制冷量（KW）主机房14401603+165主机房24401603+170主机房33401202+1115主机房4340202+1125主机房53401202+1130精密空调选型采用冷冻水系列空调基组对冷冻水空调机组的设计要求：大楼必须提供24小时冷冻水；电源要求380V/50Hz 3P；冷冻水要求进水温度为7，出水温度为12。为了保障数据中心机房的备用可靠性，本设计将精密空调供回水管网设计成为循环管网系统，保证在任何一点发生故障时都可以不间断的使用，保证A级机房标准要求。其原理图如图3.5所示。图3.5 原理图3.4.4 新风系统设计新风系统的作用一方面是维持机房的微正压，保证机房的洁净度，另外一方面维持机房内人员的新风需求。3.4.4.1 方案设计 为保证机房的新风要求，机房区设置能量回收型独立洁净新风系统，新风系统新风量根据电子信息系统机房设计规范要求选择： 1）保证室内人员所需新风量，按40m/人.小时计算2）维持室内所需新风量根据2009版全国民用建筑工程设计技术措施*暖通空调保证室内有10Pa的微正压需要的风量为1.5次的换气次数，据此选择新风机组。本项目建议采用冷冻水型新风机组。图3.6 通风示意图3.4.5 设备选型 本章中设计的子系统所涉及的设备选型主要为精密空调和新风设备，其中本设计中UPS直流电源选用了艾默生品牌的系列产品，选型的主要原因为艾默生品牌位居行业的顶尖，有成熟的技术和优秀的工业，因而有良好的设备运行保障。1、精密空调表3.6 艾默生力博特Challenger M+基本参数表艾默生力博特Challenger M+基本参数制冷量20kW-100KW室外环境条件-34-+49送风方式下送风,上回风表3.7艾默生-力博特P3080基本参数表艾默生-力博特P3080应用范围110000电信交换机房,网管中心,IDC数据中心,动力机房,培训中心,工业控制室,精密加工中心。制冷量冷冻水机组达28KW-151kW室外环境条件-34-+49送风方式上送风、下送风满足机组多种配置表3.8 艾默生力博特DataMate3000(DME12MH1)基本参数表艾默生力博特DataMate3000(DME12MH1)基本参数制冷量12.5KW室外环境条件-34-+49送风方式上送风,下回风电压220V/50HZ2、新风机表3.9 HQHT AIR基本参数表 HQHT AIR型号JX-L600机房专用新风机风量800m/h功率60KW噪音Db（A）42电压220V/50HZ机器尺寸（mm）500*360*1600热交换段（选装：显热/全热）450*735*3203.4.6 投资概算 本概算中包含精密空调系统和新风系统的概算，详细概算如表3.11所示。表3.10 精密空调及新风系统设备概算表设备、软件、材料名称规格型号数量单位单价（元）总价（元）备注说明精密空调系统3883400.00精密空调20KW-100KW制冷量8台178500.00 1428000.00 低密区各四台，四用一备精密空调28KW-151KW制冷量9台221000.001989000.00高密区各三台，三用一备精密空调60KW制冷量2 台96000.00 192000.00 UPS配电室基站空调 12.5KW制冷量2 台52000.00 104000.00 通信设备间新风机2台25200.00 50400.00 高密区，低密区各一套加湿器5 台24000.00 120000.00 每个机房一台通风系统112424.00 新风机800m/h2 台7800.00 15600.00 高密区，低密区各一套轴流风机5000m/h2台6500.00 13000.00 高密区，低密区各一套新风管道（含保温）230 156.00 35880.00 排风管道（含保温）230 156.00 35880.00 280防火阀600*4008 754.00 6032.00 70防火阀600*4008 754.00 6032.00 总计3995824.003.5 电气系统3.5.1系统概述 配电系统的功能作用主要表现在作为整体数据中心机房高可用性的后盾。计算机设备及网络通讯设备在投入运行后需要长期且稳定的一个供电系统来保证正常运行，否则将造成不必要的严重后果；数据中心主机房的供配电系统是综合性的，在此系统中既要解决IT设备的用电问题，也要解决精密空调及其他设备的用电问题。 由此可见，供配电系统质量严重影响着计算机的运行可靠性，因此供配电需满足以下要求： 频率：50 Hz； 电压：380 V / 220 V； 相数：三相五线制。 根据计算机的性能、用途和运行方式分类，供配电质量等级见下表3.11。表3.11质量等级要求表 项目等级 A 稳态电压偏移范围2%稳态频率偏移范围 0.2%电压波形畸变率 3-5% 允许断电持续时间0-4ms 3.5.2 设计思路 供配电系统的完善是为了保证计算机、场地及辅助用电设备的可靠运行的基本条件，本设计力求建立高质量高安全高可靠的供配电系统，主要内容体现在:无单点故障、高容错；同时可在不影响设备运行情况下进行设备在线维护；还具备防雷、防水、抗电网浪涌的功能，并保证对IT设备等负荷用电的可控性、冗余度、可扩展性，计算机负荷和其他负荷（如照明、空调）分开。 计算机负荷由UPS供电 各机房及辅助用房区域的空调、照明等动力配电。 3.5.3 设计方案3.5.3.1电气系统物理逻辑布线图图3.7 强电电缆布线图机房采用三相五线制配电模式，机房采用双路电源切换后的电源供给机房供电，（考虑预留柴油发电机组接入位置）在经过机房市配电柜、UPS电源配电、空调动力及照明配电系统进行分配；设置配电区域，并设有市电、UPS配电柜、动力配电柜、市电配电柜及照明配电箱，对机房配电系统全面管理；各类用电设备的安装；配电与消防系统的联动控制。本次工程UPS配电间设计在机房层下一层，本次市电路由及UPS供电路由均引自下层。照明系统：包括照明配电箱，灯具，插座等设置的安装与敷设。应急照明配电箱、应急照明灯具、出入口指示灯的安装与敷设。1.UPS配电设计、市电配电设计和应急电源设计。2.内部照明设计。3.机房内部强电线槽及强电布线设计。3.5.3.2 供电系统物理逻辑设计图图3.8 机房供电示意图机房的设备类型的重要程度设置相应等级的供电系统，对于网络设备、服务器组设备等设置UPS集中供电系统即一类供电，对于空调、一般设备及照明采用市电供电系统，详细的机房供电图如图3.8所示。市电供电系统主要为：机房空调、照明、插座等基本设施供电。UPS供电系统主要为：IT、网络、消防、门禁及监控等核心设备供电。机房内主要IT设备（如核心交换机、服务器等）皆采用UPS双回路供电，以确保设备的安全、有效的运行。由于强电为下走线方式，每个机柜内均配有双路电源经UPS供电给设备，保证供电系统的安全、稳定、可靠地运行，以达到计算机房的供电要求。3.5.4 设备选型 本章中主要是概述电气系统及其设计方案，在电气系统中主要组成部分为电源供电也就是UPS供电系统，但由于UPS系统也是一个独立系统，因此UPS系统另外有详细设计，从而设备选型便在UPS系统的详细设计中进行。3.5.5 投资概算 本章中设备选型放在了UPS系统中进行，因而投资概算也与设备选型同章节进行，以免发生重复。3.6 UPS系统3.6.1 系统概述 计算机主机、存储设备、网络设备、通讯设备、控制终端设备、监控终端设备对电源的质量与可靠性要求很高，为了保证网络系统的可靠性、平稳性、安全性，以上设备采用UPS供电。 根据A级机房的设计要求，UPS采用冗余设计，因此选用UPS系统；并选用2N方式配置，以保障整个数据中心IT设备不间断供电；UPS系统电池后备时间为0.5小时。UPS系统设计运用分区域规划设计，分别配置机房内3KW低密机柜用电量UPS系统，和机房内6KW中高密机柜用电量UPS系统。3.6.2 设计方案3.6.2.1 IT设备用电量统计数据中心总IT设备用电量为各主机房设备用电量总和，具体数据如下表所示。表3.12机房设备电量统计表名称类型数量单台功率（KW）总功率（KW）主机房1低密机柜723216主机房2低密机柜773231接入机房网络机柜10330小计477主机房3高密机柜456270主机房4高密机柜486288主机房5高密机柜516306小计8643.6.2.2 机房USP容量统计区域一：IT负载功率Ps=477KW （其中IT负载功率为机柜总功率）功率因数COS=0.95UPS总容量=IT负载功率UPS功率因素UPS容量（KVA）=IT负载（477）UPS功率因素（0.95）=502.11KVA因此UPS大小将选用500KVA，配置方案如表3.13所示：表3.13 配置方案表1序号名称区域数量容量（KVA）运行方式备注1UPS区域一25002N双母线运行区域二：IT负载功率Ps=864KW （其中IT负载功率为机柜总功率）功率因数COS=0.95UPS总容量=IT负载功率UPS功率因素UPS容量（KVA）=IT负载（864）UPS功率因素（0.95）=909.47KVA因此UPS大小将选用1000KVA。表3.14 配置方案表2序号名称区域数量容量（KVA）运行方式备注1 UPS区域二45002N双母线运行3.6.2.3 供电原理图机房区域接入两路市电和一路油机电源，进行互投处理后为UPS供电；UPS配电系统采用2N系统。原理图如下所示： 图3.9 机房供电原理图3.6.3 设备选型 本章中设计的子系统所涉及的设备选型主要为UPS电源及其配套设备，其中本设计中UPS直流电源选用了艾默生品牌的系列产品，选型的主要原因为艾默生品牌位居行业的顶尖，有成熟的技术和优秀的工业，因而有良好的设备运行保障。表3.15 艾默生/Hipulse-NXL系列大型UPS基本参数表品牌艾默生/Hipulse-NXL系列大型UPS设备类型UPS 电源阵列额定容量500（KVA）输出电压范围380（V）输入电压范围380 (V)转换时间0（ms）重量3690（kg）OEM不可用OEM表3.16 中油济柴基本参数表品牌中油济柴油机型号H16V190ZL输出功率2000（KW）额定电压400/230（V）额定电流3600（A）缸径行程190215 mm压 缩比14.5：1启动方式DC48V电启动供油方式直喷调速方式电子调速进气方式涡轮增压过载能力110%转 速1500rpm3.6.4 投资概算表3.17 UPS系统设备概算表设备、软件、材料名称规格型号数量单位单价总价备注说明UPS系统 500KVA 15分钟延时6 套1824