现代机房建设

1、2021-11-25一、机房设计目标一、机房设计目标/ /设计理念设计理念/ /设计规范设计规范二、机房各系统介绍二、机房各系统介绍2021-11-25设设 计计 目目 标标提供机柜级别的基础设施解决方案。解决从普通机架式负载到高密度负载下的配电、散热、走线、扩容、监控管理等问题。追求更高的可用性，365*24小时具备非常强的灵活性、适应性、扩容能力、可变性可维护性；基础设施的结构清楚简洁，配置合理，操作简单，维护和故障恢复快捷方便，降低人为故障。要求能够通过有效手段对基础设施进行监控管理，预报警。2021-11-25可用性： 适当冗余 + 3-7年前瞻性扩展性： 模块化 方便扩容系统性： 多

2、系统综合考虑 同时关注局部IT微环境（ RLU ）： 小机房概念经济性： TCO与节能设设 计计 理理 念念2021-11-25机房微环境机房微环境-RLU-RLU供电制冷承重空间网络连通性IT应用供配电 (PDU/UPS)制冷配送机柜附件环境监控线缆管理RLURLU概念概念: :电子产品集成度提高电子产品集成度提高; ;单位容积中散热的增加单位容积中散热的增加; ;机柜内设备越来越多机柜内设备越来越多; ;密度越来越高密度越来越高; ;高密度的设备机柜高密度的设备机柜- -微型的机房。微型的机房。2021-11-25TCOTCO与节能与节能总体成本总体成本TCO:TCO: 机房费用由两大部分

3、组成：建设、运营、机房费用由两大部分组成：建设、运营、 现代机房的能耗成本占总体成本的比例逐年上升，主现代机房的能耗成本占总体成本的比例逐年上升，主要是电费。要是电费。 我们需同时关注机房建设期和运营期费用，降低我们需同时关注机房建设期和运营期费用，降低TCOTCO提提高基础设施总体经济效用比。既要安全又要节能。高基础设施总体经济效用比。既要安全又要节能。 节能性考虑：机房的密封、隔热、配风、气流组织，节能性考虑：机房的密封、隔热、配风、气流组织，这些方面如果设计合理将会降低空调的使用成本。这些方面如果设计合理将会降低空调的使用成本。2021-11-25机房设计规范机房设计规范主机房内通道与设

4、备间的距离应符合下列规定： 1、两个相对机柜正面之间的距离不应小于1.5m； 2、机柜侧面（或不用面）距墙不应小于0.5m，当需要维修测试时， 则距墙不应小于1.2m； 3、走道净宽不应小于1.2m。主机房净高，应按机柜高度和通风要求确定。宜为2.43.0m。电子计算机机房的楼板荷载可按5.07.5kN m2设计。 2021-11-25机房设计规范机房设计规范开机时电子计算机机房的温、湿度开机时电子计算机机房的温、湿度级级 别别 项项 目目 A A 级级 B B 级级 夏夏 季季 冬冬 季季 全全 年年温温 度度 23 23 2 202 202 18-282 18-28相对湿度相对湿度 45%

5、-65% 40%-70%45%-65% 40%-70%温度变化率温度变化率 5h 5h 并不得结露并不得结露 10/h 10/h 并不得结露并不得结露主机房内的空气含尘浓度，在表态条件下测试，每升空气中大于或等于主机房内的空气含尘浓度，在表态条件下测试，每升空气中大于或等于0.5m0.5m的的尘粒数，应少于尘粒数，应少于18,00018,000粒。粒。采用活动地板下送风时，出口风速不应大于采用活动地板下送风时，出口风速不应大于3m/s3m/s。2021-11-25机房系统机房系统2021-11-25系系 统统 内内 容容机房结构装饰系统；机房结构装饰系统；机房供配电系统机房供配电系统(UPS(

6、UPS系统系统) )；机房防雷接地系统；机房防雷接地系统；机房综合布线系统；机房综合布线系统；机房空气调节系统机房空气调节系统( (精密空调及新风系统精密空调及新风系统) )；机房消防系统；机房消防系统；机房机房KVMKVM切换系统；切换系统；机房集中监控系统；机房集中监控系统；机柜；机柜；2021-11-25机房结构装饰系统机房结构装饰系统 吊顶 隔墙 地面 原墙面 门窗美观美观 节能节能 环保环保2021-11-25金属微孔天花(600X600等)格栅吊顶不做吊顶一、美观及适用性二、不燃性三、吸音及隔音效果 四、质量好,不易褪色变型吊顶工程吊顶工程: :机房结构装饰系统机房结构装饰系统20

7、21-11-25机房结构装饰系统机房结构装饰系统 抗静电地板 保温保湿 防尘 防静电地面工程地面工程: :2021-11-25 隔断墙不仅不承受荷载，而且还要把自身的重量施加在楼板上，因此其自重应越轻越好。功能区之间隔断方式有如下几种功能区之间隔断方式有如下几种: : 1、玻璃隔断:防火或不防火 (消防分区玻璃隔断材料采用有框防火玻璃） 2、彩钢板:双面岩棉或单面石膏板 3、轻质发泡水泥砖墙 4、轻钢龙骨石膏板 隔断工程隔断工程: :机房结构装饰系统机房结构装饰系统2021-11-25机房结构装饰系统机房结构装饰系统 彩钢板 铝塑板 乳胶漆原墙面装饰原墙面装饰: : 玻璃隔断用玻璃门 其他用钢

8、质防火门或木质防火门门窗工程门窗工程: :2021-11-25机房供配电系统机房供配电系统 两路以上市电 油机 市电电源采用三相五线制 三相平衡 阻燃 双路线缆 上走线 下走线2021-11-25机房供配电系统机房供配电系统主机房照度为300Lx；其它辅助功能间照度不小于250Lx；选用高效格栅电子荧光灯，规格有600600mm(3X20W), 6001200mm(3X40W)应急照明照度： 在距地面0.8m处，主机房5LUX，疏散指示灯1LUX。 灯具采用电子镇流器，应急照明自带电源。2021-11-25 塔式UPS 模块化UPS机房供配电系统机房供配电系统2021-11-25市电一发电机手

9、动或自动切换柜UPS1输出配电柜A输出总线一关键的双电源负载机柜UPS2输出配电柜B输出总线二次要负载机柜次要负载机柜电池组机架式STS切换器关键的单电源负载机柜电池组市电二2021-11-25机房防雷接地系统机房防雷接地系统系统技术要求：系统技术要求： 直流工作接地1 交流工作接地4 安全保护接地4 防静电接地10 防雷接地10 综合接地 单独接地2021-11-25内部防雷保护系统 的设计一、不带电金属体的等电位连接一、不带电金属体的等电位连接地线的等电位连接地线的等电位连接其它金属线的等电位连接其它金属线的等电位连接二、电源线路的防雷保护二、电源线路的防雷保护 分级设置防雷器；分为分级设

10、置防雷器；分为B、C、D三级。依据三级。依据IEC（国际电工委员会）标准的（国际电工委员会）标准的分区防雷、多级保护的理论，分区防雷、多级保护的理论，B级防雷属于第一级防雷器，可应用于建筑物级防雷属于第一级防雷器，可应用于建筑物内的主配电柜上；内的主配电柜上；C级属第二级防雷器，应用于建筑物的分路配电柜中；级属第二级防雷器，应用于建筑物的分路配电柜中；D级属第三级防雷器，应用于重要设备的前端，对设备进行精细保护。级属第三级防雷器，应用于重要设备的前端，对设备进行精细保护。三、信息线路的防雷保护三、信息线路的防雷保护 对信息线路防雷器的技术要求对信息线路防雷器的技术要求 计算机网络系统的防雷保护

11、计算机网络系统的防雷保护 视频监控系统的防雷保护视频监控系统的防雷保护 程控数字系统的防雷保护程控数字系统的防雷保护 天馈线系统的防雷保护天馈线系统的防雷保护 消防报警系统的防雷保护消防报警系统的防雷保护2021-11-25机房接地机房接地 机房的防静电地、工作地和安全保护地单独形成独立系统,分别用各自的接地母线引至机房外,再接至共用的地桩上。 防静电接地防静电接地 网格法在机房周围用30X3mm铜排做成环网，中间用截面积为(2. 5mm 50mm)左右的铜带形成网格, 网格网眼尺寸与防静电地板尺寸一致,交叉点焊接在一起。抗静电活动地板、铝合金吊顶、复合铝材墙面、金属隔墙龙骨通过6mm2软线与

12、接地网连接。接地网通过95mm2接地母线与大楼总接地网连接。与大楼总接地网连接。工作接地工作接地 由机房由机房UPSUPS输出配电柜的输出配电柜的NN排引排引95mm2到大楼总接地汇流排（重复接地）到大楼总接地汇流排（重复接地）安全保护接地安全保护接地 将电气设备的金属外壳或机架通过接地装置与大地直接连接起来, 防止因绝缘损坏或其他原因使设备金属外壳带电而造成触电的危险，通过6mm2软线与保护地网连接。通常做法是在每排机柜排下面敷设30X3mm网格状铜排网，通过95mm2与动力配电柜动力配电柜PEPE排连接。排连接。2021-11-25配置配置: :每个服务器/小型机机柜配置一到多个24口配线

13、架每列机柜设置列头柜，再汇总到集中柜；服务器/小型机机柜布设六类线和光纤到位采用六类布线产品。光端盒机房综合布线系统机房综合布线系统配线方式： 上走线 下走线列头柜2021-11-25机房空气调节系统机房空气调节系统机房空调的热湿负荷：机房空调的热湿负荷： 设备的散热量 建筑围护结构的传热 太阳辐射热 人体散热，散湿 照明装置散热 新风负荷2021-11-25W orldwide Server Unit Shipment Forecast by Form FactorW orldwide Server Unit Shipment Forecast by Form Factor01,000,00

14、02,000,0003,000,0004,000,0005,000,0006,000,0007,000,0008,000,0009,000,0001996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007Non-Rack-optimizedRack-optimizedBladeUnits服务器发展趋向图服务器发展趋向图刀片式服务器机架式服务器塔式服务器2021-11-25服务器的散热服务器的散热机房空气调节系统机房空气调节系统2021-11-25空调送风方式：空调送风方式： 1、上送、侧回方式； 2、下送、上回方式； 3、水平送风方式

15、；机房空气调节系统机房空气调节系统2021-11-25传统上送风方式传统上送风方式2021-11-25传统机房下送风布局图传统机房下送风布局图2021-11-25水平送风解决方案水平送风解决方案整体设计方案2021-11-25精密冷热通道布局图1机房空气调节系统机房空气调节系统2021-11-25机房空气调节系统机房空气调节系统冷热通道布局图22021-11-25空调机的布局、安放原则空调机的布局、安放原则与机架排垂直 避开冷通道 分散安放 功率密度高时，应适当提高活动地板的铺高和地板出风速度2021-11-25空调安装设计需考虑方面：考虑风冷冷凝器（室外机）的安装位置 1. 室内机与室外机间

16、的高差 a) 室外机低于室内机3m； b) 室外机高于室内机20m； c) 单程冷媒管等效长度30m。特殊情况等效长度可允许达到100m，存在如下问题： a) 泄漏可能性大，并且检漏困难； b) 制冷量降低； c) 造价提高 。2021-11-252. 室外机运转噪声对周围环境的影响 a) 周围有无居民区，距离多远； b) 对大楼其它房间的影响； c) 必要时选低噪声室外机。3. 室外机安装场地面积要足够4. 安装在单独房间或封闭阳台内的室外机的问题 2021-11-25（四）楼板承重量应满足需求，必要时加固处理。（五）尽量远离强电磁场、强振源、强噪声源和强污染源。 周围有强电磁场，可屏蔽处理

17、。（六）若机房在地下室和顶层需特殊处理： 保温、防潮、防漏、地下室的排水问题和疏散通道。 注意机房上一层风机盘管、暖气向机房漏水的可能性。（七）避免东、西向外窗，外窗应为双层密封窗。 注意玻璃幕墙处的处理。（八）新建大楼机房场地选择应在大楼设计阶段进行。2021-11-25机房空气调节系统机房空气调节系统新风系统新风系统 1.送入新风，机房管理人员获得身心健康的需要； 2.场地系统温、湿、净化达标获得最佳经济运行的需要； 3.机房处于正压维持机房净化的需要（ 4.9 Pa），进入的新风必须比出去的风量多； 4.防火区必须设排烟系统，以便灭火后排出气体； 5.新风管道跨灭火区时必须设置电动防火阀

18、带24V执行机构。2021-11-25机房机房KVMKVM切换系统切换系统 KVM主机切换系统实现了用一套键盘、显示器、鼠标去访问和操作一台以至数千台以上主机的功能，帮助你轻松的管理，并具备：节省空间、使用简单、提高效率、远程管理的特性。 2021-11-25集中监控的作用：通过监控系统的实时监控、报表自动化、故障告警与处理、数据视频联动（可选）等监测手段来提高维护管理水平，设备管理规范化,保证动力、空调等设备的正常运行和机房安全，保证供电和设备安全,提高设备运行效益。可完成对机房的动力、空调、机房环境和安全保卫系统进行遥测、遥信、遥控、遥调的四遥功能，及时、准确地反应系统运行状态。将分散的人

19、工维护和管理变成集中的计算机维护和管理,设备维护主动化，由事故抢修转换为预先维护。机房集中监控系统机房集中监控系统2021-11-25监控对象：监控对象：高、低压配电系统：高、低压屏、UPS电源的U、I、P、f、Cos 等参数值柴油发电机组：启动电池电压、油箱油位、频率等整流器：输出直流电压、电流等电池组：单体电池电压、总电压、电池表面温度、充放电电流等环境系统，如专用空调和普通空调，机房的环境量：温湿度、烟感等。其他系统，如漏水检测、消防等机房集中监控系统机房集中监控系统2021-11-25告警方式：告警方式：语音告警 短信告警 机房集中监控系统机房集中监控系统声光告警 2021-11-25

20、机房集中监控系统机房集中监控系统2021-11-25机房机柜系统机房机柜系统机柜系统：机柜系统：600*1200*20002021-11-25机柜电源分配 PDU：（机柜电源分配单元），是专为机柜式安装的电气设备提供电力分配而设计的产品。 PDU：的应用，可使机柜中的电源分配更加整齐、可靠、安全、专业和美观，并使得机柜中电源的维护更加便利可靠。并带有普通插排没有的过电流保护功能。2021-11-25鹏信源PDU:2021-11-255 5、机房机柜系统、机房机柜系统机柜附件机柜附件：键盘抽屉键盘抽屉固定托盘固定托盘Keyboards电源分配器电源分配器KVM 转换开关转换开关理线架理线架盲板盲板线扎线扎电源分配器电源分配器2021-11-25机房消防系统机房消防系统 1.气体灭火，分有管网和无管网；网管室等有人的地方不能用气体灭火； 2.