综合布线：项目二 模块四 机房设计

模块三方案设计一、项目案例某学院建设一个以办公自动化、计算机辅助教学、现代化计算机校园文化为核心，以现代网络技术为依托，技术先进、扩展性强，能覆盖全校主要楼宇的校园主干网络，形成结构合理、内外沟通的校园计算机网络系统，在此基础上建立能满足教学、科研和管理工作需要的软硬件环境，开发各类信息库和应用系统，为学校各类人员提供充分的网络信息服务。为保证网络正常运行，需要建设一个网络中心，该校选择在实验楼三楼的一个房间进行机房建设，该房间使用面积为100m2，层间距为4m，接入电源容量为30kW，附近均为教室，光线良好。二、案例分析1．机房的作用为了确保综合布线系统的设备稳定、可靠的运行以及保障有关工作人员有良好的工作环境，需要做好机房工程。机房工程要做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，需采用的新材料、设备、工艺和技术，其目的是为了更好地保证机房的温度、湿度、洁净度、照度、防静电、防干扰、防振动、防雷电、及时监控等，充分满足综合布线系统设备安全可靠地运行，延长设备使用寿命的要求，同时又要给系统管理员创造一个舒适、典雅的环境。2．机房的建设标准综合布线系统的机房设计应遵循《电子信息系统机房设计规范》（GB50174—2008）和《计算机场地通用规范》（GB2887—2011）以及其他相关标准的要求进行设计。3．机房建设的内容该楼基本上位于整个校园的中心位置，机房选址上应设在建筑物的2或3层，交通与通信方便，自然环境清洁；设置时要远离产生粉尘、油烟、有害气体以及生产或储存具有腐蚀性、易燃、易爆物品的工厂、仓库、堆场、强磁场等。机房主体结构应具有耐久、抗震、防火、防止不均匀沉陷等性能。建筑物的变形缝和伸缩缝不应穿过机房，室内装饰应选用气密性好、不起尘、易清洁，并在温度、湿度变化作用下变形小的材料，地面需要进行特殊处理，不起尘、不产尘，可采用地面涮防尘漆进行防尘处理。为保证机房正常运行，机房应做好防雷、防静电、防火、通风等工作，并在建设时必须遵守国家相应的标准与规范。三、知识储备综合布线的机房设计应遵循《电子信息系统机房设计规范》（GB50174—2008）和《计算机场地通用规范》（GB2887—2011）以及其他相关标准的要求进行设计。1．机房位置及设备布置机房选址上应设在建筑物的2或3层，应符合下列要求：1）水源充足、交通和通信方便，自然环境清洁。2）远离产生粉尘、油烟、有害气体以及生产或储存具有腐蚀性、易燃、易爆物品的工厂、仓库、堆场等。3）远离强磁场源和强噪声源。4）避开强电磁场干扰。当无法避开强电磁场干扰或为保障信息系统安全时，可采取有效的电磁屏蔽措施。2．机房的房间结构配机房组成应按设备运行特点及具体要求确定，一般由主机房、基本工作间、第一类辅助房间、第二类辅助房间、第三类辅助房间等组成。3．机房设备区分布机房设备建议采用分区布置，一般可分为主机区、存贮器区、数据输入区、数据输出区、通信区和监控制调度区等，具体划分可根据系统配置及管理而定，应以便利操作为宜。主机房内通道与设备间的距离应符合下列规定：1）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。4）主机房内采用的活动地板可由钢、铝或其他阻燃性材料制成。活动地板表面应是导静电的，系统电阻应符合现行国家标准有关规定。活动地板的种类较多，根据板基材可分为：铝合金、全钢、中密度刨花板。它们的表面均粘贴PVC抗静电贴面。建议为机房选用全钢防静电活动地板，如图2-21所示。机房大门入口处根据实际需要可增设通风地板，如图2-22所示。防静电地板安装时，距地面高度为0.3m，

图2-21

全钢防静电活动地

图2-22全钢防静电通风地板图2-23防静电地板铺装图2-24地板下线路工程根据光线在光纤中传输特点的不同，光纤分为单模光纤（SingleModeFibre，SMF）和多模光纤(MultiModeFibre，MMF)，其中“模”是指一个光子在光纤中传输的路径。单模是多个光子沿着同一路径进行传输，而多模则是多个光子沿着不同的路径进行传输。4．环境条件主机房、基本工作间内的温度、湿度必须满足下列要求：1）开机时，机房内的温度、湿度，应符合表2-4的规定。2）停机时电子计算机机房内的温度、湿度，应符合表2-5的规定

。开机时，主机房的温度、湿度应执行A级，基本工作间可根据设备要求按A、B两级执行，其他辅助房间应按工艺要求确定。5．机房装修在机房装修时做好以下几方面工作：1）机房做到人机隔离工作，可配备专用空调，应设有门厅、休息室和值班室。人员出入主机房和基本工作间应更衣换鞋，使用面积应按最大班人数的每人1～3m²计算，最小面积不得低于16m²。当无条件单独设更衣换鞋间时，可将换鞋、更衣柜设于机房入口处。2）机房的防火、耐火等级应符合现行国家标准《高层民用建筑设计防火规范》、《建筑设计防火规范》及《计算站场地安全要求》的规定，并单独设防火分区。

3）机房室内装饰应选用气密性好、不起尘、易清洁，并在温度、湿度变化作用下变形小的装修材料；地板采用架空地板，为使水泥砂浆地面达到、保证空调送风系统的空气洁净度。4）机房应按现行国家标准《建筑防雷设计规范》采取防雷措施，机房电源应采用地下电缆进线。当不得不采用架空进线时，在低压架空电源进线处或专用电力变压器低压配电母线处，应装设低压避雷器。5）机房应铺设导静电地面，导静电地面可采用导电胶与建筑地面粘牢，导静电地面的体积电阻率应符合相应的国家标准与规范，其导电性能应长期稳定，且不易发尘。6）接地装置的设置应满足人身的安全及设备正常运行和安全的要求。7）机房的安全出口不应少于两个，并宜设于机房的两端。门应向疏散方向开启，走廊、楼梯间应畅通并有明显的疏散指示标志8）机房照明的照度标准应符合相应的国家标准与规范。四、能力拓展根据机房的作用、面积以及投资等因素，机房除满足以上要求外，还应满足如下要求：1．噪声、电磁干扰及静电在计算机系统停机条件下，在主操作员位置测量主机房内的噪声应小于68dB。主机房内无线电干扰场强，不应大于126dB，磁场干扰环境场强不应大于800A/m。主机房地面及工作台面的静电泄漏电阻，应符合现行国家标准有关规定，主机房内绝缘体的静电电位不应大于1kV。1）机房的建筑平面和空间布局应具有适当的灵活性，主机房的主体结构宜采用大开间、大跨度的结构，内隔墙宜具有一定的可变性。主机房净高，应按机柜高度和通风要求确定，推荐为2.4～3.0m。机房主体结构应具有耐久、抗震、防火、防止不均匀沉陷等性能，变形缝和伸缩缝不应穿过主机房。主机房中各类管线宜暗敷，当管线需穿楼层时，采用技术竖井方式进行。室内顶棚上安装的灯具、风口、火灾探测器及气体灭火或二氧化碳喷嘴等应协调布置,并应满足相关专业的技术要求。

2．工作环境2）机房宜设单独出入口，各门的尺寸均应保证设备运输。当与其他部门共用出入口时，应避免人流、物流的交叉。设通道，通道净宽不应小于1.5m。3）机房的耐火等级应符合现行国家标准《高层民用建筑设计防火规范》、《建筑设计防火规范》及《计算站场地安全要求》的规定。机房的安全出口，不应少于两个，并宜设于机房的两端。门应向疏散方向开启，走廊、楼梯间应畅通并有明显的疏散指示标志。主机房、基本工作间及第一类辅助房间的装饰材料应选用非燃烧材料或难燃烧材料。4）机房室内装饰应选用气密性好、不起尘、易清洁，并在温度、湿度变化作用下变形小的材料，并应符合下列要求：①墙壁和顶棚表面应平整，减少积灰面，并应避免眩光。②应铺设活动地板，活动地板应符合现行国家标准的要求，敷设高度应按实际需要确定，宜为200～350mm。③

活动地板下的地面和四壁装饰，可采用水泥砂浆抹灰。地面材料应平整、耐磨，墙壁及地面均应选用不起尘、不易积灰、易于清洁的饰面材料。④

吊顶宜选用不起尘的吸声材料，如吊顶以上及作为敷设管线用时，墙壁、楼板底面应清理干净，并刷不易脱落的涂料，其管道的饰面，亦应选用不起尘的材料。⑤

基本工作间、第一类辅助房间的室装饰应选用不起尘、易清洁的材料。墙壁和顶棚表面应平整，减少积灰面，地面材料应平整、耐磨、易除尘。⑥

主机房和基本工作间的内门、观察窗、管线穿墙等的接缝处，均应采取密封措施。⑦

机房室内色调应淡雅柔和。⑧

当主机房和基本工作间设有外窗时，宜采用双层金属密闭窗，并避免阳光的直射。当采用铝合金窗时，可采用单层密闭窗，但玻璃应为中空玻璃。⑨

当主机房内设有用水设备时，应采取有效的防止给排水漫溢和渗漏的措施。5）主机房和基本工作间，均应设置空气调节系统。当主机房和其他房间的空调参数不同时，应分别设置空调系统。空调设备的选用应符合运行可靠、经济和节能的原则。主机房和基本工作间空调系统的气流组织，应根据设备对空调的要求、设备本身的冷却方式、设备布置密度、设备发热量以及房间温湿度、室内风速、防尘、消声等要求，并结合建筑条件综合考虑。对设备布置密度大、设备发热量大的主机房宜采用活动地板下送上回方式。采用活动地板下送风时，出口风速不应大于3m/s，送风气流不应直对工作人员。3．电气技术1）机房用电负荷等级及供电要求应按现行国家标准《供配电系统设计规范》的规定执行。供电电源质量根据电子计算机的性能、用途和运行方式（是否联网）等情况，可划分为A、B、C三级，应符合表2-6中的有关规定。当电子计算机供电要求具有下列情况之一时，应采用交流不间断电源系统供电：①

对供电可靠性要求较高，采用备用电源自动投入方式或柴油发电机组应急自启动方式等仍不能满足用电需要。②

一般稳压、稳频的设备不能满足用电需要。③

需要保证顺序断电，设备安全停机。④

系统实时控制，满足用电需要。⑤

系统联网运行，以防止突然断电。机房电源应按现行国家标准《建筑防雷设计规范》采取防雷措施。若必须采用架空进线时，在低压架空电源进线处或专用电力变压器低压配电母线处，应装设低压避雷器。主机房内应分别设置维修和测试用电源插座，两者应有明显区别标志。测试用电源插座应由计算机主机电源系统供电，其他房间适当设置维修用电源插座。2）机房照明的光照度标准应符合下列规定：①

主机房的平均光照度可按200lx、300lx、500lx取值。②

基本工作间、第一类辅助房间的平均光照度可按100lx、150lx、200lx取值。③

第二、三类辅助房间应按现行照明设计标准的规定取值。④

机房应设置疏散照明和安全出口标志灯，其光照度宜为一般照明的1/10，不应低于0.51x。照明线路宜穿钢管暗敷或在吊顶内穿钢管明敷。

4．防静电与接地1）主机房内采用的活动地板可由钢、铝或其他阻燃性材料制成。活动地板表面应是导静电的，严禁暴露金属部分。单元活动地板的系统电阻应符合现行国家标准有关规定。静电接地的连接线应有足够的机械强度和化学稳定性，导静电地面和台面采用导电胶与接地导体粘接时,其接触面积不宜小于10cm2。静电接地的连接线与限流电阻、接地装置相连接用来传导静电，限流电阻的阻值宜为1MΩ。2）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。机房应采用下列四种接地方式：①交流工作接地，接地电阻不应大于4Ω。②安全工作接地，接地电阻不应大于4Ω。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防雷接地，应按现行国家标准《建筑防雷设计规范》执行。交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地等四种接地宜共用一组接地装置，其接地电阻按其中最小值确定；若防雷接地单独设置接地装置时，其余三种接地宜共用一组接地装置，其接地电阻不应大于其中最小值，并应按现行国标准《建筑防雷设计规范》要求采取措施。对直流工作接地有特殊要求需单独设置接地装置的系统，其接地电阻值及与其他接地装置的接地体之间的距离，应按计算机系统及有关规定的要求确定，并采取等电位措施。当多个系统共用一组接地装置时，应将各系统分别采用接地线与接地体连接。

1）主机房内的设备需要用水时，其给排水干管应采用暗敷方式。管道穿过主机房墙壁和楼板处，应设置套管，管道与套管之间应采取可靠的密封措施，与主机房无关的给排水管道不得穿过主机房。2）主机房内如设有地漏，地漏下应加设水封装置，并有防止水封破坏的措施。给、排水管道应采用阻燃材料保温，必须有可靠的防渗漏措施。暗敷的给水管道宜用无缝钢管，管道连接宜用焊接。5．给、排水6．消防与安全1）主机房、基本工作间必须采用气体灭火系统，应设二氧化碳或卤代烷灭火系统，并应按现行有关规范的要求执行。机房应设火灾自动报警系统，并应符合现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》的规定。2）主机房应采用感烟探测器。当设有固定灭火系统时，应采用感烟、感温两种探测器的组合。3）主机房出口应设置向疏散方向开启且能自动关闭的门，并应保证在任何情况下都能从机房内打开。管槽系统大小选择

管槽大小可采用以下简易方式来计算其大小：

槽（管）截面积=（n×线缆截面积）/70%n：表示用户所要安装的多少条线（已知数）

槽（管）截面积：表示要选择的槽管截面积线缆截面积：表示选用的线缆面积70％：表示布线标准规定允许的空间；以上计算方法的管槽按要求留有较多的余量空间，在实际工程中可根据具体情况也可适当多容纳一些线缆。线缆系统每个楼层用线量（m）的计算公式如下：

L=n［0.55×（Lmax＋Lmin）＋6m］式中，Lmax为服务区域内信息插座至配线间的最远距离；Lmin为服务区域内信息插座至配线间的最近距离；n为每层楼的信息插座（IO）的数量。整座楼的用线量：W=∑L，L为信息点至配线间的总电缆长度。

3．干线子系统设计干线子系统是指设备间系统与配线子系统之间的连接电缆，是建筑物的主干电缆，设计时应从以下几方面考虑：（1）确定每层楼的干线电缆需求

根据不同需要和经济性选择干线电缆类型，确定使用光缆还是双绞线。（2）确定干线电缆长度

干线电缆的长度可用比例尺在图样上量得，也可用等差数列计算。计算时，需要注意的是每段干线电缆长度要有备份（约10%）和进行端接损耗的考虑。（3）确定干线电缆路由

选择干线电缆路由的原则应是最短、最安全、最经济。垂直干线通道结合建筑物结构特点和用户要求不同，主要有两种方法可供选择：电缆孔法和电缆井法，（1）电缆孔方法

（2）电缆井方法

4．设备间设计设备间一般设在楼层弱电井附近中，主要由通信设备承担楼层光电转换功能，实现楼层内部与楼层间连接的主要通道，实现楼层间的通信，设计时应从以下几方面考虑：（1）确定配线架的型号

配线架的种类不同，适用的场合也不同。快接式配线架适用于信息点数较少，主要以计算机为使用对象，用户经常对楼层的线路进行修改、移位或重组。多对数配线架适用于信息点多，以电话和计算机为主要使用对象，用户经常对楼层的线路进行修改、移动和重组。（2）计算配线架数量

计算配线架数量的原则有两个:语音配线架与数据配线架分开；进线与出线分开（即垂直连接与水平连接分开）。此外为了保证系统的未来应用，建议用于水平双绞线（包括数据与语音）的所有8芯线都要打在配线架上。（3）选择所需机柜

机柜一般是冷轧钢板或合金制作的用来存放计算机和相关控制设备的物件，可以提供对存放设备的保护，屏蔽电磁干扰，有序、整齐地排列设备，方便以后维护设备。机柜一般分为服务器机柜、网络机柜、控制台机柜等。高度有18U(1.0m)、22U(1.2m)、27U(1.4m)、32U(1.6m)、37U(1.8m)、42U(2m)、47U(2.2m)，其中1U=4.45cm；宽度为工业标准19英寸；深度为700mm、800mm和900mm三种。5．材料统计（1）工作区材料统计

工作区材料统计主要是估算信息插座，信息模块的用量。根据案例要求，建议建设单位选择超5类或6类布线系统，楼内共计141个信息点，因此，超5类或6类布线（简称为CAT5E或CAT6）的信息插座为141个，相应的信息模块为141个。（2）配线子系统材料统计

配线子系统全部采用CAT5E或CAT6，综合布线系统的布线方式为天花板吊顶内敷设线缆，采用分区法进行。配线子系统的网络拓扑通常为星形结构，以各楼层的配线架为主结点，各工作区信息插座为分结点，二者之间采用独立的线路相互连接，形成以楼层配线架为中心向工作区信息点辐射的星形网络。1）双绞线用线量统计以5～6层为例，配线间位于5楼，计算用线量。有图样测绘得出，最远点为距离配线间50m处，Lmax=50m；最近点距离配线间10m处，Lmin=10m，由题意可知，5～6层的信息点为48个，所以5～6层的用线量L=n［0.55×（Lmax＋Lmin）＋6m］=

[（0.55×（50+10）+6）]×48m=1872m。以此类推3～4层用线量为1872m，1～2层用线量为1755m。因此，该楼总用线量为W=∑L，W=1872m+1872m+1755m=5499m2）PVC线管用量统计CAT5E或CAT6非屏蔽双绞线的直径为8mm，横截面积=3.14×4mm2=50.24mm2,每2根双绞线为1组，选用的线管横截面积=2×50.24mm2/70%=143.5mm2，所以线管的直径约为15mm。为了便于升级与维护的需要，所有PVC线管均使用直径为15mm的。该楼每层平均线管长度=（50m+10m）/2=30m，按照综合布线系统建设方案，经图样测绘得出，每楼层的无论是“一线一管”还是“二线一管”的敷设方式，总使用点数量共计16个，因此该楼线管总长度=6×16×30m=2880m。考虑到敷设时的实际应用，线管的长度约为3000m。（3）垂直布线材料统计

垂直布线选用光纤，考虑冗余以及传输距离，建议选用多模4芯户外光缆，层高为4m，1～5层垂直高度为16m，建议使用20m光缆；1～3层的垂直高度为8m，建议使用12m光缆；光缆总长度=20m+12m=32m。（4）设备间的材料统计

根据各楼层使用点数量统计每个设备间的配线架数量；由于设备间需要进行干线子系统的连接，因此还需要统计光缆续接的材料统计。1）5～6层设备间的材料统计①

配线架的统计。5～6层的信息点为48个，可以选用1个48口的CAT5E或CAT6布线系统的配线架，或者选用2个24口的CAT5E或CAT6布线系统的配线架，为了便于管理，建议5层与6层分别使用24口的CAT5E或CAT6布线系统的配线架。②

光缆续接的材料统计。光缆终端盒1个，FC接头的多模尾纤1根，光纤耦合器连接本层设备的需要4个；光缆终端盒