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機房建設工程

一、  概述

機房的硬件及軟件環境如何優化才更有利于機房正常工作,對于機房場地技術設計要求將參照國家標準《計算站場地技術要求》(GB2887-89)和《電子計算機機房設計規范》(GB50174-93)執行。

計算機機房環境包括硬件與軟件環境,為了保證各種智能設備與計算機系統穩定可靠運轉,計算機機房環境必須滿足計算機等微電子設備和工作人員對溫度、濕度、潔凈度、電磁強度、屏蔽、防漏、電源質量、振動、防雷、接地和安全保衛等要求。

下面結合國家規范及我公司多年來在計算機機房工程設計和監理實施中的經驗,來對計算機機房工程建設中所涉及到的機房總體設計、機房裝修兩大部分內容逐一進行論述。

 

中心機房布局示意圖

 

圖1 中心機房布局示意圖

 

中心機房系統運行示意圖

圖2 中心機房系統運行示意圖

中心機房處于整個信息化系統的中心,安全、穩定是長期運行的保障因素。因此在數據中心標識管理的實際應用中,根據不同的設備環境,標識的實現方式可以分為粘貼式和懸掛式。

粘貼式標識是較傳統的標識,應用廣泛。符合標準的粘貼式標識應該滿足如下條件:在標準數據中心環境下,字跡清晰、明確,粘貼牢固;抗水、抗油、抗化學品擦拭,標簽工作年限:可達室內10~15年(除人為破壞外)。

懸掛式標識是補充類別,多用于不適合粘貼的環境,如服務器等無粘貼表面的設備、較粗線纜等。符合標準的懸掛式標識應該滿足如下條件:字跡清晰、明確、耐撕扯;抗水、抗油、抗化學品擦拭,標簽工作年限可達室內10~15年(除人為破壞外)

 中心機房各標示應用管理圖

圖3 中心機房各標示應用管理圖

二、  設計原則、依據和設計目標

機房工程是智能弱電工程的重要組成部分。其基本要求可歸納為:保證系統運行的可靠性、保證系統的設計壽命、保證信息安全的要求、保證操作人員的工作環境。

設計一個好的機房,要以兼顧人機并重之原則,一個合格的現代化計算機機房,應該是一個安全可靠、舒適實用、節能高效和具有可擴充性的機房,設計應以運行條件、安全可靠作為首要的考慮因素。

1.  機房建設要求遵循的設計原則

?  高安全可靠性:

為保證機房能為用戶提供連續不間斷的7×24小時服務,機房必須具有高可靠性。投標方在設計系統時應注意盡量減少單點故障的存在,對存在單點故障的環節,在設計上必須減少其對整個系統的影響。由市電到機柜及服務器的整個供電系統可用性不得少于99.99%。

各系統都應留有足夠的余量,以保證機房具有較高的可靠性:電力、制冷量供應、UPS系統、氣體滅火系統、熱能和煙霧探測裝置、防雷系統、抗瞬態浪涌抑制和漏水檢測系統。

由于該機房內部計算機系統涉及到機密信息,其泄密可能嚴重危害社會秩序,所以需要保證機房的安全性,必須具有安保系統以保證用戶的設備和數據不受侵害。實現高安全性的措施包括:閉路電視監測、門禁系統、自動安全報警系統等。

?  可擴展性

鑒于信息網絡系統需求的不斷發展與變化,技術也在不斷提高,故在施工建設時應考慮這些變化對資源需求的改變,以使整個系統具有靈活的可擴展性,特別是精密空調、配電開關及配電柜、UPS及供電母線等。

?  易于管理

通過使用先進和可靠的管理工具來實現系統的高質量管理,以節約人力資源。由于機房內設備繁多,具有一定復雜性,隨著業務的不斷發展,管理的任務必定會日益繁重。所以在中心機房的設計時,必須建立一套完善的機房管理和監控系統。實時監控、監測整個電腦機房的運行狀況、語音報警,實時事件記錄,可以迅速確定故障,提高可靠性,簡化機房管理人員的維護工作。

?  高性能價格比

機房的材料產品、設備的選型應該以適用為主,合理選擇材料與設備;不要造成資源浪費;同時也要保證該機房的高可靠性。應以較高的性能價格比設計機房,能以較低的成本、較少的人員投入來維持系統運轉,提供高效能與高效益。

2.  設計依據

建設單位提供的設計要求說明書及有關圖紙。

《電子計算機機房設計規范》GB50174-93

??《計算機場地技術條件》GB2287-89

??《計算機場地安全要求》GB9361-88

??《計算機機房活動地板技術條件》GB6650-86

??《建筑物防雷設計規范》GB50057-94

??《高層民用建筑設計防火規范》GBJ45

??《電子計算機機房施工及驗收規范》SJ/T30003-93

??《室內裝修工程質量規范》QB1838-93

??《建筑防火設計規范》GB5004-95

??《空調與通風工程施工及驗收規范》GB50243-97

??《建筑與建筑群綜合布線系統工程設計規范》GB/T50311-2000

??《建筑與建筑群綜合布線系統工程驗收規范》GB/T50312-2000

??《中華人民共和國通信行業標準》YD-T926 1、2、3

??《國際綜合布線標準》TIA/EIA 568-B

??《供配電系統設計規范》GB50052-92

??《火災自動報警系統設計規范》GBJ116-98

??《工業企業通信接地設計規范》GBJ79-85

??《高性能屏蔽室屏蔽效能的測量方法》GB12190

3.  機房總體設計要達到的目標

合理分布工作空間及各類設備安裝場所,縮短工藝流程,降低勞動強度,提高工作效率,確保電子計算機系統穩定可靠運行,保障機房工作人員良好的工作環境,并且以國家有關標準及規范為依據。

根據建設單位提出的要求與現場實際情況以及計算機系統實際操作運行等情況進行設計,力求在設計、選材中做到整體布局的合理化和科學化。

機房各項功能完整配套,達到專業規范、技術先進、經濟合理、安全適用、質量優良、管理方便之目的。

在經濟實用的前提下,選擇優質機房專用裝修材料,主體裝修材料宜選用吸音效果好、不易變形、變色、易清潔、防火性好,且高度耐用的材料,達到良好裝修效果。

室內控制設備、電器設備、布線系統的選材我們注重其可靠性,全部采用符合國家標準的優質產品,以確保系統投入運行后故障率為降低。

主要工程技術指標要求為:

編號

項目

設計指標

1

溫度

按A級標準,夏 季23℃ ±2℃,冬 季20℃ ±2℃。

2

濕度

45% ~ 65%。

3

溫度變化率

≤5 C/h,不結露。

4

制冷量

按300kcal/m2估算,通信機房冷負荷24KW(制冷面積為:72.8 m2),機房UPS配電房德冷負荷7.5KW(制冷面積為:25 m2);總冷量負偏差不大于5%。

5

塵埃

主機房內的空氣含塵濃度,在表態條件下測試,每升空氣中大于或等于0.5μm的塵粒數,應少于18,000顆。

6

噪音

≤65dB。

7

照明要求

眩光限制按照I級標準,照度按機房≥300Lux 及按現場布局排列,機房內應設置備用照明,其照度為一般照明的15%。機房應設置疏散照明和安全出口標志燈,其照度不應低于0.5LUX。

8

接地

接地電阻≤1,接地電位差1V。

9

供電系統

按A級標準設計,供電系統可用性(由市電至機柜計算)≥99.99% ,單相負荷應均勻地分配在三相線路上,并應使三相負荷不平衡度小于20%。

10

無線電干擾場強

在頻率為0.15~1,000MHz時,不應大于126dB。

11

內磁場干擾

主機房內磁場干擾環境場強不應大于800A/m。

12

靜電電位

主機房內絕緣體的靜電電位不應大于1kV。

13

風速

采用活動地板下送風時,出口風速不應大于3m/s,送風氣流不應直對工作人員。

14

防雷、防浪涌

保護級別(IEC/VDE標準)達到I級B類標準。

15

機房正壓

主機房必須維持一定的正壓。主機房與其它房間、走廊間的壓差不應小于4.9Pa,與室外靜壓差不應小于9.8Pa。

 

 三、  機房建設總體規劃

 

機房總體規劃圖

 

圖4 機房總體規劃圖

 

所謂機房總體規則就是按照標準化的流程、規模化的運作,優質、快速的向業主提供現代化機房工程建設方案。機房總體建設解決方案由建筑裝修系統、供配電系統、空調系統、消防系統、防雷接地系統、通訊系統、安防系統及監控系統等八大部分組成,包含了機房工程的全部過程:從前期的規劃選址,到后期內部系統的設計施工;從前期整個項目的總體管理,到后期的調試、開通;從前期對用戶的使用培訓,到后期的維護保養等方方面面。從實施角度上,機房總體建設整合了設備供應商、工程承包商及服務提供商的綜合能力。

機房總體建設解決方案,大體由八個部分構成,包括:建筑裝修系統、供配電系統、空調系統、消防系統、防雷接地系統、通訊系統、安防系統和監控系統。

?  建筑修系統

建筑裝修系統,是整個機房的基礎。它主要起著功能區劃分及保證機房環境的作用。又可分為電磁屏蔽系統、抗靜電地板系統、防塵吸音天花系統及其他裝飾等四個子系統。

?  空調系統

空調系統,是機房運行環境的保障。計算機主機及通訊設備是高精密的電子設備,對機房環境有嚴格的要求,其中最重要的是溫度、濕度和潔凈度。即是所謂的三度要求

空調系統又分為精密空調系統、普通空調系統、新風系統、排風系統等四個子系統。

?  供配電系統

配電系統,是整體機房高可用性的后盾。計算機及網絡通訊設備投入服務后如無一個長期穩定的供電系統來保證計算機及網絡通訊設備和有關外圍設備正常運行,勢必造成嚴重的后果。

計算機機房的供配電系統是一個綜合性供配電系統,在這個系統中不僅要解決計算機等微電子設備的用電問題,還要解決其他設備的用電問題。

機房配電系統又可分為UPS配電系統、直流配電系統及普通動力配電系統及照明系統四個子系統。

?  消防系統

消防系統,是整體機房安全運行的盾牌。從對火警的探測系統來看,它具有溫感、煙感探測器、紅外探頭;對于滅火系統來說,基本上大多數機房都采用的是氣體滅火系統。這就要求在整體機房的設計和施工中,首先必須進行消防系統的選擇。氣體消防又分有管網系統和無管網系統。對于有管網系統必須規劃、建設鋼瓶間、消防控制間和一些管道,從而達到全方位報警、分區滅火,大限度地提高對火災的防范能力。

消防系統又可分為氣體自動滅火系統、消防自動報警系統、水噴淋系統三個子系統。

?  防雷接地系統

防雷接地系統,是整體機房安全運行的保證。機房設施的雷擊過壓及電磁干擾防護,是保護通信線路、設備及人身安全的重要技術手段,是確保通信線路暢通、設備安全運行不可缺少的技術環節。

計算機及網絡通訊設備機房應安裝一個良好的接地系統,使電源中有一個穩定的零電位,作為供電系統電壓的參考電壓。有一個良好接地線,計算機及網絡通訊設備的電源電壓及信號遇到或產生各種干擾時,就可以通過高、低頻濾波電容將其濾掉。此外,當遇到雷電、強功率源以及電火花干擾時,良好的機房接地系統應可以起到保護計算機及網絡通訊設備的作用。因此,設計一個良好的機房接地系統是相當重要的。

防雷接地系統又可分為防雷系統和接地系統二個子系統。

?  通訊系統

通訊系統,是整體機房的神經中樞。計算機及其他微電子設備之間的信號傳輸以及機房與外界的“聯系”都要靠穩定的通訊系統來實現。在此,主要包括結構化布線系統。

?  安防系統

安全防范系統是機房正常運行的“守護神”。確保做到“三防犯”及“雙保險”。安防系統又分為:門禁系統、攝像監控系統、環境監控系統及電子巡更系統四個子系統。

四、  機房建設總體設計

根據中心機房項目的實際情況,參考相關標準,主機房按照國標GB2887-89《計算站場地技術條件》“A級”標準設計。

1.  機房地面

?  地面使用抗靜電提升地板;

?  均布荷載:大于500KG/平方米;

?  集中荷載:大于200KG;

?  活動地板高度:400mm。

2.  機房墻/柱面

采用輕鋼龍骨埃特板基層,鋁塑復合板做飾面,塑鋁板表層與底層材料均使用鋁箔,中間層為PVC材料。板面平整、光潔、色澤持久,板材較薄、易剪切,外形美觀、質地上乘,能夠防火阻燃,并具有不易積灰、不易起塵、易于清潔的特點,而且便于在墻內走線。

3.  吊項

采用微孔鋁板,規格為600X600方型板,與墻壁和地面協調一致。

金屬吊頂整體平面效果好,線條簡潔美觀,質量輕,拆裝方便;它具有很好的隔音、防火、防潮、屏蔽、耐腐蝕、易清洗、使用壽命長等優點。

4.  分隔

采用12MM厚鋼化玻璃,使視覺效果寬敞,又能分開不同工作區域。

5.  溫度、濕度

溫度:夏季攝氏22±2℃、冬季攝氏20±2℃;相對濕度:45%~65%;制冷量按300kcal/m2估算,通信機房冷負荷24KW(制冷面積為:72.8 m2),機房UPS配電房冷負荷7.5KW(制冷面積為:25 m2);總冷量負偏差不大于5%。

6.  配電和機房照明

中心機房按A類設計,總用電量約60KVA,其中照明及其他輔助用電量10KW,UPS電源采用三進單出20KVA,精密空調24 KVA。

頻率:50HZ±0.2HZ;電壓:380V/220V±2% 波型失真率:小于±5%;主機房300LX;電源及其它輔助功能間300LX;事故照明50LX;應急照明5LX。

7.  接地

計算機系統直流接地電阻小于1Ω;

交流工作接地系統、安全保護接地電阻采用建筑大樓本體聯合接地(其電阻小于4Ω)。

8.  消防系統

采用七氟丙烷氣體自動滅火系統及自動報警系統。消防報警系統與應急廣播(背景音樂)及環境集中監控系統聯動,實現聲、光、語音三重報警提示。

9.  綜合布線系統

采用IBDN六類布線系統,將語音、數據、圖象等設備彼此相連,也使上述設備與外部通信數據網絡相連接。

10. 機房安防系統

    機房安保系統主要包含門禁系統和閉路監控系統。

 

 

 

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