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机房建设工程

一、  概述

机房的硬件及软件环境如何优化才更有利于机房正常工作,对于机房场地技术设计要求将参照国家标准《计算站场地技术要求》(GB2887-89)和《电子计算机机房设计规范》(GB50174-93)执行。

计算机机房环境包括硬件与软件环境,为了保证各种智能设备与计算机系统稳定可靠运转,计算机机房环境必须满足计算机等微电子设备和工作人员对温度、湿度、洁净度、电磁强度、屏蔽、防漏、电源质量、振动、防雷、接地和安全保卫等要求。

下面结合国家规范及我公司多年来在计算机机房工程设计和监理实施中的经验,来对计算机机房工程建设中所涉及到的机房总体设计、机房装修两大部分内容逐一进行论述。

 

中心机房布局示意图

 

图1 中心机房布局示意图

 

中心机房系统运行示意图

图2 中心机房系统运行示意图

中心机房处于整个信息化系统的中心,安全、稳定是长期运行的保障因素。因此在数据中心标识管理的实际应用中,根据不同的设备环境,标识的实现方式可以分为粘贴式和悬挂式。

粘贴式标识是较传统的标识,应用广泛。符合标准的粘贴式标识应该满足如下条件:在标准数据中心环境下,字迹清晰、明确,粘贴牢固;抗水、抗油、抗化学品擦拭,标签工作年限:可达室内10~15年(除人为破坏外)。

悬挂式标识是补充类别,多用于不适合粘贴的环境,如服务器等无粘贴表面的设备、较粗线缆等。符合标准的悬挂式标识应该满足如下条件:字迹清晰、明确、耐撕扯;抗水、抗油、抗化学品擦拭,标签工作年限可达室内10~15年(除人为破坏外)

 中心机房各标示应用管理图

图3 中心机房各标示应用管理图

二、  设计原则、依据和设计目标

机房工程是智能弱电工程的重要组成部分。其基本要求可归纳为:保证系统运行的可靠性、保证系统的设计寿命、保证信息安全的要求、保证操作人员的工作环境。

设计一个好的机房,要以兼顾人机并重之原则,一个合格的现代化计算机机房,应该是一个安全可靠、舒适实用、节能高效和具有可扩充性的机房,设计应以运行条件、安全可靠作为首要的考虑因素。

1.  机房建设要求遵循的设计原则

?  高安全可靠性:

为保证机房能为用户提供连续不间断的7×24小时服务,机房必须具有高可靠性。投标方在设计系统时应注意尽量减少单点故障的存在,对存在单点故障的环节,在设计上必须减少其对整个系统的影响。由市电到机柜及服务器的整个供电系统可用性不得少于99.99%。

各系统都应留有足够的余量,以保证机房具有较高的可靠性:电力、制冷量供应、UPS系统、气体灭火系统、热能和烟雾探测装置、防雷系统、抗瞬态浪涌抑制和漏水检测系统。

由于该机房内部计算机系统涉及到机密信息,其泄密可能严重危害社会秩序,所以需要保证机房的安全性,必须具有安保系统以保证用户的设备和数据不受侵害。实现高安全性的措施包括:闭路电视监测、门禁系统、自动安全报警系统等。

?  可扩展性

鉴于信息网络系统需求的不断发展与变化,技术也在不断提高,故在施工建设时应考虑这些变化对资源需求的改变,以使整个系统具有灵活的可扩展性,特别是精密空调、配电开关及配电柜、UPS及供电母线等。

?  易于管理

通过使用先进和可靠的管理工具来实现系统的高质量管理,以节约人力资源。由于机房内设备繁多,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。所以在中心机房的设计时,必须建立一套完善的机房管理和监控系统。实时监控、监测整个电脑机房的运行状况、语音报警,实时事件记录,可以迅速确定故障,提高可靠性,简化机房管理人员的维护工作。

?  高性能价格比

机房的材料产品、设备的选型应该以适用为主,合理选择材料与设备;不要造成资源浪费;同时也要保证该机房的高可靠性。应以较高的性能价格比设计机房,能以较低的成本、较少的人员投入来维持系统运转,提供高效能与高效益。

2.  设计依据

建设单位提供的设计要求说明书及有关图纸。

《电子计算机机房设计规范》GB50174-93

??《计算机场地技术条件》GB2287-89

??《计算机场地安全要求》GB9361-88

??《计算机机房活动地板技术条件》GB6650-86

??《建筑物防雷设计规范》GB50057-94

??《高层民用建筑设计防火规范》GBJ45

??《电子计算机机房施工及验收规范》SJ/T30003-93

??《室内装修工程质量规范》QB1838-93

??《建筑防火设计规范》GB5004-95

??《空调与通风工程施工及验收规范》GB50243-97

??《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T50311-2000

??《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》GB/T50312-2000

??《中华人民共和国通信行业标准》YD-T926 1、2、3

??《国际综合布线标准》TIA/EIA 568-B

??《供配电系统设计规范》GB50052-92

??《火灾自动报警系统设计规范》GBJ116-98

??《工业企业通信接地设计规范》GBJ79-85

??《高性能屏蔽室屏蔽效能的测量方法》GB12190

3.  机房总体设计要达到的目标

合理分布工作空间及各类设备安装场所,缩短工艺流程,降低劳动强度,提高工作效率,确保电子计算机系统稳定可靠运行,保障机房工作人员良好的工作环境,并且以国家有关标准及规范为依据。

根据建设单位提出的要求与现场实际情况以及计算机系统实际操作运行等情况进行设计,力求在设计、选材中做到整体布局的合理化和科学化。

机房各项功能完整配套,达到专业规范、技术先进、经济合理、安全适用、质量优良、管理方便之目的。

在经济实用的前提下,选择优质机房专用装修材料,主体装修材料宜选用吸音效果好、不易变形、变色、易清洁、防火性好,且高度耐用的材料,达到良好装修效果。

室内控制设备、电器设备、布线系统的选材我们注重其可靠性,全部采用符合国家标准的优质产品,以确保系统投入运行后故障率为降低。

主要工程技术指标要求为:

编号

项目

设计指标

1

温度

按A级标准,夏 季23℃ ±2℃,冬 季20℃ ±2℃。

2

湿度

45% ~ 65%。

3

温度变化率

≤5 C/h,不结露。

4

制冷量

按300kcal/m2估算,通信机房冷负荷24KW(制冷面积为:72.8 m2),机房UPS配电房德冷负荷7.5KW(制冷面积为:25 m2);总冷量负偏差不大于5%。

5

尘埃

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0.5μm的尘粒数,应少于18,000颗。

6

噪音

≤65dB。

7

照明要求

眩光限制按照I级标准,照度按机房≥300Lux 及按现场布局排列,机房内应设置备用照明,其照度为一般照明的15%。机房应设置疏散照明和安全出口标志灯,其照度不应低于0.5LUX。

8

接地

接地电阻≤1,接地电位差1V。

9

供电系统

按A级标准设计,供电系统可用性(由市电至机柜计算)≥99.99% ,单相负荷应均匀地分配在三相线路上,并应使三相负荷不平衡度小于20%。

10

无线电干扰场强

在频率为0.15~1,000MHz时,不应大于126dB。

11

内磁场干扰

主机房内磁场干扰环境场强不应大于800A/m。

12

静电电位

主机房内绝缘体的静电电位不应大于1kV。

13

风速

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。

14

防雷、防浪涌

保护级别(IEC/VDE标准)达到I级B类标准。

15

机房正压

主机房必须维持一定的正压。主机房与其它房间、走廊间的压差不应小于4.9Pa,与室外静压差不应小于9.8Pa。

 

 三、  机房建设总体规划

 

机房总体规划图

 

图4 机房总体规划图

 

所谓机房总体规则就是按照标准化的流程、规模化的运作,优质、快速的向业主提供现代化机房工程建设方案。机房总体建设解决方案由建筑装修系统、供配电系统、空调系统、消防系统、防雷接地系统、通讯系统、安防系统及监控系统等八大部分组成,包含了机房工程的全部过程:从前期的规划选址,到后期内部系统的设计施工;从前期整个项目的总体管理,到后期的调试、开通;从前期对用户的使用培训,到后期的维护保养等方方面面。从实施角度上,机房总体建设整合了设备供应商、工程承包商及服务提供商的综合能力。

机房总体建设解决方案,大体由八个部分构成,包括:建筑装修系统、供配电系统、空调系统、消防系统、防雷接地系统、通讯系统、安防系统和监控系统。

?  建筑装修系统

建筑装修系统,是整个机房的基础。它主要起着功能区划分及保证机房环境的作用。又可分为电磁屏蔽系统、抗静电地板系统、防尘吸音天花系统及其他装饰等四个子系统。

?  空调系统

空调系统,是机房运行环境的保障。计算机主机及通讯设备是高精密的电子设备,对机房环境有严格的要求,其中最重要的是温度、湿度和洁净度。即是所谓的三度要求

空调系统又分为精密空调系统、普通空调系统、新风系统、排风系统等四个子系统。

?  供配电系统

配电系统,是整体机房高可用性的后盾。计算机及网络通讯设备投入服务后如无一个长期稳定的供电系统来保证计算机及网络通讯设备和有关外围设备正常运行,势必造成严重的后果。

计算机机房的供配电系统是一个综合性供配电系统,在这个系统中不仅要解决计算机等微电子设备的用电问题,还要解决其他设备的用电问题。

机房配电系统又可分为UPS配电系统、直流配电系统及普通动力配电系统及照明系统四个子系统。

?  消防系统

消防系统,是整体机房安全运行的盾牌。从对火警的探测系统来看,它具有温感、烟感探测器、红外探头;对于灭火系统来说,基本上大多数机房都采用的是气体灭火系统。这就要求在整体机房的设计和施工中,首先必须进行消防系统的选择。气体消防又分有管网系统和无管网系统。对于有管网系统必须规划、建设钢瓶间、消防控制间和一些管道,从而达到全方位报警、分区灭火,大限度地提高对火灾的防范能力。

消防系统又可分为气体自动灭火系统、消防自动报警系统、水喷淋系统三个子系统。

?  防雷接地系统

防雷接地系统,是整体机房安全运行的保证。机房设施的雷击过压及电磁干扰防护,是保护通信线路、设备及人身安全的重要技术手段,是确保通信线路畅通、设备安全运行不可缺少的技术环节。

计算机及网络通讯设备机房应安装一个良好的接地系统,使电源中有一个稳定的零电位,作为供电系统电压的参考电压。有一个良好接地线,计算机及网络通讯设备的电源电压及信号遇到或产生各种干扰时,就可以通过高、低频滤波电容将其滤掉。此外,当遇到雷电、强功率源以及电火花干扰时,良好的机房接地系统应可以起到保护计算机及网络通讯设备的作用。因此,设计一个良好的机房接地系统是相当重要的。

防雷接地系统又可分为防雷系统和接地系统二个子系统。

?  通讯系统

通讯系统,是整体机房的神经中枢。计算机及其他微电子设备之间的信号传输以及机房与外界的“联系”都要靠稳定的通讯系统来实现。在此,主要包括结构化布线系统。

?  安防系统

安全防范系统是机房正常运行的“守护神”。确保做到“三防犯”及“双保险”。安防系统又分为:门禁系统、摄像监控系统、环境监控系统及电子巡更系统四个子系统。

四、  机房建设总体设计

根据中心机房项目的实际情况,参考相关标准,主机房按照国标GB2887-89《计算站场地技术条件》“A级”标准设计。

1.  机房地面

?  地面使用抗静电提升地板;

?  均布荷载:大于500KG/平方米;

?  集中荷载:大于200KG;

?  活动地板高度:400mm。

2.  机房墙/柱面

采用轻钢龙骨埃特板基层,铝塑复合板做饰面,塑铝板表层与底层材料均使用铝箔,中间层为PVC材料。板面平整、光洁、色泽持久,板材较薄、易剪切,外形美观、质地上乘,能够防火阻燃,并具有不易积灰、不易起尘、易于清洁的特点,而且便于在墙内走线。

3.  吊项

采用微孔铝板,规格为600X600方型板,与墙壁和地面协调一致。

金属吊顶整体平面效果好,线条简洁美观,质量轻,拆装方便;它具有很好的隔音、防火、防潮、屏蔽、耐腐蚀、易清洗、使用寿命长等优点。

4.  分隔

采用12MM厚钢化玻璃,使视觉效果宽敞,又能分开不同工作区域。

5.  温度、湿度

温度:夏季摄氏22±2℃、冬季摄氏20±2℃;相对湿度:45%~65%;制冷量按300kcal/m2估算,通信机房冷负荷24KW(制冷面积为:72.8 m2),机房UPS配电房冷负荷7.5KW(制冷面积为:25 m2);总冷量负偏差不大于5%。

6.  配电和机房照明

中心机房按A类设计,总用电量约60KVA,其中照明及其他辅助用电量10KW,UPS电源采用三进单出20KVA,精密空调24 KVA。

频率:50HZ±0.2HZ;电压:380V/220V±2% 波型失真率:小于±5%;主机房300LX;电源及其它辅助功能间300LX;事故照明50LX;应急照明5LX。

7.  接地

计算机系统直流接地电阻小于1Ω;

交流工作接地系统、安全保护接地电阻采用建筑大楼本体联合接地(其电阻小于4Ω)。

8.  消防系统

采用七氟丙烷气体自动灭火系统及自动报警系统。消防报警系统与应急广播(背景音乐)及环境集中监控系统联动,实现声、光、语音三重报警提示。

9.  综合布线系统

采用IBDN六类布线系统,将语音、数据、图象等设备彼此相连,也使上述设备与外部通信数据网络相连接。

10. 机房安防系统

机房安保系统主要包含门禁系统和闭路监控系统。

 

 

 

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