机房建设培训.docx
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机房建设培训
机房建设
一、概念
随着计算机事业的发展与计算机技术的广泛应用，确保计算机设备正常运行的问题，越来越多的被人们所重视。
计算机设备不同于其他的机器设备，不同的计算机系统对运行环境有不同的要求。
机房环境除必须满足计算机设备对温度、湿度与空气洁净度，供电电源的质量，接地地线、电磁场与振动等技术要求外，还必须满足机房中工作人员对照明、空气的新鲜度与流动速度、噪音的要求。
机房工程解决方案，大体由以下部分构成：
机房装修、配电与UPS、防雷与接地、综合布线、精密空调、新风回风、消防报警、环境监控等。
二、机房建设要求
A类：
对计算机机房的安全有严格的要求，有完善的计算机机房安全措施。
B类：
对计算机机房的安全有较严格的要求，有较完善的计算机机房安全措施。
C类：
对计算机机房的安全有基本的要求，有基本的计算机机房安全措施。
C类安全机房
B类安全机房
A类安全机房
场地选择
无要求
有要求
有要求
防火等类
有要求
有要求
有要求
内部装修
无要求
有要求
要求
供配电系统
有要求
有要求
要求
空调系统
有要求
有要求
要求
火灾报警与消防设施
有要求
有要求
要求
防水
无要求
有要求
要求
防静电
无要求
有要求
要求
防雷击
无要求
有要求
要求
防虫害
无要求
有要求
要求
电磁波防护
无要求
有要求
有要求
“要求”表示必须执行规范要求，“有要求”表示可参照规范要求
2.1场地选择
B类机房
应避开易发生火灾危险程度高的地方
应避开有害气体来源与存放腐蚀、易燃、易爆物品的地方
应避开低洼、潮湿、落雷区域与地震频繁的地方
应避开强振动源与强噪音源
应避开强电磁场的干扰
应避开设在建筑物的高层或地下室与引水设备的下层或隔壁
应避开重盐害地区
C类机房或参照B类机房各条执行
A类机房如B类机房，还应将其置于建筑物的安全区内
2.2防火要求
C类机房的耐火等类应符合TJ16《建筑设计防火规范》中规定的二类耐火等类
B类机房的耐火等类应符合GBJ45《高层民用建筑设计防火规范》中规定的二类耐火等类
A类机房的耐火等类应符合GBJ45《高层民用建筑设计防火规范》中规定的一类耐火等类
B类A类其余工作间与辅助房间耐火等类耐火等类不低于TJ16《建筑设计防火规范》中规定的二类耐火等类
2.3内部装修
机房装修材料采用难燃材料与非燃材料，应能防潮、吸音、不起尘、抗静电等。
吊顶
B类或A类：
吊顶龙骨+铝制材料，吊顶内洁净处理，内活动空间距离吊顶板300mm～1200mm。
墙面与隔墙
B类：
墙漆涂料（不起尘）或防火材料贴面；隔墙轻钢龙骨材料、砌砖、玻璃割断。
A类：
墙面安装屏蔽材料或静电涂料层保护；隔墙轻钢龙骨材料、砌砖、玻璃割断。
地面
B类：
全钢防静电活动地板（地板下洁净处理）
A类：
绝缘材料、屏蔽材料或全钢防静电活动地板（地板下洁净处理）
门窗
B类：
采用乙类安全防火门，窗户密闭处理
A类：
采用乙类安全防火门，不设窗（如需要采用屏蔽透明材料窗，密封处理）。
环境
A类
B类
粒度，立方微米
≥0.5
≥0.5
个数，粒/dm3
≤10000
≤18000
注：
A类相当于30万粒/ft3，B类相当于30万粒/ft3
主机房内的噪声，在计算机系统停机条件下，在主操作员位置测量应小于68dB（A）；在系统停机条件下主机房地板表面垂直与水平向的振动加速度值，不应大于500mm/s2
2.4供配电
A、B类机房有要求：
计算站应设专用可靠的供电线路。
供电电源设备的容量应具有一定的余量。
系统独立配电时，宜采用干式变压器。
安装油浸式变压器时应符合GBJ232《电气装置安装工程规范》中的规定。
至各种设备的电缆应为耐燃铜芯屏蔽的电缆。
选用铜芯电缆，严禁铜、铝混用，若不能避免时，应采用铜铝过渡头连接。
电源系统的所有接点均应镀铅锡处理，冷压连接。
在机房出入口处或值班室，应设置应急与应急断电装置。
计算机系统接地应采用专用地线。
专用地线的引线应与大楼的钢筋网与各种金属管道绝缘。
计算机机房应设置应急照明与安全口的指示灯。
2.5空调系统
A、B类机房有要求：
采用专用空调设备，若与其他系统共用时，应保证空调效果与采取防火措施。
空调系统的主要设备应有备份，空调设备在能量上应有一定的余量。
应尽量采用风冷式空调设备，空调设备的室外部分应安装在便于维修与安全的地方。
空调设备中安装的电加热器与电加湿器应有防火护衬，并尽可能使电加热器远离用易燃材料制成的空气过滤器。
空调设备的管道、消声器、防火阀接头、衬垫以与管道与配管用的隔热材料应采用难燃材料或非燃材料。
安装在活动地板上与吊顶上的送、回风口应采用难燃材料或非燃材料。
新风系统应安装空气过滤器，新风设备主体部分应采用难燃材料或非燃材料。
2.6火灾报警与消防设施
A、B类机房应设置火灾报警装置。
在机房内、基本工作房间内、活动地板下、吊顶里、主要空调管道中与易燃物附近部位应设置烟、温感探测器。
A类安全机房应设置气体灭火自动消防系统。
B类安全机房在条件许可的情况下，应设置气体灭火自动消防系统。
C类安全机房内应设置卤代烷1211或1301灭火器。
A、B、C类计算机机房除纸介质等易燃物质外，禁止使用水，干粉或泡沫等易产生二次破坏的灭火剂。
2.7防静电、防雷击、电磁波
A、B类机房需设计一套独立的防雷防静电接地，接地有如下要求：
交流工作地的接地电阻不宜大于4欧姆
安全保护地的接地电阻不应大于4欧姆
防雷保护地的接地电阻不应大于10欧姆
A、B类机房电磁干扰有如下要求：
无线电干扰磁场，在频率范围为0.15～1000MHz时不大于120dB
磁场干扰强度不大于800A/m（相当于100e）
三、机房装修
机房装修工程，是整个机房的基础，它主要起着功能区划分的作用，不仅包括一般机房装修所需要的铺抗静电地板安装微孔吊顶，安装铝塑板墙面，还包括为放置机架、服务器等设备的预留空间。
3.1区域划分
机房组成应按设备运行特点与设备具体要求确定，一般宜由主机房、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。
设备采用分区布置，一般分主机区、存贮器区、数据输入区、数据输出区、通信区与监控调度区等。
具体划分是根据系统配置与管理而定的。
在通道与设备间的距离：
两相对机柜正面之间的距离不应小于1.5m，机柜侧面距墙不应小于0.5m。
当需要维修测试时，则距墙不应小于1.2m，走道净宽不应小于1.2m。
例如：
基本工作间：
主机房、监控室、网络设备间
第一类辅助房间：
空调房、UPS电源间、介质与设备维护间
第二类辅助房间：
值班室、气瓶间、卫生间
第三类辅助房间：
缓冲区、参观走廊
（主机房的使用面积是按照S=kA的规定公式设计计算，监控室、设备维护间、值班室的使用面积是按每人3.5m2计算。
）
3.2内部装修
3.2.1吊顶
机房棚顶装修多采用吊顶方式。
机房内吊顶主要作用是：
在吊顶以上到顶棚的空间做为机房静压送风或回风风库、可布置通风管道；安装固定照明灯具、走线、各类风口、自动来灭火探测器，防止灰尘下落等等。
机房应选择金属铝制材料，铝板与其构件应具有质轻、防火、防潮、吸音、不起尘、不吸尘等性能。
3.2.2地面
机房工程的技术施工中，机房地面工程是一个很重要的组成部分。
机房地板一般采用抗静电活动地板。
活动地板具有可拆卸的特点，因此，所有设备的导线电缆的连接、管道的连接与检修更换都很方便。
活动地板下空间可作为静压送风风库，通过带气流分布风口的活动地板将机房空调送出的冷风送入室内与发热设备的机柜内，由于气流风口地板与一般活动地板可互换性，因此可自由的调节机房内气流的分布。
活动地板下的地表面一般需进行防潮处理（如涮防潮漆等）。
若活动地板下空间作为机房空调送风风库，活动地板下面还需做地台保温处理，保证在送冷风的过程中地表面不会因地面与冷风的温差而结露。
机房地板要求做防尘、防水防潮、防霉、防静电、保温、隔热等处理。
地板板面标高300~350mm，需具有足够空间形成地板下净压风库并结合供配电系统的设计与施工。
3.2.3墙面处理
墙面装修通常包括墙面处理、抹灰饰面与隔音屏蔽处理。
墙面处理是指采用在机房建筑物的墙面、柱面上进行防尘、防潮、防水、保温处理，抹灰饰面是指采用砂浆涂抹在建筑物的墙面、柱面上的一种装饰技术，使房屋内部平整、光滑，清洁美观，增强保温、隔热、隔音、防尘等性能。
机房内墙装修的目的是保护墙体材料，保证室内使用条件，创造一个舒适、美观而整洁的环境。
内墙的装饰效果是由质感，线条与色彩三个因素构成。
目前，在机房墙面装饰中最常见的是贴墙材料（如铝塑板、彩钢板）饰面等，其特点：
表面平整、气密性好、易清洁、不起尘、不变形。
墙体饰面基层做防潮、屏蔽、保温隔热处理。
例如：
屏蔽墙
有四面板体、支承龙骨与壳体与地面的绝缘处理，墙板采用厚度为1.5～2.0mm的冷轧钢板，焊接工艺为CO2保护焊。
3.2.4机房隔断
为了保证机房内不出现内柱，机房建筑常采用大跨度结构。
争对计算机系统的不同设备对环境的不同要求，便于空调控制、灰尘控制、噪音控制与机房管理，往往采用隔断墙将大的机房空间分隔成较小的功能区域。
隔断墙要既轻又薄，还能隔音、隔热。
机房内采用玻璃间隔的优点有整齐美观、增加机房的布局美感、占地面积小、节约空间、易于安装与拆除、便于以后设备布局的变更与扩充、隔音性能好、减少尘埃附着能力、可透过玻璃观测设备仪器的工作情况、透过玻璃参观设备、可吸引客户的注意力并提高其对主机托管的信心。
四、供配电
配电工程是整体机房高可用性的后盾。
机房采用机房专用配电柜来规范机房供配电系统，并采用UPS不间断电源对设备进行供电，保证机房供配电系统的安全合理。
机房负载分为：
主设备负载与辅助设备负载。
主设备负载指计算机与网络系统、计算机外部设备与机房监控系统，这部分供配电系统称为"设备供配电系统"，其供电质量要求非常高，应采用UPS不间断电源供电来保证供电的稳定性与可靠性。
辅助设备负载指空调设备、动力设备、照明设备、测试设备等，其供配电系统称为"辅助供配电系统"，其供电由市电直接供电。
机房内的电气施工应选择优质电缆、线槽与插座。
插座应分为市电、UPS与主要设备专用的防水插座，并注明易区别的标志。
照明应选择机房专用的无眩光高级灯具。
4.1供电系统
电源按380/220伏50Hz的低压配电系统采用TN-S系统即三相五线制，单相三线制以实现强弱电设备无电流安全接地。
根据规范要求，一级负荷必须由两路独立的电源点供电，采取由大楼总配电室提供二路独立的电源供电，并采用长延时UPS作为设备专用电源（长延时UPS的运行方式为在线式热备份运行方式）。
正常情况下，由大楼提供的电源经UPS稳频稳压、调整电压波形后为计算机设备供电，与此同时也为UPS的后备电池充电；一旦市电停电后，UPS的后备电池立即放电，经UPS逆变后给计算机设备供电，保证设备供电的连续性。
这样既能保证计算机设备供电的供电质量又能保证无瞬间断电，保证了计算机设备的供电可靠性，确保计算机设备的安全运行。
4.2配电柜
所有配电柜配电各项负荷需均衡配置，其均衡度应≥80%。
配电柜配置与其技术要求如下：
配电柜的柜面均设有电流表，电压表、运行状态指示灯与起停操作按钮，以便于工作人员观察设备运行情况与操作，确保工作人员的人身安全；
配电柜内设有速断、过流等保护，保护设备运行安全与人身安全配电柜内均予留相应的备用开关与备用开关位；
主进线电缆、开关、接触器等均留有一定的富裕容量，以备以后增容与增加用电设备时使用；
设有独立的市电零、地母排，UPS配电柜内还设有独立的计算机专用零、地母排，均有明显的标记，便于施工中接线与检查；
配电柜还设有紧急联锁接线端口，与消防紧急断电按钮相连，一旦发生火灾，能迅速切断电源，阻止火灾漫延，减少事故损失；
柜内配置浪涌电压抑制器确保输入电压稳定，确保机房设备免遭雷击损坏。
4.3机房照明
机房区内的照明系统是一个独立的系统，与大楼的照明系统分开，设有独立的照明配电箱，由机房内的动力配电柜供电，主机房区照度设计大于500Lx，辅助机房区照度设计大于300Lx。
照明灯具采用全不锈钢灯架电子整流装置，40w菲力浦灯管的高效无眩电子荧光灯光角度为横向75度纵向75度符合国标规格。
机房照明要求不闪烁，不产生眩光，照明度大，光线分布均匀，不直接照射光照面。
应急照明选用嵌入式筒灯，照度为一般照明的1/10，并宜为一般照明的一部分。
应急照明灯具通常采用蓄电池式应急灯或由UPS电源供电。
机房内的事故照明系统自成一体，它仅作为市电停电与紧急事故情况时，工作人员安全下电与安全撤离使用，不作为工作照明用，因此对它的照度要求较低，为≥40Lx。
五、防雷防静电
机房内应安装一个良好的接地系统,使电源系统中有一个稳定的零电位,作为供电系统电压的参考电压。
此外，当遇到雷电、机柜附近的强功率源或点火花干扰时，良好的机房接地系统也能对计算机设备起到一定的保护作用。
根据机房系统的要求，机房内提供的接地包括交流工作地、安全保护地与防雷保护地，机房专用直流工作地，其接地电阻<1Ω，机房的静电电压<1KV，镀锌钢管、金属软管、金属接线盒外壳等均进行了可靠接地。
交流工作地的接地电阻<4Ω，安全保护地的接地电阻<4Ω，防雷保护地的接地电阻<10Ω。
安全保护地的作用为在绝缘被击穿时保护人身与设备的安全与在绝缘未被击穿时也有保护人身安全的作用.计算机机房内的安全保护地是将所有机柜的机壳,用数根绝缘导线并联起来,再用接地母线与大地连接、安全接地电阻小于4Ω。
建筑三级防雷保护
机房内三级防雷保护
六、空调与新回风系统
空调与新风系统，是运行环境的保障。
高可靠的机房设备运行环境，包括温度、湿度、洁净度。
机房内的设备要产生大量的热量，而且对环境中的灰尘数量有严格的要求，这些都对空调系统提出了更高的要求。
为使机房保持恒定的温度与湿度，需要选用机房专用的精密空调。
同时机房还必须补充新风，自然界的新风只有通过新风系统处理后才能进入机房，形成内部循环，并对新风进行过滤，使之达到一定的净化要求。
一个合格的新风系统不仅是机房管理人员获得身心健康的需要，更是场地系统温、湿、净化达标获得最佳经济运行的需要，是计算机、通信系统安全可靠运行的基本保证。
机房新风系统除给机房内工作人员提供足够新风以保证工人的身体健康外，还可使机房内维持一定的正压以防止室外尘埃进入机房，保证机房的清洁度。
机房内温、湿度应满足下列要求：
温度20℃±2℃
相对湿度45%-65%
温度变化率<5℃/h并不得结露<10℃/h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0.5μm的尘粒数，应少于18,000粒
6.1空调系统
机房空调系统的任务是为保证机房设备能够连续、稳定、可靠地运行，需要排出机房内设备与其它热源所散发的热量，维持机房内恒温恒湿状态，并控制机房的空气含尘量。
为此要求机房空调系统具有送风、回风、加热、加湿、冷却、减湿与空气净化的能力。
空调要求：
机房单位面积的冷负荷为：
257w/m2h
系统控制室单位时间换气数：
≥23次/h
数据中心机房单位时间换气数：
≥22次/h
6.2新风系统
IAQ是室内空气品质（IndoorAirQuality）的英文缩写。
长期生活与工作在现代建筑物中的人们常表现出一些越来越严重的病态反应，这一问题引起了专家们的广泛重视，并提出了病态建筑综合症（SickBuildingSyndrome）等一些新概念。
为了保证计算机系统与交换机系统稳定可靠地工作，减少故障，延长使用寿命，提高工作效率，必须创造一个良好的环境。
因此建立机房时必须对机房环境引起足够的重视。
机房新排风系统主要有两个作用：
其一给机房提供足够的新鲜空气，为工作人员创造良好的工作环境；其二维持机房对外的正压差，避免灰尘进入，保证机房有更好的洁净度。
机房内的气流组织形式应结合计算机系统要求与建筑条件综合考虑。
新排风系统的风管与风口位置应配合空调系统与室内结构来合理布局。
其风量根据空调送风量大小而定：
不小于空调总风量的5%。
满足机房的室内外静压差（7—11Pa）。
满足人均新风量不小于60M³/小时。
七、气体消防自动灭火系统
消防与自动报警灭火系统使用气体灭火消防系统，包括房间的探头、控制系统的设计施工，并提供与门禁、电源、监控系统的联动。
机房内安装一套独立消防报警系统，系统由控制箱、智能型离子烟感探测器、智能型光电感湿控测器、灭火剂钢瓶、喷嘴、无缝钢管等组成，控测器安装在吊顶下，全天24小时监测，如有发生火灾便声光报警由控制信道发出灭火指令，自动打开电磁阀、钢瓶中灭火剂由钢管喷头喷出，进行喷洒灭火。
当火灾发生时，电气线路是使火灾迅速蔓延、扩大火灾区域、加大火势的重要路径之一，为防止火势蔓延与火势加大，需要迅速切断机房内电源，特别是空调系统的电源；因此配电柜安装紧急联锁接线埠，与消防紧急断电按钮相连，一旦发生火灾，能迅速切断电源，阻止火灾漫延，减少事故损失。
在出入口，设置警铃、警笛与闪灯，根据不同级别的报警，做出相应反应，提醒保护区内人员疏散或撤离。
根据探测器技术要求，对一次报警与二次报警选用不同类型的烟感探测系统，一次报警我们采用空气取样式高灵敏度烟感探测器，它能够检测出最低至0.005%可见度/米的烟雾，以满足0.01%的技术要求。
二次报警使用光电式烟温复合式探测器，其探测灵敏度可检测到1.1%-2.7%可见度/米的烟雾。
一次报警作为早期报警，提醒保护区内人员注意火警并采取相应补救措施，二次报警作为气体释放的命令输出，当其报警时，人员应立即疏散撤离，灭火系统将在30秒内进行自动放气灭火。
八、环境监控
机房的环境设备（UPS、空调、温湿度与漏液检测、消防、保安等）必须时刻为计算机系统提供正常的运行环境。
集中监控系统对湿度、温度、烟火、水油等液体、UPS、空调等整体机房环境提供监测，控制与报警，系统包括PC机、监测与控制部分位于机房外的数据中心办公室，报警直接联动前台接待处以与会所报警系统或消防处，并能由系统产生中文报警信息通过传呼或Email等预设方式通知值勤人员。
而且能把故障排除在尚未发生的萌芽状态，从而使对计算机系统的综合管理达到世界先进水平。
监视对象：
配电系统
主要开关状态监视与实时监视电压（V）、电流（I）、频率（F）、有功功率（P）等。
UPS模块的工作状态与各种参数-UPS的输入、输出电压、电流、频率、功率因数、逆变器状态、电池状态、旁路状态、报警等。
油机输出电压、电流、频率、水温、启动电池电压、油机、告警、事故紧急停车等。
环境系统
监控空调本体压缩机状态、风机状态、加热器状态、抽湿器状态。
精确测量机房的温湿度参数、报警。
对机房漏水情况实时监测、报警等。
对动力房漏油情况实时监测、报警等。
消防系统
放气报警监视。
温感、烟感、报警监视。
与空调、配电系统联动控制。
多功能早期预警系统。
保安系统
各种门禁系统（磁卡、IC卡、感应卡、指纹门）监视、管理。
与防盗设备联合实现图象监视与记录。
如人体探头、传感器。
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