机房建设的必要性及标准.docx
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机房建设的必要性及标准
机房标准化建设
必要性及主要内容
机房标准化建设的必要性及主要内容
一、机房标准化建设的必要性
我们将计算机机房、通讯机房、互联网数据中心IDC（InternetDataCenter）机房、屏蔽机房等统称为电子设备机房，简称机房。
机房中安装了信息技术设备（计算机服务器、数据存储设备、计算机网络设备、交换机等）、低压配电设备、UPS设备、空气调节设备、安防设备、消防设备、动力及环境监控设备等。
其环境必须满足设备和人员对温度、湿度、洁净度、电磁场强度、噪音干扰、电气安全、电源安全、防水、抗震、防雷击和接地等要求。
（一）传统机房建设中存在的观念问题
目前，国内多数机房的设计与运营管理比较落后，系统性、可用性、可扩展性不足，且与IT设备机架化的趋势脱节，存在较大的安全隐患，严重影响了功能的发挥。
主要表现在：
一是规划设计与运营管理落后。
主要表现在机房管理跟不上，对机房设施的建设重视不够。
例如，惠州某企业几年前烧毁一台价值50万元的服务器，导致连续停业两天，其主要原因就是防雷系统建设规划没有跟上。
二是机房的系统性、可用性不高。
机房的整个系统在设计时应该均衡，不能某一部分太好，而其它部分相对较差。
影响机房可用性的因素主要包括供电系统、空调系统、监控系统和机架系统。
国内用户在机房的规划设计、设备选型、施工安装、运行维护等方面都存在或多或少的问题。
三是不太重视扩展性的要求。
用户往往在一开始建设机房的时候，不考虑以后是否会添加新的服务器，这最终会导致在系统扩容时，机柜内的配电出现很大问题，到处都是插线板、电缆线，机房的安全存在很大隐患。
四是与IT设备机架化的趋势脱节。
用户容易忽视机柜内的配风问题，当机房建成后，普遍存在局部热点的现象。
由于设计、维护不合理，大多数机房在运行时，对机房外部都是负压，造成机房内灰尘洁净度严重超标。
许多常年在传统机房工作的人员，皮肤干燥，衰老加速，对女性尤其如此。
（二）传统机房建设中存在的工程问题
由于不重视或不知道电子设备机房在选址、设计、采购、施工等阶段的全过程质量控制，导致建成并投入使用后的电子设备机房才出现这样或那样的问题，常见的问题有：
1．温度控制不稳定：
过高温度下长期工作会造成机房设备寿命降低；
2．湿度控制不稳定：
湿度过低易产生静电，烧机器主板；
3．机房正压不达标：
导致机房室外尘埃进入机房，引起设备绝缘等级降低、电路短路；
4．机房噪声超标：
影响机房工作人员的正常工作，容易导致听力下降；
5．接地电阻大、零地电压高：
可能直接烧毁机器；
6．空气洁净度不好：
灰尘的长时间积累可引起绝缘等级降低、电路短路，并影响工作人员身体健康；
7．防静电地板、接地等方面处理不好：
导致正常情况下产生的静电没有良好的泄放路径，可能引起工作人员不适、甚至烧毁机器；
8．无线电、电磁场干扰太强：
可导致机器工作异常，影响数据传输质量甚至数据丢失；
9．机房紧急照明照度不达标：
无法通过消防验收，发生火灾时导致人员伤亡；
10．电压、频率不稳定、电源波形畸变率超标：
设备逻辑电路板运行错误，甚至无法运行；
11．配电回路线间绝缘电阻不达标：
容易引起线路短路，发生火灾；
12．防水措施不到位，导致机房大面积进水，影响机房正常工作等。
（三）提高机房建设标准的必要性
业界普遍认为机房建设落后存在如下几个方面的风险：
1．领导责任风险
随着国家电子信息化建设和数据中心增值服务业务的飞速发展，各行业对信息化基础建设的投入也在不断地增加，业务处理无纸化，信息处理集中化，电子机房建设工程质量的好坏将直接影响到单位信息化建设和增值服务业务工作的成败。
因此，机房工程建设标准落后，质量控制不到位造成重大损失，对领导层可能造成管理不力的责任压力。
2．安全风险
当我们融入信息化社会以后，我们的业务电子化、网络化以后，机房对信息安全、人员安全的重要性就凸显出来了。
先进的机房建设是系统工程的结晶，它涉及到装修、配电、空调通风、通信、安全防范、消防等多学科的专业知识，它能保证信息系统的稳定性和安全性、容错性。
而传统机房则存在重大安全隐患，虽然它不一定马上暴露出来，而当发生风险的时候，往往已经难以补救。
在提倡和谐社会的今天，在已经具备建设条件的今天，我们尤其不应该忽视信息安全。
3．投资风险
各个单位在计算器设备及信息化、网罗化办公设备上和信息化知识培训上的投入是越来越大。
相对大量的设备和资金投入，机房标准化建设的步伐还很落后。
落后的机房建设完全可能使我们的大量投资不能发挥作用，造成真正的投资风险和资金浪费。
4、机构职责风险
低标准的机房建设，势必不能满足人民群众不断增长的信息服务需求，也不利于提高机构的服务水平。
综上所述，为了降低信息化建设的风险，提高服务水平，改善服务质量，适当提高机房建设标准非常必要。
二、标准化机房建设的主要内容
电子设备机房工程建设涉及建筑、电气、安装、信息等多学科技术，涉及到电子工艺、建筑结构、空气调节、给水排水、电气技术和消防安全等多种专业，建设一个安全可靠、舒适实用、节能高效和具有可扩充性的高质量机房需要丰富的工程实施和管理经验。
主要体现在以下几个方面：
（一）机房一体化趋势明显
IT设备将进一步小型化，所有设备都将进入机架。
机架成为机房IT设备的主体。
机房将采用更合理的可用性设计，具有更高的实用性、先进性、可扩展性、可管理性和可维护性，并且设备更加标准化。
用户会加强对数据保存环境的重视，对机房建设进行更加严格的监测与监督。
IT设备的工作时间基本上是连续的，保持24小时不关机。
机房一体化设计、部署和运营的标准化具有战略意义——将来自不同供应商的类型迥异的设备进行定制化设计，组合成一个数据中心需要的非标准化的大型基础设施系统。
必须避免一次性独特工程设计的低效，降低复杂性，减少出错率，透明地管理IT物理基础设施，才能获得用户所期望的基础设施的高品质。
将标准化应用于机房一体化的设计、部署和运营当中，以获得易于理解、可预测和高效的机房一体化结构和功能已成为业内共识。
（二）容灾能力已成为机房建设重点。
以机房防雷系统为例，我国在2004年由雷电袭击所造成的直接经济损失高达35亿元人民币，而由此产生的间接损失和严重后果更是难以估量。
其中网络电子设备的损失程度、涉及范围都相当大，这些设备多分布于现代化的大型楼宇。
直击雷和感应雷可能会通过电源电缆线和电信通讯线路的架空或直埋方式进入建筑物内，冲击各种用电设备。
据资深网管工程师介绍，30%的网络电子设备故障都与雷击有关。
（三）设备、建筑材料的选择原则
机房建设中所使用的建筑材料、仪器设备等的技术指标、质量指标的好坏对机房工程的整体质量有直接或间接影响，在采购过程中应该足够重视，在按照设计文件、投资要求采购设备、建筑材料和辅助材料时应考虑如下原则：
1、安全性原则
为了保证设备的安全运行、工作人员的生命财产安全和身体健康，采购的设备、建筑材料和辅助材料应满足国家强制性安全标准的要求，国家实施强制性（3C）认证的产品，必须取得强制性认证证书；国家实行工业产品生产许可证管理的产品，必须取得工业产品生产许可证，采购相关设备、建筑材料和辅助材料时，要明确提出要求并进行检验报告和认证证书的验证。
2、节约成本原则
电子设备机房建设项目确定后，项目的投资也就确定了，在整个工程实施过程中应该在满足设计文件要求、保证工程质量的前提下，严格控制设备、建筑材料和辅助材料等的采购成本，采购时严格按照预算采购。
3、环保原则
为了保证工作人员的身体健康，采购的建筑材料和辅助材料应满足国家环保标准的要求，在采购对环境质量影响大的材料时，必须提供相关检验报告或认证证书，或将样品送第三方专业检验机构进行检验，证明其符合国家相关环保要求。
4、节能原则
电子设备机房安装有UPS、空调、交换机、服务器等设备，这些设备的连续运行将耗费大量的水、电等能源，控制机房的能耗往往被忽视，造成电子设备机房能耗大、运行成本偏高。
在采购设备、建筑材料和辅助材料应满足国家相关节能标准的要求。
国家已经开展节能认证的应优先采购获得相关认证的设备。
（四）标准化机房建设的几个阶段
为了便于理解，我们将电子设备机房建设分成几个阶段，每个阶段的任务简单描述如图1所示，现将每个阶段的要求简述如下。
1．立项阶段
立项阶段是整个工程的起步，首先应明确建设电子设备机房的目的和电子设备机房建成后预期要达到的目标。
掌握同类电子设备机房建设所需要的投资概算、总体质量状况、运行情况、能耗情况等信息应充分收集，多做调查研究，为科学决策提供依据。
2．选址阶段
选址阶段很重要，选址的目的是要根据投资允许条件、应用需求和可预期的发展等因素确定电子设备机房建设的外部环境。
当选择将现有建筑空间改建成机房时，尽可能在现有条件下考虑电子设备机房层高、空间大小、地板承重、抗震、电磁干扰、水电安全、消防、节能、环保等综合条件的最低要求。
若决定建设一个全新电子设备机房建筑时，应根据电子设备机房的用途、可预期的发展和投资等因素尽可能考虑电子设备机房层高、空间大小、地板承重、抗震、电磁干扰、水电安全、消防、节能、环保等条件的均衡要求。
选址过程中有时对己方周围电磁干扰等指标进行第三方检测是必要的。
3．设计阶段
设计阶段非常关键，电子设备机房设计涉及众多专业和技术，各方面的富有经验的专业技术人员参与设计非常必要。
设计阶段要充分考虑电子设备机房的承重、抗震、电磁干扰、水电安全、消防等设计要求，充分考虑所采购设备、建筑材料和辅助材料等的安全、节能、环保等要求。
为了避免设计缺陷对工程质量的影响，设计阶段考虑对设计文件进行有效评审是必要的。
4、施工阶段
施工阶段必须按照设计图纸严格施工，隐蔽工程必须按图验收，关键材料送相关部门检验合格才能使用。
一般来讲，做好了前面几个阶段的工作，施工阶段主要就是对照执行。
只有在施工阶段坚持了全程质量控制的原则，所建设的机房才能满足要求。
附录1：
机房建设流程示意图
附录2
机房建设国家规范汇总：
一、计算机机房设计的规范
GB50174-93《电子计算机机房设计规范》
GB/T2887-2000《电子计算机场地通用规范》
GB9361-88《计算站场地安全要求》
SJ/T10796-2001《防静电活动地板通用规范》
GB50243-2002《通风与空调工程施工与验收规范》
JGJ/T16-92《民用建筑电气设计标准》
GB4064-83《电气设备安全设计导则》
GBJ232-82《电气装置安装工程施工及验收规范》
GB50222-95《建筑内部装修设计防火规范》
SJ/T30003-93《电子计算机机房施工及验收规范》
GB50303-2002《建筑电气工程施工质量验收规范》
GB50054-95《低压配电设计规范》
GB50052-95《供配电系统设计规范》
GB50034-2004《建筑照明设计标准》
GB50057-94《建筑物防雷设计规范》（2000年版）
GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》
GB50217-94《电力工程电缆设计规范》
GB50055-93《通用用电设备配电设计规范》
DL/T621-1997《交流电气装置的接地》
GB/T50311-2000《建筑与建筑群综合布线系统设计规范》
GB/T50312-2000《建筑与建筑群综合布线系统验收规范》
GBJ121-88《民用建筑电缆电视系统设计规范》
GA/T74-94《中华人民共和国公共安全行业标准》
EIA/TIA-569《民用建筑通信管道和空间标准》
GB50045-95《高层民用建筑设计防火规范》（2001年修订版）
GB50116-98《火灾自动报警系统设计规范》
GB50370-2005《气体灭火系统设计规范》
二、机房设计布局
第一节电子计算机机房位置选择
第2.1.1条电子计算机机房在多层建筑或高层建筑物内宜设于第二、三层。
第2.1.2条电子计算机机房位置选择应符合下列要求：
1、水源充足、电子比较稳定可靠，交通通讯方便，自然环境清洁；
2、远离产生粉尘、油烟、有害气体以及生产或贮存具有腐蚀性、易燃、易爆物品的工厂、仓库、堆场等；
3、远离强振源和强噪声源；
4、避开强电磁场干扰。
第2.1.3条当无法避开强电磁场干扰或为保障计算机系统信息安全，可采取有效的电磁屏蔽措施。
第二节电子计算机机房组成
第2.2.1条电子计算机机房组成应按计算机运行特点及设备具体要求确定，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。
第2.2.2条电子计算机机房的使用面积应根据计算机设备的外形尺寸布置确定。
在计算机设备外形尺寸不完全掌握的情况下，电子计算机机房的使用面积应符合下列规定：
一、主机房面积可按下列方法确定：
1.当计算机系统设备已选型时，可按下式计算：
A=K∑S（2.2.2-1）
式中A--计算机主机房使用面积（m2）；
K--系数，取值为5～7；
S--计算机系统及辅助设备的投影面积（m2）。
2.当计算机系统的设备尚未选型时，可按下式计算：
A=KN（2.2.2-1）
式中K--单台设备占用面积，可取4.5～5.5（m2v/台）；
N--计算机主机房内所有设备的总台数。
二、基本工作间和第一类辅助房间面积的总和，宜等于或大于主机房面积的1.5倍。
三、上机准备室、外来用户工作室、硬件及软件人员办公室等可按每人3.5m2～4m2计算。
第三节设备布置
第2.3.1条计算机设备宜采用分区布置，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。
第2.3.2条需要经常监视或操作的设备布置应便利操作。
第2.3.3条产生尘埃及废物的设备应远离对尘埃敏感的设备，并宜集中布置在靠近机房的回风口处。
第2.3.4条主机房内通道与设备间的距离应符合下列规定：
一、两相对机柜正面之间的距离不应小于1.5m；
二、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；
三、走道净宽不应小于1.2m。
三、环境条件
第一节温、湿度及空气含尘浓度
第3.1.1条主机房、基本工作间内的温、湿度必须满足计算机设备的要求。
第3.1.2条电子计算机机房内温、湿度应满足下列要求：
一、开机时电子计算机机房内的温、湿度，应符合表3.1.2-1的规定。
表3.1.2-1开机时电子计算机机房的温、湿度
级别
项目
A级
B级
夏季
冬季
全年
温度
23±2℃
20±2
18-28℃
相对湿度
45%-65%
40%-70%
温度变化率
<5℃\h并不得结露
<10℃/h并不得结露
二、停机时电子计算机机房内的温、湿度，应符合表3.1.2-2的规定
表3.1.2-2停机时电子计算机机房的温、湿度
项目
A级
B级
温度
5-35℃
5-35℃
相对湿度
40%-70%
20%-80%
温度变化率
<5℃/h并不得结露
<10℃/h并不得结露
第3.1.3条开机时主机房的温、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，其它辅助房间应按工艺要求确定。
第3.1.4条记录介质库的温、湿度应符合下列要求：
一、常用记录介质库的温、湿度应与主机房相同；
二、其它记录介质库的要求应按表3.1.4采用。
表3.1.4记录介质库的温、湿度
品种
卡片
纸带
磁带
磁盘
长期保存
已记录的
未记录的
已记录的
未记录的
温度
5-40℃
18-28℃
0-40℃
18-28℃
0-40℃
相对湿度
30%-70%
40%-70%
20%-80%
20%-80%
磁场强度
<3,200A/m
<4,000A/m
<3,200A/m
<4,000A/m
第3.1.5条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。
第二节噪声、电磁干扰、振动及静电
第3.2.1条主机房内的噪声，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）。
第3.2.2条主机房内无线电干扰场强，在频率为0.15～1,000MHz时，不应大于126dB。
第3.2.3条主机房内磁场干扰环境场强不应大于800A/m。
第3.2.4条在计算机系统停机条件下主机房地板表面垂直及水平向的振动加速度值，不应大于500mm/s2。
第3.2.5条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《计算机机房用活动地板技术条件》的规定。
第3.2.6条主机房内绝缘体的静电电位不应大于1kV。
四、室内装饰
第4.4.1条主机房室内装饰应选用气密性好、不起尘、易清洁，并在温、湿度变化作用下变形小的材料，并应符合下列要求：
一、墙壁和顶棚表面应平整，减少积灰面，并应避免眩光。
如为抹灰时应符合高级抹灰的要求。
二、应铺设活动地板。
活动地板应符合现行国家标准《计算机机房用活动地板技术条件》的要求。
敷设高度应按实际需要确定，宜为200～350mm。
三、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。
当活动地板下的空间为静压箱时，四壁及地面均应选用不起尘、不易积灰、易于清洁的饰面材料。
四、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，其四壁应抹灰，楼板底面应清理干净；当吊顶以上空间为静压箱时，则顶部和四壁均应抹灰，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。
第4.4.2条基本工作间、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。
装饰材料可根据需要采取防静电措施。
地面材料应平整、耐磨、易除尘。
第4.4.3条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。
第4.4.4第电子计算机机房室内色调应淡雅柔和。
第4.4.5条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。
第4.4.6条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。
五、噪声及振动控制
第4.5.1条主机房应远离噪声源。
当不能避免时，应采取消声和隔声措施。
第4.5.2条主机房内不宜设置高噪声的空调设备。
当必须设置时，应采取有效的隔声措施。
第4.5.3条当第二类辅助房间内有强烈振动的设备时，设备及其通往主机房的管道，应采取隔振措施。
五、空气调节
第一节一般规定
第5.1.1主机房和基本工作间，均应设置空气调节系统。
第5.1.2条当主机房和其它房间的空调参数不同时，宜分别设置空调系统。
第二节热湿负荷计算
第5.2.1条计算机和其它设备的散热量应按产品的技术数据进行计算。
第5.2.2条电子计算机机房空调的热湿负荷应包括下列内容：
一、计算机和其它设备的散热；
二、建筑围护结构的传热；
三、太阳辐射热；
四、人体散热、散湿；
五、照明装置散热；
六、新风负荷。
第三节气流组织
第5.3.1条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。
第5.3.2条气流组织形式应按计算机系统的要求确定，当未提出明确要求时，可按表
表5.3.2气流组织、风口及送风温差
气流组织
下送上回
上送上回（或侧回）
侧送侧回
送风口
1.带可调多叶阀的格栅风口
2.条形风口（带有条形风口的活动地板）
3.孔板
1.散流器
2.带扩散板风口
3.孔板
4.百叶风口
5.格栅风口
1.百叶风口
2.格栅风口
回风口
1.格栅风口2.百叶风口3.网板风口4.其它风口
送风温差
4-6℃、送风温度应高于室内空气露点温度
4-6℃
6-8℃
5.3.2选用。
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。
第5.3.3条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。
第四节系统设计
第5.4.1条电子计算机机房要求空调的房间宜集中布置；室内温、湿度要求相近的房间，宜相邻布置。
第5.4.2条主机房不宜设采暖散热器。
如设散热器必须采取严格的防漏措施。
第5.4.3条 电子计算机机房的风管及其它管道的保温和消声材料及其粘结剂，应选用非燃烧材料或难燃烧材料。
冷表面需作隔气保温处理。
采用活动地板下送风方式时，楼板应采取保温措施。
第5.4.4条风管不宜穿过防火墙和变形缝。
如必须穿过时，应在穿过防火墙处设防火阈；穿过变形缝处，应在两侧设防火阀。
防火阈应既可手动又能自控。
穿过防火墙、变形缝的风管两侧各2m范围内的风管保温材料，必须采用非燃烧材料。
第5.4.5条空调系统应设消声装置。
第5.4.6条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。
第5.4.7条空调系统的新风量应取下列三种中的最大值：
一、室内总送风量的5%；
二、按工作人员每人40m3/h；
三、维持室内正压所需风量。
第5.4.8条主机房的空调送风系统，应设初效、中效两级空气过滤器，中效空气过滤器计数效率应大于80%，未级过滤装置宜设在正压端或送风口。
第5.4.9条主机房在冬季需送冷风时，可取室外新风作冷源。
第5.4.10条电子计算机机房空气调节控制装置应满足电子计算机系统对温度、湿度以及尘对正压的要求。
第五节设备选择
第5.5.1条空调设备的选用应符合运行可靠、经济和节能的原则。
第5.5.2条空调系统和设备选择应根据计算机类型、机房面积、发热量及对温、湿度和空气含尘浓度的要求综合考虑。
第5.5.3条空调冷冻设备宜采用带风冷冷凝器的空调机。
当采用水冷机组时，对冷却水系统冬季应采取防冻措施。
第5.5.4条空调和制冷设备宜选用高效、低噪声、低振动的设备。
第5.5.5条空调制冷设备的制冷能力，应留有15%-20%的余量。
第5.5.6条当计算机系统需长期连续运行时，空调系统应有备用装置。
六、电气技术
第一节供配电
第6.1.1条电子计算机机房用电负荷等级及供电要求庆按现行国家标准《供配电系统设计规范》的规定执行。
第6.1.2条电子计算机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（见表6.1.2）。
表6.1.2供电电源质量分级
项目
A
B
C
稳态电压偏移范围（%）
±2
±5
+7
-13
稳态频率偏移范围（Hz）
±0.2
±0.5
±1
电压波形畸变率
（%）
3-5
5-8
8-10
允许断电持续时间（ms）
0-4
4-200
200-1,500
第6.1.3条电子计算机机房供配电系统应考虑计算机系统有扩散、升级等可能性，并应预留备用容量。
第6
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