机房工程与防雷系统设计技术方案.docx

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机房工程与防雷系统设计技术方案

机房工程与防雷系统设计技术方案

1.1、整体机房工程概述

网络通讯机房是各类信息数据的处理中心。

由于系统各类信息数据的重要性、敏感性、及时性，机房内放置的计算机设备、通讯设备、网络设备及辅助系统设备，不仅因为是高科技产品而需要一个非常严格的操作环境，更重要的是机房内设备可靠运行，才能保证通讯网络枢纽畅通无阻地传递信息。

考虑到机房应用需求，建议将原设计中网络通讯室旁边的杂物间与之合并为一间----网络通讯机房。

重点对如下几方面进行考虑：

a）机房总体设计；

b）机房室内装修；

c）机房安全供配电系统；

d）机房外围设备配置；

e）机房综合布线系统；

f）机房电源布线系统；

g）空调新风系统；

h）机房防雷与接地保护措施；

i）机房环境与设备监控系统。

1.2、设计依据与标准

-《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92；

-《民用闭路监控电视系统工程技术规范》GB50198-94；

-《电子计算机机房设计规范》GB50174-93；

-《电气装置安装工程电气设备交接实验标准》GB50150-91；

-《电气装置安装施工及验收规范》GBJ232-90,92；

-《工业与民用供电系统设计规范》GBJ52-83；

-《工业与民用电力装置的接地设计规范》GBJ65-83；

-《XX园楼宇自动化设计需求说明和园区建设平面图》。

1.3、设计范围与内容

根据用户需求和我们的理解，本次设计共包括以下内容：

1）机房室内装修；

2）机房供配电系统；

3）机房外围设备配置；

4）机房防雷与接地保护措施。

1.4、设计原则

机房布局应严格按照国家相关规定，合理划分功能区域。

GB50174-93《电子计算机机房设计规范》规定：

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。

宜由主机房、基本工作间、辅助房间等组成。

设备间电子设备非常集中，电噪声比较大，工作人员长期在这种环境下工作，很易疲劳，而且有损健康，在区域布局设计中必须充分考虑这种因素，将工作间与设备间进行严格区分。

在机房区域布局时应将强弱电布置在不同的功能区域内，不得强弱电混合放置。

在设计机房时应充分考虑机房扩充设备的可能，尽量增加设备间的面积，以满足机房扩展的需要。

1.5、机房室内装修

1.5.1、平面使用功能与隔断

室内装修必须从装饰材料优质、施工科学、管理方便、布线合理、抗干扰、美观等各方面进行综合考虑。

※信路和控制线路应合理布局于各分区，缩短走线，有利于减少干扰和信号延迟，提高计算机运行速度和可靠性。

※我们认为在布局上以主机房为中心，集中分布，即缩短了走线长度，又使机房布局简洁明快。

※为了便于操作，减少机柜的相互影响，各设备之间应留有适当的间隔。

※机房内配置的空调机、UPS电源及其它易产生强磁场的设备，应尽量远离计算机，以减少干扰。

※配电系统应尽量靠近UPS电源，便于观察，发现问题迅速切断。

UPS电源机柜尤其重要，如果散热不好，会缩短使用寿命。

一个现代化、智能型中心机房，除了满足计算机、中央控制设备运行环境的各项技术指标外，还要考虑整体的美感，各种设备应有规则排列，感觉整洁，一目了然，主要设备要留出较大的空间，形成一定的纵深和平衡感，不宜隔断过多，以免破坏计算机房的整体感。

内部装修应注重材料和色彩关系，大方简洁，选择质量好，长期不变色不变形的材料，通常采用浅色暖调，色彩关系简单协调，使主机房内素雅大方。

1.5.2、地面设计

1）、监控、维修、主机房区域

从美观、铺设电源线及信号线方便、防静电安全等角度出发，我们建议工作区域采用抗静电的全钢活动地板，其表面绝缘电阻应在150×103欧姆至2×1010欧姆之间。

尺寸为600×600mm左右。

根据楼层的高度，防静电地板离地高度为250mm。

活动地板专配有带走线槽口。

2）、UPS电源区域

由于外围设备区域有非常沉重的UPS不间断电源主机、电池组、配电柜等其它设备。

我们考虑在绝对不影响机房环境技术性能参数的前提下，以使用维护方便为基本原则，建议不使用高架地板。

信号、电源线缆从天花上面敷设。

这样做既可以增大有效空间、又可以节省投资。

完全遵循机房的装修要求。

还须特别考虑地面的承重能力。

1.5.3、门窗处理

门窗设置时，应保证最大设备能进出。

门主要有3种，防火玻璃门，钢制防火门、防火装饰型框+木板门，门分单门和双门。

窗直接采用原建筑已有的窗户，以接受自然光线。

1.5.4、墙面隔断

墙面隔断将采用两种方式：

一种是在监控、维修区域与主机房区域采用厚12mm的不锈钢包边玻璃面，美观大方，同时显得视觉空间。

另一种是在主机房与其他区域采用实心砖墙。

它具有防火、阻燃、坚固特性，还具有很好的隔音效果。

1.5.5、天花布置

机房内部区域全部敷设具有防静电干扰的金属微孔铝塑板，采用轻钢作龙骨支撑。

吊顶材料满足吸音、防火、防尘、防潮要求及有效地防止电磁波干扰。

天花上方空间用做线缆敷设。

照明灯具镶嵌安装在天花层。

1.6、配电设计

机房投入服务必须有一个长期稳定的供电系统来保证计算机和有关外围设备正常运行。

建议电源由大楼低压配电柜专线（三相五线380V/50Hz）供给，从电源室引入。

在配电设计中，我们重点考虑以下因素：

——防止电网突然掉电和加电；

——电源的稳定度偏差不得超过额定值的+/-5%；

——供电压要杂波少、干扰小、防止外部电磁干扰窜入系统；

——供电系统不要与大容量感性负载并联以免产生高压涌流；

——防止电网的频率漂移；

——维持低阻抗的等电位地网系统；

——动力三相平衡。

为此，我们建议优先选用性价比较高的、知名度较好的品牌系列产品。

1.7、照明布局

优良光质，能减少疲劳，保证操作的准确性和提高工作效率。

机房照明要求不闪烁、不产生眩光、照明度大，光线分布均匀，不直接照射光面，特别是显示设备和控制板离地面0.8m处照度不低于400LX。

我们选用嵌入式荧光灯，形成荧光灯光带，照明效果较好。

而且在走廊和设备区域构成光带。

1.8、线管槽路由

我们在天花上方，由走廊至设备区，敷设一路主干水平线槽。

而在设备区域，则由主干线槽垂直方向敷设支线槽。

a）各办公业务工作区域的终端信息点由镀锌钢管暗敷设到位。

b）电源线缆亦采用镀锌钢管暗敷设或天花上方明敷设。

c）信号线缆和电源线缆平行间距离至少保持150mm。

d）电源线、信号线全部做上标记。

1.9、机房外围设备配置

本机房的外围设备建议考虑2类：

UPS不间断电源系统和普通柜式空调系统。

1.1.1、UPS电源系统

计算机系统或电信设备对供电质量要求较高，通常要求电源的技术指标满足电压+/-5%，频率+/-1%，谐波失真<5%。

为了保证计算机稳定工作，机房采用UPS供电。

UPS的基本结构是把交流电变为直流电的整流/充电装置和一套把直流电变为交流电的逆变器。

蓄电池在市电正常时贮存收能，维持在一个正常充电电平上，当市电发生故障转由蓄电池对逆变器供电，所以它大大提高了供电的可靠性和供电质量。

设计配置、安装UPS要注意下列事项：

1）、提供一个较好场地，保证UPS可靠地运行以及操作维护方便。

即注意空调、通风、房间大小、引线方便程度和地面承受力等。

2）、UPS的超载能力差，故UPS负荷统计要准确和最少要考虑近五年内负荷的增长，以及UPS负载能力逐年退减情况，以确保适当运用资源，又不至投资过大。

计算机系统供电由UPS供给，其它可由外电经主配电柜分配后直接供给，主配电柜是供电系统的前端，要求控制灵活，使用方便，选用质量可靠零配件。

为了便于控制，在UPS输入端加设一个分配电柜，分配电柜零件的位置要合理安排，防止电磁干扰，分配电柜引进三相电源及发电系统，安装电源电流、电压表和批示灯。

为了实现2路市电自动转换，防止短路超载，应安装快熔保险器、倒相闸刀、换相器及自动空气开关，设置可靠的控制系统及各种输入输出插座。

由UPS提供的电源在进入机房后，最好通过配电柜上的开关进行控制，这样即可均衡负载，又可以灵活控制。

1.1.2、空调系统

机房设备对机房环境有着特别严格的要求，其中最重要的是温度、湿度和洁净度。

即是所谓的三度要求。

——温度

要求温度在22℃，每小时温度变化不能超过1℃。

温度过高，半导体内离子的扩散或漂移加剧，会改变半导体的性能，并且会使半导体和机械装置内的腐蚀过程加速。

高温亦会使磁介质的导磁率发生变化，磁带、磁盘数据发生错误甚至于丢失。

——湿度

机房要求相对湿度在45%至55%之间，湿度过高和过低对计算机会产生下列影响：

高湿度引起水蒸气附着于元件表面，影响元件电气性能；

高湿度会影响磁性材料导磁率，造成读/写数据的瞬时错误；

湿度过大，会使某些机械装置打滑，影响稳定性；

湿度过大，会使接插及各接触部份氧化生锈，造成接触不良；

低湿度产生静电，人亦容易带电，以使信息丢失和破坏半导体元件。

——洁净度

洁净度是指空气中尘埃，空气中所含有害气体也是机房洁净度指标之一。

大气中灰尘呈布朗运动状态，在静止的空气中几乎完全不沉淀或者缓慢沉降。

而漂浮大气中的灰尘粒子很小，约99%的粒子其大小都在1微米以下，0.5微米以下的粒子又占大约91%，这种粒子对精密机械和接插影响最大。

空调系统的容量按下面公式计算：

K=（200~400）×S（大卡）

K-空调容量，S-机房面积

在计算空调负荷时，要考虑损失因素：

设备发热量、软件基地外围结构传热量、室内工作人员发热量、照明灯具发热量、室外补充新风带入热量。

因此在选择空调机时，我们在计算热负荷的基础上乘以1.1的系数。

1.10、机房防雷与接地保护系统

雷击是年复一年的严重自然灾害之一。

随着我国通信技术和计算机网络系统的发展、通信设备的增多、规模增大，避雷防过压已成为具有时代特点的一项迫切要求。

随着设备的高度集成化和计算机网络的发展，一方面大型电子计算机网络、程控交换机组等系统设备耐过电流、耐雷电压的水平反而随之降低；另一方面，由于信号来源路径增多，系统较以前更容易遭受雷电波的侵入，致使雷电灾害频频发生。

1.10.1、雷击的分类及危害

雷击一般分为直击雷击和感应雷击。

直击雷击是指雷电直接击在建筑物、构架、树木、动植物上，由于电效应、热效应和机械效应等混合力作用，直接摧毁建筑物、构架以及引起人员伤亡等，因此直击雷的电效应，有可能使机房微电子设备遭受浪涌过电压的危害。

感应雷击（又称二次雷击）是指雷云之间或雷云对地之间的放电，而在附近的架空线路、埋地线路、金属管线或类似的传导体上产生感应电压，该电压通过传导体传送至设备，间接摧毁微电子设备。

感应雷击对微电子设备，特别是通讯设备和电子计算机网络系统的危害最大，据资料显示，微电子设备遭雷击损坏，80%以上是由感应雷引起的。

1.10.2、设计说明

专业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，计算机网络中的电源电压及信号传输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、机柜附近的强功率源以及电火花干扰时，良好的接地系统便可以起到保护计算机的作用。

因此，设计一个良好的机房接地系统是相当重要的。

机房的接地须定期进行检测。

机房接地系统一般分为下述3种：

1）直流地：

这种接地线系统是将电源输出端通过地网接在一起，使其成为稳定的零电位，这个电源地线与大地直接连通，并有很小的接地电阻。

2）交流地：

这种接地系统把交流电源的地线与电动机、发电机等交流电动设备的接地点连接在一起，之后再与大地连接。

3）安全地：

为了屏蔽外界干扰、漏电及电火花，所有计算机的机柜、机箱、机壳、面板及马达外壳都需要接地屏蔽。

一般要求，直流地电阻小于1欧姆，交流地