计算机机房装修与方案.docx

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计算机机房装修与方案

第七章网络中心机房

7.1工程设计说明

一、工程范围：

◆精装修工程

◆电气工程（机房供配电、UPS）

◆通风工程（空调系统）

◆机房监控报警系统

◆机房防雷接地保护系统

二、工程概况

随着计算机系统技术和设备的不断更新换代，安装计算机设备的场地技术，即机房工程也在不断地推陈出新。

所采用的新材料、设备、工艺和技术，其目的是为了更好地保证机房的温度、湿度、洁净度、照度、防静电、防干扰、防震动、防雷电、及时监控等，能充分满足计算机设备的安全可靠地运行，延长计算机系统使用寿命的要求，同时又要给系统管理员创造一个舒适、典雅的环境。

因此，在设计上要求充分考虑设备布局、功能划分、整体效果、装饰风格，体现现代机房的特点和风貌。

机房装修总面积约为60M2，总体布置见平面布置图。

三、设计依据

□国家标准《电子计算机机房设计规范》（GB50174-93）

□国家标准《计算站场地技术要求》（GB2887-89）

□国家标准《电子计算机机房施工及验收规范》（SJ/T30003-93）

□国家标准《计算机机房活动地板的技术要求》（GB6650-86）

□国家标准《计算站场地安全技术》（GB9361-88）

□国家标准《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》（GB50169-92）

□中华人民共和国公共安全行业标准GA/T75-94《安全防范工程程序与要求》

□《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例》

□东莞市大岭山镇政府提供的技术文件

7.2机房精装修设计

一、隔断工程

机房中的隔断采用不锈钢边框&12mm厚钢化玻璃。

钢化玻璃隔断近年正逐渐引入到网络机房装修中。

它具有隔音、隔热、耐压等特点，透视效果极佳，并增添机房的简练与豪华感。

整个机房四周的墙边、墙角均做防水处理。

玻璃与吊顶、地板交接处安装亚光不锈钢踢脚板线。

机房及办工区内隔断采用不锈钢大框玻璃隔断，隔断与天花、地板交接处装不锈钢角线，具体隔断位见平面布置图。

二、地面工程

机房地板采用架空地板，为使水泥砂浆地面达到不起尘、不产尘、保证空调送风系统的空气洁净度，地面需要先涮防尘漆做防尘处理。

活动地板的种类较多，根据板基材料可分为：

铝合金、全钢、中密度刨花板。

它们的表面都是粘贴ＰＶＣ抗静电贴面。

我们为本机房选用“华集”全钢防静活动地板，可与地面装饰效果相协调。

地板安装高度为0.3M。

地板与墙体交界处用不锈钢踢脚板封边。

机房大门入口处做踏步铺塑胶地板。

三、门窗工程

整个机房区及办公区的不锈钢无框玻璃隔断上的门均为不锈钢无框玻璃自由门。

1、设备间：

单开玻璃门一套。

2、网络机房：

双开防火防盗门一套。

四、天花吊顶工程

根据网络机房的具体建筑结构情况，整个机房为了确保机房的保温和消防需要；全部采用规格为600×600×0.8mm的“新景”微孔铝制天花板进行铺设，该天花板美观、耐用，防火、防潮，同时与机房屏蔽网一起组成一个完整的屏蔽系统，具抗静电、抗干扰的作用。

为保持机房环境廉洁度和保持机房温度均衡，建议采用铝泊制保温棉作天花、墙面、地面保温使机房具有防潮、防尘、保温的性能。

五、墙面装饰工程

墙面处理是指采用在主机房建筑物的墙面、柱面上进行防尘、防潮、防水、保温处理，同时使房屋内部平整、光滑，清洁美观，改善采用光条件，增强保温、隔热、隔音、防尘等性能从而改善环境条件。

主机房墙面、地面及梁面上刷防霉、防潮漆，涂防水油膏，进行防尘处理、确保洁净度高、不产生粉尘、耐久性高、不产生龟裂、眩光，同时起到防水、防潮、防霉的效果。

机房应采用国产优质铝塑板，在选择墙面板材料时，要求能满足屏蔽系统和等电位系统的需求。

国产优质铝塑板生产流程采用目前最新技术及工艺，外观光亮，且性能价格比优，因此国产优质铝塑板无疑是最佳的方案。

在现代科技及工业的高速发展，材料领域的广泛应用中，国产优质铝塑板饰面光学效果，洁净程度、安全性，施工质量、施工条件均为最佳，国产优质铝塑板还能满足屏蔽系统的需求。

施工时，我们主要有以下四个步骤进行：

1、平整墙面，使用水泥沙浆找平，为下一步提供良好的工作面；

2、采用2mm厚的轻钢龙骨，把它固定到墙面上，成为未来装饰墙面的骨架，同时预留屏蔽接地的引出线，（分布在不同位置的六处地方，形成多点连接）；

3、选取9mm的优质埃特板，固定到龙骨上；

4、选取3mm的银白色的国产铝塑板沾在埃特板上，接封处采用银白色玻璃胶封边。

7.3配电系统设计

一、主要考虑因素及设计方案

一个系统能够正常工作，不仅需要有良好的主设备、性能卓越的UPS电源和安全舒适的工作环境，还需要有一个设计合理、可靠性高的供配电系统。

我们为该项目考虑与设计的内容如下：

1、机房内用电设备供电电源均为三相五线制及单相三线制，采用双回路供电；

2、用电设备作接地保护，并入土建大楼配电系统；

3、机房用电设备、配电线路装置过流过载两段保护，同时配电系统各级之间有选择性地配合，配电以放射式向用电设备供电；

4、机房配电系统所用电线为深圳联嘉祥阻燃聚氯乙烯绝缘导线，敷设喷塑桥架、镀锌铁管及金属软管。

5、机房的设备供电和空调照明供电分为两个独立回路，其中设备供电由UPS提供并按设备总用电量的1.3倍进行预留，而空调照明用电由市电提供并按空调设备的要求供配。

6、机房内照明装置宜采用机房专用无眩光灯盘，照明亮度大于300LUX，事故照明亮度应大于60LUX。

7、机房内的配电系统考虑了与应急照明系统的自动切换。

8、该机房电源进线正常时由市电供电,市电故障时由UPS供电，进线直接引入机房专用配电柜总输入开关。

9、机房设计了一个市电配电箱，对机房的市电进行配电，配电箱为机房专用标准配电箱，配备ABB低压开关。

柜内配有市电备用回路，安装德国OBO防雷保护器。

10、机房设计了一个UPS配电箱，对机房的UPS电进行配电，配电箱为机房专用标准配电箱，配备ABB低压开关。

箱内配有UPS电源备用回路，安装德国OBO防雷保护器。

11、机房所有插座均采用普通电源插座和弹起式铜插座，普通电源插座安装在墙壁上，弹起式电源插座安装在防静电地板上，美观大方。

二、配电设备及材料选型

机房配电工程设计采用以下公司的产品：

1、配电柜：

国际落地式柜体，ABB电气元件

2、灯具：

松业无眩光灯盘（飞利浦灯管）

3、单相插座：

ABB

4、跷板开关：

ABB

5、多联万用插座板：

ABB

6、导线、电缆：

深圳联嘉祥

以上产品均为国产或进口的电气优质产品，经实践证明产品质量可靠。

三、配电系统设计

1、空调照明部分：

该部分采用ABB的机房专用配电箱来完成，它接到总配电室送过来的市电电源，通过总电源开关，输出到分支回路中，我们为该部分设计了十三条回路：

排气扇回路2条，照明回路3条，2匹专用空调回路1条，维修插座回路2条，其它辅助插座回路2条，饮水机回路1条，备用回路2条；此外，5匹吸顶空调回路1条（63A／3P）。

2、UPS电源部分：

该部分采用ABB的机房专用配电箱来完成，它接到UPS送过来的单路电源，通过100A总电源开关，输出到分支回路中，我们为该部分设计了十三条回路：

服务器回路3条，监控报警回路2条，交换机回路2条，工作站回路2条，消防回路1条，备用回路3条；

3、详细情况请见电气回路系统图。

四、UPS不间断电源设计

1、最新UPS选型理念

UPS的生产商习惯按其主电路结构的技术属性来对UPS进行分类，这种分类也已被广大用户接受，并以此来判定UPS的优劣。

第一类为后备式，主要有APC的BK500，山特的TG500；第二类为在线互动式，主要有APC的SmartUPS；第三类为在线双变换式，主要有MGE和EXIDE的大机；第四类为在线电压补偿式，主要有APC秀康DP300系列UPS。

而具体描述UPS的技术性能指标有四大类：

1）对电网的适应能力；2）满足负载要求的UPS常规输出指标；3）UPS的输出能力和可靠性；4）智能管理和通信功能。

那么在这四大类指标中，比较和选择UPS应重点关注哪些特性呢？

以下是当前专家和行业大用户普遍认可的一些观点：

a．选择大功率UPS要慎重考虑UPS的输入功率因数和输入电流谐波（电力公害问题）。

双逆变在线式UPS，其AC/DC逆变器多为整流滤波电路，它的输入功因数低，一般只在0.8左右，输入电流谐波大，达30％，加专门滤波措施后，也仅能降到10％。

输入功率因数低，意味着输入无功功率大，输入谐波电流则干扰破坏电网，特别是三相大功率UPS这两项指标危害很大，形成所谓的电力公害，这会1）使由同一电网供电的变压器、电动机、电容器等产生附加谐波损耗、过热、加速老化；2）引起异步电动机转矩降低，振动加剧噪声增大；3）引起继电器和自动装置误动作，其次谐波对通讯线路、测量仪器产生辐射干扰，影响电能计量的精度等。

所以，UPS的输入功率因数和输入谐波电流应被视为重要性能指标之一，应该把输入功率因数＞0.95，输入电流谐波＜5％作为判定UPS性能指标是否合格的标准之一。

欧美发达国家早已立例，严格限制用电设备对电网的污染。

我国有关部门亦正制订相关法规，施行日期亦不会遥远，因此用户在购买UPS不间断电源时，若不考虑此因素，将会留下日后治理的诸多麻烦，造成经济上的重大损失，同时也会因为治理而产生系统效率降低，可靠性下降等副作用。

作为UPS，相应有三类解决方案。

第一，对于带有整流滤波输入的传统双变换UPS，无论是采用相控或不控整流，从市电吸取能量的方式均不是连续的正弦波，而是以脉动的断续方式向电网吸取电流，使得这类UPS具有谐波电流，功率因数低、效率低，对电网造成较大的污染，若采用12脉冲整流及输入滤波器，虽然可以将输入功率因数改善到0.95，谐波电流小于5％，但系统的总效率降低到90％左右，且成本增加，可靠性下降。

第二，输入整流器采用高频化整流技术，输入功率因数≈1，输入总谐波电流＜5％，对电网无污染。

但电路复杂，AC－AC总效率一般为92％左右。

第三，采用双逆变电压补偿在线式的UPS，其输入端是一个四象限高频逆变器，从市电吸取的电流是连续的正弦波，且与输入电压同相位，因此其输入功率因数≈1，输入谐波电流≤3％，对电网无污染。

AC－AC总效率高达

96％。

由上可见，目前只有采用双逆变电压补偿在线式UPS，才能在获得输入功率因数≈1，输入谐波电流＜3％的同时，保持UPS系统AC－AC总效率达96％或以上。

双逆变电压补偿在线式UPS为APC公司专利技术。

APCSilcon20K系列大型UPS，即属此类。

b．要考虑UPS的输出能力与可靠性。

输出功率因数、输出电流波峰系数、输出过载能力、输出不平衡负载的能力等指标，直接反映了UPS的输出能力，对这些指标的限制，说明了UPS输出能力的局限性和脆弱的一面，尽管在配置UPS容量时尽可以使负载满足UPS的要求，甚至留出很大的余量，但这些指标却直接反映了UPS的可靠性。

过载能力强，允许输出电流波峰系数高的，对负载功率因数限制小的，在同样电网环境和负载条件运行，其可靠性必然高，这是毋容置疑的道理。

c．要考虑效率与可靠性

UPS的工作效率高时，意味着节省电能，这是绿色电源的标志之一。

但还应该注意到效率与可靠性是密切相关的，效率高意味着电路技术先进，元器件选用得好，意味着功器件功率损耗小，功率强度小，温度低，这必然会增强元器件乃至整机的寿命和可靠性。

根据大岭山镇政府的实际情况和未来网络设备扩容的需要，我们建议为网络中心机房选配一台APC秀康SL20KW，它的延迟时间有2小时，充分保证网络中心机房设备的电源供给。

2、APC秀康SL20KW系列UPS的性能优势

秀康SL20KW系列UPS有绿色电源之称，DELTA逆变器技术把电压补偿原理成功地运用到UPS主电路中，使SilconUPS的指标在很多方面超过其它同类产品，就目前情况下，有的指标是其它方案的UPS无论如何也达不到的。

下面的八个指标体现了SilconUPS的优越性：

1、输入功率因数等于1

对于一般UPS而言，要提高输入功率因数，就必须加输入功率因数校正电路，成本很高。

但是，SilconUPS却轻易实现了输入功率因数为1，它借助于DELTA逆变器对输入电流进行调制，使UPS的输入端对电网来说相当一个纯线性电阻，输入电流和电压完全同相。

在整个负载电流范围内，输入功率因数都很高，这是其它校正技术难以实现的。

输入功率因数高的好处有两点：

①减少了无功电流对电网的污染；

②使输入无功功率为零，可降低电网功率容量，可用1.2（考虑效率和传输损耗）的电网容量和油机的功率容量向UPS配电，而一般功率因数低的UPS则需要1.5倍的电网功率容量或2.5－3倍的油机功率容量向UPS配电。

同时还降低其它供电设备诸如开关、传输线、熔断器、变压器等的功率容量，降低设备投资成本。

2、对电网无高次谐波干扰

一般UPS的输入电压电流都有很大失真，输入端的可控整流电路可使电流谐波失真高达30％以上，既使增加外部滤波装置也仅能降至10％，而SilconUPS的输入电流电压不仅同相，而且是纯正的正弦波，谐波电流可降至3％以下，这是其它UPS很难做到的。

3、整机AC-AC效率可达96％

一般UPS与SilconUPS的效率比较如下：

输出功率

<10KVA

10-100KVA

>100KVA

一般UPS效率

<86%

<90%

<92%

SilconUPS效率

>95%

>96%

>96%

SiconUPS所以效率高，是因为逆变器最大只承担了负载功率的20％。

以10KVA-100KVA的一般双逆变器UPS而言，其效率大约为88％，即UPS本身损耗12％，这12％中，又分为维持UPS运行的最低损耗（例如3％）和由于负载电流存在而附加的损耗（例如9%），而在SilconUPS中可将由负载存在造成的9％的损耗降低至接近2％，这样总的损耗不过是5％。

效率高本身就意味着节省能源，降低能源成本，以100KVA的UPS为例，与一般双逆变器UPS相比，使用Silcon可把电能损耗降低7％，即7KW，如果常年连续运行，每年节约24（小时）x365（天）x7KW=61320KWH。

按1.2元/KWH计，每年节省76584人民币。

如果再加上20％的空调费用，每年可节约9万人民币。

Silcon的效率高，这是任何双逆变结构的UPS不可能达到的。

4、UPS主机功率器件的寿命长，可靠性高

UPS主要器件的寿命可靠性是与它承担的功率（功率强度）有直接关系的，一个大功率半导体器件的寿命和可靠性直接与它承担的电压、电流、功耗和壳温有关，以功耗而言，在其额定功率范围内，实际使用功率如增大一倍，其平均寿命就降低20-30％（非线性关系）。

在市电存在的情况下，SilconUPS主逆变器只承担了20％的负载功率，这与一般UPS（承担100％的负载功率）相差相当悬殊。

功率器件的寿命和可靠性的提高是显而易见的。

5、UPS功率余量大，增强了抗冲击负载的能力

逆变器不在UPS主电路中，其本身又有几倍的功率余量，再加上主电路器件（开关、容断器、变压器等）同样具有较大的功率容量，所以UPS对冲击性负载具有极强的适应能力。

例如电机启动、线性变压器上下电时的随机饱和等，常常造成在负载开机时瞬间损环UPS。

6、增强了过载能力

同样是由于逆变器功率容量的余量很大，SilconUPS的过载能力比其它UPS要强，如果Delta逆变器的功率选择得与额定负载功率相同，那么在有市电的情况下，SilconUPS的过载能力理论上可接近500％。

由于Delta逆变器的功率选择得较小，SilconUPS的实际过载能力为：

120％时可连续工作

150％时可工作10分钟

200％时可工作1分钟

此项性能标高于所有其它品牌的UPS过载指标。

7、允许100％不平衡负载

因为SilconUPS的输入端没有三相整流设备，因此很容易将三相电路分开，每相都有各自独立的控制系统，因此可承受三相100％的不平衡负载，实际上在100％负载不平衡和输入电压偏离额定值并达到上限或下限的情况下，逆变器也仅仅有20％的不平衡负载，所以对整机的影响是微不足道的。

这上点也是其它电路方案的UPS很难做到的。

这些特点都是其它UPS无可比美的。

型号

SL20KH

输出功率

20KW/KVA

满载输出电流（380V）

29.0

最大输入电流

37.6A

额定负载发热量

0.9KW

高×宽×深（mm）

1400×600×800

重（Kg）

212

APCSilconUPSSL20KH（20KVA/KW）设备技术参数一览表

基本规格

静态旁路开关

内置

通讯接口

DB-25RS-232（内置）

并联运行

内置

报警继电器板

内置

运行环境温度

0－＋40℃（reduced）

运行相对湿度

0～95%（无冷凝水、凝露）

运行海拔高度

1000米

噪音（距离1米处）

52dBA（100%负载）

防护等级

IP30

安全性

EN50091－1，UL1778，

国际认证

C-tick,CE,ISO9001,ISO14001,TUV,EN50091-1

辐射与抗干扰性

EN50091－2，FCCA类，符合CISPR22标准要求

充电特性

DIN41773

先进的电池监测

可编程

自动启动

可编程

电源附件

隔离变压器、维修旁路面板、远程显示设备、外部电池箱、外部静态旁路开关

管理附件

PowerChute网络关闭软件、Web/SNMP管理卡、MasterSwitch、可控电源插座、环境监控卡、电话线远程管理卡

输入规格

输入联接方式

硬线联接五线制或四线制

输入电压（主电路和旁路）

3×380／400／415VAC

输入电压允许波动范围

±15％

旁路电压范围

±10％（标准）±4，6，8，10％可编程

输入频率

50Hz±6%（标准），±0.5-8%可编程

同步跟踪速率

1HZ/秒（0.25,0.5,1,2,4HZ/秒）

输入功率因数

＞0.97（负载25％），>0.99（负载100％）

输入电流曲线

纯正弦波

输入电流谐波失真

<5%

输出规格

输出电压

3×380／400／415；

输出电压容限（静态对称负载）

±1％

（静态非对称负载）

±3％

（动态0-100%突变负载）

±5％

输出电压精度（静态平衡负载）

±1％

（静态不平衡负载）

±3％

（0-100%负载阶跃）

±5％

瞬态电压恢复时间

≤20ms（1周波内）

电压失真（线性负载）

最大3％

（非线性负载

最大5％

输出频率

50Hz（市电同步）

±0.1%（晶振频率）

频率同步范围

±0.5-8%可编程

频率跟踪速率

1HZ/秒（0.25,0.5,1,2,4HZ/秒）

负载功率因数

0.8滞后至0.9超前

过载能力（市电运行）

200%—60秒，125％－10分钟

（电池运行）

150％－30秒

（旁路运行）

125%—稳定，1000%—500ms

满载AC-AC输出效率

95.8%

半载AC-AC输出效率

92.3%

7.4空调工程设计

一、机房环境要求：

为使机房的主要设备和管理操作人员有一个良好的工作环境，并使其能够安全、可靠地运行，发挥其最大的工作效率，就要提供一个符合其运行标准要求的机房环境。

这就对机房空气的制冷、制热、加湿、去湿、滤尘有严格的标准要求。

设备运行情況、使用寿命与工作环境有密切关系，温度、湿度、洁净度就是工作环境的关键因素。

根据国内外资料,计算机房负荷按约250kcal/m2．h计算，即可满足机房对温度的要求。

二、设计依据及方案

a、采暖通风机空调设计规范；

b、建筑设计防火规范；

c、甲方提供设计工程需求；

d、建筑条件图；

e、电子电脑房设计规范；

f、有关设计手册；

三、空调设备的选型

考虑机房内的面积和设备容量要求，我们为网络机房选配了两台空调：

一台5匹吸顶式三菱空调，安装在设备间的天花上方，在户外安装室外机，它的优点是节约空间、制冷充分，利于设备间设备的运行，同时考虑到三菱空调出色的稳定性也是我们向客户推荐的重要原因之一；第二台空调选用的是一台2匹的三菱壁挂式分体空调，安装在工作人员操作间，为工作人员提供良好的办公环境。

◆排气系统的选择

依照机房功能分区的设立，我们设置各分区的排气系统。

它可以使机房工作人员有一个好的空气环境条件，排气系统采用吊顶天花内安裝，不占用机房空间。

我们为机房设计了4个正野牌的吸顶式排气扇，设备间和工作间各装2个，定时开启，排除房间内的污浊空气。

7.5机房监控系统

设备选型见“第二章监控系统”

方案设计：

对于网络机房，我们考虑采用与大楼闭路监控主机为主的安防系统，我们一共为网络机房设计如下系统：

1、数字监控系统：

设计2个彩色半球摄像机，用于视频监控；

7.6机房防雷接地方案

一、前言

网络机房内集中了大量微电子设备，而这些设备内部结构高度集成化（VLSI芯片），从而造成设备耐过电压、耐过电流的水平下降，对雷电（包括感应雷及操作过电压）浪涌的承受能力下降。

感应雷侵入用电设备及计算机网络系统的途径主要有四个方面：

交流电源380V、220V电源线引入；信号传输通道引入；地电位反击以及空间雷闪电磁脉冲（LEMP）等。

为了确保机房设备及电脑网络系统稳定可靠运行，以及保证机房工作人员有安全的工作环境，根据我国及国际有关规范规定，对用户机房提出本防雷接地方案。

二、设计依据

1.建筑物防雷设计规范GB50057-94

2.电子计算机房设计规范GB50174-93

3.通信局（站）接地设计暂行技术规定YDJ26-89

4.计算机场站安全要求GB9361-88

5.计算站场地技术要求GB2887

6.电信专用房屋设计规范YD5003-94

7.民用建筑电气设计规范JGJ/T16-92

8.CCITT蓝皮书K.11建议《过电压和过电流防护的原则》

9.CCITT《通信线路和通信设备的防雷手册》

10.InterStandardIec1312-1nationalProtectionAgainstLEMP

11.InternationalStandardIEC1643-1SurgeProtectionDevices

三、接地处理

1.利用建筑物基础地作防雷地及电源地。

现代建筑基础使用大面积钢筋绑扎，柱子主钢筋及四周墙体钢筋直通到达屋顶女儿墙防雷带。

其接地电阻值一般都能满足GB50057—94的要求，即≦4Ω。

2.机房一般有四种接地形式，即：

计算机专用直流逻辑地、交流工作地、安全保护地、防雷保护地。

本次设计考虑采用原接地极，并采用联合接地方式；接地电阻应小于１欧姆。

3.直流工作地在大楼计算机机房内的布局，是作数字电路等电位地网（或逻辑接地接地网）。

该网用铜排在活动地板下，依据计算机设备布局，纵横组成网格，配有专用接地端子，用编织软铜线以最短的长度与计算机设备相连。

计算机直流地需用接地干线引下至接地端子。

四、供电系统

根据有关规范，本方案设计该机房供配电防雷方案如下：

一级防雷：

配电柜电源进线处接德国OBO公司大容通量的V25-B/4-AS（100KA）电源防雷器。

变压器的机壳、低压侧的交流零线以及与变压器相连的电力电缆的金属外护层应就近接地。

二级防雷：

UPS配电箱引出的三根相线及零线接德国OBO电源防雷器V20-C/4-A