机房建设系统设计方案.docx
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机房建设系统设计方案
机房建设系统
设
计
方
案
一、工程概况
二、需求分析
机房是各类信息数据的处理中心。
为保证计算机系统可靠地运行，通讯网络枢纽畅通无阻地传递信息，良好的操作环境是必不可少的。
因此，机房建设应为计算机和网络系统的可靠运行提供合乎规范的环境条件和工作条件，以满足计算机等设备对温度、湿度、洁净度、电性能、防火性、防静电能力、抗干扰能力、防雷、接地等各项指标的要求。
根据工程的需求，本机房主要包括机房装修、配电系统、防雷系统、接地系统、空调系统、综合布线系统、监控系统、机房消防系统八个部分。
三、设计依据
本机房设计按照国家标准进行，项目设计、施工符合”《电子计算机机房设计规范》GB50174-93、《电子计算机机房施工及验收规范》SJ/T30003-93”中的要求。
另外，在进行系统设计时还遵循了以下标准和规定：
50169-92《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》
DB44/114-2000《建筑物综合布线系统检测验收规范》
DBJ15-23-99《七氟丙烷（HFC-227ea）洁净气体灭火系统设计规范》
GB2887-89《计算站场地技术要求》
GB50045-95《高层民用建筑设计防火规范》
GB50052-95《供配电系统设计规范》
GB50054-95《低压配电设计规范》
GB50116-98《火灾自动报警系统设计规范》
GB50174-93《电子计算机房设计规范》
GB50243-97《通风与空调工程施工与验收规范》
GB6650-86《计算机机房用活动地板技术条件》
GB9361-88《计算站场地安全要求》
ISO11801《建筑物综合布线规范》
SJ/T30003《电子计算机机房施工及验收规范》
QB1838-93《室内装饰工程质量规范》
四、设计原则
Ø设计标准性：
严格按国家关于计算机机房的有关标准设计。
Ø先进性：
在满足可靠性和实用性前提下，采用先进技术和设备施工。
Ø可靠性：
采用优良的材料和性能优越可靠的设备，配套规范的施工工艺技术，确保机房各个环节都安全可靠。
Ø实用性：
分区合理，工艺流程简便，系统配置周到、全面，管理严谨方便，不同功能区选择不同等级材料，使性价比达到最优。
Ø整体性：
机房工程是一个整体，应考虑各系统的色调、布局、格调及效果的一致性和整体性。
Ø扩展性：
不仅能支持现有的系统，还能在空间布局、系统容量等方面有充分的扩展余地，便于系统适应未来发展的需要。
Ø安全性：
机房的设计与建设必须确保机房的安全可靠，充分考虑防火、防水、防盗、接地、防雷、防干扰、降噪及地面承重等安全问题并采取有效措施。
五、系统设计描述
5.1机房装修
对屋顶进行专业防水防尘处理，确保不漏水，达到机房防水要求。
1、主机房区和配电区
吊顶：
采用铝合金微孔吊顶，尺寸600×600mm方板，面积约为37M²。
要求吊顶板平整度好、无色差、不起尘、易清洁，防火、防潮，经久耐用。
铝合金微孔板吊顶上部的原顶面、梁、墙面、柱面等均刷防尘漆作防尘处理，保证机房的洁净度。
微孔板内均附一张同等规格的吸音纸，既可减少澡音又可过滤尘埃。
吊顶板上部空间作为敷设电器及消防管线用。
吊顶同时进行保温处理。
墙体制作工程:
采用铝塑板墙面，用轻钢龙骨骨架、防火板的基层，留5mm清缝，清缝处用玻璃胶密封，面积约为35M²。
要求：
表面平整、洁净，粘贴牢固，墙面面层与机房原始的墙面就会形成一个具有一定高度的空腔，有利于提高计算机机房的保温和隔音效果。
按需要墙面安装轻钢龙骨、防火板基层隔墙，奶白色铝塑板饰面配其它颜色装饰块。
铝塑板要求：
环保、防火、防水、质轻、面层光滑平整、隔音抗震、抗热耐寒、耐冲击、防腐蚀、抗污染、抗静电。
要求选用至少3mm厚铝塑板，表面涂层厚度不小于21丝。
同时进行保温处理。
地面工程：
机房所有区域地面采用600mm×600mm无边全钢抗静电活动地板铺设，标高为350mm，面积约为37M²。
地板要求：
地板机械性能高、承载力大、防火性能好、表面静电喷塑且柔光、耐磨、防蚀、防潮、容易拆卸、经久耐用。
考虑到机房配电室位于大楼的顶楼，UPS的蓄电池（2个电池柜40节蓄电池）的承重又相对比较重，电池柜下面采用角钢焊承重架固定在地面，增加该面积区域的承重能力。
主机房放置机柜区域也要根据受力情况，分析各种机柜重量，适当作结构加固。
地板下清理灰尘杂物，做防尘处理后基层采用防尘漆二道，并刷防火油漆。
各种电源和信号管线为下走线，铺设强电弱电桥架，高度约50mm。
进行保温处理
玻璃隔断：
采用轻钢龙骨外贴不锈钢做边框，安装12mm厚中空、防火、钢化、单片铯钾玻璃，面积约为10M²。
要求：
单晶片12mm厚、安装结实、坚固、耐用，表面平整洁净，玻璃隔断建设需要采用钢架材料并使用不锈钢包框。
石膏板墙：
采用轻钢龙骨，12mm厚纸面石膏板双面封板，面积约为18M²。
要求：
结实、耐用，表面平整，防火、防潮。
玻璃地弹门：
采用不锈钢边框，12mm厚防火钢化玻璃地弹门，不锈钢拉丝板作玻璃窗套，面积为约2.4M²，共三套。
要求：
结实、牢固、耐用，表面洁净，门上带锁和门禁，地弹簧经久耐用。
档案柜：
要求尽量采用成品品牌、可自由组合柜的金属柜，如果没有合适尺寸的成品柜，则要求用金属或者防火阻燃材料制作，尺寸约为2400×2400（mm）。
要求：
按实际情况现场制作安装，结实、耐用，表面洁净、防火、防潮。
2、办公区
吊顶：
要求同机房吊顶，面积约为20M²。
地面：
要求同机房地面，面积约为20M²。
石膏板墙：
要求同机房墙面，面积约为11M²。
操作台：
要求同机房档案柜，尺寸约为：
2400×800×600（mm）。
墙面乳胶漆：
清理基层，满刮腻子三遍，乳胶漆3道，面积为约35M²。
要求：
表面平整、干净，耐擦洗，经久耐用。
具有优异的垂直墙体防水性能。
气味清新、安全环保、色彩持久亮丽。
涂装道数：
3道。
施工方法：
刷涂、辊涂或无气喷涂。
施工条件：
5℃以上。
耗漆量（干膜厚度40微米）：
10平方米/遍/升。
稀释：
根据施工方法，使用不超过15%的清水稀释。
干燥时间（25℃）：
表干60分钟，重涂6小时以上。
3、缓冲区和档案室
钢制防火防盗门：
面积约为3.2M²，双扇开门，要求著名品牌、坚固、结实、美观。
地面：
高档地板革，面积约为25M²，要求耐磨美观。
鞋柜：
要求同机房档案柜，结实、耐用，表面洁净、防火、防潮。
墙面及棚面乳胶漆：
三遍，面积约70M²。
防盗网：
档案室窗户内设防盗网，要求不锈钢材质，面积约20M²。
4、其它
铝合金双窗：
主机房区和办公区窗户要求加装一层铝合金窗，面积约50M²。
制安卷帘：
主机房区和办公区窗户安装遮阳卷帘，要求防火材料，面积约50M²。
顶棚和地面防水防尘处理：
要求环保材料。
UPS和电池承重处理：
满足机房承重能力。
机房拆除、搬运等其他工程。
5.2配电系统
计算机机房提供电能质量的好坏，将直接影响计算机系统正常、可靠的运行，也影响机房内其它附属设施的正常工作，同时机房对接地、雷电防护、机房屏蔽等均有特定要求。
为保证计算机可靠运行，必须建立一个优质、稳定、安全、可靠的供配电系统。
包括：
动力配电、强电管道。
在机房配电间设置一个动力配电柜，一个照明配电箱。
动力配电柜负责空调、照明、机房内设电源插座及机房扩展备份用电控制。
照明配电箱负责机房内所有区域照明。
电气元件选择：
空气开关及其它元器件均要求选用合格、名牌优质产品产品（继电器、指示灯、端按钮等）。
机房配电系统所用电线为阻燃聚氯乙烯绝缘导线，敷设镀锌铁管或金属软管。
1、负荷及电源进线
机房负荷：
计算机设备用电、空调设备用电至少30KW，照明及辅助用电、机房扩展备份用电至少7KW。
电源的容量：
应保障计算机设备、空调、新风设备的用电。
市电与市电间、市电与UPS的切换应在配电间完成。
总设计容量75千瓦，其中三相50千瓦，单相25千瓦。
进线：
由大楼一楼中心配电室经独立镀锌钢管引入四路五芯VV-ZR系列（难燃型）电缆经金属线槽引入机房配电间，两路双回路低压电源供电。
2、动力配电设计
UPS电源：
目前已经采购了1台15KVA、延时4小时UPS，机房原有5KVAUPS2台。
该机房电源进线正常时由市电供电，市电故障时由UPS供电，进线从大楼总配电室直接引入380V市电到机房的专用配电柜。
主机房的计算机设备电源线由UPS输出配电柜出发，供电到机柜专用分支配电屏，然后再由分支配电屏送至各计算机设备。
UPS输出配电回路（每个配电控制开关为一个回路）按设备的要求进行配置，并且预留4个回路留待以后扩展使用。
每个机柜实行2路回路供电，保证服务器、存储、网络主干交换设备等重要设备有稳定供电。
所有计算机及网络设备供电插座采用阻燃、防水型。
市电电源：
机房设计一个市电配电柜，主要对空调和照明配电，配电箱要求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，安装防雷保护器。
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。
市电部分总设计容量：
设市电3路空开管理，一路到UPS，另外二路备用；UPS出电设8路供电管理，每个机柜2路进电，主要管理网络、服务器、存储等中心设备、空调主机、机房内所有维修电源、应急照明电源、其它机房办公设备电源、部分监控设备电源等，进线要求三相五线制，动力电缆一条。
3、强电管道设计
机房内所有强电管道采用：
主干采用金属国标200×100mm镀锌桥架、DG20金属管、DG20金属软管、DG20金属接头、86型接线、分线盒（包括弱电管道）。
分控线缆采用：
照明用2.5mm²线缆，服务器等设备用10mm²线缆。
动力电缆采用：
UPS动力电缆1根、市电动力电缆1根。
动力布线符合GB50054-93《低压配电设计规范》等相关国家和行业标准。
对于空调、UPS电源等用电设备可满足每个设备一条独立回路的供电需求。
强电线路与弱电线路分槽铺设，且两者直接的平行距离不低于30cm。
零线和接地保护线单独铺设。
防静电地板下采用镀锌桥架，分支采用穿镀锌钢管方式铺设，桥架和镀锌管留有余量，以便扩容。
4、配电柜
配电柜结构：
配电柜进线采用上进下出方式。
要求操作维护互不干扰，端子接线保障设备安全，屏面模拟板操作简易掌握，同时防止误操作。
市电配电柜部分：
采用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。
设计至少18条回路：
照明回路6条，精密空调回路1条。
其它辅助插座回路5条，备用回路3条。
UPS电源部分：
采用机房专用配电箱来完成，它接到UPS送过来的单路电源，通过160A总电源开关，输出到分支回路中，设计至少15条回路：
服务器回路2条，监控报警回路1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6条。
5.3接地系统
机房设有四种接地形式，即：
计算机专用直流逻辑地、配电系统交流工作地、安全保护地、防雷保护地。
要求计算机专用直流逻辑地、防雷单独与其他部分分别单独接地，也可以只把防雷单独接地。
如除防雷接地单独外，其他三种接地宜共用一组接地装置，其接地电阻不应大于其中最小值，并应按现行国标准《建筑防雷设计规范》要求采取防止反击措施。
单独设置一套仅供计算机系统使用的直流接地装置。
施工时这套接地装置的接地体应尽量远离大楼原防雷接地装置的接地体，两者之间的距离最好能大于20米，以防止雷击所产生的反击现象，该接地装置的接地电阻值≤1Ω。
设计上引线选用截面积为3.5mm²的铜芯专用屏蔽地线缆。
通过增大导线截面和减小导线长度的措施，尽量减小上引线的电阻值。
室外地极接地电阻小于1Ω；安全距离≥25米。
具体做法要求：
即在大楼外距大楼1m外的土壤中垂直埋入多根2.5m长50mm×50mm×5mm镀锌角钢，角钢间隔5m。
角钢顶部距离土壤表面大于0.8m，通过40mm×4mm镀锌扁钢焊接相连后引至机房等电位连接排，接地体与机房等电位连接排的连接材料采用35mm2的多股铜导线。
接地电阻值应小于1Ω。
若无法达到阻值要求，则应采取施加降阻剂或增加接地体的数量等措施，直至满足要求为止。
1、直流工作接地。
用截面积为（3mm×3Onun）左右的铜带，整个机房敷设网格地线（等电位接地母排），交叉点焊接在一起，各设备把自己的直流地就近连接在网格地线上。
对直流工作接地有特殊要求需单独设置接地装置的电子计算机系统，其接地电阻值及与其它接地装置的接地体之间的距离，应按计算机系统及有关规定的要求确定。
电子计算机系统的接地应采取单点接地并宜采取等电位措施。
2、交流工作接地。
机房内有很多使用交流电的电气设备，这些设备按规定在工作地要进行接地，即交流电三相五线制中的中性线直接接入大地，机房配套设施如空调、新风机组、稳压器、UPS等设备的中性点应各自独立按电气规范的规定接地。
3、防雷接地。
防雷接地要求与其它接地应严格分开，并保持一定的距离一般需大于20m，应装设浪涌电压吸收装置。
4、安全保护接地。
将机房内所有计算机系统设备的金属机壳用数根绝缘导线就近接入系统的安全保护接地线上。
5、等电位连接。
将计算机设备的金属外壳、UPS及电池箱金属外壳、全属地板支架，隔断及金属框架，设施管路、电缆桥架等做等电位连接，并以最短的线路连到最近的等电位连接带或其它己做了等电位连接的金属上。
6、静电防护。
在机房内安装高性能的防静电地板，地板贴面的电阻率应符合国家标准规定，在地板下的金属支架应采用铜箔带进行有效接地最后接至大楼综合地或机房安全接地；新建机房接地系统需要单独接地，设计接地电阻小于1欧姆。
5.4防雷系统
防雷接地系统是弱电精密设备及机房保护的重要子系统，主要保障设备的高可靠性，防止雷电的危害。
中心机房是一个设备价值非常高的场所，一旦发生雷击事故，将会造成难以估量的经济损失和社会影响，根据GB50057—94《建筑物防雷设计规范》和IEC61024-1-1标准的有关规定，中心机房的防雷等级应定为二类标准设计。
房内防雷系统主要是对服务器、终端、程控交换机、网络设备、数据传输线、UPS、空调机等电子设备加装过压保护装置，在设备受到过电压侵袭时，保护装置能快速动作将能量泄放，从而保护设备不受损坏。
市电电源经电缆引入室内配电柜，母线经空气开关后接一个三相电源防雷器，其接地线接至综合接地排。
这种把防雷器安装在配电柜上设备的源头处，可直接分流大闪电电流，并避免电磁耦合，同时也使接地网络的连接最优。
机房防雷工程做电源B级防雷。
在机房的UPS配电柜内的市电输入开关后端，分别安装1套OBOV25-B+C/3+NPE三相B+C级电源防雷器，并在防雷器回路中串接1组32A/3P空开，作为UPS供电回路防雷的第一级+第二级联合保护；在机房的市电配电箱内的总开关后端，安装1套OBOV25-B+C/3+NPE三相B+C级电源防雷器，并在防雷器回路中串接1组32A/3P空开，作为市电供电回路防雷的第一级+第二级联合保护。
三级防雷保护主要是采用防雷插座，即地面插座采用防雷插座。
5.5空调系统
1、机房专用空调。
计算站空调、新风、净化系统是保证设备正常运行和工作人员正常工作的重要条件。
诸如环境、温度、湿度、洁净度，以及工作人员和设备的散热量等都会对计算机及附属设备工作的稳定性、可靠性造成危害。
由于计算机对其所处的环境条件参数极为敏感，它需要特定的温度、湿度和洁净度来保证其高效的运行，如果上述条件不能满足的话，将引起数据失真、丢失甚至计算机完全停止工作。
因此选用精密机房专用空调，要求大风量，小温差，高显热比，循环风量较大将使得机组在空气露点以上运行，空调机内设有初、中效两级过滤器，使机组送出的冷气达到一定的净化能力，以满足洁净度要求。
机房所需要的制冷量按照300-600大卡/m2计算，本着节约实用的原则，选购制冷量在12KW以上的单冷机房精密空调。
送风方式为上送风下回风的循环送风方向，为了保证电脑机房内工作人员有一个舒适的工作环境，保证机房内的空气洁净程度，需要新风系统送入机房，同时也能维持机房内的正压需要。
具备自启动、制冷、加热、加湿、除湿的功能。
风冷冷凝器按照38度气温考虑配置。
压缩机具备高效、节能、低噪音、低振动、并具有高压、低压、温度保护。
质量要求：
采用柔性涡旋式压缩机，保障产品长寿命、高能效比。
先进性要求：
超宽输入电压设计，允许电压波动范围±25%，具备缺相保护功能和相序检测功能，相序错位自动调整功能，可实现来电自启动。
总制冷量≥12KW；配备标准监控接口。
可靠性要求：
密码保护，以防止设定参数被更改。
常年24小时连续工作。
2、新风系统。
新风不仅向机房内补充新鲜空气，还要维持机房内的正压。
具有同时双向换气的功能，送进机房的空气是经过处理后的空气。
新风换气系统中应加装防火阀并能与消防系统联动，一旦发生火灾事故，便能自动切断新风进风。
机房内建立新风与废气排风系统，通过与精密空调的回风系统混和、过滤后送入机房。
5.6综合布线系统
采用先进、合理的布线结构、稳定可靠、故障率低、便于链路维护、扩展及设备变更升级、符合国际公认的结构化布线标准（EIA/TIA-568A）高性价比。
1、机房综合布线系统。
采用超五类非屏蔽布线产品。
根据工程现场情况，采用先走线槽再分管的水平布线方式，在地板下经分支线槽、分支钢管引到信息出口。
作为结构化布线系统的管槽，有别于强电的管槽布放方法，除要有结构化灵活性等特点外，其密封性、屏蔽性及储线容量等方面都有较高要求。
系统布线是放射型的，线缆量较大，所以线槽容量的计算很重要。
按照标准的线槽设计方法，应根据水平线的外径来确定线槽的容量。
即：
线缆的横截面积之和×1.8电缆通道必须是金属制成的（为防鼠，不建议用塑料）。
应根据电缆大小和可用空间的走向计算并安装电缆通道。
传输数据的铜芯电缆应受到保护，以免受主要干扰源的干扰，尤其不受产生重大干扰源的电力电缆的干扰。
这些干扰对高频的影响很大并因此干扰附近的通信电缆，因此可采用一个基本的预防措施，即把电缆通道的用途作一个长期性的规定“弱电’’电缆通道（数据、电话、图像）“强电’’电缆通道（电力电源）在可能的情况下，这两种通道都应用金属或塑料材料做成并固定在防静电地板下，这些通道构成了一个完善的保护体系，可以将电缆容纳其中并加以固定。
当弱电电缆通道走向与电力电缆的走向相同时，它们之间应至少相距30厘米。
电缆通道的0.3米范围内应当避免荧光灯。
针对本项目，采用镀锌铁质电缆线槽的方案。
为水平线缆提供机械保护和支持。
镀锌铁质电缆线槽是一种闭合式的线槽，安装在地板下，并做良好接地。
本方案中所有强电和弱电的线缆都通过镀锌铁质线槽铺设。
2、机房到会商室室外布线
将强电和弱电从机房输送到2楼指挥中心会商室，走通过镀锌管。
强电从UPS引出，主要为会商室电脑、大屏幕等等主要设备供电。
弱电采用多模光纤连接，从机房主交换出发，接入2楼配备的一台24口交换机（含光纤模块）。
另将会商及视频监控系统36路视频信号通过镀锌管连接到会商室。
3、机房到值班室室外布线
将强电和弱点从机房输送到1楼值班室，走通过镀锌管。
强电从UPS引出，主要为值班室电脑供电。
5.7监控系统
监控系统选用一体化球型摄像机或者半球摄像机，主要对机房各出入口（1个）、机房配电房（1个）、网络机房（2个）等重点区域进行实时图像监控和录像。
在监控室设置数字硬盘录象主机，从而保证监控系统24小时不简短监控录象。
摄象机吊顶安装，电源采用UPS统一供电。
5.8机房消防系统
消防系统必须严格按照相关消防规范和中心机房的要求设计和建设，机房区域消防系统分为消防自动报警系统和消防灭火系统。
1、消防自动报警系统。
消防控制区内棚上、工作区、地板下安装探测器，采用一个烟感探测器和一个温感探测器组成双路信号，传输给报警控制器。
火灾报警与控制管路应采用镀锌钢管明敷，导线采用RVSl．O绝缘导线。
机器电源采用消防主机自备电源供电方式，保证机器正常工作。
值班人员根据控制器上所显示探测器编号、地址，确认此区域是否发生火情，根据相应的情况做出处理。
2、消防灭火系统。
防护区的最低环境温度不应低于-10℃；防护区围护结构及门窗的耐火极限均不应低于0.5h；吊顶的耐火极限不应低于0.25h；防护区围护结构承受内压的允许压强，不低于1.2KPa。
防护区灭火时应保持封闭条件，除泄压口以外的开口，以及用于该防护区的通风机和通风管道中的防火阀，在喷放七氟丙烷前，应做到关闭。
防护区的泄压口宜设在外墙上，应位于防护区净高的2/3以上。
防护区的门应向外开启，并能自行关闭；疏散出口的门，必须能从防区内打开。
灭火后的防护区应通风换气，地下防护区和无窗或设固定窗扇的地上防护区，应设机械排风装置，排风口宜设在防护区的下部并应直通室外。
3、灭火方式：
按照具体要求及空间条件的现状，本次设计采用全淹没HFC一227ea灭火系统，在机房内摆放HFC-227ea钢瓶消防柜，全淹没HFC一227ea灭火系统可以在规定的时间内喷射一定浓度的HFC-227ea并使其均匀地充满整个保护区，将在其区域内任一部位发生的火灾扑灭。
灭火系统的控制方式为自动、手动、机械手动三种，在值班室设有控制柜，在保护区外设置手动控制盒。
即在有人工作或值班时，应采用电器手动控制，在无人的情况下，应采用自动控制方式。
自动、手动控制方式的转换在消防控制盘上实现（在保护区的门外设置手动控制盒，手动盒内设有紧急停止与紧急启动按钮）。
对保护区的要求：
保护区域的耐火极限>0.5h，围护结构的耐压强度>2400Pa、保护区通风系统在喷放HFC-227ea前应关闭，并设置防火阀门、喷放HFC-227ea前，必须切断可燃、助燃气体的气源，并停止一切影响灭火效果的设备、防火门必须保证在任何情况下均能从保护区内打开。
在保护区外设置声、光报警及释放信号标志。
4、对工作人员的保护要求：
为保证人员的安全撤离，在释放灭火剂前，应发出火灾报警，火灾报报警至释放灭火剂的延时时间为30s。
为保证灭火的可靠性，在灭火系统释放灭火剂之前或同时，应保证必要的联动操作，即灭火系统在发出灭火指令时，由控制系统发出联动指令，切断电源、关闭或停止一切影响灭火效果的设备。
考虑到机房的实际面积和投入经济性方面，要求采用无管网灭火系统。
六、其他
6.1设备选型
6.2设备清单
6.3工程图纸
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