学校机房建设工程设计建议方案.docx

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学校机房建设工程设计建议方案

XXXX学校

数据中心机房建设工程

建议方案书

设计单位：

北明软件有限公司

2011年7月

第一章机房建设设计方案-3-

第一节项目概况-3-

一.用户介绍-3-

二.机房规划-3-

三.设计目标-3-

四.机房建设适用标准-4-

五.机房建设内容-5-

第二节机房装修工程-6-

一.设计理念-6-

二.天花部分工程-6-

三.墙面部分工程-6-

四.地面部分工程-6-

五.隔断部分工程-7-

六.门体部分工程-7-

七.承重加固-7-

八.其它方面-7-

第三节机房电气系统-8-

一.设计依据及规范-8-

二.系统设计规划及重点-8-

三.供电方式与配电方式-10-

四.UPS配置方案-12-

五.照明配电系统-12-

六.防雷接地系统-12-

第四节精密空调及新风系统-13-

一.机房空调系统-13-

二.新风系统-13-

第五节机房动环智能监控系统-14-

一.项目概况-14-

二.智能监控系统总体架构-16-

第六节机房综合布线系统-23-

一.需求分析-23-

二.系统设计-23-

第七节机房集中控制系统（KVM）-24-

一.系统概述-24-

二.需求分析-25-

三.方案设计-26-

第八节机房消防系统-34-

第九节机房搬迁方案-34-

一.搬迁概述-34-

二.搬迁前的细心准备工作-35-

三.原系统的记录准备-36-

四.备用机房的通讯和设备准备-36-

五.准确搬迁施工-36-

六.系统联调-36-

七.机房搬迁流程图-37-

第一章机房建设设计方案

第一节项目概况

一.用户介绍

机房位于大楼5层，面积约170m2，分为主机房、监控室、测试室、备件室及UPS室（UPS暂定放在1楼）。

由于数据中心的环境必须满足计算机等各种微机电子设备和工作人员对温度、湿度、洁净度、电磁场强度、噪音干扰、安全保安、防漏、电源质量、振动、防雷和接地等的要求。

所以，一个合格的现代化计算机机房，应该是一个安全可靠、舒适实用、节能高效和具有可扩充性的机房。

数据处理中心（下简称数据中心机房或机房）是学校的信息化基础设施。

主要内容包括数据中心的功能、机房建筑、供电系统、空调系统、安保系统、防雷接地、消防系统、综合布线、综合监控等。

目前学校数据中心机房已经完成部分装修工程，具体现状参见相关描述以及现场勘探。

二.机房规划

根据与客户的沟通了解得知，本次机房选址在大楼五楼，面积达到170m2。

初步规划设计为服务器区（85.4m2）、配电区（11.3m2）、网管监控区（24.4m2）、测试备件间（35.7m2）和走廊（14.1m2）等功能分区。

一楼UPS室另计。

基于建筑物承重架构的因素考虑，设计每个分区的隔断（含砖墙、玻璃）落在建筑物框架结构的承重梁上，以降低机房总重量对建筑物的影响。

数据中心机房内初步设计共摆放2台精密空调，12台机柜（服务器机柜7台、网络机柜5台），市电、UPS配电柜摆放在配电区，2台UPS、电池柜单独一楼房间放置，输出电源线再引至五楼机房。

根据设备量及机房日后发展的需要，服务器区共规划20台服务器机柜位置（一期有7台服务器机柜），预计可满足10-20年发展设备扩容的需要。

三.设计目标

根据学校机房建设项目的状况，新建机房必须满足当前的各项业务应用需求，同时又面向未来快速增长的发展需求，因此应是高质量的、灵活的、开放的。

我方设计时充足考虑到避免下列外界因素如电磁场、易燃物、易燃性气体、磁场、爆炸物品、电力杂波、潮气、灰尘等影响。

本机房内主要放置各应用系统的服务器、存储设备、网络设备、监控系统等。

计算机房系统整体设计，均基于国际标准和国家颁布的有关标准，包括各种建筑、机房设计标准，电力电气保障标准以及计算机局域网、广域网标准，坚持统一规范的原则，从而为未来的业务发展，设备增容奠定基础。

由于机房具有一定复杂性，随着业务的不断发展，管理的任务必定会日益繁重。

所以在机房的设计中，必须建立一套全面、完善的机房管理和智能监控系统。

所选用的设备应具有智能化、可管理的功能，同时选用先进和管理监控系统设备及软件，实现先进的集中管理监控，监测整个机房的运行状况，实时提示报警，实时事件记录，这样可以迅速确定故障，简化机房管理人员的维护工作，从而为计算机机房的安全、可靠运行提供最有力的保障。

机房要求按照专业机房的标准建设，采用独立电源、精密空调、机房专用防静电地板及相应的智能动环监控系统来服务于机房，保证其长期、安全、有效地运转。

机房系统设备及此次设计的技术方案将采用整套的解决方案，将选用优质的品牌产品。

四.机房建设适用标准

GB9361-1988《计算站场地安全要求》

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》

SJ/T10796-1996《计算机机房用抗静电活动地板技术条件》

SJ/T30003-93《电子计算机机房施工及验收规范》

GBJ19-87《采暖通风与空气调节设计规范》

GB50116-98《火灾自动报警系统设计规范》

GBJ79-85《通信接地设计规范》

GB50034-1992《工业企业照明设计标准》

GB50057-94《建筑防雷设计规范（2000年版）》

GB50263-97《气体灭火系统施工及验收规范》

GB/T50311-2007《综合布线系统工程设计规范》

GB/T50312-2007《综合布线系统工程验收规范》

GB/T50314-2006《智能建筑设计标准》

IEC1312－1~3《雷电电磁脉冲的防护》

GB2887-89《计算机站场地技术条件》

GB50169-92《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》

GB/T2887-2000《计算站场地技术要求》

GB6650-86《计算机机房活动地板技术条件》

GBJ16《建筑设计防火规范》

GB50222-95《建筑内部装修设计防火规范》

GB1838-93《室内装饰工程质量规定》

GBJ116-98《火灾自动报警系统设计规范》

五.机房建设内容

针对客户的要求，我方将按国家A级标准机房设计，本次机房建设工程设计主要包括以下子系统：

（1）机房装修工程（天花、墙面、防静电地板、玻璃隔断、门体）；

（2）电气系统工程（供配电、UPS、照明、防雷接地、PDU配电）；

（3）精密空调及新风系统；

（4）智能监控系统（UPS、精密空调监测、温湿度、配电监测、漏水检测等）；

（5）机房综合布线系统（千兆铜缆布线、光纤布线）；

（6）机房KVM切换系统；

（7）机房消防系统；

（8）机房搬迁切换工程。

第二节机房装修工程

一.设计理念

本次工程机房部分规划总建筑面积约为170平方米，计算机机房的运行环境达到A级机房设计和施工质量标准，在不改变原建筑结构的基础上，进行合理分布机房有限空间，缩短工艺流程，提高工作效率，使机房的各项功能完整配套。

根据本机房工程建设要求，并结合上述设计原则，本着安全、可靠、经济、美观和环保节能的原则，对机房平面进行了功能区划。

根据甲方IT部门的要求，我司将创造一个能保障计算机系统安全可靠地运行，延长设备使用寿命，符合国家各项有关标准的优秀技术场地；在装饰装修设计和材料选择上将以浅色调为主，给机房工作人员提供了一个舒适、典雅的工作环境。

二.天花部分工程

此次机房装修工程机房区域天花部分采用“欧陆”牌全铝喷塑微孔扣板天花（600*600*0.8），部分可利用客户原有天花板，隔音隔热，，配合暗骨安装，天花立体感强、容易拆装。

该天花机械强度高，不受潮，不变形，不起尘，容易清洁，且有吸音效果，色调柔和、不产生弦光，符合《GB50174-93》规范要求及《GB50222-95》的防火要求。

在安装天花之前，将原楼底清理干净后，刷防尘防潮漆后再进行天花安装施工。

由于现场楼板高度较高，铺设静电地板后，天花标高为3.2米。

三.墙面部分工程

为保证机房内环境使用条件，创造一个舒适美观而整洁的环境，并满足机房建设要求。

墙面装饰部分，先对机房区域原有墙壁进行平整、打磨，再采用环保墙面漆对墙壁进行粉刷，墙面装修后保证不起尘、光滑。

由于服务器区内有大面积玻璃窗户，我们将检查各个窗户的完好程度、密闭性；采用玻璃胶对窗户缝隙进行密封，防止室外渗水，影响机房内设备安装。

四.地面部分工程

（1）整个服务器区、网管监控区、配电区地面采用"中天"全钢抗静电活动地板（600X600X35）。

在安装地板之前，将原楼面清理干净后，涂上防潮剂和防尘漆。

由于下走线和服务器区、配电区精密空调下送风需要，防静电地板架空30CM安装。

（2）在安装地板的过程中，地板与墙面交界处，精确切割下料。

切割边用封胶处理后安装。

地板安装后，出入口用不锈钢包边修饰，并按实际需要制作台阶。

五.隔断部分工程

在网管监控区与服务器区增加一扇12厘高强度单片铯钾防火玻璃隔断，防火玻璃隔断下方基座采用砖砌筑30CM高，网管监控区不使用服务器区下送风精密空调制冷，使服务器区整体保温隔热效果更好。

六.门体部分工程

机房门必须有效地起到防尘、防潮、防火、电磁屏蔽、防静电的作用及防爆等安全性能，应保证最大设备的进出，并考虑操作的可靠性。

根据现场环境，我方设计在走廊、测试间、网管监控区、服务器区的门口均采用双开钢化防火玻璃门（1200X2100），配电区采用单开钢化防火玻璃门（），方便大设备等（机柜）进出。

七.承重加固

由于精密空调的总质量超过大楼楼板结构的承重能力，所以在2台精密空调的摆放位置，增加10号工字钢作为承重加固结构，工字钢的受力支点固定在承重梁或柱上，使得精密空调总重量分散、均匀传递在承重梁或柱上。

服务器机柜设计摆放在建筑物结构的梁上方，且设备数量不多，暂不需要做结构承重加固。

八.其它方面

本次机房装修还包括机房原墙体隔断拆除、、原天花拆除电路整理等工作。

先进行旧设备、家具拆除清理工作，再进行机房装修工作。

在装饰中对墙壁各种孔洞用防火泥进行封堵，以防虫鼠害。

对机房内一些易腐蚀、易生锈的金属物件进行防锈处理。

第三节机房电气系统

一个系统能够正常工作，不仅需要有良好可靠的主设备、性能卓越的UPS和安全舒适的工作环境，还需要有一个高可靠性、高稳定性的供配电系统。

安全可靠的供配电系统是保证机房中的设备安全可靠运行的首要条件。

现在的计算机和数据传输设备的时钟都是纳秒级的，它们要求电源的切换时间为零秒,满足99.999%的可靠性。

同时，监控系统、计算机处理的数据和传输的数据是弱电信号，所以计算机有要良好的接地系统，以及防静电措施、防电磁干扰措施、防过电压、防浪涌电压措施。

一.设计依据及规范

计算机设备供配电系统提供电源的质量好坏直接影响着计算机系统的稳定性和可靠性。

在GB50174－93《电子计算机机房设计规范》中对电压变动、频率变化、波形失真率分级如下表：

级别

项目

A级

B级

C级

电压波动范围

±5％

±7％

－15％~＋10％

频率波动范围

≤±0.2HZ

≤±0.5HZ

≤±1HZ

波形失真率

3~5%

5~8%

8~10%

本方案中,对计算机设备供电选用A级标准。

为达到A级标准，须有相应的设备来保障，本方案中采用UPS等设备。

计算机设备供配电系统是计算机系统正常运行的前提和保证。

根据GB50174-93《电子计算机机房设计规范》和GB/T2887-2000《电子计算机场地通用规范》，我公司要求对计算机供电采用一类供电，即建立不间断供电系统。

二.系统设计规划及重点

（一）电源质量

设计安装后，必须考虑市电负荷能力与三相平衡问题，重视电源频率、电压波动影响，按以下要求规划设计：

Ø防止电网突然掉电和加电；

Ø电源的稳定度偏差不得超过额定值的±5%；

Ø防止电网的频率漂移；

Ø供电压杂波少、干扰小、避免外部电磁干扰窜入系统；

Ø供电系统不要与大容量感性负载并联以免产生高压涌流；

Ø维持低阻抗的地线系统

（二）插座安装高度

墙面插座下底距室内地面300mm，机柜插座安装在静电地板底。

开关安装高度为下底距室内地面1400mm。

（三）缆线路由

为了以后增加线路的便利性，本次工程线槽部分采用开放式网格式桥架，该网格式桥架的优势：

1、免烧焊、切割工具；2、施工速度快，只需一把专用剪钳；3、固定抱箍安装在静电地板脚，桥架宽度可自由选择等；选用网格式桥架后，既方便日后增加线缆施工，又可提高机房整体美观程度。

根据工程实际需要，强电、弱电分开桥架走线，减低线缆之间的串扰。

开放式网格式桥架照片：

三.供电方式与配电方式

机房配电可由双回路电源为设备供电（根据用户实际情况）：

从大楼A、B座配电间分别拉一路电源到机房配电机房，作为低压市电配电柜的电源供电（空调设备、新风设备、照明、动力和UPS的总配电），市电配电柜中安装互投开关，实现双回路供电自动切换功能；UPS输出的电源为机房内计算机设备合理配电。

本机房根据客户实际情况，客户需提供一路三相五线（3火+1零+1地）功率不低于150KW的市电引入。

作为新机房的主要不间断供电设备，UPS满足以下要求：

能承受210V-470V的输入电压波动；输出过载125%甚至过载150%时能短时间工作，并有自动断电或旁路功能；具有缺相工作能力，在输出缺一相甚至缺两相时仍能进行50%-25%负载供电；带有输出隔离变压器，带有防雷功能；带有SNMP监控功能；在电池管理上能自动调节放电终止保护电压，自动均浮充转换，自动温度补偿。

本方案中我司采用的UPS，购置相关配件，实现管理功能。

考虑到机房楼板承重，新UPS主机和后备电池放置在一楼的单独房间内，并使用100安时或以上的大容量电池，以减少电池数量，在地板承重范围内减少电池柜占用空间。

在线路铺设方面，每个电源插座均为独立回路，并考虑到三相负载不平衡小于20%的终端电源分配，并在终端电源插座上应用不同颜色标识其来自不同UPS的不同相位。

UPS输出配电线路和市电供电线路全部采取走金属桥架、镀锌线管的方式，金属桥架留有扩充的余量。

所有金属线槽、金属线管必须全部可靠连成一体并可靠接地，统一接入大楼接地点，接地电阻R≤1Ω。

开关及配电柜

计算机机房专用配电柜，主要是指低压配电柜和UPS供电配电柜，在机房供配电系统中是重要的组成装置之一。

配电柜设计的正确、合理与否，配电柜内部条件性能的好坏，对整个机房的正常用电起着重要的作用。

本机房市电配电、UPS配电各使用一个输出配电柜。

配电柜采用品牌的成套配电柜（知名品牌：

施耐德开关）。

每个机柜均设立两路UPS供电（16A插座），分别引至不同UPS；每个机柜设1路市电供电插座（16A），并在机房周围墙壁安装适量的市电维修插座（10A）。

机柜配电功率原则：

每个服务器机柜8KW，每个网络机柜5KW。

配电柜设计图片：

（见下图）

配电PDU

每个服务器机柜配置2个10位PDU插座，分别接2台不同的UPS引入插座，某一台UPS故障时，可及时切换至机柜底市电插座上，以保证每台服务器都有2路电源供电，进一步确保了设备的稳定性。

每个PDU配有总控开关、电压/电流数字显示，可以实时显示PDU插座上的负载电流，及时对管理人员进行预警，保证每个插座不过载。

上图：

PDU样品图例

四.UPS配置方案

根据客户需求及现有设备负载并考虑一定的余量，本次配备2台20KVA（三进三出）的UPS，并延时2小时，输入采用三相交流电380V，输出三相交流电380V，分别对机柜底2个UPS插座分别供电。

日后增加设备，根据实际用电量，再增加相同的UPS，可做到并机使用。

五.照明配电系统

照明要求：

根据实际使用情况及GB50174-93《电子计算机机房设计规范》，按每平方的照度设计为照度大于400LX。

紧急照明照度：

按每平方米不低于50lx的照度进行设计。

机房应急照明系统，正常状态下由市电供电，应急状态下采用应急照明灯照明，达到应急照明的效果。

计算机机房的照明要求：

灯盘的选材选用优质的国产品牌，无弦光，不锈钢包边加底，光感变压器，3*20W。

光线明亮且柔和，适合人们的生理需求，分区控制灯盘，布局合理且操作方便，为工作人员创造明亮的，清晰的工作环境。

六.防雷接地系统

计算机机房作为一个重要的网络中心，集中了大量微电子设备，而这些设备内部结构高度集成化，从而造成设备耐过电压、过电流的水平下降，对雷电浪涌的承受能力下降，因此我司将采用相应的保护措施。

在静电地板下面铺设防静电地网，在做好线路布线安全性的前提下，安装合适的避雷过电压保护装置，实现二级防雷保护。

在配电柜前设置“OBO”的二级防雷器。

接地采取单点接地并安装等电位汇流排、防静电地网，采取等电位措施，接地引下线选用截面积25mm2的多芯铜电缆用以减少高频阻抗，接入大楼统一接地点，电阻小于1欧姆。

机房内的防静电地板、金属门窗、机柜的金属物体均做接地且保证等电位。

第四节精密空调及新风系统

一.机房空调系统

由于网络设备等对机房环境的要求普遍较高，创造一个良好的运行环境对整个系统的安全长期有效运行是非常重要的，所以采用哪一种空调系统来创造这种环境就成为首当其冲的问题，而一个机房的空调系统选择往往受投资大小的限制占主要方面，毕竟一般民用空调的价格要远远低于机房专用空调，但机房专用空调有对机房的环境调节效果是一般民用空调所无法相比的，价格也是比较昂贵的。

所以空调选型正确事关机房设备的寿命和使用性能。

（一）机房空调系统要求

由于计算机技术的迅速发展，性能不断提高，体积日趋小型化，高密度的电子元件处于高温状态，故障率增加，会大大降低计算机的可靠性能，机房内温度过低，会导致机柜风扇频繁开关等；机房内过高，过低的湿度则会引致机件的锈蚀，变形和静电干扰及短路高压放电等危险；而空气中的过多灰尘可造成电路故障及运算差错等，所以空调系统必须满足以上环境条件的要求，确保计算机系统稳定，可靠运行。

（二）精密空调设备选型

综合甲方机房的实际需求，根据机房面积，基于性价比的前提下，我们建议采用2台“思泰登高”30KW的精密空调（下送风机组），实现2台空调之间实现自动切换开启/关闭，实现2台机组轮值工作，停电后来电自启动等功能，使机房达到理想的空气调节质量，并能有效延长空调机的使用寿命，并能与机房智能动环监控系统对联，实现远程控制操作。

二.新风系统

机房的密闭性较高，为了保持一个良好舒适的工作环境，保证机房内的空气品质和解决新风供应问题，必须对机房进行换气。

另外，为满足机房对空气清洁度的要求，机房内也要不断补充新鲜空气并保证正压，即要求主机房与其它房间、走廊间的压差不应小于4.9Pa，与室外静压差不应小于9.8Pa。

我们根据国家《电子计算机机房设计规范》（GB50174-93）的有关规定，新风量按下列三项中的最大值：

（1）室内总送风量的5%；

（2）按工作人员每人需风40m3/h；

（3）维持室内正压所需风量。

要求单独设计排风系统，保持机房空气洁净和气压稳定。

新风机组采用机房专用新风机组，并在机房核心区安装2-4个进风/回风口。

本方案新风机组采用“亚都”的机房专用新风机组，在主机房分别安装2-4个进风/回风口，促进机房内空气循环。

第五节机房动环智能监控系统

一.项目概况

（一）设计背景

随着计算机技术的发展和普及，计算机系统数量与日俱增，其配套的环境设备也日益增多，计算机房已成为各大单位的重要组成部分，因此机房的环境设备或子系统（如供配电、UPS、空调、消防、保安等）必须时时刻刻为计算机系统提供正常的运行环境。

一旦机房环境设备出现故障，就会影响到计算机系统的运行，对数据传输、存储以及整个系统运行的可靠性构成威胁，若事故严重又没有得到及时的处理，就可能损坏硬件设备，造成严重后果。

尤其对于银行、证券、海关、制造、邮局等需要实时交换数据的单位的机房，机房管理显得更为重要，一旦系统发生故障，造成的经济损失更是不可估量。

因此，为了保证机房运行的安全性和稳定性，目前许多机房的管理人员不得不采取24小时专人值班的方式，定时巡查机房各环境设备。

但这样不仅加重了管理人员的负担，而且在很多情况下往往不能及时排除故障，对事故发生时间、频率及原因等也无科学的管理与数据分析。

尤其是目前国内普遍缺乏专业的机房环境设备管理人员，在许多地方的机房不得不安排软件人员或者不太懂机房设备管理的维护人员值班，这对机房的安全运行无疑又是一个不利因素。

“SEATEC机房场地设备监控系统”，实现了对各机房设备的统一监控与管理，极大地减轻了机房维护人员工作负担，同时又大大提高了整个系统的运行可靠性、稳定性和兼容性、可扩性，实现了机房的科学管理，真正使“无人值守”机房成为现实。

本着建立一个安全、实用、先进的机房监控网络的原则，在以下部分我们将结合机房的实际情况，对设计方案加以论述。

（二）用户需求

学校新建机房有170平米左右，初步建议设计需要实现对机房设备环境的集中监控，机房所监控的智能设备或子系统主要包括：

精密空调监控、UPS监控、供配电检测、机房的温湿度监测、集成门禁管理、视频监控、消防、漏水检测等。

系统建立可以扩充的整体平台，能够实现子系统之间的联动，实现语音报警或手机短信等各种报警，并且在满足现有需求的同时，可以方便地满足今后系统扩容的需求。

（三）设计原则

系统设计高起点：

Ø技术先进性：

选用国际最先进的专业厂家产品

Ø系统高可靠性：

系统的硬件和软件均采用技术成熟的产品

Ø系统运行管理方便：

软件系统中文化，操作方便

Ø技术支持能力强：

承建单位技术实力强，服务完善

Ø系统可扩展性能强：

模块化结构有利于扩容与扩展

二.智能监控系统总体架构

（一）智能监控系统结构

（二）智能监控系统平台介绍

1.系统概述

规格：

Ø支持OPC,SNMP,DDE,MODBUS,JBUS等标准接口

Ø支持本地化管理及联网集中管理

Ø系统最大监控点数：

100,000

Ø系统最大接入用户数（并发）：

不限

Ø可运行于Windows2000、WindowsXP等系统下

简要介绍：

Ø方便集成诸家楼宇自控、门禁、报警、视频监控、空调、UPS等弱电系统

Ø支持OPC、SNMP、DDE、MODBUS、JBUS等标准接口

Ø支持电话、短信、实时打印、E-mail等多种报警形式

Ø图形化设计工具，系统构建快速、安全

Ø图形化逻辑设定，完成联动控制，无须编程

Ø支持本地和远程联网的集中监控管理

Ø零安装的IE远程浏览

Ø多级、分组权限管理，满足个性化管理需要

Ø模块化设计，扩展维护便捷

Ø支持上传下载操作，异地维护省时省力完全图形化设计，界面友好，使用方便

Ø支持双屏幕显示

Ø提供基于互联网的整体解决方案

Ø系统适用于各种住宅小区、办公大楼、社会公共场所和大型企业

2.系统特点

SEATEC智能监控管理系统在设计时，充分考虑用户的具体需求、技术要求，同时结合当今监控系统的新技术、新趋势和中国目前监控领域的实际情况。

为用户提供安全、实用、经济、先进的解决方案。

集成数字监控录像功能：

本软件直接采集前端摄像枪的视频信号，主控操作界面直接显示视频监控图像数据