三甲医院机房方案.docx
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三甲医院机房方案
*********中心机房项目设计方案
郑州**电气设备有限公司
第一章设计总则
一、设计理念
1） 充分把握“一体化机房”的设计理念，将智能化科技成果和环境艺术完美的结合起来。
2） 以建设一个“绿色、环保、舒适”的现代化机房为使命，使我们不论在材料筛选，设备选型还是工艺的选择都体现出我公司对客户的无微不至的关爱。
3） “人性化、科学化、合理化”的设计思想贯穿着整个方案，充分体现人与自然的和谐统一。
4） 将整体机房“一站式服务”的特色呈现给我们的客户，让您在放心使用机房的同时更能享受我们特色服务带来的便捷。
二、设计原则
Ø通用性
本系统的设计符合国家设计标准。
主要参考的国家标准和规范详见1.2节。
Ø可靠性
设备具有良好的电磁兼容性和电气隔离性能，不影响其他设备正常工作；交流配电供电能统筹设计保证主设备的不间断供电；
Ø稳定性
具有业界领先的技术、领先的制造和领先的品牌；严格的开发流程、出厂检验、来料质量控制最大程度的确保了产品的高稳定性；
Ø安全性
符合高等级的抗扰度国际标准，工作安全可靠；
Ø智能化设计
系统主设备UPS、空调、服务器电源管理系统、动力监控均采用智能化设计；
Ø经济性
系统整体设计，可合理设计设备容量，减少设备成本；同时动力交流配电解决也降低了设备的额外成本，给后期设备维护带来一站式服务。
三、设计依据
序号
标准名称
1
甲方提供有关图纸及技术要求
2
〖GB50174-93〗《电子计算机机房设计规范》
3
〖GB/T2887-2000〗《电子计算机场地通用规范》
4
〖GB9361-88〗《计算站场地安全要求》
5
〖GB50057-94〗《建筑物防雷设计规范》
6
〖GB50054-95〗《低压配电设计规范》
7
〖YD/T754-95〗《通讯机房静电防护通则》
8
〖GB9175-88〗《环境电磁卫生标准》
9
〖GB8702-88〗《电磁辐射防护规定》
10
〖GB50265-97〗《气体灭火系统施工及验收规范》
11
〖GBJ116-98〗《火灾自动报警系统设计规范》
12
〖GB500222-95〗《建筑内部装修设计防火规范》
13
〖GB50052-95〗《供配电系统设计规范》
14
〖SJ/T10796-2001《防静电活动地板通用规范》
15
〖SJ/T30003-93〗《电子计算机机房工程施工及验收规范》
16
〖GB50168-92〗《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》
17
〖GB50243-97〗《通风与空调工程施工及验收规范》
18
〖GB50303-2002〗《建筑电气工程施工质量验收规范》
19
〖GB50325-2001〗《民用建筑工程室内环境污染控制规范》
20
〖GBJ133-90〗《民用建筑照明设计标准》
21
其它相关的国家、行业及地方法规、规范、规定
备注：
以上参考依据仅为参考，如有国家新标准，请按照新标准执行。
第二章机房总体设计
一、工程概述
*****医院信息中心机房面积约93平米，位于综合病房楼3层，设计服务器机柜约20个，建成后的机房达到GB50174-2008计算机机房建设规范A级机房要求。
二、工程范围
本次机房系统工程主要包括：
机房装饰装修、供配电系统、空调新风系统、防雷地线系统、消防灭火系统、视频监控系统、门禁系统、动环监控系统、机房设备设计施工。
1） 装修装饰系统：
机房地面、天花板、内墙、隔断、门窗的改造设计；
2） 电气安装系统：
对机房动力、市电及UPS电源系统的设计；
3） 空调新风系统：
精密空调制冷和新风换气系统设计
4） 防雷地线系统：
机房电源防雷系统的设计；机房抗静电接地和逻辑接地系统的设计；
5） 消防灭火系统：
对机房火灾报警和灭火系统的设计；
6） 图像监控系统：
机房设备区及主要出入口图像监控的设计；
7） 门禁系统：
主要出入口门禁控制系统的设计；
8） 动力环境监控：
机房内设备的动态的运行状态的监控；
9） 其它工程：
机房防灾害系统和相关拆除、配合工程等。
第三章装修装饰系统
*******医院信息中心机房装修装饰部分的宗旨是：
机房环境既能满足信息化计算机及相关设备的使用要求，又能通过合理、规范的设计和施工，使本机房符合现代化整体机房需求。
一、吊顶
按照电子计算机机房相关标准设计本项目机房，机房顶面采用金属吊顶板，吊顶前将楼板底面清理干净并找平，然后刷不易脱落的涂料做防尘处理。
综合信息中心机房所在楼层顶层层高等因素，本方案设计机房顶面完成面净高为3米。
1、设计目标：
方便机房顶部管线检查、便于维修和替换顶棚内隐藏设备；顶棚上空气流通、满足机房屏蔽要求。
2、材质选择：
机房顶面均采用规格为600×600mm的方形微孔吸音吊顶板，吊顶龙骨选用配套嵌入式三角龙骨。
3、材质特点：
金属吊顶具有结构合理、质轻美观、防火、防潮、吸音保洁、安装简便、管道维修容易等特点，符合计算机机房设计规范标准。
本工程中选用的该产品为可回收利用的顶板，从真正意义上符合“绿色、环保”的设计理念。
二、地面
按照《电子计算机场地通用规范》〖GB/T2887-2000〗，电子计算机机房场地内需安装抗静电活动地板。
活动地板敷设高度应按实际需要确定，本方案设计机房内配备机房专用精密空调地板下送风，机房地板设计高度完成面为0.3米。
1、设计目标：
地板下要留有足够高度，为符合机房设备要求的送风静压箱提供空间；活动地板能够方便拆装，地板选材符合机房抗静电、屏蔽等设计要求。
2、材质选择：
本工程机房、电源室和监控室地面满铺全钢抗静电活动地板；地板材料，规格为600×600×35mm型抗静电地板，地板支架及安装附件均采用原厂家配套产品。
3、材质特点：
全钢抗静电活动地板具有性能可靠、平整度好、承载力大、抗冲击性强、柔光不起尘、吸音、隔热、防火性能好等特点，完全符合《电子计算机机房设计规范》标准。
4、其它：
在机房地面抗静电活动地板的入口处采用1.0毫米厚的发纹不锈钢板作止口不锈钢条。
三、墙、柱面
根据《电子计算机机房设计规范》〖GB50174-93〗，计算机机房室内装修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，同时应具有防火、防静电、保温等特点。
1、设计目标：
机房区墙、柱面平整，减少积灰面，色调淡雅柔和，避免产生眩光；机房区墙面选材应符合机房防静电、防火、隔音、隔热、屏蔽等要求。
2、材质选择：
（1）机房内墙面选用C75型轻钢龙骨，石膏板，外加铝塑板进行贴面；
（2）铝塑板与墙体之间敷设5mm厚岩棉做保温、隔音处理。
3、材质特点：
铝塑板具有强度高，无毒害、不起尘、防静电、防火、防潮、隔音、隔热、易清洁等特点，完全满足机房设计要求。
4、其它：
为使机房整体装修装饰效果，本工程机房区域踢脚线采用0.8毫米厚不锈钢板贴面处理。
四、隔断
机房内隔断应具有很好的隔音、隔尘功能，同时还要具有易清洁、平整度好、透光性好等特点。
计算机机房内的隔断一般采用透明玻璃隔断，以利于工作人员监控设备运行状况。
1、设计选材：
（1）机房和各工作区之间的隔断玻璃选用12毫米厚防火玻璃。
（2）隔断框架采用40×60方钢制作隔断骨架。
（3）隔断边框面层采用0.8毫米厚发纹不锈钢板饰面。
2、工艺特点：
玻璃隔断边框采用中密度板基层处理，防止玻璃与方钢骨架直接接触，起到软接触的作用；面层不锈钢板平整度好、易清洁。
玻璃间缝隙及玻璃与框之间间隙选用优质硅酮胶密封处理。
五、门、窗
1、门的处理：
机房大门入口安装钢制防火防盗门。
2、窗的处理：
为增强机房的保温、隔音和洁净效果，所有窗户均封闭。
六、电磁屏蔽
按照《通讯机房静电防护通则》〖YD/T754-95〗的机房静电保护措施，将防静电活动地板金属支架、墙壁、顶棚的金属层接在静电地上，整个机房形成一个屏蔽罩。
以保护人身和计算机设备的安全。
我公司将对弱电机房顶面龙骨、墙面龙骨、地板金属支架通过电气工艺连接，使机房六面形成“法拉第笼”等电位体，有效防止空间雷闪、电磁脉冲侵入机房，防止雷电电磁脉冲（LAMP）对机房内重要设备中的超大规模集成芯片（VLSI）形成危害。
机房内所有金属管槽、软管、接线盒等均进行可靠接地，以防止电磁脉冲干扰计算机系统的正常工作。
第四章供配电系统
一、机房供电系统概述
依据《电子计算机场地通用规范》〖GB/T2887-2000〗，电源参数依据计算机的性能允许的变动范围可分为A、B、C三个等级：
级别
指标
A级
B级
C级
项目
稳态电压偏移范围，％
-5～+5
-10～+10
-15～+10
稳态频率偏移范围，Hz
-0.2～+0.2
-0.5～+0.5
-1～+1
电压波形畸变率，％
5
7
10
允许断电持续时间，ms
0～<4
4～<200
200～1500
为了保证*******医院信息机房计算机系统的可靠运行，本方案中机房供配电系统按A级标准进行设计。
二、配电系统设计
本项目机房供配电系统设计分为两部分：
不间断电源系统和市电系统，设计供电电路由机房所在楼总配电房单独引一路规电缆供电至机房电源设备区市电总配电柜。
机房内供电系统划分为三大部分：
计算机设备供配电系统；机房辅助设备供配电系统；备用供电系统。
1、供电电源：
配电总功率约：
100KW；
计算依据：
机房制冷功率：
机房面积*350w=32kw（约数）
机房照明及其它：
约10kw
机房设备负荷：
机柜数量（机房机柜容量）*3kw=60kw
由以上得出，机房总配电功率约为：
100kw
配电系统频率：
50Hz；
电压：
380V/220V；
相数：
三相五线制。
2、供电回路：
（1）机房市电供电电源经UPS稳频、稳压、调整电压波形后为计算机及其相关网络、服务器设备供电，同时也为UPS后备电池充电；当遇到市电供电线路断电时，UPS后备电池立即放电，经UPS逆变后给计算机设备不间断供电。
（2）机房市电配电系统直接为机房内的照明、空调、维修系统供电，对不同相位分配均衡负载。
在整个供配电系统设计中，我们严格遵循“科学合理、技术先进、经济适用”的原则，考虑远期机房电源扩充，给电力供电系统留有相应的冗余量和自动修复性。
设计图纸：
（参考图，不作为最终设计）
三、配电设备配置
1、市电供电部分：
本机房市电配电系统采用独立供电电缆供电至电源设备区市电总配电柜进行配电，分别不同空开控制机房UPS设备、机房动力设备和辅助设备用电。
2、UPS配电部分：
如机房供配电系统所述，计算机机房的建设必须要建立一个可靠的、综合性强的供电系统，在这个系统中不仅要解决计算机设备的用电问题，同时还要解决发生重大供电事故时的应急用电问题等。
为了保证机房计算机系统的可靠运行，本工程供配电系统按A级标准进行设计。
即计算机机房需安装UPS电源设备和相应的电池组，以保证机房内计算机和网络设备的安全、可靠、不间断工作。
3、供配电设备配置：
根据机房总体要求，结合机房内设备的功耗，并考虑到在市电停电的情况下配电系统的冗余和续航时间,我们设计如下：
（1）机房设置总输入配电柜，机房内机柜按岛布置。
（2）设ups供电回路。
4、UPS系统概述
UPS系统是连接在输入电源和负载之间，为重要负载提供不受电网干扰、稳压、稳频的电力供应的电源设备，在市电掉电后，UPS设备依靠配置的电池可继续给负载提供一段时间的供电。
根据本机房计算机设备使用要求，本方案建议使用60KVA在线式UPS为机房设备提供电力保障。
设备选型与特点
根据本项目实际情况，建议UPS功率为60KVA，在线式双变换设计，基于DSP全数字化控制，提供可靠、高效、易用、智能的UPS，聚焦于可靠、节约、智能、简易的解决方案，可为以下领域提供可靠、高质量的供电保证
●服务器机房
●中小型数据中心
●中小型企业电信和互联网交换机机房
●区域网络和通讯设备机房
●金融等行业分支机构机房
●基础设施，如：
控制机房、无线电系统、家庭、办公室等其他交流供电场景
产品要求
高可靠性
整机辅助电源和风扇采用冗余设计，在辅助电源或风扇故障的情况下，系统依然可以继续工作，可靠性更高。
高可用性
整机采用塔式结构的同时，根据具体的应用场景，也可置于19英寸标准机架内，组装方式灵活多变，节省安装面积。
带载能力强
输出PF=1，适用于PF＞0.5的感性、容性负载，输出端可带更多负载，节省用户系统投资。
易维护管理
实现WEB方式监控，同时标配SNMP功能。
支持RS485等接口，易于组网，管理投资成本低。
产品指标及适用参数
稳定可靠
●宽输入电压频率范围（线电压305VAC~485VAC支持满载，线电压305VAC~138VAC线性降额至40%），适应恶劣的电网环境。
●5kA防雷设计，高于业界同类产品2kA的水平。
●高逆变过载能力：
105%<负载≤110%，60min后转旁路；
110%<负载≤125%时，10min后转旁路；
125%<负载≤150%时，1min后转旁路。
高效节约
●输入PF高达0.99，输入THDi<3%，对电网污染小，降低线缆、空开等投资。
●ECO模式，效率达99%以上，切换时间短，确保了该模式的可靠性。
●自老化（Self-Load）测试功能，开机调试简单，快速投入运营。
易维护设计
●维护开关标配，可实现功率单元级维护。
易于安装、维护。
●通过自我诊断，可现场替换功率单元而提供快速可用性，减少维护需求。
电池配置灵活
根据客户需求和实际情况可灵活选择电池组共用或者不共用，并且支持12V电池数量30pcs~40pcs可选。
主路输入电气参数
主路输入参数
60kVA
输入制式
三相四线+PE
额定输入电压
380VAC/400VAC/415VAC（线电压）
输入电压范围
138VAC~485VAC
305VAC~485VAC不降额，305VAC~138VAC按功率降额至40%
额定功率
50Hz/60Hz
输入频率范围
40Hz～70Hz
输入功率因数
满载>0.99，半载>0.98
输入电流谐波分量
THDi<3%（线性负载）
旁路输入电气参数
旁路输入参数
60kVA
输入制式
三相四线+PE
额定输入电压
380VAC/400VAC/415VAC（线电压）
额定频率
50Hz/60Hz
频率范围
±6Hz（可调，0.5Hz~6Hz，默认±2Hz）
输入模式
支持主旁同源和不同源两种模式
旁路均流功能
并机时通过控制线缆长度实现均流，需达到均流度小于25%
电池电气参数
电池参数
60kVA
电池电压
360VDC~480VDC（30节~40节可选，默认32节）。
30节电池时，降额6%
电池管理
智能电池管理
一键冷启动功能
在市电停电时，仅依靠电池的能量就能够启动UPS给负载供电
电池组共用功能
支持机器间并联时电池组共用，机器内默认不共用电池
充电电压要求
均充电压：
2.35V/cell，浮充电压：
2.25V/cell
输出电气参数
输出参数
60kVA
输出制式
三相四线+PE
电压
380VAC/400VAC/415VAC±1%（线电压）
频率
同步状态，跟踪旁路输入（市电模式），50Hz/60Hz±0.25%（逆变本振频率）
波形失真
100%线性负载下THDv<1%
输出功率因数
1
切换时间
0ms
输出电压不平衡度
±3%
过载能力
逆变过载能力：
●105%<负载≤110%时，60min后转旁路
●110%<负载≤125%时，10min后转旁路
●125%<负载≤150%时，1min后转旁路
旁路过载能力：
●负载≤125%，可长期运行
●负载=1000%，100ms
四、配电安装方式
配电系统总体技术要求：
1）严格按图纸施工，在保证系统功能质量的前提下，提高工艺标准要求，确保施工质量。
2）预埋（留）位置准确、无遗漏。
3）管路两端设备处导线应根据实际情况留有足够的冗余。
导线两端应按照图纸提供的线号用标签进行标识，根据线色来进行端子接线，并应在图纸上进行标识，作为施工资料进行存档。
4）元器件安装牢固、美观、顶装设备横、竖成列，墙装设备端正一致，资料整理正规、完整无遗漏，各种现场变更手续齐全有效。
配电系统的实施方式：
供配电系统工程严格按照现行行业规范和设计要求施工，所有的电力电缆均采用金属桥架上走线铺设。
1、配电方式：
配电柜采用放射式配电，直接配至各用电设备，不同类别分路控制。
铺设线路采用阻燃铜芯导线或阻燃铜芯电缆穿金属线槽或金属线管敷设。
2、插座安装：
本工程中计算机负载配电线路按国标并留有余量，机房内所有计算机和网络设备的电源插座均采用工业端子插接方式。
安装位置：
辅助设备维修用电插座安装在高于地板面300毫米的墙壁上间隔约3米一个。
机柜供电安装在强电桥架机柜正上方，并且固定牢固。
五、机房照明
计算机机房的照明，除一般照明应具有的性能外，还应满足机房照明的特殊要求。
依据《电子计算机场地通用规范》〖GB2887-2000〗和《电子计算机机房设计规范》〖GB50174-93〗设计标准，计算机机房在距地面0.8m处，照度不应低于300Lx。
机房照明三分之一部分灯采用ups供电方式，确保停电后机房照明。
1、设计选材：
本电机房照明灯具选用规格为600×600毫米/3×18W的嵌入式格栅灯盘，配备节能日光灯管。
2、设计特点：
A、格栅灯盘具有发光面积大的特点，哑光反射弧可使光源产生漫射效果，避免一般灯具在电脑显示器画面上产生眩光影响工作人员工作，保证工作人员在一个舒适的光亮环境中工作，而不产生视觉疲劳。
B、根据机房对照明的特殊要求，我们采用将光源点输入相位相差120°三相电源的供电方式解决照明频闪问题，从而保证工作人员的视力水平。
C、设计先进，节能；照明系统在保证机房亮度的前提下，最大限度的做到了节能设计。
六、应急照明
按照计算机房场地设计规范，为保证工作人员在市电断电时做存盘等紧急处理，机房内需安装应急照明系统，其照度在距地面0.8m处不应低于5Lx。
1、设计选材：
本工程应急照明灯具共6套，每个区域个2套，满足停电后的应急照明需要。
2、工艺特点：
应急照明供电系统在机房市电停电情况下自动启动，由后备电源系统供电，以确保应急功能。
第五章空调新风系统
一、空调系统
机房主要的热负荷来源于设备的发热量及维护结构的热负荷。
因此，我们要了解主设备的数量及用电情况以确定机房专用空调的容量及配置。
根据以往经验，除主要的设备热负荷之外的其他负荷，如机房照明负荷、建筑维护结构负荷、补充的新风负荷、人员的散热负荷等。
如不具备精确计算的条件，也可根据机房设备功耗及机房面积，按经验进行测算。
采用“功率及面积法”计算机房热负荷。
Qt=Q1+Q2
其中，Qt总制冷量（kW）
Q1室内设备负荷（=设备功率×0.8）。
Q2环境热负荷（=0.12～0.18kW/m2×机房面积）。
本项目主机房面积约93㎡，按面积预算法，制冷量约为30kw。
选用空调设备的制冷量应大于30Kw，并预留一定冗余，因此选用两台下送风精密空调（制冷量为30Kw）。
考虑到空调机组也存在故障的可能，因此，为放置某台空调故障时导致机房温度迅速升高，选用N+1备份的方式配置空调。
●总冷量≥30.4KW；下送风，风量≥9000m³/h，配置通信接口
●风机采用
●配置著名品牌Copeland涡旋式压缩机，保证机组效率高、噪音低、寿命长。
●电极加湿，直接采用自来水，具有自动清洗功能，能够满足不同的水质，检修不停机，最大加湿量不小于5kg/h
●配电加热系统，加热量不低于6KW
●机柜表面喷涂均匀、无破损；信号灯、开关、显示屏装置布局合理。
●尺寸不大于：
850×890×1980mm
●电压与频率：
380V±10%50Hz±5Hz
●温度控制：
17-32℃±1℃
●湿度控制：
40-70%±5%
●机房专用空调系统应具有高可靠性，设计寿命10万小时
●控制系统：
应采用先进的模糊逻辑控制或PID调节技术，支持自适应式控制算法，定时开关机，手动强制功能，来电自启动，多种灵活可靠的群组控制模式，远程智能化管理
●具有LCD大屏幕多行中文显示器，运行状态及告警显示，具有三级密码保护功能，自动维护提示、故障诊断、部件告警等信息，图形显示温湿度曲线，所有部件运行状态及部件运行及时，具有大容量的故障报警记录储存的功能，存储历史告警信息不小于1000条，符合IEC及3C标准
●应机组应具有压缩机保护、气流保护、风机过载、传感器失效、加湿器保护、冷凝风机保护等功能。
●工作环境：
●工作温度：
室内0℃+30℃室外-20℃+45℃
●室外机配置按照最高温度40摄氏度。
●1台室内机配1台室外机
⏹1：
机房内气流组织示意图：
⏹
⏹2：
采用地板下送风方式，架空地板高度≧300mm；
二、新风系统
1.选型配置
主机房面积：
93平米，机房净高约3米，换气量3-5次，按4次，V=S*H=93*3=279m³，换气量=V*Q（次数）=279*4=1116m³/H。
选用的风机换气量不应小于1200m³/H。
过新风引进，各房间内应达到以下要求：
机房环境要求：
按照国标GB2887-89《计算机场地安全要求》，机房内空气质量参数应达到以下要求：
1、温度：
24℃+1℃。
2、湿度：
50%+5%。
3、粒数≤３５００粒／公升。
4、主机房内要维持正压，与室外压差大于9.8帕。
5、主机房区的噪声声压级小于60分贝。
6、舒适性空调房间新风换气次数2.50—6.25次/小时
新风设备要求
1、足量的新风，能够达到：
A 维持室内的正压；
B排出室内不断产生的空气污染物；
C保证室内空气洁净，维持室内空气的健康品质；
D给工作人员营造一个健康舒适的工作环境；
2、新风净化效率须达到标准机房的净化要求；
3、新风量不宜过大，以减少引进的新风给室温带来的影响；
4、新风机使用维护简单易行，不需要频繁维护；
新风机的特点
1、双向换气（室内外双向换气，新风等量置换可有效防止空调病）。
2、过滤处理（配置不同过滤材料，可有效净化空气）。
3、高效节能（热交换器回收效率大于70%，大幅降低新风处理所需能量）。
4、低费用高效益（可减少设备投资，充分利用热回收大幅降低运行费用，可节约总能耗30%）。
5、应用简便（多种机型、一体化结构设计、安装、操作灵活简便）。
6、安全可靠（产品设计合理、结构紧凑、运动部件少、几乎无需维护、可确保长期稳定运行、一劳永逸）。
7、旁通功能，冬季将室内冷气直接送入机房，降低机房精密空调的负荷。
8、夏季定时换气，采用夏季定时新风换气，降低机房内冷量损耗。
安装设计思路
风管布置思路：
尽量减少机组安装所占用的空间，采用吊顶安装方式，送风方式采用通风风管上送风，同时可辅助精密空调送风，风口可选用铝合金百叶；送回风口之间的距离大于或等于1.5米，以达到室内新风循环的效果。
设计图纸：
（见图纸）
第六章防雷系统
一、防雷系统概
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