数据中心机房设计建设方案.docx
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数据中心机房设计建设方案
数据中心机房设计建设方案
1．概述
随着在数据业务的不断发展，某公司拟设数据中心，对中小企业提供电信级数据服务。
目前，该公司计划建立一个1000平米的数据中心，初始阶段，数据中心提供的服务对象主要为中,小企业，服务内容以专线租用和主机托管为主。
随着业务的发展及收藏的增加，会逐步发展成应用服务供应中心。
用户也会扩展到城镇居民，即同时作为智能小区的服务中心。
1.1数据中心机房基础建设
1.1.1机房选址
选择合适的地点进行机房建设是数据中心机房基础建设的基本条件。
这里我们提出选址中必须注意的10个方面供用户参考。
◆使用面积达到规划的要求
◆建筑物内部由扩展空间
◆避免附近存在较强的电磁干扰源
◆所在建筑物本身及周围无安全隐患
◆便于光纤的接入
◆足够的电力容量及用电安全性
◆楼板承重满足功能需要
◆楼层净高符合使用要求
◆专业空调系统室外机能有合理的摆放位置
◆能提供满足技术要求的发电机房及油库
1.1.2工程项目设计
作为数据中心机房建设的首要任务，工程项目的设计规划是十分重要的起步。
优秀的设计，合理的性价比及切实可行的项目规划是建设一个成功的数据中心机房的重要保证。
通过我们对数据中心系统的认识和了解，下面规划出一个数据中心工程应该具备的若干子系统。
（1）装修子系统
（2）电力及地线子系统
（3）空调冷却及新风子系统
（4）烟雾检测及灭火子系统
（5）漏水检测子系统
（6）门禁保安及监控子系统
（7）结构化布线子系统
（8）事故广播子系统
（9）设备总控子系统
（10）监控中心控制子系统
当然，在具体项目的规划中不必要对每一个子系统都进行逐一描述，但是应该在设计中考虑到每一个子系统的功用和针对项目本身的实现方式。
1.1.3项目施工与管理
项目的施工与管理是数据中心机房基础建设的重头戏，也是一切设计规划得以正确实现的重要保证。
我们作为一个成熟的数据中心机房建设商对每一个项目的施工和管理都倾注了极大的力量。
组织专业水平高的工程队伍，我们强调项目中的每一个细节和每一个角落，对项目的施工和管理有着自己的规范。
◆制定先进，严格，规范的施工组织计划
◆严格执行质量管理体系，确保工程按质按时完成
◆强化流程管理，优化工序，使各专业紧密配合，达成高效优质
◆协调处理总包机各分包之间的施工关系
◆所有设备材料的采购尽量采取集中采购的方式，从而确保质量
◆所有分步工程完成后组织分步验收
◆隐蔽工程封闭前组织对隐蔽工程的验收（如调顶，防静电地板等）
◆建立监理管理制度
◆严格进行竣工验收
1.1.4机房建设系统服务
对于任何一个工程而言，项目现场的结束并不意味着工程的圆满完成。
机房建设工程还包含着对客户的支持，对工程的各种形式的维护。
◆对数据中心机房建设提供全程跟踪咨询服务
◆对数据中心机房建设各子系统进行规划设计
◆对承建的数据中心机房进行全面保修期维护
◆对各类数据中心机房提供保险合同终身维护
2．总体规划
该数据中心机房可用总面积约为1000平米。
2.1功能区划分
根据数据中心功能划分以及消防安全考虑，数据中心机房将分成如下部分，中间采用防火玻璃隔墙。
数据中心机房各功能分布如下：
各功能房间
功用
系统控制室
计算机及服务器控制终端等
光缆室
光纤接入，主配线架
钢瓶室
消防钢瓶存放，支架管路
大户室
终端，办公桌椅，提供大用户使用
配电室
配电柜，变压器等
UPS室
UPS电源以及备用电池
空调机房
精密空调
新风机房
机防新风设备
值班室
保安以及机房监控设备，消防控制器等
更衣室
人员更衣以及换鞋区，进入主机房
2.2工程范围
2.2.1建筑部分
◆抗静电活动地板（APC公司监制）敷设及铝塑板饰面大下班隔墙安装；
◆格满林板墙安装
◆浦飞尔吊顶安装
◆各类门安装
2.2.2电气部分
◆机房动力配电系统
◆机房UPS电源配电系统
◆机房照明及应急照明系统
◆机房直流地机\直流地网及静电泄漏地网；
◆UPS不间断电源安装;
◆各类用电设备安装；
◆配电系统消防联动部分。
2.2.3空调新风及漏水监测系统
◆空调机安装
◆新风系统制作安装，新风机安装；
◆排风系统制作安装，排风机安装；
◆对空调机及其上下水管设置定位漏水检测系统。
2.2.4门禁监控系统
◆数据中心机房，控制室，电源室及大户室，客户操作室的入口处设置不同的进入等级；
◆保安监控系统，设置摄像头接头，监控设备。
监控设备设在值班室。
2.2.5消防报警及自动灭火系统
◆采用消防及自动灭火系统，设置烟感，温感探测器；
◆采用FM200气体灭火系统，使用自动，手动及机械操作。
2.2.6中心设备监控系统
对下述系统及设备提供24小时全天侯监控。
◆UPS不间断电源
◆配电柜
◆紧急发电设备
◆FM200气体灭火系统
◆门禁系统
◆其他
2.2.7结构化布线系统
◆机架设备
◆网络设备布线
◆服务器监控设备布线
◆电话设备布线
2.3设计依据
本工程设计施工依据的国家有关标准和规范主要是：
国家标准《电子计算机机房设计规范》
国家标准《计算机机房场地技术要求》
国家标准《计算机机房活动地板的技术要求》
国家标准《计算机站地安全技术》
国家标准《电子计算机机房施工及验收规范》
客户公司关于数据中心机房的有关技术要求
其他重要标准
电力保障部分参照标准》
《低压配电设计规范》
《电子计算机机房设计规范》
《计算站场地技术要求》
《供配电系统设计规范》
《高层民用建筑设计防火规范》
综合布线部分参照标准
中国工程建设标准化协会标准——建筑与建筑综合布线系统工程设计规范CECS72：
95
2.4工程设计概要
这里我们将对数据中心机房中的部分设计情况进行简单的介绍，从而体现我们的设计思想。
具体内容可以在建议书的其他相关章节找到。
2.4.1建筑部分
数据中心机房是高技术的信息产业用机房。
为了保证数据中心机房的安全可靠，正常运行，对该机房的设计必须符合国家标准，行业标准及规范；在防火安全方面，要按照一级防火要求设计。
从消防和成本的角度考虑，按照消防部门的相关规定每个防火区面积不能大于500平方米，我们把机房分成四个防火区，即吊顶上部防火去，防静电地板下部放火区以及主机房的两个防火区
数据中心内地板建议采用全钢抗静电地板，我们推荐的是世界品牌德国美露全钢抗静电活动地板。
2.4.2电源及空调部分
机房的电源室应设计位于方便强电引入的地方，同时建议UPS电源室楼地面做加固处理。
对于后备发电机组，建议放置在地下。
机房采用恒温湿专用空调，送风方式为下送风上回风的循环送风方向，这样可保证网络通讯设备在恒温恒湿的环境下工作。
为了防止精密空调机的加湿器漏水，在每台空调机周围安装了漏水检测波报警系统。
为了保证机房内工作人员有一个舒适的工作环境，和保证机房内的空气洁净程度，我们设计了净化新风系统，这样既可保持机房内的空气新鲜，同时也维护机房内的正压需要。
2.4.3门禁及安全监控部分
在用户机房内进入数据中心机房，控制室和UPS电源室的地方给工作人员分别设置了进入权限和历史记录的门禁区系统。
对于控制室，客户操作室以及大户操作室同样采用权限和历史纪录门禁管理。
采用可调摄像头对重要部位进行实时录像监控，采用16个摄像头进行不同方位的图像采集。
录像采用硬盘存储，从而提供回放画面质量。
2.4.4服务器监控部分
由于数据中心存在大量的服务器设备，同时必须考虑客户租用中各种不同的形式，我们采用了远程监视管理的方式，对服务器进行管理。
3.装饰子系统
3.1装修设计方案说明
本机房为高科技信息产业用机房，为确保机房安全可靠，运行正常，安全依据国家标准，行业标准及规范进行设计，尤其在防火安全方面，按照一级防火要求进行设计。
因本工程楼层高为4米，机房设计地板安装高度0.35米；机房净高为2.7米，吊顶以上空间高度约为0.95米，为节省能源，故采用双层调顶。
机房建筑面积950平方米，大开间大跨度框架结构，为确保各机组规范安全布线和机房设备合理化分布，将机房分为两大功能区：
3.1.1主机房区：
为一634平方米的主机室，考虑到消防安全，用防火卷帘门将其均分成两部分。
1.地面采用全钢活动抗静电地板，执行《计算机机房用活动地板技术条件》标准，敷设高度350mm，以利于强弱电的布线，同时也为符合主机设备要求的送风静压室内提供空间；
2.墙面进行高级抹灰，达到墙面平整，减少积灰面。
面刷高级亚光浅色乳胶漆，色调淡雅柔和，避免产生眩光，同时易于清洁，不起尘；
3.主机房，辅助工作区的大部分隔墙采用轻钢龙骨防火石膏板隔墙，内填岩棉，具有很好的灵活性，为日后机房设备发展变化提供了可能性，同时具有很好的隔音，隔尘功能。
大户室，控制室与主机室之间隔断为不锈钢落地玻璃隔断，以利于工作人员监控主机运行状况，玻璃间缝隙及玻璃与框之间间隙进行打胶封处理。
4.吊顶采用双层吊顶，上一层为防火石膏板吊顶，即可降低空调能源，又可减少消防气体的用量。
下层采用条形微孔铝扣板吊顶，不易必变形，且具有限好的吸音效果，同时作为回风静压室，以利于形成吊顶上空间均匀回风。
5.根据消防要求，用防火卷帘门将主机房分成小于500平方米的两个区域，每个区域各有二个消防出口，便于人员疏散，出口处安装钢质防火门。
6.总之，所有装饰材料的选用，必须确保主机房气密性好，不起尘，易清洁，并在温，湿度变化作用下变形小。
3.1.2辅助工作区间：
包括光缆室，钢瓶室，空调机房，新风室，值班室，大户室，控制室，更衣室，UPS室，配电室，为主机房提供各种服务。
1.值班室，大户室，控制室，更衣室，UPS室采用全钢活动抗静电地板，执行《计算机机房用活动地板技术条件》标准，敷设高度350mm。
其它辅助室在保证其使用功能的情况下，尽量降低工程造价，故采用瓷砖地面。
2.室内隔墙主体为轻钢龙骨防火板隔墙，内填岩棉，符合消防防火规范。
钢瓶室为轻钢龙骨双面双层防火石膏板隔墙，内填岩棉板，达到防火等级要求。
空调机房，新风机房室内墙面进行消音，隔音，防火处理。
3.空调机房，新风机房室内顶面进行消音，隔音处理。
配电室考虑到线管，线槽敷设复杂，故不予调顶。
其它房间仍采用条形微孔铝扣板吊顶。
装修材料的选定完全执行国标，必须具有消防，净音，防静电，保温等条件的标准，同时确保主机房气密性好，不起尘，易清洁，并在温，湿度变化作用下变性小。
此外装修后的机房整体环境不仅要规范，安全，优雅，同是又能为工作人员提供良好工作条件，也为机房设备提供维护保障功能。
3.2设计依据
根据机房平面图
国标GB2887即“计算机场地技术条件”。
国标GB50174“电子计算机机房设计规范”。
3.3主机房环境设计指标
温度：
24+1度。
相对湿度：
50%+10%。
尘埃：
静态条件下粒子径＞0.5um，个数（25000个/dm3）。
工作＜1欧姆，零地电位差＜1V。
照度：
主机房＞400Lx，辅助＞300Lx，应急照明＞5Lx。
静电电位＜1KV.
3.4设计概况
装饰装修部分
（1）走廊，钢瓶室，空调机房，配电室，新风机房为地砖地面。
其它区域为抗静电活动地板（600×600）。
钢瓶室，主机房为砖混墙，控制室，大户室局部墙体为不锈钢玻璃隔断，其它为轻钢龙骨防火石膏板隔墙，内填岩棉板。
除钢瓶室，空调机房，新风机房外均为微孔条形铝扣板吊顶。
（2）所有房间静电活动地板标高0.35米，室内吊顶标高为3.05米，房内净高为2.7米。
（3）为降低空调能源及消防气体用量，专用空调区域内增设一层防火石膏板房顶，标高为3.6米，与梁平。
（4）钢瓶室隔墙为达到防火等级要求，采用砖混墙。
（5）各功能间装饰内容见《机房装饰施工做法清单》。
3.5其他
1.本设计图纸原建筑地面标高为0.00M.
其它未尽事宜在施工图中给予详解。
机房装饰施工做法清单
序号
施工项目
施工位置
地面施工
踢脚施工
隔墙制做
墙面，柱面施工
门施工
顶棚施工
1
接待厅
通体瓷砖
大理石
＿＿＿＿＿＿＿
铝塑复合板饰面
不锈钢玻璃自动门
浦飞尔微孔条形铝扣板
2
走廊
通体砖
大理石
＿＿＿＿＿＿＿
铝塑复合板饰面
浦飞尔微孔条形铝扣板
3
配电室
APC公司监制贴面钢底板
铝塑复合板饰面
轻钢龙骨石膏板
乳胶漆饰面
防火门
浦飞尔微孔条形铝扣板
4
UPS室
APC公司监制贴面钢底板
铝塑复合板饰面
轻钢龙骨石膏板
铝塑复合板饰面
防火门
浦飞尔微孔条形铝扣板
5
更衣室
APC公司监制贴面钢底板
铝塑复合板饰面
轻钢龙骨石膏板
铝塑复合板饰面
防火门，铝塑复合板饰面
浦飞尔微孔条形铝扣板
6
控制室
APC公司监制贴面钢底板
铝塑复合板饰面
轻钢龙骨石膏板
不锈钢包框玻璃隔断
铝塑复合板饰面
铝塑复合板饰面
浦飞尔微孔条形铝扣板
7
大户室
APC公司监制贴面钢底板
铝塑复合板饰面
轻钢龙骨石膏板
不锈钢包框玻璃隔断
铝塑复合板饰面
铝塑复合板饰面
浦飞尔微孔条形铝扣板
8
值班室
APC公司监制贴面钢底板
铝塑复合板饰面
轻钢龙骨石膏板
铝塑复合板饰面
防火门，铝塑复合板饰面
浦飞尔微孔条形铝扣板
9
新风机室
瓷砖
大理石
轻钢龙骨石膏板
吸音材料处理
防火门
吸音材料处理
10
空调机房
瓷砖
大理石
轻钢龙骨石膏板
吸音材料处理
防火门
吸音材料处理
11
光缆室
北京万达PVC贴面钢地板
铝塑复合板饰面
轻钢龙骨石膏板
铝塑复合板饰面
防火门
浦飞尔微孔条形铝扣板
12
钢瓶室
瓷砖
大理石
砖混墙
乳胶漆饰面
防火门
原顶棚
13
主机室
（1）
APC公司监制贴面钢底板
铝塑复合板饰面
砖混墙Z在
铝塑复合板饰面
防火门
浦飞尔微孔条形铝扣板
14
主机室
（2）
APC公司监制贴面钢底板
铝塑复合板饰面
砖混墙
铝塑复合板饰面
防火门
浦飞尔微孔条形铝扣板
4．电力及地线子系统
4.1系统说明
该工程是计算机网络机房工程，供配电是整个工程的重要之重。
因此一定要保证万无一失，供电可靠，质量稳定。
4.2供电
由于本系统用电负荷较大，供电质量要求高，因此设计两路10KV进线经变压器变压到低压柜供电，变压器选用两台800KVA同时工作，实现负载平衡，高压用10KV/0.23/0.4KV,Dyn11。
为保证供电的可靠性，设置4台180KVAUPS作为备用，另设置1250KW发电机组一套作为紧急电源。
4.3电气设计依据
（1）民用建筑电气设计规范
（2）电子计算机房设计规范
（3）公共配电设计规范
（4）计算机场地技术条件
（5）计算机场地安全要求
4.4设计范围
（1）高低压配电
（2）空调动力
（3）UPS不间断电源
（4）底线
（5）弱线
4.5配电系统
4.5.1变配电系统
苯工程负荷等级按一级负荷考虑
4.5.1.1供电电源
由于本系统用电负荷较大，总用电荷约为970KW,供电可靠性要求较高，因此由地区供电部门提供两路10KV高压电缆进线，引入本工程高压配电室。
4.5.1.2高压配电
考虑到本工程使用面积的限制以及整体规划要求，高低压配电室和二为一，但高低压之间必须有严格区分，高低压柜操作方便，互不影响。
高压柜选用ABB的环网柜，柜前操作，柜前维护，上进上出线，具有五防装置。
高压主结线采用双回路单母线分段运行，相互备用，当其中一路电源发生故障时，高压母联开关闭合，由另一回路电源供给全部负荷。
同时根据国家计委和电力部批准的规定，本工程实行峰谷分时电价，高压计量方式，在高压进线处设置专用计量柜。
因此高压柜共7台，其中2台进线柜，2台计量柜，2台出线柜，1台母联柜。
4.5.1.3变配电
高压电源经变压器变压后至低压柜，考虑到目前用电负荷的需求，以及今后发展增容，采用两台800KVA干式变压器同时工作，SC8,10KV/0.23/0.4KV,Dyn11型。
同时为保证安全，变压器带防护外罩。
低压柜配电采用TN-C-S系统供电。
低压配电屏采用M35系列，此配电屏系列为模块化组合型，柜前操作，柜前维护。
便于开关更换以及增容。
为了保证供电的可靠性，低压主结线采用双回路单母线分段运行，相互备用，当其中一路电源发生故障时，，由另一回路电源供给全部负荷，互投开关具有手动及自动功能，配电屏内开关选用施耐德电气元件。
为了保证供电的可靠性，高质量，同时考虑节省投资，节省电力，本工程采用低压集中补偿，在低压侧设2台自动调节式静电电容补偿柜，内装干式并联电容器，补偿后功率因数不小于0.9。
因此根据用电负荷及设置需要，共设置9台低压配电屏，其中2台进线柜，4台柜，1台互投柜，2台电容补偿柜。
4.5.1.4备用电源
为了保证供电可靠性，给计算机提供全面保护，因此设置4台180KVAUPS作为计算机为计算机中心不同间断电源，由于负荷较大，UPS采用分散供电，供电时间不小于30分钟。
另外为了保证后备时间较长，选用一套800KW发电机组与UPS构成紧急电源系统，当时电故障时，UPS先转入电池运行，同时发电机启动并转入稳定工作状态。
一旦发电机转入稳定工作状态，UPS将返回正常运行状态。
4.5.2动力配电系统
配电系统分为机房计算机设备动力配电，与机房辅助设备动力配电系统。
辅助配电包括空调系统，计算机房照明，新风系统，及市电辅助插座等；计算机动力设备系统包括主机服务器，网络设备，通讯齐备等。
4.5.2.1配电方式
整个配电采用放射式与树干式相结合，集中配电与分散配电相结合的方式。
机房辅助设备动力配电系统电源直接取用低压配电系统及发电机系统；由于机房计算机设备动力配电部分对电源的质量与可靠性要求较高，因此采用市电加备用发电机这种运行方式，同时采用UPS不间断电源，最大限度地满足计算机设备对供电电源质量的要求。
4.5.2.2设备选择
为保证供配电的可靠性，配电元件选择如下：
1）高压柜内元件及变压器选用ABB电气设备。
2）低压柜，箱内装置使用法国梅兰日兰/施耐德的电气设备。
3）在插座配电回路中选用漏电保护型开关。
4.5.2.3导线选择和线路敷设
本工程电力电缆采用VV-1000铜芯电缆，高压系统采用YJU-10KV高压电缆，控制电缆用KVV-500型，计算机插座线路采用BVP-500防静电型，照明线路及一般插座回路采用BV-500阻燃型塑铜线，干线或支线较集中的区段经电缆桥架敷设，其余穿镀锌钢管，埋墙，地板下，吊顶内敷设。
4.6照明
照明系统包括工作照明和事故照明两部分。
工作照明的首要任务就是在缺乏自然光的工作区域内，创造一个适宜于进行视觉的环境。
电气照明设计和要求，除了满足照度等诸多因素外，还必须满足功能要求。
事故照明电源由UPS电源供给，当市电中断时，事故照明继续工作，以疏散人员。
4.6.1.1照度要求：
主机房照度不小于400Lx,
辅助区照度不小于300Lx。
事故照明不小规定照度的10%。
4.6.1.2灯具选择
机房选用亚光不锈钢双管格栅荧光灯，并带电容补偿。
4.7接地
在电子计算机系统中，为了确保电子计算机稳定可靠的工作，防止寄行电容耦合的干扰，保护设备及人身的安全，要求有一个良好的接地系统，因此本设计专门在室外设计一套接地系统，为保证安全可靠，防雷接地与各种工作接地在机房内分开布线，相互屏蔽，最后均接入同一接地系统。
1）根据安全要求，按一级防雷接地进行设计。
2）为了防止雷电流侵入，进入建筑物的各种线路，管线均埋地引入，电缆金属外皮及钢管与接地装置连接，在高压线处设置避雷装置。
3）安全保护接地
本工程为三相五线制低压配电系统，设专用接地保护线，PE线与N线严禁混用，
所有插座回路均采用漏电开关保护。
4）接地系统指标
交流工作接地：
阻值小于等于4欧。
安全工作接地：
阻值小于等于4欧。
直流工作接地：
阻值小于等于4欧。
防雷接地：
阻值小于等于1欧。
5）为防止静电，在机房地板内均设置防静电泄漏装置。
6）接地装置要求
应在室外选用一块自然地，地下无高压管线，煤气管道，通讯管道等地下设施，并距其它接地装置不小10米。
4.8防雷
4.8.1防雷分析
目前各种建筑大楼大多数仍采用避雷针保护建筑物的安全，多年的使用证明避雷针用来防止直击雷害，不但是行之有效的方法，而且是非常经济的措施。
但是，随着现代电子技术的不断发展，精密电子的设备被广泛应用在各行业的计算机，通信网络的运行系统中。
这些高精度的微电子计算机设备内置大量的CMOS半导体集成模块，导致过压，过流保护能力极其脆弱。
无法保证在特定的空间遭受雷击时仍能安全运行。
本方案制定的目的是考虑大楼实际环境因素和用户实际需要而作出一套比较完整而易于操作的防雷设计及安装技术的防雷方案，从而达到整个数据中心机房设备系统安全地运行。
其中包含：
◆建筑物和计算机房的安全要求
◆避雷装置的技术要求
◆防雷措施的重要性
◆等电位连接的必要性
4.8.2设计总则
依据国际电工委员会IEC标准，法国NFC标准，德国VDE标准和中国GB标准与部委颁布的设计规范的要求，该建筑物和大楼内之计算机房等设备都必须有完整完善之防护措施，保证该系统能正常运作。
这包括电源供电系统，不间断供电系统，空调设备，电脑网络，微波通信设备等装置应有防护装置保护。
（1）GB50057-97（建筑物防雷设计规范）
为使建筑物防雷设计因地制宜的采用防雷措施，防止或减少雷击建筑物所发生的人身伤亡和文物，财产损失，做到安全可靠，技术先进，经济合理。
本规范不适用于天线塔，共用天线电视接收系统，化工厂户外装置的防雷设计。
（2）GB50174-93（计算机房防雷设计规范）
本规范适用于陆地上新建，该建和扩建的主机房建筑面积大于或等于140MM的电子计算机机房的设计。
而本规范不适用于工业控制用计算机房和微型计算机机房。
为了使电子计算机机房确保电脑网络系统稳定可靠运行和保障机房安全使用，应符合现行有关标准规范的规定。
（3）GB2887-89（计算站场地技术文件）
本标准规定了计算场地技术要求与测试方法，并适用于各类地面计算站依据计算站的性质，任务，工作量的大小，计算机类型的不同，计算机对供电，空调等的要求。
至于测试方式从环境因素的不同采用合适测试仪表，这包括磁场干扰环境场强的测试和接地电阻测试。
（4）GB9361-88（计算站场地安全要求）
本标准规定了计算站场地的安全要求，并适用于各类地面计算站，不建站的地面计算机机房，按本标准对计算机机房的有关要求执行；改建的或非地面计算机机房可参照本标准执行。
至于计算机机房的安全分类A,B,C三个基本类别，因应实际设备和环境需求选择在安全机房下操作。
（5）JGJ/T16-92（民用建筑电气执行规范）
为在民用建筑电气设计中更好地贯彻执行国家的技术政策，作到安全可靠，技术先进，经济合理，维护方便。
本规范使用城镇新建，改建和扩建的单体及群体民用建筑的电气设计，并
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