中信银行机房设计施工方.docx

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中信银行机房设计施工方

中信银行机房设计施工方案

机房工程设计概述

    数据中心基础设施建设，很重要一个环节就是计算机机房建设。

计算机机房工程不仅集建筑、电气、安装、网络等多个专业技术于一体，更需要丰富工程实施和管理经验。

计算机房设计与施工优劣直接关系到机房内计算机系统是否能稳定可靠地运行，是否能保证各类信息通讯畅通无阻。

     由于计算机机房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、防雷和接地等要求。

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

     机房方案项目通常包括内部装修工程、供配电工程、机房监控系统、KVM系统、空调工程、防雷接地工程、消防系统工程等七大部分。

需要根据国家标准及行业标准设计和施工。

 机房立体示意图

机房工程设计原则

    数据机房是整个大楼基础设施，数据机房设计必须满足当前各项需求应用，又面向未来快速增长发展需求，因此必须是高质量、高安全可靠灵活、开放。

我们在进行设计时，遵循以下设计原则：

   实用性和先进性：

采用先进成熟技术和设备，满足当前需求，兼顾未来业务需求，尽可能采用最先进技术、设备和材料，以适应高速数据传输需要，使整个系统在一段时期内保持技术先进性，并具有良好发展潜力，以适应未来信息产业业务发展和技术升级需要。

   安全可靠性：

为保证各项业务应用，网络必须具有高可靠性，决不能出现单点故障。

要对数据中心机房布局、结构设计、设备选型、日常维护等各个方面进行高可靠性设计和建设。

在关键设备采用硬件备份、冗余等可靠性技术基础上，采用相关软件技术提供较强管理机制、控制手段和事故监控与安全保密等技术措施提高电脑机房安全可靠性。

   灵活性与可扩展性：

数据机房必须具有良好灵活性与可扩展性，能够根据今后业务不断深入发展需要，扩大设备容量和提高用户数量和质量功能。

具备支持多种网络传输、多种物理接口能力，提供技术升级、设备更新灵活性。

   标准化：

在数据中心机房系统结构设计，基于国际标准和国家颁布有关标准，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，坚持统一规范原则，从而为未来业务发展，设备增容奠定基础。

   经济性/投资保护：

应以较高性能价格比构建数据机房，使资金产出投入比达到最大值。

能以较低成本、较少人员投入来维持系统运转，提供高效能与高效益。

尽可能保留并延长已有系统投资，充分利用以往在资金与技术方面投入。

   可管理性：

由于数据机房，具有一定复杂性，随着业务不断发展，管理任务必定会日益繁重。

所以在机房设计中，必须建立一套全面、完善机房管理和监控系统。

所选用设备应具有智能化，可管理功能，同时采用先进管理监控系统设备及软件，实现先进集中管理监控，实时监控、监测整个电脑机房运行状况，实时灯光、语音报警，实时事件记录，这样可以迅速确定故障，提高运行性能、可靠性，简化机房管理人员维护工作，从而为其中心机房安全、可靠运行提供最有力保障。

机房装修工程

1.机房装修工程设计思路

    机房是各类信息数据处理中心。

由于系统内各类信息数据重要性、敏感性、及时性，机房内放置计算机设备、通讯设备、网络设备及辅助系统设备不仅因为是高科技产品而需要一个非常严格操作环境，更重要是只有计算机系统可靠地运行，才能保证通讯网络枢纽畅通无阻地传递信息。

而计算机系统可靠运行要依靠计算机房严格环境条件（机房温度、湿度、洁净度及其控制精度）和工作条件（防静电性、屏蔽性、防火性等）。

   在室内装潢部分设计遵循原则是：

要体现出作为重要信息会聚地室内装潢特点；在充分考虑计算机系统、通讯、空调、UPS等设备安全性、可靠性、先进性前提下，达到高雅、大方、简朴风格；机房室内装潢基本格调要简明、淡雅、柔和；选用装潢材料方面，要以自然材质为主，并充分考虑环保因素。

机房系统集成示意图

2机房装修原则

    计算机机房室内装饰选用气密性好、不起尘、易清洁，并在温、湿度变化作用下变形小材料，并符合下列要求：

1. 计算机机房墙体要采用防火隔断墙，周围均要进行防潮、保温处理。

计算机机房应采取防尘措施。

机房设单独出入口，并在入口处设换鞋间（柜）。

2. 计算机机房内铺设电缆、设备较多，必须注意机房消防安全，控制建筑物耐火等级。

3. 尘埃二次飞扬，对计算机机房内空气洁净度影响较大，因此装饰材料应选用不易积灰、不易起尘、易于清洁、防火保温饰面材料，同时注意该材料不应产生眩光。

4. 计算机机房地面最好采用质地硬、不易起尘、防静电材料。

如选用水泥地面，其表面必须光滑，水平度好，并涂防静电漆。

5. 计算机机房内铺设防静电地板，地板平整度必须保证每米不大于2毫米。

6. 防静电地板下面空间要铺设电缆，其高度一般为200mm。

为了避免电缆移动时地面起尘或划破电缆，地面和四壁应平整而耐磨。

7. 防静电地板板厚公差±0.2mm以内。

8. 机房内部一般采用玻璃隔断，应注意：

1） 耐压要求。

一般机房为正压，当有火警时灭火气体会增加机房压力，故玻璃耐压强度不应小于1200Pa，既承载700千克／平方米。

    2）平整度要求。

要求平滑、整洁。

    3）满足保温、隔声要求。

    4）满足强度、安全要求。

9. 机房天花选用铝合金微孔扣板天花，不会产生灰尘，耐用可靠且十分美观，顶棚上面应留有300～500mm高度空间。

其内表面要光滑，平整度好，刷防静电漆并敷设保温材料，另铝天花具有屏蔽、易清洗、自重轻、不燃烧、耐腐蚀、施工方便等优点，兼有防尘吸音功能。

10. 天花上部装修:

 对天棚按抹灰工程质量验收标准和施工规范对天棚进行高级抹灰处理。

抹灰要平整、光滑、无凸凹、无起伏、不能有大空鼓或裂缝，整体要水平。

若预埋挂件，对吊挂件周围要认真处理，使其不因吊顶挂件轻微活动而破坏周围结构。

同时建议在机房吊顶安装前在机房天棚顶面用角钢类材料固定一层金属网，以防以后大面积抹灰层脱落损害吊顶。

为了防止天棚抹灰灰面脱落灰尘或微细砂粒，表面必须刷两道清漆或乳胶。

要求涂刷均匀，不能太厚太薄或漏刷。

11. 门窗、框、扇表面不能有污垢、碰伤、扭曲现象。

安装位置要规矩、牢靠、不得翘曲、松动。

门窗洞口尺寸要准确，所用五金件要配套，门窗开关灵活。

门窗与墙接缝处采取密封措施，密封条应平整、粗细均匀，涂抹密封胶应平滑、无凸凹。

12. 机房内所有管道都应进行防锈处理，所有线缆都用钢制桥架、钢管或金属软管保护

机房供配电工程

    机房配电系统是一个综合性系统，是数据机房计算机通信系统、网络通信设备、机房空调动力设备、照明及应急照明设备动力来源。

机房供配电设计要求

1、 数据机房供电采用三相五线制一类供电系统，既由大楼配电房将经过切换市电、柴油发电机电源引入数据机房，再由相关配电柜将电能分配给UPS、计算机系统、网络通信设备、空调、照明和其他辅助用电设备。

2、 机房供电应有单独供电回路，采用三相五线制。

3、 机房设备供电和空调供电应分为两个独立回路，其中设备供电应按设备总用电量1.5倍进行预留，而空调用电按空调设备要求供配即可。

4、 机房和相应区域内插座应分三种，它们分别是：

1）不间断电源（UPS）供电计算机主机和重要通信设备专用插座，2）不间断电源（UPS）供电设备用三孔标准插座，3）市电直接供电设备用五孔标准插座。

5、 机房和相应区域内设备电源电压变化应在5%之内，频率变化应在50H±0.5Hz之内。

6、 机房和相应区域内照明应分工作照明和事故照明两类，工作照明接入配电柜，事故照明接入UPS。

7、 机房和相应区域内照明装置宜采用无眩光灯盘，照明亮度应大于300LUX，事故照明亮度应大于60LUX。

8、 相应区域内配电系统应考虑到与应急照明系统自动切换和消防系统联动。

9、 UPS输出配电回路按机房内设备要求进行设置，主要计算机设备由专用回路（开关）供电，网络主交换机、路由器、网络机架由专用回路供电。

10、 普通计算机设备供电回路带三至四个插座，插座固定于地板下；并予留若干个配电回路待以后设备扩展时使用。

机房配电柜示意图

国家标准《计算机场地技术条件》GB2887-89中对机房供配电要求如下：

　　频率：

50Hz

　　电压：

380/220V

　　相数：

三相五线制/三相四线制/单相三线制

计算机机房供电允许变动范围

 　　机房内所有计算机设备和其他用电设备电源线均采用优质专用铜芯电缆，镀锌钢管屏蔽方式，防止外界电磁干扰，保证计算机设备供电电源电能质量。

机房环境监控系统

    在信息化时代，构成网络核心许多关键设备对运行环境有着十分严格要求，因而必须按国家相关标准和具体需要建立包含供配电、UPS、空调、消防、保安、漏水检测等环境保障设备机房系统。

因此，机房系统可靠与否直接关系网络能否正常、持久、稳定运行。

为此，作为机房系统保障设备与环境监控系统（简称监控系统）得到了日益增多应用。

推荐设备选型

    德国RITTAL公司是全球环境监控领域著名厂商，荣誉产品有RITTAL1104/1104M/1108/2000/IMS-4000等，以其绝对性价比优势、良好质量赢得了全球17万家用户支持，广泛用于通讯机房、计算机房、空调系统、电力系统等无人值守预警、监控。

   它采集环境与网络参数，进行处理，及时发现问题，并以声光、电话、E-mail、Web、SNMP等方式通知指定管理人员，还可以随时随地远程接入、控制等，是真正意义上远程环境与网络监控报警系统。

   例如：

RITTAL1104M连接各类传感器，以监测重要参数，例如：

温度、湿度、漏水、烟雾、电源、空调、UPS等，一旦发现异常，它将拨打管理员电话，以录音方式通知，例如播报“现在温度是28度，偏高，电源接通...”它就相当于一个人，一直监视。

有了它，你就安枕无忧。

    如采用RITTAL1104M作为中心控制器，RITTAL1104M在实现功能：

    1）检测温度    2）检测湿度    3）检测漏水与断线（法国TTK品牌）

    4）检测烟雾    5）检测电源中断（内置，免费）>可以从UPS输入并一条线

    6）检测它后备电源状态（内置，免费）    

7）检测机房噪音（内置，免费）

   以下是设备安装示意图：

机房KVM系统

1. 机房KVM系统概述

    KVM意思是“键盘、显示器及鼠标”。

这三项加起来称为一组KVM操作台。

   KVM切换器主要目是让统一组KVM操作台可以连接到许多台设备。

这可以让使用者从操作台访问及控制许多台计算机或服务器。

大多数企业都需要服务器来执行幕后工作，协助企业顺畅运作。

最常见服务器类型包括邮件服务器、数据库/档案服务器、网页服务器以及应用服务器（SAP、ADP）。

   由于企业服务器具有关键任务角色，因此通常会放在称为数据中心或服务器机房安全环境里。

   服务器机房可能是小型柜子或房间，也可能是很大空间，其中含有几百台或甚至几千台服务器。

这些通常称为数据中心。

数据中心设计是要保护里面服务器，并且提供非常可靠电源与发电机；有高度实体保全，还要有高阶冷热通风与空调（HVAC）系统。

   KVM切换器主要目是要让一组KVM操作台可以连接到许多个设备，让使用者能够选择性地从自己KVM操作台控制一个或另一个设备。

2. 机房KVM切换器优点

 KVM切换器可以让一名或多名使用者访问及控制许多台服务器，因此各种大小规模企业可以实现下列优势：

1） 降低成本-使用KVM切换器，再也不需要为每一台服务器连接键盘、显示器及鼠标，因此只需要一组或少数几组键盘、显示器及鼠标，就可以控制与管理许多台服务器。

这不只会降低硬件成本，还可以空出更多宝贵空间，此外还能降低对于电力与空调系统需求。

2） 提升企业连续性-KVM切换器允许以“独立于网络外”方式访问公司服务器及其它IT设备。

切换器本身并不需要依赖企业骨干或网络。

因此，即使企业网络本身故障，IT人员仍然能够访问、控制及管理公司服务器。

甚至可以利用KVM切换器从远程位置做到完整系统重新开机。

3） 不受限于硬件平台与操作系统-KVM切换器可以在不同服务器环境运作。

并没有限制要特定制造厂商硬件或操作系统才可以运作。

切换器运作企业IT环境可以使用许多不同制造厂商服务器，像是RITTAL、HP、IBM及Sun，可执行各种不同操作系统，例如Solaris、Unix或Windows。

机房空调系统

1. 计算机机房要求环境

  根据GB50174-93《电子计算机房设计规范》和GB2887-89《计算站场地技术要求》中规定机房温湿度要求。

本工程机房内空调系统按B级标准设计机房热负荷主要来自两个方面：

   机房内计算机设备、照明灯具、辅助设施及工作人员所产生热；

   由机房外部进入热，如：

从墙壁、屋顶、隔断和地面传入机房热；透过玻璃窗射入太阳辐射热；从窗户及门缝隙渗入风而侵入热。

   为了确定该机房内主要设备所需环境温度条件下，机房专用空调设备容量，我们根据计算机房系统内设备运行特点和本市夏季气候情况，采用类比计算法来确定机房空调容量。

   据国外资料介绍，在机房净空高度为2.5～3.1m时，其计算机房热负荷按300～500Kcal/h.m2来取值。

而在我国，由于目前各类电脑机房装机密度较低，计算机设备利用率一般在50～80%，同时，按照用户要求，按照200～250Kcal/h.m2进行设计。

2.计算机机房要求环境

根据GB50174-93《电子计算机房设计规范》和GB2887-89《计算站场地要求》中规定机房温湿度要求：

    计算机开机时机房室内温湿度

项目

级别

A级

B级

C级

夏季

冬季

全年

全年

温度

20~24℃

18~22℃

15~30℃

18~28℃

湿度

45%～65%

40%～70%

温度变化率

<5℃/h，不结露

<10℃/h，不结露

适     用

基本工作间（根据设备要求采用A级或B级）

房     间

辅助房间根据工艺要求确定

备     注

计算机停机时机房内温湿度

项目

级    别

A级

B、C级

温     度

5～35℃

5～35℃

湿     度

40%～70%

20%～80%

温度变化率

<5℃/时，不得结露

<10℃/时，不得结露

3.机房新风系统

机房新风

  为保证房间空气新鲜，房间中应含有15—20%新鲜空气，工作人员才不会感到胸闷、头晕。

也即是：

  机房新风需求量：

   L1=房间体积（V）×换气次数（N）/HX20%   

     （一般取N=5）    

  示例：

假设某机房面积为：

60M2

  以上式为依据，，对机房新风需求量作出如下估算：

  机房体积V1=房间面积×高度=60M2×3M=180M3

  机房新风需求量L1=180M3×5次/H×20%=180M3/H     

机房排风

  为了机房内新风循环，必须维持机房气压恒定。

通常做法是在空调末端安装排风机排风管道。

根据经验，排风量取新风量50%-60%，即可满足机房气压恒定。

机房自动灭火系统

 当火灾发生时，感烟探测器报警后，火灾控制器发出火警预警声、光报警信号。

但此时不启动灭火程序。

当同一防护区感温探测器与感烟探测器同时报警时，控制器发出声光报警信号。

在手动或自动启动灭火程序喷气前，总控制台发出指令，通知人员撤离，并发出联动控制信号，切断机房配电柜供电电源，即切断非消防电源供电用电设备。

如：

空调机、新风机、照明、计算机等设备供电电源。

上述设备供电与消防系统联动过程，是采用电源配电柜主断路器分励脱扣作远距离分端。

配电柜主开关均装有分励脱扣器和辅助接点，另外紧急跳闸按钮在必要时可手动切断进线电源。

FM-200气体灭火药剂是一种洁净气体灭火剂

   FM-200气体灭火药剂，化学名称是七氟丙烷，化学分子式为CF3CHFCF3，是符合美国消防协会（NFPA）制定NFPA-200规范要求洁净气体灭火药剂,安特点是＂不导电、挥发性或气态灭火剂，在使用过程中不留残余物＂。

同时，FM-200洁净气体灭火剂对环境无害，在自然中存留期短，灭火效率高并无毒适用于有工作人员常驻保护区。

FM-200气体灭火药剂灭火原理

   当FM-200灭火气体应用于全淹没式系统环境时，它能够结合物理和化学反应过程迅速，有效地消除热能，阻止火灾发生，FM200物理特性表现在其分子汽化阶段能迅速冷却火焰温度；并且在化学反应过程中释放游离基，能最终阻止燃烧连锁反应。

FM-200洁净气体自动灭火系统性能特点

（1）.灭火速度快、效率高、主动性强

    FM-200洁净气体自动灭火系统通常在10秒内能完全扑灭火灾，FM-200洁净气体灭火药剂相对被保护区设计灭火浓度低，仅为7％，FM-200洁净灭火药剂可液态形式存储并能迅速净化为洁净灭火气体，灭火主动性强。

（2）.洁净

    FM-200洁净气体自动灭火系统十分适合保护电器、磁介质、文件档案或价值高珍品及设备，并对被保护物品无损害，灭火后不留任何残留物，完全不中断保护区内日常工作。

 （3）.安全

   FM-200洁净灭火气体是国际公认对人体无害灭火药剂，无毒并且不会引起呼吸系统问题。

FM-200洁净气体自动灭火系统释放压力小、无毒，很适用于工作人员常驻保护区。

 （4）.环保

   FM-200洁净灭火气体不是国际环保组织列入停止使用计划气体，不会损害大气臭氧层，在大气中存留期仅为31~42年。

 （5）.经济

   FM-200洁净气体自动灭火系统因为符合目前环保法规，所以在日后不用更换而重复投资。

在设计中还可以采用集中储存系统组合分配法设计，更经济有效地进行火灾防护。

FM-200洁净气体自动灭火系统体积小，气瓶数量少，因此可以节省气瓶间面积或根本不需要气瓶间。

 （6）.成熟

   FM-200洁净气体是采用美国杜邦化工公司技术合成制造，在全世界已有上万例成功应用，已经过逾十年实践考验。

国际上有配套设计和工程规范。

FM-200洁净气体自动灭火系统组成原理

    FM-200洁净气体自动灭火系统是由气体管网系统和自动控制系统两部分组成，两个系统相互独立又协同操作以完成灭火功能。

（1）.气体管网系统由气瓶、释放阀、管道和喷头组成，用于储存、输送灭火药剂，起到提供灭火药剂源作用。

（2）.自动控制系统由自动灭火控制盘、探测器、手动装置、自动启动装置和疏散报警装置组成，用于自动探测，报警、手动或自动释放控制气体管网系统，起到自动灭火功能。

 机房防雷接地工程

1防雷措施

计算机信息及通信系统加装有效、可靠防雷器，是国际上通用最有效防护措施。

   防雷分为防直击雷和感应雷两个方面。

对直击雷防护由建筑物所装避雷针完成计算机机房防雷工作主要是防感应雷所引起浪涌和由于其他原因所引起过电压。

具体图示详见示意。

   机房进行全面防雷保护，除了机房所在建筑要有良好避雷装置外，还必须在机房内安装电源防雷器和信号防雷器，对电源系统、信号系统进行可靠、有效防护。

2.机房电源系统防雷及方案

中华人民共和国国家标准《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）要求：

为防止由电源线侵入感应雷破坏机房信息系统，应在电源线路引入配电箱处装设过电压保护器。

   主级防雷：

在机房配电箱电源进线处安装高容量防雷器，当感应雷袭来时，主级防雷器可迅速被击穿，将雷击高压浪涌就近泄入大地，从而保护机房设备。

   次级防雷：

为了防止雷电残压侵入设备，在设备电源线进线处安装小容量防雷器或防雷插座，可进一步减小感应雷电影响，保护电子设备免受损坏。

   根据机房大小及设备被保护重要程度，我们为客户推荐主级防雷或主次级两级防雷。

3.机房接地系统

    接地系统是涉及多方面综合性信息处理工程，是计算机机房建设中一项重要内容，不仅影响到计算机设备本身正常运行，而且还直接关系到计算机设备和工作人员安全。

接地系统是否良好是衡量一个机房建设质量关键性问题之一。

接地系统构成及其要求：

  《电子计算机机房设计规范》（GB50174—93）规定：

电子计算机机房接地装置设置应满足人身安全及电子计算机正常运行和系统设备安全要求，计算机机房应采用下列四种接地方式:

   交流工作接地，接地电阻应不大于4Ω；

   安全保护接地，接地电阻应不大于4Ω；

   直流工作接地，接地电阻应按计算机系统具体要求确定；

   防雷接地，应按现行国家标准《建筑防雷设计规范》执行。

目前常见接地方案

 方案一:

交流与安全工作接地公共地、防雷接地、直流接地分开方式。

（图A）

 该接地方式，在发生雷电反击时，由于防雷接地与其他两种接地间有一定距离（通常要求大于40米），可避免雷电反击损坏设备；同时由于直流接地与其他接地方式分开，来自其他接地线干扰也可消除。

但重新打接地地桩，费用比较高，而且受周围环境限制，估计另外找地桩有一定困难。

 方案二综合接地方式。

（图B）

 交流接地和安全工作接地合二为一，与直流接地，防雷接地分别用三根接地引线引至大楼地面，如图B所示E2，E3，E4。

再将它们与避雷地桩E1接成综合接地网。

这样他们就有同样电位，在发生雷击时，不会发生雷电反击而损坏设备。

同时，要求接地电阻小于1Ω，可保证接地线间不产生电位差、不相互干扰。

这是目前工程上最常见做法。

为了保证接地电阻小于1Ω，我们将采用优质接地体和引下线，根据实际情况综合运用深埋、添加降阻剂、增大接地线横截面面积、增加接地体数量等方法来降低接地电阻，以达到国家标准要求。

门禁系统

　　感应卡出入管理控制系统（简称门禁系统），具有对门户出入控制、实时监控、保安防盗报警等多种功能，它主要方便内部员工出入，杜绝外来人员随意进出，既方便了内部管理，又增强了内部保安,从而为用户提供一个高效和具经济效益工作环境。

它在功能上实现了通讯自动化（CA）、办公自动化（OA）和管理自动化（BA）,以综合布线系统为基础,以计算机网络为桥梁,全面实现对通讯系统、办公自动化系统综合管理。

自此，整个机房系统及集成各个子系统工程宣告结束。