机房扩容改造升级方案.docx
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机房扩容改造升级方案
机房扩容改造升级方案
六、技术及施工方案
1项目需求分析及建议
1.1项目概述
1.1.1智能化机房构造
1.2各系统需求分析及建议
1.2.1机房装修系统
1.2.2电气系统
1.2.2.1一级供电负荷
1.2.2.2计算机电子设备对电源的要求
1.2.3机房空气调节系统
1.2.3.1空调系统
1.2.3.2新风系统
1.2.3.3排风系统
1.2.4弱电安防系统
1.2.5综合布线系统
1.2.6消防系统
1.3项目组成人员
1.3.1工程项目人员组成
1.3.2各人员的职能与分工
2机房整体工艺设计
2.1防尘设计
2.2抗干扰设计
2.3防水设计
2.4防火设计
2.5保温、隔热、隔音
3机房装修系统
3.1吊顶
3.2地面
3.3墙面
4机房电气系统
4.1电气系统
4.1.1工程范围及任务
4.1.2机房UPS配电
4.1.3机房内辅助插座的设计
4.1.4配电柜设置
4.1.4.1配电柜布置
4.1.4.2配电柜元器件介绍
4.1.5电缆敷设，配管配线
4.1.5.1金属线槽、电源插座安装
4.1.5.2强弱电桥架的布置
4.1.5.3电缆的选择
4.1.5.3JDG钢管的选择
4.2照明
4.2.1照明设计
4.2.2应急照明
4.3机房接地
4.3.1接地型式种类
4.3.2放电磁干扰设计
5机房空气调节系统
5.1机房冷负荷计算及空调选型
5.1.1机房现状
5.1.2机房空调系统设计参数
5.1.3空调负荷的确定
5.2空调室内外机位置安装
5.3精密空调机组主要特点
5.3.1精确的控制
5.3.2机柜框架结构
5.4新风系统
5.4.1概述
5.4.2新风设计
5.5排气系统设计
6机房安防系统
6.1门禁及报警系统
6.1.1系统概述
6.1.2系统设计
6.1.2.1设计内容
6.1.2.2系统功能
6.2监控系统
6.2.1系统概述
6.2.2硬盘录像机
7消防系统
7.1火灾报警系统设计方案
7.1.1防护区参数
7.1.2设计条件
7.1.3设计计算
7.2气体灭火设计方案
7.2.1灭火及控制方式
7.2.2保护要求
7.2.3主要产品
7.2.3.1光电感烟火灾探测器
7.2.3.2感温火灾探测器
7.2.3.3气体释放门灯
7.2.3.4紧急启停按钮
7.2.3.5火灾声光报警器
8设计依据
1项目需求分析及组成
1.1项目概述
本项目为XXX公司机房扩容改造升级项目工程，本次工程设计施工包括原有旧机房约32平方米，扩建新机房总面积约为68平方米。
本工程范围包括:
机房装修系统（包括吊顶、地板、墙而、隔墙及门窗等）、电气系统（包括动力、US供配电、照明供配电系统、防雷接地系统和防静电系统）、机房空气调节系统（包括空调、新风、排风系统）、消防系统、机房环境监控系统（监控供配电、UPS.精密空调、消防、漏水、门禁、监控等项目）、网络综合布线系统、安防系统（包括闭路监控系统、防盗报警系统、门禁系统）。
1.1.1智能化机房构造
根据我们公司多年来的设计和施工经验将计算机技术、控制技术、通信技术及图形显示技术综合应用在本层机房工程中，使机房智能化，这是我们的设计目标。
我们设计的智能机房能满足:
1）保证计算机设备运行的可靠
2）保证机房运行的安全
3）延长计算机设备的使用寿命
4）保证机房设备扩展和管理的方便
5）确保投资的经济性、合理性
6）满足用户的特殊要求
7）保证场地下作人员的身心健康
1.2各系统需求分析及建议
1.2.1机房装修系统
装修工程是机房系统的门面工程，对机房整体效果起着至关重要的作用。
机房装修效果分为机房布局效果设计、施工工艺以及上辅材料选择三个方面进行控制.本方案在机房布局设计上以实用性为出发点，采用先进、开放的体系结构，充分休现现代化机房建设先进的设计理念，达到整个机房空问布局合理、装修材质和谐、现代风格与实用性并重，在施工工艺设计上规范标准，力求施工精良细致，既注重整体效果又注重细节处理，在主辅材的选型用料上，注重材料的质量等级和环保标准，注重品牌和产品信誉，严格选型、进货、检验等各种质量控制环节。
我们确信，先进的机房设计理念、丰富的施工经验、精湛的施工工艺、高质量的选材能够满足用户高标准的要求。
1.2.2电气系统
1.2.2.1一级供电负荷
机房供电负荷为一级负荷.计算机设备供电采用“市电+UPS电源”系统.
1.2.2.2计算机电子设备对电源的要求
电子计算机系统按照规范采用频率50Hz、电压220/380V供电系统.电子计算机供电电源质量根据电子计算机的性能、用途和运行方式（是否联网）等情况，可划分为A,B,C三级。
本机房应满足A级机房的要求.
供电电源质量分级
项目
A
B
C
稳态电压偏移范用（%）
±2
±5
±7
稳态频率偏移范围（Hz）
±0.2
±0.5
±1
电压波形畸变率（%）
3-5
5-8
8-10
允许断电持续时间（ms）
0-4
4-200
200-1500
1.2.3机房空气调节系统
1.2.3.1空调系统
根据我们对招标书的理解，主机房设计为风冷式下送风精密空调.机房计算机设备机柜的安装采用面对面、背靠背方式，机柜正面为冷通道，背面为热通道，有利于空调冷空气从机柜正面进入机柜，经过给机柜内冷却后，由机柜背面流出机柜，最终至空调机组回风口。
1.2.3.2新风系统
为保证机房正压以及保证工作人员的身心健康，我们设计在主机房设置新风系统。
此次新风机组选择全新风的高效热处理机组。
新风经过处理后引入室内的温度才会与室内回风温度相仿，不至于较大影响室内温度，造成局部的冷热不均。
1.2.3.3排风系统
在气体灭火区域需设置排气设备，将消防灭火后室内的气休排出室外.因此需要设计排气系统.
主机房区域设置排气系统.在吊顶内设置轴流风机，通过排风管道排出大厦.
主机房安装防火阀，并与消防联动，消防报警时阀门自动关闭，防止消防气体喷放时外泄。
1.2.4弱电安防系统
根据需求要求，信息安全管理标准BS7799/ISO17799的设计理念对进出主机房的安防系统进行设计，规定了控制区.依据此需求在本次方案设计中考虑了完整的安防系统，主要是对控制区域既中度和高度设防区域施行门禁管理，安装电控门锁、读卡器等设备，管理和限制人员的进出，在主机房设置入侵报警装置。
整个安防系统具有报警联动功能.
1.2.5综合布线系统
根据我们多年来对综合布线系统的设计和施工经验结合本次用户的需求及本布线工程性质特别，本次工程线材选用施耐德六类网络双绞线。
施工过程中管线严格按照横平竖直、方便检修管理等，做到美观、整洁。
1.2.6消防系统
本工程主机房为重要数据集中管理中心，需要特别专业、高度可
靠的消防安全系统.我们为主机房消防系统设计火灾自动报警系统、气体灭火系统。
气体灭火系统采用七氟丙烷产品，每组灭火剂含量为120KG。
火灾自动报警系统.火灾自动报警/消防联动系统由设在主控室的火灾报警控制器、气体灭火控制盘、联动电派组成，负责整个系统的火灾预警、火警及消防指挥调度工作。
现场设备包括火灾探测器、紧急启停按钮、放气指示灯、声光警报器等.
1.3项目组成人员
1.3.1工程项目人员组成
项目经理：
1人
强电工程师：
1人
弱电工程师：
1人
项目实施组成人员
项目经理
强电工程师
弱电工程师
安全员
建筑实施组机房装修
弱电实施组智能化
施工技术员
施工技术员
施工技术员
施工技术员
施工技术员
施工技术员
安全员：
1人
施工人员：
若干
1.3.2各人员的职能与分工
项目经理
具有大中型弱电系统工程项目的管理于实施经验，对工程项目的实施进度负责；负责协调解决工程项目实施过程中出现的各种问题。
负责与甲方及相关人员的协调工作。
强电工程师
具有丰富的强电工程施工经验，对项目实施过程出现的质量、进度等问题，及时上报项目经理。
弱电工程师
具有丰富的弱电工程施工经验，对项目实施过程出现的质量、进度等问题，及时上报项目经理。
安全员
具有很强的责任心，负责日常巡视，负责人身设备的安全防范以及库存设备的安全工作。
2机房整体工艺设计
2.1防尘设计
我们按A级机房内的尘埃标准（粒度大于或等于0.5um的尘埃个数≤18000粒/dm3）设计。
专用空调区防静电活动地板下的地表和四壁装饰采用水泥砂浆抹灰.地表材料防尘、平整、耐磨.
◆为严格控制机房内的洁净度，我们主要从以下几个方面设计:
◆在机房专用空调区域的外窗采用轻钢龙骨单层双面防火石膏板封堵.
◆对外的门采用防火玻璃密闭门和钢制密闭门，使机房外面的空气不能轻易进入.
◆采用专用空调、新风系统，对于进入室内的新鲜空气应进行高效过滤处理。
◆保证室内正压大于4.9-9.8Pa，使室外尘埃不易进入室内.
◆装饰材料选用不起尘的材料。
◆吊顶上其四壁抹灰，表面压光镜化。
◆吊项上、地板下采用防尘漆表面固化处理。
2.2抗干扰设计
磁场对计算机设备的影响是不容忽视的，磁场的强弱直接影响到计算机之间信息的传输，从而造成不可挽回的损失.故机房的设计要严格遵循从以下几点:
◆选用高效电感镇流器.
◆机房计算机设备机柜配电电缆采用屏蔽电缆，做好屏蔽接地，有效降低十扰.
◆强、弱电电缆线槽分不同的线路敷设，线槽之问有足够大于300mm的距离，并做良好的接地.
◆铝塑板墙面金属吊顶板做好接地处理，具有抗干扰能力.
2.3防水设计
在机房专用空调设备的四周设置50*80高C20混凝土挡水坝，并对挡水坝内的地面及挡水坝做防水处理。
空调给水和排水管做好防结露保温，接缝处确保严密.为了使产生水情能及时处理，在可能产生水的地方（精密空调四周）采用漏水报警系统。
2.4防火设计
根据《建筑内部装饰设计防火规范》规定:
计算机房其顶棚和墙面应采用A级装饰材料;地面和其他部位应采用不低于B1级的装饰材料。
◆机房区材料均为A级燃烧性能，符合国家相关规范规定.
◆机房内线缆采用阻燃线缆，并线缆管内敷设.
◆通风、安防等系统与消防联动。
2.5保温、隔热、隔音
专用空调区域采用地板下送风的形式，出风口温度较低，为防下层楼板结露，本层楼地面采用20mm厚橡塑板上铺镀锌钢板的方式做保温处理，新风管道也做保温处理.
主机房区外窗采用轻钢龙骨单层双面防火石膏板封堵，隔墙内填充保温隔热岩棉，以达到保温隔热效果.
3机房装修系统
3.1吊顶
铝合金方板施工工艺
1）确定吊顶标高和安装水平线，地面水平或顶面水平以作参照.一般方法:
可用水准仪侧出;简易方法:
可用适当长度的透明塑料管，中问灌水，连接塑料管内两端的水面，两点一线，即为水平线。
从地面开始沿墙面垂直向上（或从顶面开始垂直向下）量出工程要求的标高，沿水平线在墙面划线。
2）固定墙角条，分别将墙角条沿水平线用胀管或木骡钉固定在板、墙、窗帘箱上.
3）确定吊钩位置，确立吊钩数量和定位，并用冲击钻将金属螺栓固定于顶面。
4）连接蝶型吊钩和金属膨胀螺栓，并调节吊钩高度，使龙骨水平并使龙骨的水平高度同墙角线一起正好面板扣入.
5）用水准仪较准，必须达到全部龙骨在一个水平面上，全部龙骨平行，每根龙骨模数在一条直线上.
安装示意图：
3.2地面
抗静电活动地板施工工艺:
1）基层处理与清理→找中、套方、分格、定位弹线→安装固定可调支架和引条→铺设活动地板面层→清擦和打蜡
2）活动地板面层的骨架应支承在现浇混凝土上抹水泥砂浆地面或水磨石楼地面基层上，基层表面应平整、光洁、不起尘土，含水率不大于8%.安装前应认真清擦干净，必要时，在其面上涂刷绝缘脂或清漆。
3）空调设备下面设防漏水措施:
空调机位四周设立50mm高档水坝.挡水坝靠空调侧的地面作防水处理.
4）为防止下层楼板顶面结露，专用空调地板下采用20mm厚保温橡塑板加镀锌钢板做保温层.
安装示意图：
防静电地板
保温棉
地面防水、防尘涂料
不锈钢踢脚线
3.3墙面
铝合金墙面施工工艺
1）原有旧装修墙面拆除不用的隔墙，用石膏板封堵弃用的门窗洞。
2）清理墙面，确保墙面基础的平整。
3）测量安装龙骨的档距，龙骨档距应为400mm，使用木方将龙骨安装固定牢靠。
4）安装铝合金墙板之前应将需要预埋的开关线、插座线、信息面板线等预先敷设好，同时安装铁质暗盒。
5）在每档龙骨中间做好保温材料。
6）静电地板下墙面（铝合金墙板的下口）需全部用石膏板封闭，防止空调冷风的流失。
7）安装铝合金墙板需将之前预埋的各类线材所用的面板暗盒处留出安装孔，同时按要求留出合理的门洞。
安装示意图：
整体效果图
4机房电气系统
4.1电气系统
4.1.1工程范围及任务
1、电气系统范围:
机房配电系统，含机房UPS,空调系统、动力系统、照明系统、消防系统。
2、任务要求在工程范围内配电系统的综合设计和施工管理配合，日标是满足配电系统对计算机等负荷用电的可靠性、可控性、冗余度、可扩展性，保障供电系统全年故障率超过十万分的一，可使用率达99.9%e
在系统设计和设备、材料的选用，要以整个系统可靠性的量化指标作为系统设计的原则，在设备配置、工艺、施工、维修、保养、运营管理等各方而都要满足这一目标。
在故障时限内，有必要的容错和故障恢复措施，保证不间断的电源供给，使整个系统工作正常、持续，这也是本系统实施的最终目标.
4.1.2机房UPS配电
主机房UPS系统采用1台艾默生APM90可扩展UPS主机，并配备2个18KVA模块对机房计算机设备负载供电。
机房网络机柜、服务器机柜采用双路UPS电源插座，机柜末端接APCPDU插座。
UPS电源及电缆敷设采用阻燃屏蔽电缆，能减少强电电源对弱电信号线缆的干扰。
强电线路沿金属线槽及镀锌钢管敷设与弱电线路应有一定的间隔。
大功率电源插座（工业连接器）
1.功率插套具有弹簧紧箍卡簧结构，可保证接插时插杆与插套的极低的接触电阻，外壳颜色表示使用不同的电压和频率。
2.不同型号插头、插座应插头位置、直径、极数不相同而防止误插.
3.设计防脱落装置，具有优异的电气绝缘性能和介质强度，耐冲击，可稳定地工作在较低或较高温度的室内或室外环境。
4.有IP44及IP67等不同程度的防水等级。
5.插座、插头配套供应。
4.1.3机房内辅助插座的设计
在各房间应设置适当数量的市电维修插座，插座类型为:
220V/IOA。
电缆为阻燃铜芯的电缆，阻燃电线应穿钢管。
活动地板下部的电源线应尽可能远离计算机信号线，并避免并排敷设.而当并排敷设不能避免时，应作最少300mm距离分隔或采取其它相应的屏蔽措施。
全部配电线路必须穿金属线管（槽）敷设.
机房内的插座应分为两种，分别为不间断电源（UPS）插座和市电插座，市电和UPS供电的插座用不同颜色加以区别.插座分布及数量考虑留有一定的余量。
4.1.4配电柜设置
4.1.4.1配电柜布置
主机房设置一台市电配电柜，和一台UPS输出配电柜。
市电配电柜给机房UPS设备、机房精密空调、照明系统、消防系统提供电源。
UPS输出配电柜则给机房内的计算机、服务器、交换机等设备提供不间断电源。
4.1.4.2配电柜元器件介绍
各配电柜内的柜内大功率电源输出开关选用施耐德电气公司出品的塑壳开关，该品牌开关特点为:
◆独特的双旋转分断结构
◆能量跳闸系统，提高反应速度
◆超强的分断能力，最高可达l5OkA
◆快速切断故障电流，最短仅为2ms
◆模块化结构，灵活适应不同应用场合
◆机械与电气寿命长
根据显示、指示需要，在配电柜上安装电量仪表和红、绿、黄三色指示灯，可随时监测三相线电压、相电压、电流、功率因数、有功功率、无功功率、视在功率等，供值班人员参考和记录.
4.1.5电缆敷设，配管配线
4.1.5.1金属线槽、电源插座安装
机房地板下使用金属桥架解决电力布线的问题。
桥架大小尺寸综合考虑满配线缆数量和扩容余量后，按规范要求的占空比设计。
为避免可能的机房漏水造成灾难性后果，我们设计金属桥架架空距离地面50mm,插座采用定制的金属插座盒，固定在强电桥架与弱电桥架之间，这样强弱电线路就可以很方便的有各自的桥架中端接到金属插座盒中。
强弱电插座的间在金属插座盒内部设一金属隔板，从而有效地避免了强电线路对弱电线路的干扰。
4.1.5.2强弱电桥架的布置
我们要为机房内的所有网络设备机柜、服务器机柜提供UPS电源，所有强电线路尽量采用暗敷方式，以免影响美观。
考虑到维修方便和线路数量较多，采用静电地板下金属线槽配线，同时起到金属屏蔽的作用，减少对弱电线路的影响。
金属线槽的架设走向应充分考虑其合理性和空调送风间的关系.
◆强电线槽敷设在机柜的正面，弱电线槽敷设在机柜的背而.
◆弱电线槽与强电线槽平行敷设时，至少相距300mme
◆弱电线槽与强电线槽交叉时，弱电线槽走在强电线槽的上而。
◆线槽全部离地安装。
4.1.5.3电缆的选择
◆载流量:
考虑到夏季气温较高，电缆载流量相对减少及电缆集中敷设时散热量大等因素，以环境温度为+40℃时的电缆载流量作为选择电缆规格的依据。
◆屏蔽:
所有电缆均采用镀锌金属线槽及镀锌电线管保护敷设，所有金属管、金属线槽均可靠接地。
◆机房设备机柜电源电缆全部选用阻燃屏蔽电缆，以满足机房对防火的要求。
其余电缆均选用阻燃交联电力电缆。
4.1.5.3JDG钢管的选择
采用优质冷轧带钢（Q195F-9215F）经高频焊接一次成型，双面镀锌保护壁厚均匀，焊缝光滑，圆度高，埠平滑无毛刺。
使用配套专用工其可弯角，不变形，不断裂。
标准定尺4米，标准型壁厚1.60mm.其它型壁厚1.20mm，明敷暗埋均可使用.
4.2照明
4.2.1照明设计
计算机机房对照明的要求:
光线明亮且柔和，适合人们的生理需要，布局合理且操作方便，为工作人员创造良好的工作环境。
照度标准设计:
主机房照明:
500lx
应急照明:
30lx
眩光限制标准:
机房内基本工作间眩光等级为I级，无眩光。
4.2.2应急照明
应急照明可保证人员做应急处理，或安全快速地向应急出口疏散.应急照明利用常规灯具中的一部分，采用市电与UPS电源互投的方式实现。
当市电正常时，应急照明是正常照明一部分，可以正常启停。
当应急状态下，自动切换到UPS系统，应急灯具自动点亮。
在机房出口设置出口标志指示灯，出口标志指示灯和方向指示灯均为自带蓄电池型（延时时间大于90分钟）。
4.3机房接地
4.3.1接地型式种类
本机房工程设计采用大厦提供的接地点，要求接地电阻值不大于1欧姆。
机房共有四种接地方式:
◆交流工作地电阻值≤40欧姆;
◆安全保护地电阻值≤40欧姆;
◆抗静电接地电阻值≤40欧姆.
◆计算机系统直流逻辑地电阻值≤1欧姆，即:
机房计算机专用接地。
具体施工设计：
在机房静电地板下，采用优质铜材作为格栅处理的材料，施工时注意将格栅处理所形成的闭合环路用多股铜芯线与大楼等电位接地母排直接相连。
同时将其它防静电措施所采取的接地与该格栅均匀多点相连。
机房采用30X3mm紫铜带在机房区做一圈，内部用铜箔50*0.1mm组成600*600mm环型接地网络与紫铜带。
环型接地网络安装在机房地板下方。
机房内所有设备的金属外壳均就近可靠接地，并汇集至机房内的接地端子柜，使机房内所有设备的金属外壳、金属材料形成一个等电位。
示意图：
4.3.2放电磁干扰设计
防电磁干扰主要从两个方面要求，一是对无线电电波的干扰，磁场的千扰。
该工程的要求无线电干扰场强≤120Db,磁场干扰场强≤80OA/M。
根据经验，该指标只要周位环境不是电磁环境特差就不存在问题。
在装修设计上主要通过一些构造技术设施来进行一定的设计。
◆吊顶是全金属吊顶，铝塑板表而是金属板，地板下保温层上粘贴一层镀锌板具有一定的屏蔽效果。
◆墙面金属龙骨，吊顶龙骨，地板支架通过连接成法拉第笼，具有屏蔽作用。
◆强、弱电电缆线槽分不同的线路敷设，线槽之间有足够的距离，并做良好的接地。
5机房空气调节系统
5.1机房冷负荷计算及空调选型
5.1.1机房现状
本项目涉及原机房约32平方米，现扩建至约120平方米，其内有严格的温湿度要求。
5.1.2机房空调系统设计参数
机房内按国标GB2887-89《计算机场地安全要求》的规定配置空调设备：
要求为
◆温度:
冬季:
20士2℃夏季:
23士20C
◆温度变化率≤5C/h相对湿度:
50%士5%
◆噪声：
主机房区域的噪音小于70分贝
◆送风速度：
不小于3米/秒；
◆洁净度：
主机房内大于0.5mm的尘埃不大于18000粒/升；
5.1.3空调负荷的确定
机房主要热量的来源：
◆设备负荷（计算机及机柜热负荷）；
◆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。
制冷负荷计算：
根据经验及行业标准估算机房散热:
根据盐城地区气候特征和机房内设备情况，以我公司多年经验及现机房设备散热特点，按制冷量空间计算法，推荐按照400W/平方米计算机房冷负荷。
Q=68*400/1000=27.2KW
通过以上计算，取最大值，即：
机房恒温恒湿空调实际需求制冷量应不少于32KW。
机房所选一台功率为30.1KW的PEX系列空调P1035（下送风）.使机房既能有足够的冷量需.经检验满足贵公司所提要求。
（原机房32平方米由原空调调节，两台空调共同调节新机房）。
送风方式示意图
精密空调
交换机
及电脑机柜
架高地板
精密空调
升级会员 