数据中心机房建设方案动力环境.docx
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数据中心机房建设方案动力环境
数据中心机房建设方案
标准设计模板
2016年9月XX下载
第一章概述
机房建设需求概况
机房是各类信息数据的处理中心。
为保证计算机系统可靠地运行，通讯网络枢纽畅通无阻地传递信息，良好的操作环境是必不可少的。
因此，机房建设应为计算机和网络系统的可靠运行提供合乎规范的环境条件和工作条件，以满足计算机等设备对温度、湿度、洁净度、电性能、防火性、防静电能力、抗干扰能力、防雷、接地等各项指标的要求。
华晨汽车新建机房工程面积约600平方米。
各功能区包括：
主机房，主机房内主要放置小型机、交换机、路由器、服务器等计算机网络设备。
根据工程的需求，本机房主要包括机房装修、配电系统、电源防雷及接地系统、空调系统、综合布线系统、机房集中监控系统、机房消防系统八个部分。
引用标准
本机房设计按照国家标准进行，项目设计、施工符合”《电子计算机机房设计规范》GB50174-93、《电子计算机机房施工及验收规范》SJ/T30003-93”中的要求。
另外，在进行系统设计时还遵循了以下标准和规定：
《电子计算机房设计规范》GB50174-93
《计算站场地技术要求》GB2887-89
《计算站场地安全要求》GB9361-88
《计算机机房用活动地板技术条件》GB6650-86
《电子计算机机房施工及验收规范》SJ/T30003
《低压配电设计规范》GB50054-95
《供配电系统设计规范》GB50052-95
《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95
《室内装饰工程质量规范》QB1838-93
《建筑物综合布线规范》ISO11801
《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》50169-92
《通风与空调工程施工与验收规范》GB50243-97
《建筑物综合布线系统检测验收规范》DB44/114-2000
《七氟丙烷（HFC-227ea）洁净气体灭火系统设计规范》DBJ15-23-99
《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98
第二章机房装修
设计内容
对于本机房工程的装修和装潢部分的宗旨是：
在满足机房内设备对环境要求的前提下，本着实用的原则，体现“现代、高雅、美观、适用”的整体形象。
主要装修工程包括吊顶天花安装工程，抗静电地板安装工程，墙面装饰工程、隔断工程、门窗工程等。
根据工程的需求，机房功能布局与装修标准如下表：
项目
功能区
面积m2
净空高度单位：
mm
地板高度单位：
mm
装饰要求
主机房
36
2600
250mm
四周墙面彩钢板、落地铯钾防火玻璃隔断、铝合金天花、抗静电活动地板
注：
所有标高以当层地面为基准：
±0.00mm
顶棚装修工程
2.2.1净空
计算机机房的净空由机柜和通风要求来决定，一般宜为2400mm---3000mm之间，考虑现场的实际情况，本层楼高4m，樑高700mm，各功能区的净高按如下设计：
主机房的净高按2500mm设计。
2.2.2天花材料
机房顶棚的装修采用吊顶的方式，在吊顶以上的空间安装各种管线，探头等。
灯具的安装与吊顶的安装有机的结合，可使机房的装修达到和谐的统一效果。
铝合金天花具有质轻、防火、防潮、不起尘、不吸尘等性能，适合机房采用。
在安装天花之前，将原楼板底清理干净后刷环氧聚氨脂漆（即防尘涂料），避免机房在今后的运行过程中产生灰尘，影响系统的正常运行。
机房大厅、会议室及UPS电池房均采用铝合金天花吊顶。
天花材料都采用国产广州“华宇”铝合金微孔吸音天花吊顶，天花规格600*600*0.7mm。
广州“华宇”铝合金微孔吸音天花系列，天花基板采用铝合金喷塑板面，配合龙骨安装，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。
地面装修工程
2.3.1各功能区地面装修要求
主机房采用防静电活动地板；
2.3.2活动地板的选用
在各类计算机房的安装工程技术设施中，活动地板是一个很重要的构件。
活动地板已成为现代化机房内必不可缺的设施之一，利用它可在计算机房内组成一个地下空间的建筑结构。
在活动地板上安装各类计算机设备，而活动地板下的空间则可用来敷设联接设备的各种电源和信号管线。
因其具有可拆性，所以对电气连线的敷设、检修及更换都很方便。
从地板的性能和价格考虑，本工程选用国产沈飞牌防静电活动地板，选用国产贴面，有边板。
沈飞地板是严格按美国“CISCA”和“BRAUO”及英国“MOB”标准生产。
各项性能参数完全符合GB6650《计算机机房用活动地板技术条件》。
同时该品牌为目前国内生产的抗静电地板中最好的产品。
该种地板不但外型美观并且拥有优良特性，以满足用户防锈、抗静电、防火、隔音、坚固等不同需要，以不同的结构级别迎合不同的使用场所。
2.3.3活动地板的安装
为了便于活动地板下能方便的敷设各类管线，保证使用方便、安全，保证下送风空调的通风量。
地板的安装高度定为250mm。
在安装地板之前先对地表面进行清理干净并水泥抹平后刷环氧聚氨脂漆（即防尘涂料）。
根据图纸进行放线，确定地板的水平基准，然后按照相关的技术规范精心施工，达到理想的安装效果。
墙面装修工程
1、主机房墙面采用深圳“万博得”彩钢板装饰墙面，既美观，又起屏蔽作用。
为了机房内设备的安全，所有机房与外界连接的墙体的缝隙区管线槽接口处均以水泥沙浆堵实，以防止虫、鼠进入机房。
隔断工程
主机房与机房大厅之间采用12厘铯钾防火玻璃隔断，防火玻璃耐火可达60min，符合标准要求。
门窗工程
1、机房安装两个机房大门：
其中一个大门为双扇木质防火门，另一个门为双扇防火玻璃门。
2、机房大厅采用双扇木质防火门。
第三章机房配电系统
电源方案
计算机供配电系统是计算机机房工程的重要组成部分，其供配电系统是计算机系统安全、可靠的运行最基本的保障。
因此，计算机机房供配电系统要执行国家相应标准，为计算机系统提供优质的电源。
本方案计算机供配电系统电源采用频率50HZ、电压220V/380VTN-S系统。
根据GB/T2887-2000《电子计算机场地通用规范》中对计算机供电方式可分为三类：
一类供电：
需建立不间断供电系统。
二类供电：
需建立带备用的供电系统。
三类供电：
按一般用户供电考虑。
计算机设备供配电系统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A、B、C三级见下表：
级别
项目
A级
B级
C级
稳态电压偏移范围，%
－2～+2
－5～+5
－13～+7
稳态频率偏移范围，Hz
－～+
－～+
－1～+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
根据计算机系统的用途及运行特点，对供电电源质量要求比较高。
我方按照A级标准为计算机系统设计供电。
为提高计算机设备的供配电系统可靠性，达到A级标准，最理想的技术措施是在配电设备前端增加交流不间断电源系统UPS，为计算机系统提供稳定、可靠的电源。
因此，在本方案中机房供电按一类供电方式设计施工。
系统实施
由用户提供三路市电，其中两路市电于UPS电池房5AE1电柜互投切换后，给UPS供电。
另一路给机房精密空调配电柜供电。
我方对原5AE1电柜进行调整并负责互投柜后的输出供配电部分。
在UPS电池房设置5AE1电柜及AP1电柜负责对UPS系统、照明系统消防主机及维修插座供电。
在主机房内设置一台空调配电柜AP2，负责对4台精密空调、新风机、排风机供电，一台UPS输出总配电柜向机房提供UPS电源，为计算机设备、网络设备、通讯设备、应急照明供电。
在5AE1配电柜、机房空调配电柜、UPS输出配电柜均设置电源防雷器。
配电线路
1、计算机系统的各设备走线与市电设备走线分开，交叉时以接近于垂直的交叉，电源走线采用在地板下铺金属线槽走线方式。
线槽在地面上架空排放。
2、照明线路均上走线，并采用金属线槽及电线管敷设。
3、各类线缆独立敷设并用金属管槽屏蔽保护，所有金属管槽都可靠连接并接入机房电柜的保护接地，各电气开关及连接线缆清晰标注，易于连接。
4、电缆采用国产广州天虹电缆厂生产的线缆，符合国家标准。
电缆选用国标标准ZR-VV阻燃铠装电缆，线材选用国标ZRBVV双塑阻燃单芯铜线。
5、严格执行电气安装有关的规定，不同回路、不同电压的线种安装在不同的金属线槽及专用的电线管道上。
配电设备及材料
3.4.1UPS设备
选用PK36KVAUPS设备，不在本章节阐述。
3.4.2配电柜及开关
MERLINGERIN（梅兰日兰）生产的低压开关在市场上具有很好的声誉及可靠、优良的品质。
产品均符合IEC898，GB10963标准和CCEE安全认证要求。
市电柜、UPS配电柜主开关选用梅兰日兰NS系列低压空气断路器，分路开关选用C65N系列低压空气断路器，分别负责对UPS输出电力系统和机房各用电设备的分配。
配电箱（柜）体选用东莞基业电气设备有限公司生产的配电箱（柜）。
配电箱（柜）内设有N、G或PE汇流条。
主配电箱（柜）设置电流表，电压表，供检查电源电压，电流以及三相间平衡关系。
配电箱内留有备用开关，为机房设备扩充时用电。
配电箱内各种开关标志清楚，防止使用中出现误操作。
3.4.3插座
机房用电插座分为计算机专用（UPS）插座和辅助设备用电（市电）插座，UPS插座安装于地板下（包括墙面一个三扁插座），供计算机设备使用。
市电电源插座沿墙安装，距地板面300mm，供辅助设备及维修使用。
本工程机房所用的UPS插座主要采用中外合资CLIPSAL®（奇胜）豪华型10A三扁插座，并配有插座底盒。
配线由UPS输出配电柜经专用镀锌金属线槽（管）引到机房各处。
每个机柜下配2个插座由一个开关控制，机柜下插座均带托板上架,避免机柜内设备用电集中一个托板电源上。
墙面市电插座采用中外合资CLIPSAL®（奇胜）10A二、三插。
配线由市电配电柜经镀锌金属线槽（管）引到机房各处。
3.4.4配电线缆
低压配电线全部采用符合国家标准的广州天虹电缆厂生产的阻燃双塑型铜芯电缆电线，电缆选用国标标准ZR-VV阻燃电缆，线材选用国标ZRBVV双塑阻燃单芯铜线。
通过专用镀锌线槽（管）敷设到端口，相、零、地线颜色按国家标准分清。
计算机负载配电线路按国标并留有余量。
3.4.5线路敷设
1、机房活动地板下部的电源线尽可能地远离计算机信号线，避免并排敷设，并采取相应的屏蔽措施。
2、计算机系统的各设备走线与市电设备走线分开，交叉时以接近于垂直的交叉，电源走线采用在地板下铺线槽走线方式。
3、严格执行电气安装有关的规定，不同回路、不同电压的线种安装在不同的金属线槽及专用的电线管道上。
4、各类线缆独立敷设并用金属管槽屏蔽保护，所有金属管槽都可靠连接并接入机房电柜的保护接地，各电气开关及连接线缆清晰标注，易于连接。
5、机房内所有管道都应进行防锈处理。
照明系统
3.5.1市电照明系统
机房照明系统是在机房工作的重要保证，机房照明采用无眩光高级灯具。
照明电源由市电通过照明配电箱供电。
机房照明设备选用广东生产的”九佛”牌进口哑光铝配电感镇流器（加电容）灯盘。
在机房内均匀分布安装40W×3灯盘，使整个机房的照度得到比较均匀的分布。
该光盘规格1200×600，与天花相配，可获得较好的视觉效果。
光管采用飞利浦高效冷色温荧光管，与灯盘相配可产生柔和的效果，不会产生眩光，特别适用于计算机机房。
满足灯光柔和、无弦光、不刺眼的要求。
根据GB/T2887-2000《电子计算机场地通用规范》的要求，按每平方不低于300Lx的照度进行设计。
通过对照下表，可计算出机房的灯盘数量。
表1-4带反射罩荧光灯单位面积安装功率（W/m2）
灯型
计算高度（m）
房间面积（m2）
荧光灯照度（Lx）
100
150
200
300
400
500
带
反
射
荧
光
灯
2~3
10~15
15~25
25~50
50~150
150~300
300以上
3.5.2应急照明系统
应急照明包括备用照明、安全疏散照明等。
按照GB50174-93《电子计算机机房设计规范》的要求，备用照明的照度宜为一般照明的1/10。
本方案设置部分正常照明灯盘的其中一支荧光灯管为备用照明，在正常情况下荧光灯由市电供电，当市电停电时，由UPS电源供电，使灯具继续工作。
主机房的出入门、UPS电池房安装安全出口指示灯。
第四章机房防雷接地系统
概述
随着现代社会的发展，以信息技术为核心的高技术得到了迅速发展，电子信息设备的应用已日趋广泛，其规模和速度都是空前的，但是在这种信息技术的开发与应用中，由于信息系统的电磁兼容能力低下，抗雷电电磁脉冲过电压的能力十分脆弱，在闪电环境下的易损性较高，因此，雷电已成为信息技术应用中的一大公害。
雷电入侵电器设备的形式
雷电入侵电器设备的形式有两种：
直击雷和感应雷。
雷电直接击中线路并经过电器设备入地的雷击过电流称为直击雷；由雷闪电流产生的强大电磁场变化与导体感应出的过电压，过电流形成的雷击称为感应雷。
影响计算机系统的是感应雷
目前，在防雷系统设计上，执行的是国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057－94，设计由避雷网（带），避雷针或混合组成的接闪器，立柱基础的钢筋网与钢屋架，屋面板钢筋等构成一个整体，避雷网通过全部立柱基础的钢筋作为接地体，将强大的雷电流引入大地。
计算机系统安置在建筑物内，受建筑物防雷系统保护，直击雷击中计算机网络系统的可能性非常小。
根据雷电电磁脉冲防护理论和实践经验证明，电子信息设备损坏的主要原因是雷电感应浪涌电压造成的。
它可以通过各种引线把感应浪涌电压波引入电子信息设备内部，破坏其芯片和接口。
所以计算机系统必须防感应雷。
防雷措施
4.4.1机房接地系统
（1）交流工作地
在电子计算机系统中，有大量的使用380V/220V交流电源的电气设备，这些设备按国家有关规范中对电气的规定进行工作接地，即把中性点接地。
接地电阻不应大于4Ω。
（2）安全保护地
当机房内各类电气设备的绝缘损坏时，将会对设备和操作、维修人员的安全构成威胁。
为了保证设备和人身的安全，而把机房所有设备的外壳与地之间做良好的连接，称为安全保护地。
接地电阻不应大于4Ω。
（3）防雷保护地
防雷装置可分为三个基本部分：
即接闪器、引下线和接地装置。
接闪器即接受雷电电流的金属导体，本方案中采用德国OBO防雷器。
采用在主配电柜及UPS输出配电柜机房、空调配电柜电源输入端安装电源防雷器。
当市电出现较长时间的脉冲电压或瞬间大电流脉冲电压时，内藏模块内的半导体抑压元件立即将脉冲电压短路到大地泄放，从而保护负载和设备。
当脉冲电压流过防雷器后，防雷器又变为高阻状态，不影响设备的供电。
配电柜上安装的OBO防雷产品，具备快速反应时间（<25ns>）；带声光报警功能；能承受高电流冲击能力；经IEEEC62.41C3级最严格测试，具有高使用寿命；安装简便，三年保证。
本方案中要求接地电阻≤1Ω。
（4）计算机系统的直流接地（逻辑接地）
接地电阻按照计算机系统具体要求确定，不同的品牌，要求的接地电阻不同。
计算机系统的直流接地，采用目前直流接地最好的方法，即网格地。
这种网格地就是在机房内为计算机系统中各种设备提供一个可靠的信号基准电位。
实施的方法是：
用3mm×25mm的铜带，在机房活动地板下交叉排成方格，其交叉点与活动地板支撑的位置交错排列。
交点处压接在一起。
为了使直流网格地和大地绝缘，在铜带下垫约3mm厚的绝缘物体。
由网格地引线至机房接地端子箱并与大楼提供接地线连接。
本方案采用接地方式：
交流工作接地、安全保护接地、防雷接地可利用大楼原有的接地方式，接地电阻≤1Ω。
计算机系统专用地由用户提供，并保证接地电阻≤1Ω。
用于计算机系统的直流接地。
4.4.2机房等电位连接
在机房及UPS电池房内设置接地端子箱，将天花龙骨、墙身龙骨、活动地板支架、非计算机系统的管、金属的门、窗、屏蔽用金属板等均做等电位连接，并分别接入接地端子箱，由接地端子箱引线与大楼提供接地线连接。
本机房具体保护措施如下：
（1）吊顶龙骨等电位接地
吊顶主龙骨采用轻钢C50铁质龙骨，副龙骨采用T型（或三角型嵌入式）钢制龙骨，在龙骨的连接、交叉处用自攻螺丝禁固加强联接性能，在主龙骨处每隔1.2米用6mm2铜芯线取点连接，实行等电位处理后接入机房接地端子箱。
（2）墙面钢骨架等电位接地
用6mm2铜芯线将机房四周采用金属骨架联接成一个整体的钢质骨架，再接入机房机房接地端子箱。
（3）活动地板下等电位接地
活动地板的钢质支架用6mm2电线相互连接，再接入机房接地端子箱。
建立联合接地系统，形成等电位防雷体系。
可以极有效的防止雷电的干扰，同时对电磁辐射有一定的屏蔽作用，使机房内的设备免受雷击及电磁波的影响。
第五章机房空调系统
机房空调
5.1.1设计思路
为使机房内主要设备和管理操作人员有一个良好的工作环境，并为其具备能够安全、可靠地运行，发挥其最大的工作效率，就要提供一个符合其运行标准要求的机房环境。
这包含对制冷、制热、加湿、去湿、滤尘有严格的标准要求，设备运行情况、使用寿命与工作环境有密切关系，温度、湿度、洁净度就是工作环境的关键因素。
根据GB50174-93《电子计算机房设计规范》和GB/T2887-2000《电子计算机场地通用规范》中规定机房的温湿度要求，
A级
B级
C级
夏季
冬季
温度
23℃+/-2℃
20℃+/-2℃
15℃-30℃
10℃-35℃
相对湿度
45%-65%
45%-65%
40%-70%
30%-80%
机房尘埃等级：
A级
B级
C级
粒径
大于≥
个数
3500粒/L
10000粒/L
18000粒/L
国外机房热指针情况:
项目国别
美国
英国
日本
单位
面积
热指针
计算器设备（kcal/m2．h）
230~280
216
300
人工照明（kcal/m2．h）
20~30
工作人员（kcal/m2．h）
2
围护结构（kcal/m2．h）
30
合计（kcal/m2．h）
300~350
354
350~450
设备产热量占热量的百分数
77~80%
61%
换气次数
51~109
40
根据以上国外资料,计算器房负荷按300～500kcal/m2．h计算。
现时计算机机房所摆放设备密度及机器利用率不高,所以取值约以300kcal/m2．h。
这样，温度达A级，相对湿度达A级。
本工程在主机房采用精密空调，UPS电池房采用2台天花空调机，同时也采用区域供冷，其它功能区采用区域供冷系统。
5.1.2空调配置
主机房选用英国产“DENCO”精密空调设备，该设备不在本章节阐述。
机房需制冷区域面积为266m2，按照平均300W/m2的热负荷计算。
配置安装四台DENCO精密空调。
UPS机房选用松下CS-HW2705BW型天花空调机，该设备不在本章节阐述。
UPS机房需制冷区域面积为28m2，配置安装二台3匹天花空调机。
5.1.3送风方式
主机房精密空调的送风全部采用活动地板下送风自然回风的方式。
通过计算合理分布出风口数量，使送风达到均匀，为机房设备提供良好的集中送风。
保证设备的可靠运行。
机房具体出风口配置设计如下：
主机房：
面积36M2；
按出口风速不大于3m/s进行设计
每台的风量为7920m3/h，4台共有风量：
4*7920=31680m3/h.；
主机房设置12个600mm*600mm风口，面积*12=4.32m2；小型机、机柜开孔200mm*200mm，电线占50%，线共23个，面积*23*=0.46m2，预算出风口处的风速为：
31680/3600*+=1.84m/s。
上述结论，符合于计算机房设计规范。
5.1.4设备安装
空调设备的正确安装是整个机房建设的重要部分，我们在安装中充分考虑了对空调室内机组的减振，通过安装机座和防振胶，最大限度的减少空调的振动。
以减小空调机组运行噪声，并通过合理的设计有效导流空调机组的风速及风向，精密空调及天花机的室外机均安装于楼顶上，既安全又易于维修。
新风系统
机房的新风系统能为机房提供新鲜空气，满足在机房内工作人员健康的要求以及能够保证机房内正压，防止外界未经处理的空气渗入为机房。
由于本工程的机房区域属于设备运行环境，设备较多，为了更好的隔热，窗户已被用彩钢板封堵，整个空间缺泛自然通风。
为了保证机房内空气的新鲜与稳定，满足在机房内工作人员健康的要求，我们对机房的新风量进行了如下设计：
根据国家GB50174-93《电子计算机房设计规范》对空调系统的新风量的要求，新风系统的新风量应取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40m3/h；
3、维持室内正压所需风量。
机房精密空调总风量为31680m3/h。
机房所需新风量：
31680m3/h*=1584m3/h
机房工作人员按8人，机房所需新风量：
40m3/h*8=320m3/h
新风量取大值，为1584m3/h，选用两台2匹麦克维尔吊顶式分体空调。
其提供的新风量为2300m3/h，可满足要求。
室外的新鲜空气经过通过新风机处理后，通过新风管被送入机房。
排烟系统
5.3.1设计思路
根据本工程布局特点，并考虑到现场情况，现设计排烟区域机房的排烟能力为6次/小时，现通过计算各机房所需的风机风量，确定设备选型。
（1）风机风量=机房区域（主机房及UPS房）的容积×6次/小时
=（266m2+28m2）×4m×6次/小时=1176×6次/小时=7056m3/h.
设计选用风量大于7056m3/小时的广东肇庆德通有限公司生产消防排烟轴流风机XPZ-I-No5，可满足要求。
室内的烟气通过风管，经过排风机，被送出机房。
消防排烟时采用手动控制，同时，自动控制留有接口。
在经过不同的消防区域时安装电动排烟阀，平时常闭，消防排烟时打开；消防排烟结束时，给出电信号，电动排烟阀恢复常闭。
5.3.2产品特点
本工程的排风机设计采用广东肇庆德通有限公司生产消防排烟轴流风机，该产品具有以下多方面的特点：
耐高温性能优良，在排风介质温度280℃时，能连续运转30分钟以上；
外形美观大方；
安装方便，适用面广；
电源三相、380V50Hz。
第六章综合布线系统
概述
广州大学城广东药学院-网络中心机房位于学院教学楼五层，网络建设采用高性能的具有服务质量保障的IP互联网技术，为学院的信息与文化生活共享提供优良的网络平台和基础，并为学院网络的互连和接入提供统一的支撑。
本工程的总体目标是：
建立一套先进、完善的配线系统，为各种应用，包括数据、语音、图像、控制等应用系统提供接入方式，充分满足用户当前的使用需求，又考虑系统将来发展的需要，从而实现系统配置灵活、易
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