智慧城市数据中心机房建设方案.docx
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智慧城市数据中心机房建设方案
智慧城市数据中心机房建设方案
4.1概述
根据前期调研,XX现有的机房不能满足本期智慧城市数
据中心机房的需求,因此本方案拟在交警大楼5楼建设模
块化机房。
本方案建设的机房将满足机柜、服务器、交换机等各种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、保温、防漏、电源质量、振动、防雷和照明等的要求并符合国家有关标准已成为重中之重。
本方案由机房装饰装修系统、机房配电系统(UPS和
装修装饰、配电、静电泄漏网、空调、UPS新风及排烟、
机柜、消防报警、气体灭火、综合布线、漏水门禁、动力环境监测系统等。
4.2建设目标
本期的数据中心机房建设实施按照智慧城市统一平台的建设目标和功能定位,包括网络交换中心、信息共享与数据交换中心、数据与数据仓库存储备份中心、运行管理中心和安全管理中心等功能,并以机架和机架群为支撑布局有网络汇接区、主机存储区、服务器区、数据备份区、监控操作
区、电源空调区、防火防雷等功能区,全面建成后将达到B
级(国标)稳定服务标准,能为XX智慧城市提供全方位的
支持服务。
4.3建设内容
本项目的建设内容主要包括以下项目:
(1)拆除改造
(2)机房装饰装修
(3)机房配电及照明系统
(4)UPS不间断电源系统
(5)精密空调系统
(6)消防报警及灭火设施
(7)防雷及接地系统
(8)机房动力环境集中监控系统
(9)机房内综合布线系统
4.4机房装饰装修
本机房的环境建设坚持“符合标准、满足要求、精简节
约、布局合理、简洁明快、色彩协调”的原则,主要考虑以下几个方面:
可靠性、先进性、灵活性、安全性、环保性和前瞻性。
将实现简洁明快,色彩协调,区间划分明确、流动通畅(人流、物流、信息流等)的绿色机房。
考虑机房的保密性要求,贯穿人流、物流两大交通路线,并综合消防分区、空调分区、强弱电布线的路由,参观、维护通道、设备维护空间、设备散热对空间的要求、设备运输对空间的要求等综合考虑。
并且为机房设置独立的出入口,采用门禁控制器对其进行控制,设置独立通道,便于机房管理。
数据中心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的材料,并符合下列要求:
1)数据中心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。
2)本工程主机房、监控室墙面采用12.6厚彩钢板装饰具有保护墙体、屏蔽、保温、不燃烧、不吸水防潮、易清洁、不保留灰尘、不易破损、装饰效果好等优点。
3)计算机机房应采取防尘措施。
4)计算机机房内铺设电缆、设备较多,必须注意机房的消防安全,严格控制建筑物耐火等级。
所有材料的防火等级都应选为A级或B1级。
5)尘埃的二次飞扬,对计算机机房内的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、防火保温的饰面材料,同时注意该材料不应产生眩光。
6)计算机机房地面最好采用质地硬、不易起尘、防静电的材料。
如选用水泥地面,其表面必须光滑,水平度好,并涂防尘漆。
7)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。
8)防静电地板下面空间不仅要铺设电缆,而且要兼作
空调静压箱,其高度为300mm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。
9)防静电地板的板厚公差土0.2mm以内;常温常湿下地板绝缘电阻应大于100KQ,小于100MQ;地板的分散载荷15000-35000N/M2;集中荷载3000-7000N/M2。
10)机房内部分隔一般采用玻璃隔断,也可采用其他装修材料隔断,应注意:
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。
平整度要求。
要求平滑、整洁。
满足保温、隔声要求。
满足强度、安全要求。
11)机房天花选用铝合金天花,不会产生灰尘,耐用可
靠且十分美观,顶棚上面应留一定的高度空间。
当顶棚上面作为空调回风静压箱时,要求静压箱内有较高洁净度,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
合金平板天花具有屏蔽、易清洗、自重轻、不燃烧、耐腐蚀、
施工方便等优点,兼有防尘功能
12)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、无凹凸、无起伏、不能有大的空鼓或裂缝,整体要水平。
若预埋挂件,对吊挂件周围要认真处理,使其不因吊顶挂件的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。
13)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。
门窗的洞口尺寸要准确,所用的五金件要配套,门窗开关灵活。
门窗与墙的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、无凹凸。
面向自然环境的玻璃应具有吸热、热反射、防紫外线等功能,建议使用中空玻璃。
14)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。
4.4.1地面工程
4.4.1.1抗静电活动地板
抗静电活动地板在计算机房中是必不可少的。
机房敷设活动地板主要有三个作用:
首先,在活动地板下形成隐蔽空
间,可以在地板下隐蔽敷设电源线管、线槽、综合布线、消防管线等以及一些电气设施(插座、插座箱等),使机房不
致显得非常零乱;其次,由于敷设了活动地板可以在活动地板下形成空调送风静压箱,使送风均匀。
此外,活动地板的抗静电功能也为计算机及网络设备的安全运行提供了保证。
本方案的机房地面工程将遵循以下设计:
1.机房地面首先进行基层清理(部分地面水泥沙浆找平修补和防尘处理)。
地面刷防尘地台漆两遍;
2.机房地板下采用20mn橡塑保温材料进行地面保温处理
(用881或立时得强力胶贴匀),施工时应对准地脚座位置
剪孔穿出,所有接缝应贴紧并使之整齐;
3.机房安装防静电地板;规格为600*600*35mm。
地板铺
设高度300mm配原厂地脚及配件、原厂地脚胶及螺丝胶,地板铺设做到所有连线横平竖直,所有相邻地板之间高低公
差w0.5mm,水平位置公差w1.0mm,抗静电地板沿墙收边处理;
4.主机房、配电室入口处做踏步台阶及收边处理。
4.4.1.2活动地板的应用和优点
1.使安装简单化,并为以后设备配置的改变和扩充提供
了较大的灵活性。
2.机房内设备可通过地板下进行自由电气连接,便于铺
设和维护,使机房整洁美观。
3.可以保护各种电缆、电线、信号线及插座,使其不受损坏。
4.计算机房可以利用地板下空间作为空调的静压仓,获得均衡满意的温湿度。
无论计算机安装在什么位置都可通过活动地板的风口得到空调调节后的空气。
5.有利于设备底部的维修。
6.能使静电电荷通泄至地。
7.能够屏蔽电磁辐射。
8.可以利用活动地板的可调性,调整地面的平整度,保证机房地面的整体水平。
4.4.1.3地板特点
结构形式:
基材先用全钢板基,高耐磨防静电HPL贴面或PVC贴面,四周导电胶条封边,镀锌板封底。
1.地板承载能力强,防静电性能优;
2.绿色环保,防水、防火、防腐;
3.在不同温度和湿度环境下,地板稳定性好。
4.4.2吊顶工程
4.4.2.1吊顶天花设计
吊顶是机房中重要的组成部分。
吊顶上部安装着强电、
弱电线槽和管线,也安装着消防灭火的气体管路及。
在吊顶面层上安装着嵌入式灯具、消防报警探测器、气体灭火喷头,
管线繁多,因此设计上要综合考虑,使各系统管路纵横交错,
错落有致,排列有序
现代机房要求机房吊顶材料必须防尘、防火、防潮、吸音、降低电磁干扰、美观和易于拆装,同时还必须考虑空调回风。
因而在机房中广泛使用着金属微孔吊顶。
本方案的机房吊顶工程将遵循以下设计:
1.机房天花及梁墙沿上部全面摸灰修补并刷防尘防水乳胶漆;
2.机房安装铝质微孔天花,规格为600*600*0.8mm;
配原厂专用龙骨及配件,整齐划一,并可以减少空调冷气和
消防气体的用量损耗。
3.天花吊杆须用膨胀螺栓与顶板可靠联接,吊杆刷防
锈漆,吊杆间距不大于1500mm;天花所有接缝连线横平竖
直,水平位置公差w1.5mm,相邻天花之间垂直公差w1mm
4.4.2.2吊顶天花板
1.金属铝板:
采用具有良好平整度、高强度、韧性和可塑性极佳的进口优质合金铝板;
2.天花涂层:
采用进口纯聚脂粉末喷涂,半成品铝板经
过清洗、铬化、涂装、高温烤焗后形成一层60-80微米的漆
膜。
漆膜厚实丰满、色彩均匀、良好流平,其特点是硬度高,附着力强、耐磨损、无毒性,能长期抵抗风、雨、阳光中的紫外线、工业废气、酸雨及化学药品侵蚀,并能长期保持光洁如新,易于保养清洗,不会变色,褪色、爆裂、粉化等,并已通过美国AAMA603885测试标准测试,在欧美等工业发达地区广泛应用于机房室内装饰。
3.外观质量:
冲切整齐、棱角清晰、表面光滑不得有肉眼可见的波浪不平或凹凸现象,涂层均匀,没有漏涂、脱皮流挂和刮伤、砂眼、桔皮等缺陷;
4.安全性能:
装配后所有零件在10倍自重力的作用下不
得脱落;
5.防火性能:
通过国家防火测试中心燃烧无毒害检测及
英国防火安全专业测试;符合GB8624-1997难燃材料技术标
准。
6.吸音性能:
符合GBJ47-83混响室法吸音系数测量范围
7.耐久性能:
合金铝板经一次冲压成型,可保持数十年不变形,经高温固化的表面涂层,可保持长期不呈现地图状变色、不粉化脱落。
交付使用后,应根据不同的功能区域和空调系统的效率确定适当的清洗周期。
清洗时首先用软布辅以软和清洁剂拭洗,再用清水洗清、然后用鹿皮擦干,这会使天花板保持良好的状况。
不能洗掉的油污,应以石油溶剂除掉,但不可用力擦拭,以防损坏饰面的光泽。
不得使用强力或易损性的化学清洁剂。
4.4.3机房墙、柱面设计
机房中墙面材料应采用防火等级高、不易吸附尘土、防潮、质感好的材料。
根据标书要求及设计需求,本方案中机房内墙、柱面采用全钢墙烤漆面板装饰,具体设计如下:
1.机房采用12.6mm彩钢板饰面墙。
2.机房做防水隔汽层处理;
3.机房内外墙面做防水防潮处理。
4.机房墙面、柱面下部做不锈钢板踢脚线宽100mm;收
边线地板间缝隙应严密,公差w0.5mm,踢脚线长度统一
取1200mm或2400mm,与地板天花模数对齐,内衬夹板之内侧刷乳白色漆。
5.主机房与配电室上部留空用于精密空调回风。
6.机房内所有与外界连接的管线槽接口处均应做密封处
理,以防止虫、鼠进入机房。
7.气瓶间采用轻质砖墙封堵。
4.4.4门窗工程
本工程机房窗户采用双面彩钢板进行整体封窗处理,防
火、防水、保温,施工快捷、封窗后整体效果美观。
主机房入户门采用双开钢制防火防盗门,配电室入户门采用单开钢制防火防盗门。
4.4.5机房防水
同火一样,水同样会给机房造成灾难性后。
我们知道,机房中有大量的计算机设备和其他外围设备,这些设备又都
耗用大量的电力。
另外,机房中的弱电系统也有大量的设备及信号线路,机房一旦发生水灾,其后果是不堪设想的,所以机房中的防水非常重要,必须注意以下几点:
机房专用空调安装时,一般其上下水管均从空调下地板接入卫生间,尽量避免其直接穿越机房,一但发生漏水会秧及机房。
上、下水管尽量采用复合铝塑盘管。
复合铝塑盘管的特点是:
在安装过程中可以做到整个上下水管路中间无接头,这样解决了上下水管路的渗漏水问题。
本方案为防止外墙、门及空调系统漏水对机房产生的灾难性后果,在机房外墙内面作防水处理,精密空调周边安装50mm防水围堰并配备漏水检测系统和相应的给水排水装置,并配置紧急排水地漏,同时安装排水管道冲洗系统,防止空调冷凝水脏物堵塞排水管。
4.5机房供配电及照明系统
4.5.1机房供配电系统设计
机房为一级负荷,系统供电分别从一楼配电间双路标准市电专线接入,在机房设备区内设置两台配电柜,分别为市电一体柜P1、UPS输出总配电柜P2,所有设备机柜用电均由UPS输出总配电柜输出至每机柜的工业级防脱插座供电。
总配电系统中,市电先经电力电缆送一体柜P1,然后再经UPS输出总配电柜分送给机房各负载。
机房进线电源米用二相五线制;
机房内用电设备供电电源均为三相五线制,双回路;
机房用电设备、配电线路敷设过流过载两段保护,同
时配电系统各级之间有选择性地配合,配电以放射式
向用电设备供电;
机房配电系统所用线缆均为阻燃聚氯乙烯绝缘导线及阻燃交联电力电缆,应急照明和消防电源采用耐火型电缆,敷设镀锌铁线槽MR及镀锌钢管JDG及金属软管
CP
机房配电设备与消防系统联动。
计算机设备供配电系统提供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、波形失真率均有具体的分级要求。
级别项目
A级
B级
C级
电压波动
范围
±2%
±5%
—13%〜+7%
频率波动
范围
<±0.2Hz
±0.5Hz
±1Hz
波形失真
率
3~5%
5〜8%
8〜10%
在本次设计中,机房设备供电选用B级标准。
根据要求本次机房设计安装1台市电一体柜完成市电输
入和1台UPS输出配电柜完成UPS的配电。
机房内每个设备机柜的配电设计有二回路输出电源供给机柜,每个机柜下面设计安装2个16A插座,计算机插座位置根据设备需要确定。
机房电缆和插座线缆均采用阻燃软电缆敷设。
计算机机房内的插座分两种,即UPS供电的地板下16A防脱插座或PDU插座,本次选用16A防脱插座,市电供电的单相五孔标准墙壁维修插座。
计算机配电系统中要求每个用于机柜下的PDU插
座应在配电柜中有独立的空开控制,机房内其它主要设备也应使用独立空开。
3.2机房照明系统设计
1.计算机机房对照明的要求
机房内照明要求光线明亮且柔和,照度均匀,无反光眩光,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。
计算机机房照明须采用无眩光嵌入式灯盘,设备工作区照度不小于500LX,辅助区域不小于300LX,故障照明不小于40Lx,疏散指示灯照度不小于5Lx。
2.正常照明配电系统
灯具正常照明电源由市电供给,由配电柜中的断路器、房间区域安装于墙面上的翘板开关控制。
3.应急照明系统
计算机房必须具备应急照明系统,包括应急照明灯和消防疏散指示灯。
应急备用照明灯具采用国际电工品牌应急照明,当市电停电时,应急照明由UPS电源供电,达到应急照
明的目的。
1.机房的供电应有单独的供电回路,采用三相五线制。
2.机房的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的1.5倍进行预留,而空调用
电按空调设备的要求供配即可。
3.机房和相应区域内的插座应分三种,它们分别是:
不间断电源(ups供电的计算机主机和重要通信设备的专用
防水插座,不间断电源(UPS供电的设备用三孔16A标准插座,市电插座用二、三孔标准插座,空调专用插座,安装在距地板0.3m处,具体根据现场情况实施。
4.机房和相应区域内设备电源的电压变化应在220V±5%
之内,频率变化应在50H±0.5Hz之内。
5.机房和相应区域内的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
6.机房和相应区域内的配电系统应考虑到与应急照明系统的自动切换和消防系统的联动。
7.UPS俞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、
网络机柜等由专用回路供电。
8.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。
具体插座数量及位置要根据最终机房内设备数量考虑。
3.4机房配线系统设计
1.机房的电源进线应按照《建筑物防雷设计规范》采取
过电压保护措施,配电箱电源应采用电缆进线。
2.机房活动地板下的低压配电线路采用阻燃型铜芯导线或铜芯电缆。
机房活动地板下部的电源线应采取相应的屏蔽措施。
计算机负载配电线路按国标并留余量。
3.计算机电源插座安装在架空活动地板下,配线由UPS
输出至配电柜经线槽从活动地板下引至机房各处。
4.机房区域预留单相及三相电源线,并留有足够的长度余量,以备日后可能的需求;
5.机房专用地线采用电缆从本楼层接地端引至机房,并分别标明各类接地,机房内用紫铜带做接地网3*30,参见地网图。
6.机房内共分三类线槽:
电源线槽、数据线槽和计算机
缆线槽,所有线槽、线盒材料要求采用进口1.2mm厚钢板,
一次冲压成型,喷塑静电喷涂。
7.所有配电线采用铜芯绝缘国标的阻燃双塑型铜芯电线,按照规范使用不同颜色
4.6UPS不间断电源系统
461UPS设计需求
本次中心机房拟采用N+1备份系统,本工程选用1套三
40KVA(N+1)模块化UPS机组,每个功率模块三15KVA此机组最大可扩展至三100KVA考虑到后续的负载扩容,在机房配电柜的设计中均预留UPS空开,并且为UPS设置外部维修旁路装置,最大的提高供电的可靠性,避免设备断电。
4.6.2UPS系统设计
本方案在综合考虑了以上UPS系统需求后,拟定选用模块化UPS用100KVA系统,功率模块20KVA4个,N+1冗余配置,可扩容至100KVA,提高系统的可靠性,配置12V/100Ah免维护铅酸电池80节,电池柜2台,后备时间150分钟。
UPS系统具体配置如下表所示:
1
UPS系统
主机
EA661
00
100KVA100KWV三相.最多可安装4个25K功率模块,
1
台
2
最大输出100KW
20KVA功
率模块
(IGBT整
流)
20KW
20KW功率模块
2
台
3
免维护畜
电池
NP12-
100
免维护铅酸畜电
池
80
节
4
电池柜
A-40
2
台
463UPS系统的基本组成
本方案的UPS系统为模块化系统,是由功率模块、充电模块、系统监控模块、机柜以及电池组五部分构成。
1)功率模块:
功率模块是整个系统的核心部分,其已经具备UPS的完整功能;功率模块将输入不稳定的市电通过内部的整流器、PFC功率因数校正电路、逆变器后转化成纯净,稳定的电源给负载供电。
其特点为:
在线双变换设计,确保输出质量;
每个模块均有独立数字化智能控制;
每个模块均可独立工作;
每个模块均有独立的旁路系统;
2)充电模块:
系统配置了独立的智能充电模块,采用
全数字化控制,单个充电模块最大充电电流30A,为电池提
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