全面的机房建设概述.docx
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全面的机房建设概述.docx
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全面的机房建设概述
全面的机房建设概述
一、机房概述
计算机机房工程集建筑、电气、安装、网络等多个专业技术于一体。
计算机机房的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、消防、保安、电源质量、防雷和接地等的要求。
计算机房设计与施工的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,能否保障防护安全。
计算机机房工程项目包括装修工程、配电工程、空调工程、布线工程、消防工程,接地防雷、安防等部分。
机房的建设其实要受限于规模和重要程度、经济能力等因素。
在我们中小企业的网络机房建设应量力而为。
(一)、定义:
集中存放电子产品的场所。
注:
1、可以看成设备机箱的放大。
2、主要的电子产品有交换机、路由器、服务器、数据存贮设备、防火墙等。
3、机房屏蔽性要好,主要采取采钢板的方法来实现。
(二)、建机房的意义:
1、保护电子产品,延长寿命。
2、确保系统正常运行。
3、方便管理人员维护。
(三)、机房类型:
二、机房系统所包含的内容
一个全面的机房建设应包括以下几个方面:
1.机房装修2.电气系统3.空调系统(暖通)4.综合布线5.安全防范6.消防系统7.防雷系统8.场地智能处理(机房场地监控)。
9主要设备选型。
注:
5与8一般是在一起的。
(一)、机房装修(材料要求简洁通透(白、浅(蓝、黄、绿)),不起尘、不导电、不易燃)
1、一般规定
计算机房的室内装修工程施工验收主要包括吊顶、隔断墙、门、窗、墙壁装修、地面、活动地板的施工验收及其他室内作业。
室内装修作业应符合《装饰工程施工及验收规范》、《地面及楼面工程施工及验收规范》、《木结构工程施工及验收规范》及《钢结构工程施工及验收规范》的有关规定。
在施工时应保证现场、材料和设备的清洁。
隐蔽工程(如地板下、吊顶上、假墙、夹层内)在封口前必须先除尘、清洁处理,暗处表层应能保持长期不起尘、不起皮和不龟裂。
机房所有管线穿墙处的裁口必须做防尘处理,然后对缝隙必须用密封材料填堵。
在裱糊、粘接贴面及进行其他涂复施工时,其环境条件应符合材料说明书的规定。
装修材料应尽量选择无毒、无刺激性的材料,尽量选择难燃、阻燃材料,否则应尽可能涂防火涂料。
2、吊顶
计算机机房吊顶板表面应平整,不得起尘、变色和腐蚀;其边缘应整齐、无翘曲,封边处理后不得脱胶;填充顶棚的保温、隔音材料应平整、干燥,并做包缝处理。
按设计及安装位置严格放线。
吊顶及马道应坚固、平直,并有可靠的防锈涂复。
金属连接件、铆固件除锈后,应涂两遍防锈漆。
吊顶上的灯具、各种风口、火灾探测器底座及灭火喷嘴等应定准位置,整齐划一,并与龙骨和吊顶紧密配合安装。
从表面看应布局合理、美观、不显凌乱。
吊顶内空调作为静压箱时,其内表面应按设计要求做防尘处理,不得起皮和龟裂。
固定式吊顶的顶板应与龙骨垂直安装。
双层顶板的接缝不得落在同一根龙骨上。
用自攻螺钉固定吊顶板,不得损坏板面。
当设计未作明确规定时应符合五类要求。
螺钉间距:
沿板周边间距150-200mm,中间间距为200-3000mm,均匀布置。
螺钉距板边10-15mm,钉眼、接缝和阴阳角处必须根据顶板材质用相应的材料嵌平、磨光。
保温吊顶的检修盖板应用与保温吊顶相同的材料制作。
活动式顶板的安装必须牢固、下表面平整、接缝紧密平直、靠墙、柱处按实际尺寸裁板镶补。
根据顶板材质作相应的封边处理。
安装过程中随时擦拭顶板表面,并及时清楚顶板内的余料和杂物,做到上不留余物,下不留污迹。
3、隔断墙
无框玻璃隔断,应采用槽钢、全钢结构框架。
墙面玻璃厚度不小于10mm,门玻璃厚度不小于12mm。
表面不锈钢厚度应保证压延成型后平如镜面,不不平的视觉效果。
石膏板、吸音板等隔断墙的沿地、沿顶及沿墙龙骨建筑围护结构内表面之间应衬垫弹性密封材料后固定。
当设计无明确规定时固定点间距不宜大于800mm。
竖龙骨准确定位并校正垂直后与沿地、沿顶龙骨可靠固定。
有耐火极限要求的隔断墙竖龙骨的长度应比隔断墙的实际高度短30mm,上、下分别形成15mm膨胀缝,其间用难燃弹性材料填实。
全钢防火大玻璃隔断,钢管架刷防火漆,玻璃厚度不小于12mm,无气泡。
安装隔断墙板时,板边与建筑墙面间隙应用嵌缝材料可靠密封。
当设计无明确规定时,用自攻螺钉固定墙板宜符合:
螺钉间距沿板周边间距不大于200mm,板中部间距不大于300mm,均布置,其他要求同2。
有耐火极限要求的隔断墙板应与竖龙骨平等铺设,不得与沿地、沿顶龙骨固定。
隔断墙两面墙板接缝不得在同一根龙骨上,每面的双层墙板接缝亦不得在同一根龙骨上。
安装在隔断墙上的设备和电气装置固定在龙骨上。
墙板不得受力。
隔断墙上需安装门窗时,门框、窗框应固定在龙骨上,并按设计要求对其缝隙进行密封。
4、铝合金门窗和隔断
铝合金门框、窗框、隔断墙的规格型号应符合设计要求,安装应牢固、平整,其间隙用非腐蚀性材料密封。
当设计无明确规定时隔断墙沿墙立柱固定点间距不宜大于800mm。
门扇、窗扇应平整、接缝严密、安装牢固、开闭自如、推拉灵活。
施工过程中对铝合金门窗及隔断墙的装饰面应采取保护措施。
安装玻璃的槽口应清洁,下槽口应补垫软性材料。
玻璃与扣条之间按设计要求填塞弹性密封材料,应牢固严密。
5、活动地板
计算机房用活动地板应符合国标GB6650-86《计算机房用活动地板技术条件》。
活动地板的理想高度在18-24英寸(46-61cm)之间。
活动地板的铺设应在机房内各类装修施工及固定设施安装完成并对地面清洁处理后进行。
建筑地面应符合设计要求,并应清洁、干燥,活动地板空间作为静压箱时,四壁及地面均就作防尘处理,不得起皮和龟裂。
现场切割的地板,周边应光滑、无毛刺,并按原产品的技术要求作相应处理。
活动地板铺设前应按标高及地板布置严格放线将支撑部件调整至设计高度,平整、牢固。
活动地板铺设过程中应随时调整水平。
遇到障碍或不规则地面,应按实际尺寸镶补并附加支撑部件。
在活动地板上搬运、安装设备时应对地板表面采取防护措施。
铺设完成后,做好防静电接地。
(二)、电气系统(市电+发电机供电+UPS供电(起供电、稳压、整流作用),要无间断切换)
1、供配电系统数据中心供配电系统应为380V/200V、50HZ,计算机供电质量达到A级。
2、供配电方式为双路供电系统加UPS电源及柴油发电机设备,并对空调系统和其他用电设备单独供电,以避免了空调系统启停对重要用电设备的干扰。
供电系统的负荷包含如下方面:
服务器功率
单台服务器功率╳服务器台数=总功率
UPS总功率:
一般采用n+1备份方案,亦即并联UPS台数多加壹台,以防止某一台机组出现故障。
目前UPS效率均在90%以上,故按照服务器总功率可以计算出UPS的总KVA数。
工作区恒温恒湿精密空调负荷:
工作区面积╳200~250kcal/hr/m2=总的空调所需制冷量
按上述数据即可确定精密空调的数量,同时亦可确定空调所耗费电功率。
办公区空调、照明等负荷
其它用负荷
由上可以计算出一个数据中心机房所需的用电负荷总功率。
3、电源分类
一类电源为UPS供电电源,由电源互投柜引至墙面配电箱,分路送到活动地板下插座,再经插座分接计算机电源处,电缆用阻燃电缆,穿金属线槽钢管敷设。
二类电源为市电供电电源,由电源互投柜分别送至空调、照明配电箱和插座配电箱,再分路送至灯具及墙面插座。
电缆用阻燃电缆,照明支路用塑铜线,穿金属线槽及钢管敷设。
三类电源为柴油发电机组,是作为特别重要负荷的应急电源,应满足的运行方式为:
正常情况下,柴油发电机组应始终处于准备发动状态,当两路市电均终断时,机组应立即启动,并具备带100%负荷的能力。
任一市电恢复时,机组应能自动退出运行并延时停机,恢复市电供电。
机组与电力系统间应有防止并列运行的连锁装置。
柴油发电机组的容量应按照用电负荷的分类来确定,因为有的负荷需要很大的启动功率,如空调电动机,这就需要合理选择发电机组容量,以避免过大的启动电压降,一般根据上述用电负荷总功率的2.5倍来计算。
4、配电柜(紧靠终端控制)
配电箱、柜应有短路、过流保护,其紧急断电按钮与火灾报警联锁。
配电箱、柜安装完毕后,进行编号,并标明箱、柜内各开关的用途以便于操作和检修。
配电箱、柜内留有备用电路,作机房设备扩充时用电。
5、插座
机房内用电插座分为两大类,即UPS插座和市电插座。
机房各工作间均留有备用插座安装在墙壁下方供设备维修时用。
注:
三相不平衡,电压降----线的消耗。
6、电缆(电线)
电缆(电线)在铺设时应该平直,电缆(电线)要与地面、墙壁、天花板保持一定的间隙。
不同规格的电缆(电线)在铺设时要有不同的固定距离间隔。
电缆(电线)在铺设施工中弯曲半径按厂家和当地供电部门的标准施工。
铺设电缆时要有留有适当的余度。
地板下的电缆穿钢管或在金属线槽里铺设。
7、照明
机房照明按"电子计算机机房设计规范"规定。
照明灯具采用嵌入式安装。
事故照明用备用电源自投自复配电箱,市电与UPS电源自动切换。
灯具内部配线采用多股铜芯导线,灯具的软线两端接入灯口之前均应压扁并搪锡,使软线与固定螺丝接触良好。
灯具的接地线或接零线,必须用灯具专用接地螺丝并加垫圈和弹簧垫圈压紧。
在机房内安装嵌装灯具固定在吊顶板预留洞孔内专设的框架上。
灯上边框外缘紧贴在吊顶板上,并与吊顶金属明龙骨平行。
在机房内所有照明线都必须穿钢管或者金属软管并留有余量。
电源线应通过绝缘垫圈进入灯具,不应贴近灯具外壳。
(三)空调系统(暖通)
根据GB2887-82计算机场地技术要求,按A级设计,温度T=23℃±2℃,相对湿度=55%±5%,夏季取上限,冬季取下限。
气流组织采用下送风、上回风,即抗静电活动地板静压箱送风,吊顶天花微孔板回风。
新风量设计取总风量的10%,中低度过滤,新风与回风混合后,进入空调设备处理,提高控制精度,节省投资,方便管理。
(四)综合布线
(五)安全防范
1、监控系统
(1)监控布点机房中有大量的服务器及机柜、机架。
由于这些机柜及机架一般比较高,所以监控的死角比较多,因此在电视监控布点时主要考虑各个出入口,每一排机柜之间安装摄象机。
如果在各出入口的空间比较大,可考虑采用带变焦的摄象机,在每一排的机柜之间,根据监视距离,配定焦摄象机即可。
如果机房有多个房间的话,可考虑在UPS房和控制机房内安装摄象机。
产品选型及技术要求
(2)电视监控系统图像信号应满足图像信号技术指标表中的要求
复合视频信号幅度:
(1±0.3)V(峰-峰)
黑白电视水平清晰度:
>=350TVL
彩色电视水平清晰度:
>=270TVL
黑白电视灰度等级:
>=8
信噪比:
>=38
一般情况下,定焦摄象机在光照度变化大的场所应选用自动光圈镜头并配置防护罩,在光照稳定光源充足的地方,用固定光圈镜头可降低成本。
图像信号应保持24小时录像,录像方式可采用硬盘录像,也可采用传统的录像系统。
闭路电视控制系统最好有视频动态报警功能。
同时如果具有视频远程传输功能,即通过Internet、ISDN、局域网或电话线将监视信号传输到远程客户指定的地方,在使用时将会更加方便。
在安装闭路电视的同时,也可考虑在重要的机房档案库安装防盗报警系统以加强防范手段。
2、门禁系统
门禁管理系统的主要目的是保证重要区域设备和资料的安全,便于人员的合理流动,对进入这些重要区域的人员实行各种方式的门禁管理,以便限制人员随意进出。
卡片最好采用现在流行的感应式卡片。
卡出入系统首先应具有权限设置的功能,即每张卡可进出的时间、可进出哪道门,不同的卡片持有者应有不同的权限。
每次有效的进入都应存档或统计。
应有完善的密码系统,即对系统的更改,不同的操作者应有不同的权限。
电锁应采用安全可靠的产品,有电闭锁或无电闭锁根据用户要求可调。
紧急情况下或电锁出现故障的情况下应有应急钥匙可将门打开。
门禁系统最好采用计算机控制系统。
全套系统最好有备用电源。
(六)消防系统(气体消防+排烟系统,联动)
1、方案依据
《高层建筑防火设计规范》GBJ45-82
《火灾自动报警系统设计规范》GBJ116-88
2、消防自动报警及控制系统的组成
消防控制中心包括智能火灾报警控制主机,用于集中报警及控制。
消防控制中心外围报警及控制包括光电感烟探测器、感温探测器、组合控制器和气瓶等。
上述设备位于各楼层现场和端子箱内。
(七)防雷系统
1、接地系统
依据国标GB50169-92电气安装,接地施工及验收规范。
计算机直流地与机房抗静电接地及保护地严格分开以免相互干扰,采用T50x0.35铜网,所有接点采用锡焊或铜焊使其接触良好,以保证各计算机设备的稳定运行并要求其接地电阻1Ω。
机房抗静电接地与保护地采用软扁平编织铜线直接敷设到每个房间让地板就近接地,能使地板产生的静电电荷迅速入地。
2、防雷
为防止机房设备的损坏和数据的丢失,机房防雷尤其重要。
按国家建筑物防雷设计规范,本设计对机房电气电子设备的外壳、金属件等实行等电位连接,并在低压配电电源电缆进线输入端加装电源防雷器。
防雷接地电阻要求小于10Ω
(八)场地智能处理(机房环境监控)
(九)设备选型
三、机房系统的技术指标
1、电磁波入侵(抗干拢能力)、防雷电能力、屏蔽效果。
2、恢尘,运用好的装修水泥漆(一种是聚丙乙烯,易老化;ICI最的水泥漆,不易老化。
)
3、供电质量:
通常是50MHZ,如果不是就用变频器。
(1)、设备选型,台湾的机电产品是60MHZ。
(2)供电电压:
380V(三相),220V(单相),24V,12V,9V。
4、照明(日光灯和防火玻璃)
5、温湿度(空调、新回风机、温湿度监控)
6、出入口控制(门禁)
7、火灾防范(气体消防+消防控制器)
(1)60平米以上,自建系统+大楼消防系统联动,
(2)60平米以内的手提气体+大楼消防
8、防水、防虫措施(空调、加湿机、除湿机等有水设备水的排放+漏水检测监控系统)
9、场地监控措施(一般大型面房地会考虑)
10、安全防范(闭路监控+红外报警)
四、机房系统
(一)、功能分割
机房位置要有利于人员的进出和设备的搬运。
机房应包括:
主机房、设备间(空调(要紧靠主机房,温湿度控制,8---10年)、UPS(机房后备电源,5年))消防间(气体消防,分有管网(单独建设)和无管网,立法规定,防火门要外开。
)、终端控制、缓冲带、维修间、工作间等。
1、主机房
计算机主机、网络设备、操作控制台和主要外部设备(磁盘机、磁带机、通信控制器、监视器等)的安装场地。
2、基本工作间
用于完成信息处理过程和必要的技术作业的处所。
其中包括:
终端室、数据录入室、通信机室、已记录磁介质库、已记录纸介质库、激光打印机、宽行打印机、绘图机等。
3、设备间(一般有两间以上)
为保证电子计算机机房达到各项工艺环境要求所必需的各公用专业技术用房。
其中包括:
变压器室、高低压配电室、不间断电源室、蓄电池室、发电机室、空调器室、灭火器材室和安全保卫控制室等。
4、维修间
直接为计算机硬件维修、软件研究服务的处所。
其中包括:
硬件维修室、软件分析修改室、仪器仪表室、备件库、随机资料室、未记录磁介质库、未记录纸介质库、硬件人员办公室、软件人员办公室、上机准备室和外来用户工作室等。
5、缓冲带,一定要有的,通常说的走栏。
说明:
1、.设备间内所有设备应有足够的安装空间,其中包括计算机主机,网络连接设备等。
机架前后至少留有1.2m的空间,以方便设备的安装、调试及维护。
2.机房高度要求梁下最小高度不低于3m,以防机架过高,不利于设备的安装、维护。
3.机房地板要能承受足够的重量,尤其是楼上机房。
对于较重的设备(例如直流蓄电池)要在机架下面垫上槽钢来分散重力。
4.机房顶、墙、门、窗、地面应不脱落、不起尘,装饰材料应为不可燃材料,凡是安装综合布线硬件的地方,墙壁和天棚应涂阻燃漆。
门窗密封性良好,以防止尘土、有害气体或其他物质的微粒侵入造成金属接点接触不良或短路,影响计算机及其他设备的工作性能。
墙面、天花板应涂防尘漆。
5.机房内的环境必须保持一定的湿度和温度,并有良好的通风条件。
为此,机房应配备专业空调及抽风机,以满足计算机及其他设备正常工作时对温度、湿度的要求。
设备间室温应保持在10℃至25℃之间,相对温度应保持60%至80%。
6.机房应有防静电措施。
机房应铺设防静电地板。
地板安装有接地铜带。
7.机房应有可靠的工作接地、保护接地、防雷接地。
良好的接地是设备正常运行的必要条件,同时它也是防静电、防雷击、抗干扰、消除感应电的重要手段,应当给予充分的重视。
防静电和防雷是机房最主要的预防灾害之一。
8.设备间应采用UPS不间断电源,防止停电造成网络通讯中断,有主机不正常关机。
UPS电源应提供不低于2小时后备供电能力。
UPS功率大小应根据网络设备功率进行计算,并具有20-30%的余量。
设备间电源设备应具有过压过流保护功能,已防止对设备的不良影响和冲击。
9.机房应有防火措施。
机房内必须配备适当的消防器材;机房内不同电压的插座应有明显标志;严禁存放易燃、易爆等危险品及具有腐蚀性的物品。
(二)、机房装修
(1)机房地面工程:
机房地板一般采用抗静电活动地板(图1)。
活动地板具有可拆卸的特点,因此,所有设备的导线电缆的连接、管道的连接及检修更换都很方便。
活动地板下空间可作为静压送风风库,通过带气流分布风口的活动地板将机房空调送出的冷风送入室内及发热设备的机柜内,由于“气流风口地板”(图2)与一般活动地板可互换性,因此可自由的调节机房内气流的分布。
活动地板下的地表面一般需进行防潮处理(如涮防潮漆等),保证在送冷风的过程中地表面不会因地面和冷风的温差而结露。
图1(点击看大图)
图2
(2)机房天花板工程
机房棚顶装修多采用吊顶方式。
机房内吊顶主要作用是:
在吊顶以上到顶棚的空间做为机房静压送风或回风风库、可布置通风管道;安装固定照明灯具、走线、各类风口、自动灭火探测器;防止灰尘下落等等。
机房应选择金属铝天花,铝板及其构件应具有质轻、防火、防潮、吸音、不起尘、不吸尘等性能。
(3)机房墙面工程
机房内墙装修的目的的是保护墙体材料,保证室内使用条件,创造一个舒适、美观而整洁的环境。
内墙的装饰效果是由质感、线条和色彩三个因素构成。
目前,在机房墙面装饰中最常见的是贴墙材料(如铝塑板、彩钢板)饰面等,其特点:
表面平整、气密性好、易清洁、不起尘、不变形。
墙体饰面基层做防潮、屏蔽、保温隔热处理。
(4)机房隔断工程
机房建筑常采用大跨度结构。
针对计算机系统的不同设备对环境的不同要求,便于空调控制、灰尘控制、噪音控制和机房管理,往往采用隔断墙将大的机房空间分隔成较小的功能区域。
隔断墙要既轻又薄,还能隔音、隔热。
机房外门窗多采用防火防盗门窗,机房内门窗一般采用无框大玻璃门,这样既保证机房的安全,又保证机房内有通透、明亮的效果。
(图3)
图3
(三)、电气
机房负荷均按照一级供电负荷设计。
计算机机房负载分为主设备负载和辅助设备负载。
主设备负载指计计算机主机、服务器、网络设备、通讯设备等,由于这些设备进行数据的实时处理与实时传递,所以对电源的质量与可靠性的要求最高。
这部分供配电系统称为"设备供配电系统",应采用UPS(如:
艾默生-力博特iTrustIndustry图6)不间断电源供电来保证供电的稳定性和可靠性,并可配相应的蓄电池以便在突然停电时能支持一定时间的电源供应。
辅助设备负载指专用精密空调系统、动力设备、照明设备、测试设备等,其供配电系统称为"辅助供配电系统",其供电由市电直接供电。
图6
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机房内的电气施工应选择优质阻燃聚氯乙烯绝缘电缆、敷设镀锌铁线槽和插座。
配电线路安装过流、过载保护。
插座应分为市电、UPS注明易区别的标志。
机房往往采用机房专用配电柜来规范机房供配电系统,保证机房供配电系统的安全。
机房一般采用市电、发电机双回路供电,发电机作为主要的后备动力电源。
(四)、暖通(空调+新回风机+加除湿机+排烟系统+监控报警)
机房空调系统的任务是为保证机房设备能够连续、稳定、可靠地运行,需要排出机房内设备及其它热源所散发的热量,维持机房内恒温恒湿状态,并控制机房的空气含尘量。
为此要求机房空调系统具有送风、回风、加热、加湿、冷却、减湿和空气净化的能力。
机房空调系统是保证良好机房环境的最重要设备,宜采用恒温恒湿精密空调系统(如:
艾默生-力博特DELUXESYSTEM图7)。
图7
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机房新排风系统主要有两个作用:
其一给机房提供足够的新鲜空气,为工作人员创造良好的工作环境;其二维持机房对外的正压差,避免灰尘进入,保证机房有更好的洁净度。
机房内的气流组织形式应结合计算机系统要求和建筑条件综合考虑。
新排风系统的风管及风口位置应配合空调系统和室内结构来合理布局。
其风量根据空调送风量大小而定。
(五)、消防
机房内大量的计算机及外联设备严格要求使用气体灭火。
机房区域消防系统由消防自动报警系统和消防灭火系统组成。
消防灭火系统包括智能火灾报警控制主机等,用于集中报警及控制。
由于机房内部火灾主要为电气火灾,而机房的吊顶上、地板下有大量的配电线路,因此需设置吊顶上、吊顶下、地板下三层报警。
气瓶间宜设在机房外,为管网式结构,在天花顶上设置喷嘴,火灾报警系统由消防控制箱、烟感、温感联网组成。
常用气体为七氟丙烷和SDE两种气体。
(图8)
图8
注:
1、小机房:
手提灭火器(CO2),大机房:
FN-200气熔胶。
2、消防报警:
温感+烟感----声光报警----打开控制系统(延时、急停、手动)----喷气。
3、联动:
空调、电气(关掉不重要的电源,通风系统一定要关、火灭完了一定要开启,排烟系统要开启,防火门要关,疏散门要开。
)
(六)、综合布线
对于机房内的水平线缆子系统,为防止强电对数据信号的干扰,绞线电缆使用镀锌线槽在地板下敷设,线槽应良好接地,且与强电线路相距不小于30CM,将信息面板安装在办公墙面或抗静电地板上。
从整个机房设计的美观、实用、安全性考虑,对机房线缆的设计采用地板下桥架的方式,水平主线槽、水平分线槽以及垂直线槽均选用镀锌线槽。
水平区主线槽到机柜的分线槽选用300*100mm镀锌线槽,到各房间的分线槽选用100*100mm镀锌线槽,线槽距地面的安装高度将不高于5cm。
垂直线槽通过垂直竖井的,到中心配线柜的垂直线槽选用400*100mm镀锌线槽。
(七)、安全防范
(八)、雷电防护
1、接地系统
机房设有四种接地形式,即:
计算机直流逻
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