计算机机房系统建设方案.docx

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计算机机房系统建设方案

机房建设项目

解

决

方

案

书

1、项目概述……………………………………………………………………………1

2、客户需求概要………………………………………………………………………1

2.2可靠性…………………………………………………………………………1

2.2安全性…………………………………………………………………………1

2.3稳定性…………………………………………………………………………2

3、机房设计依据……………………………………………………………………2

4、项目总体设计目标………………………………………………………………3

5、弱电机房的规划…………………………………………………………………4

5.1机房装修………………………………………………………………………5

5.2机房抗静电活动地板…………………………………………………………6

5.3机房UPS系统………………………………………………………………8

5.4机房接地系统…………………………………………………………………8

6、弱电机房详细设计………………………………………………………………10

6.1天花吊顶系统………………………………………………………………10

6.2防静电活动地板……………………………………………………………12

6.3机房空调系统………………………………………………………………14

6.4机房新风系统………………………………………………………………16

6.5电力配电系统………………………………………………………………17

6.6机房服务器综合布线系统…………………………………………………20

6.7机房UPS系统………………………………………………………………23

6.8接地系统……………………………………………………………………25

6.9屏蔽系统……………………………………………………………………27

6.10机房环境监控系统…………………………………………………………28

1项目概述

数据机房是客户数据网络信息交换的中心，其计算机、网络设备的安全运行直接关系到客户业务的正常运作。

由于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、噪音干扰、安全、后备、防漏、电源质量、振动、防雷、的接地等的要求；所以，一个合格的现代计算机机房，应该是一个安全、可靠、实用、高效、不间断和具有可扩充性的机房。

2客户需求概要

2.1可靠性

网络设备及出口数据链路通路，到机房电源及空调等关键环节，在数据机房中都将拥有相应的应急冗余系统来确保数据机房能够提供可靠的、7天24小时的不间断的对外服务能力。

2.2安全性

从机房物理设施来讲，数据机房的设计将使其拥有统一的、非常完善的多层安全保卫设置，例如警卫、指纹认证等系统，来确保数据机房的正常运行。

同时作为数据机房网络安全服务内容，数据机房可以为用户提供网络安全及保护方面服务。

根据需要，数据机房客户的所有服务器状态都可通过设在数据机房内部网管控制中心的统一控制台来监控。

2.3可靠性

XXX公司的数据机房解决方案充分考虑到对于数据机房管理的重要性。

网络控制中心（ONC）所提供每周7天，每天24小时不间断网络监控、技术服务与支持，可以保证在出现问题的最短时间内，用户可以得到立即告警或数据机房在得到授权情况下的对于问题最佳最快处置。

同时，高标准的机房控制中心确保提供恒温、恒湿的机房环境以及自动防火告警等项服务。

3机房设计依据

计算机等电子高精密设备，档次越高，对外部环境条件要求越高。

过去修建的简单机房普遍不能适应发展的需要，如何为高精密设备创造一个安全可靠的运行环境，保证系统的正常工作，是机房工程的核心任务。

本设计方案针对系统的具体条件和需求，基于以下的事实依据和假定依据：

1．事实依据

●甲方提供的设计要求说明书及有关图纸。

●《电子计算机机房设计规范》GB50174-93

●《计算机场地技术条件》GB2287-89

●《计算机场地安全要求》GB9361-88

●《计算机机房活动地板技术条件》GB6650-86

●《建筑物防雷设计规范》GB50057-94

●《高层民用建筑设计防火规范》GBJ45

●《电子计算机机房施工及验收规范》SJ/T30003-93

●《空调与通风工程施工及验收规范》

●《装修工程施工及验收规范》

●《建筑设计防火规范》TJ16

2．假定依据

●整个方案设计及施工的可行性讨论，均满足以下假定的条件。

●工程现场有足够的空间供施工设备及材料的存放；

●现场有电力足够的安全施工电源；

●有适当的垂直运输设备供材料，设备的搬运；

●机房专用空调的室外冷凝机组有足够的安装平台空间，与主机高度差不超过10米；

●机房的位置满足机房场地的技术要求：

不受震动影响，不受外来电磁影响，不受渗水危险的影响等。

4项目总体设计目标

1．性能指标

●全天24小时不间断运行

●全年故障累计时间小于4小时

●全年故障连续停机时间小于1小时

2．抗灾害能力

●市政停水、停电时亦能正常运作

●符合计算站场地国家消防标准

●符合计算站场地国家防雷标准

3．机房环境规范

根据有关国家标准及客户提出的机房环境要求，本项目中的机房场地环境应满足以下要求：

编号

项目

设计指标

1

温度

20℃±8℃

2

湿度

45%～65%

3

温度变化率

≤5℃/h，不结露

4

制冷量

0.35KW/M2

5

新风量

主机房通内量按卫生标准，新风量供给按每人每小时不少于35立方米

6

尘埃

粒度≤0.5U/M2（静态条件下），灰尘颗粒直径应不大于10微米

7

噪音

主操作员位置＜68dB

8

照度

机房≥500lux，应急≥50lux，办公室≥300lux

9

直流工作

接地≤1Ω，接地电位差＜1V

10

绝缘

机房绝缘电阻应不小于1MΩ

等位网接地电阻不大于1MΩ

11

供电系统可用性（由机电至机柜）

≥99.99%（可扩展至99.9999%）

5弱电机房的规划

根据目前客户的现状及考虑到业务的增长，规划机房面积约为20M2，包括服务器区、数据网络设备区、通讯室、UPS室、介质库、监控室、缓冲区等。

前两个主要功能区将在一个大开间内（即设备房），并主要采用机架式方式，通过协调各功能区的关系，让机房即美观又利于管理，更重要的是大大改善了电缆的混乱状况、线路的复杂性、减少电源单路径的故障点的发生率；提高了空间的利用率、设备可管理性、可扩展性等。

5.1机房装修

●机房装修原则

✓机房墙体要采用防火隔断板，周围均要进行防潮、屏蔽、保温处理。

✓墙壁表面要采用塑铝板、彩钢板或其他屏蔽性能好的防静电材料进行贴面。

✓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）。

✓机房内铺设电缆较多，短路易酿成火灾，需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。

✓尘埃对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，但还应注意此种材料不产生眩光。

✓机房地面材料最好采用质地硬、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，并涂防静电漆。

✓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。

✓防静电地板下铺设电缆，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。

当地板下兼作空调静电箱时，可根据送风量计算其高度，一般为300—350mm。

✓防静电地板的板厚公差在+0.2mm以内；正常温湿度时，地板绝缘电阻应大于100KΩ，小于10MΩ；地板的分散承受力15000-35000N/m；集中承受力3000-7000N。

✓机房内天花选用铝合金微孔吸音板，顶部应留有300-500的高度空间。

当顶部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，且应刷防静电漆。

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

●机房装修方案

✓净空

A．国家机房的标准对控制中心的要求，需要在原地面安装升高　　活动地板，由于本工程机房的净空较高，在安装天花后可保证净空2.8米，符合《GB50174-93电子计算机房设计规范》国家标准的要求。

✓内墙间隔

A．机房内不设窗户，机房墙面采用轻钢龙骨艾特板防火墙面做底层，表面贴铝塑复合板饰面。

艾特板具有放火、防潮的特点，铝塑复合板则有很好的装饰效果，洁净、无反光。

铝塑板采用600MM宽的长条型垂直安装，间隔处采用20MM不锈钢装饰条收边，起到提升空间的效果。

达到表面易维护、清洁不起尘，满足机房洁净度的要求。

B.断采用12MM钢化玻璃墙，隔断骨架采用40*80钢管焊接而成，满足整体的强度要求，并与墙面轻钢龙骨架联接，组成等电位体。

包框采用1.2MM沙光不锈钢以避免产生眩光。

C．保证机房的洁净要求，在墙面做防尘、防潮处理，具体做法与天面相同，采用环氧聚氨脂涂料。

D．设计图，所有材料均符合国家防火标准。

5.2机房抗静电活动地板

为了铺设电源线及信号线方便，机房的地面最好采用抗静电的活动地板，其系统电阻应在1x105欧姆～1x108欧姆之间。

目前活动地板有铝合金、钢、铝－木、钢－木，面积为500x500mm和600x600mm，高度有200mm、350mm和400mm，活动地板还专配有带走线口的异形地板，应根据从地板下向机柜引线的数量确定异形地板的块数，然后计算出一般活动地板面积。

放置活动地板的地面平整、光滑，水泥地面或水磨石地面均可。

机房内切忌铺地毯，一是容易积灰，二是容易产生静电。

机房内全部安装防静电活动地板，安装高度300mm，地板下空间作机房布线，大门口铺设塑胶斜台，大型设备用支撑架安装，不直接落在活动地板上。

5.3机房接地系统

计算机机房应安装一个良好的接地系统，使电源中有一个稳定的零电位，作为供电系统电压的参考电压。

有一个良好接地线，计算机传输中的电源电压及信号遇到或产生各种干扰时，就可以通过高、低频滤波电容将其滤掉。

此外，当遇到雷电、机柜附近的强功率源以及电火花干扰时，良好的机房接地系统就可以起到保护计算机的作用。

因此，设计一个良好的机房接地系统是相当重要的。

机房接地系统一般分为下述3种。

1）直流地这种接地线系统是将电源输出端通过地网接在一起，使其成为稳定的零电位，这个电源地线与大地直接连通，并有很小的接地电阻。

2）交流地这种接地系统把交流电源的地线与电动机、发电机等交流电动设备的接地点连接在一起，之后再与大地连接。

3）安全地为了屏蔽外界干扰、漏电及电火花，所有计算机的机柜、机箱、机壳、面板及马达外壳都需要接地屏蔽。

该系统即可为安全地。

一般要求：

直流地电阻小于1欧姆，交流地接地电阻小于3欧姆，安全地接地电阻小于4欧姆。

由于大楼已经做了良好的防雷接地系统，并在每个弱电机房提供了接地母排。

本方案对控制中心机房内的接地系统做以下建议：

在综合接地方式的基础上，将机房的弱电系统采用独立的清洁接地方式，单独制作计算机系统接地线。

其它如安全保护地、交流接地、防雷接地、屏蔽接地等均接到大楼防雷保护地桩。

工程接地系统具体实施方案：

●系统直流接地

机房逻辑地通过独立接地电缆单独引入UPS配电柜计算机系统专用接地母排。

●交流工作接地

所有交流设备，采用独立地线，其中性点通过绝缘电缆单独接入配电柜中线，接入接地母排。

●系统安全保护地

在机房地面采用30*3紫铜排安装一条接地汇集线，连接机房内接地母排。

所有设备外壳通过4平方毫米绝缘电缆接入接地汇集线

●地面接地网

活动地板的钢质支架妥善联接，每行支架采用4平方毫米铜缆与接地汇集线连接。

弱电机房详细设计

数据机房是客户数据网络信息交换的中心，安装计算机机房和通信机房标准设计，计算机机房的环境条件是影响计算机主机及通讯设备长期可靠运行的一个重要的因素。

它直接影响到计算机主机及各种微电子设备的稳定性、可靠性，使用效率和寿命。

而经验丰富的设计会使资源不会成为浪费。

同时，计算机机房又是工作人员进行操作和监控的场所，如何既满足机房内设备的运行环境又考虑工作人员工作环境的舒适性，即“人机并重”理论是现代计算机及网络通讯设备机房设计的基本理念。

本着人机并重原则，本方案不只考虑到短时间内的要求，也考虑到今后若干年内电脑设备增加时对环境设备要求的改变，即一些主要的环境设备留出了必要的余量，以免当增加电脑容量和电脑设备时对环境设备也要做较大的改变。

5.1.1抗静电活动地板的应用

凡需铺设电缆、信息线的房间，建议采用防静电活动地板，安装高度为300mm。

活动地板下面作空调送风静压箱，也便于机房内电缆桥架铺设。

由于地板下面作空调送风用，为确保恒温恒湿，地面应作防尘保洁处理。

5.1.2抗静电活动地板的优点

1）安装简单化，为以后设备配置的改变和扩充提供了较大的灵活性。

2）机房内设备右通过地板下进行自由的电气连接，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、信息线及插座，使其不受损坏。

4）利用活动地板下空间作为空调的静压箱，获得均衡满意的温湿度。

5）能够屏蔽电磁辐射，能使静电电荷通泄到地。

6）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。

5.1.3抗静电活动地板的选材

机房选用全钢抗静电活动地板，该地板平面度好，承载力高,耐油、耐蚀，柔光不起尘，防潮、防裂、防静电。

对于一般的机房环境，如采用下送风空调，由于空调出风口温度较低，而广东地区空气湿度较大，容易引起机房楼下层天面结露现象。

因此一般机房地面须做保温处理。

在本工程中，由于机房设在地下底层，因此无须作保温处理，可避免因作保温层而造成地面不易清洁、容易起尘，以及一般保温材料达不到防火要求而存在的隐患。

5.1.4全钢抗静电活动地板的特点：

1）选材精细，有较强的承重能力，不易变形。

2）防静电性能极佳、防锈、阻燃、隔音。

3）采用PVC防静电贴面，表面平整光滑、花型美观，且耐磨损、无色差、不变色、水起皮、不剥落，接缝紧密，行走感觉良好。

5.1.5全钢抗静电活动地板配件：

支架：

钢质柱脚精确调节不同高度，底座钢部分经过电镀与钝化处理，防腐性增强。

架条子：

增加地板承重力，保证基本定位，提高整体稳定性。

导电垫片：

具有固定面板、隔音、电导的功能。

调整垫片：

调整地板水平度。

方向调整地楔：

调整支架的垂直度。

支架胶：

固定支架。

螺母固定胶：

固定支架上的螺母便于保证机房地板长久平整。

防水胶：

地板切边后，加涂防水胶增加地板的防潮性能。

5.1.6防静电活动地板安装

1、由于机房采用地板下送风空调，先进行地面基层清理、水泥砂浆找平，保证地面及四壁应为不起尘、不积灰、易清洁。

2、由于机房处于地下层，地面防潮显得尤为重要。

在地面四壁刷4道环氧聚氨脂涂料可起到防潮防水的作用。

3、安装防静电活动地板。

活动地板下除走电缆外还需作送风静压箱，所以需要足购空间，本方案地板完成面设计为300MM。

4、防静电活动地板沿墙四周焊脚铁收边处理。

5、机房入口，为方便大型设备的搬运，制作钢骨架铝花纹板承重地板斜坡。

由于计算机技术的迅速发展，性能不断提高，体积日趋小型化，高密度的电子元件处于高温状态，会大大降低计算机的可靠性能，机房内过高，过低的湿度则会引致机件的锈蚀，变形和静电干扰，而空气中的过多灰尘可造成电路故障及运算差错等。

所以为确保计算机系统稳定、可靠运行，机房空调系统必须满足以下条件的要求：

5.2电力配电系统

5.2.1低压配电方案

机房的供电设有两路独立的市电供电回路，采用三相五线制供电系统。

引入线由大楼低压柜引入UPS室，供给动力配电柜。

机房的UPS系统由动力配电柜供电，UPS系统输出供给UPS配电柜（PDU1、PDU2、PDU3）。

UPS系统输出和机房动力供电分为2个独立回路，其中UPS供电按设备总用量的1.5倍进行预留，而动力供电可按空调、UPS设备的要求供配。

配电系统的结构如下图所示：

机房内电源电压变化在220V±5%之内，频率变化在50Hz±0.5Hz之内。

UPS输出配电回路按机房内设备要求进行设置，主要设备设有专用防水插座并采用双回路供电。

其他计算机设备一个回路带三至四个插座，固定于地板下供电，配电回路中预留10~15个备用。

●机房动力照明负载分配：

机房专用空调2台100KVA

60KWUPS2台（未来3台）120KVA

新风系统5KVA

照明10KVA

一般插座用电5KVA

备用10KVA

合计250KVA

5.2.2低压配电柜

机房选用配电柜如下：

动力配电柜　1台，对机房里的照明、维修插座及UPS等设备供电；

PDU1　UPS系统配电柜，对设备房的计算机设备及网络交换机供电；

PDU2　UPS系统配电柜，对设备房的计算机设备及网络交换机供电。

与PDU1　实现备份，提高供电安全性。

PDU3　UPS系统配电柜，对通讯房、监控室、打印室、介质库房的设备供电。

至各个设备分别引出两路，以实现备份。

一个良好、可靠的配电系统在计算机房是必不可少的，梅兰日兰低压高可靠性电力设备在市场上具有较好声誉，所以我们推荐选用法国梅兰日兰低压配电柜PRISMAG系列。

法国梅兰日兰低压配电柜PRISMAG特点：

●施耐德公司Prisma系统与其元件之间完美的配合保证了装置高度安全可靠。

●经过全部型式试验（TTA）测试，产品符合IEC439.1、BS5486.1等标准。

●按模块化组合，能够方便地扩展，可完全接近并保证安全，维修方便迅速。

●设备安装在前面板后，仅露出操作手柄；可防止人员接触带电部分，可提供不同的分隔类型——类型2、类型3、类型4。

●功能单元式组合及各部位连接件的标准化，使设计组装更简单快捷，性能更加可靠。

●专利的Linergy母线使母线的载流量最佳化，采用特殊的异型母线设计，提高了短路电流的耐受强度，增加了可靠性和安全性，同时还缩短了安装及维护时间。

●所有开关均能方便地安装脱扣装置,以便与消防系统联接。

火警发生能自动按消防控制系统提供的信号,切断总输入开关，停止有关的设备（空调机、新风机、照明等）电源供应。

法国梅兰日兰低压配电柜PRISMAP技术数据：

●额定绝缘电压：

1000V

●额定电流（母线容量）：

3200A

●额定短时耐受：

85kA/1s

●额定峰值耐受电流：

187kA

●防护等级：

IP20，30，31，54

●分隔类型：

类型2，类型3，类型4。

●频率：

50/50Hz

●柜体尺寸：

高（mm）：

2000有效元件安装高度为35个模数；深（mm）：

400，600，800，1000；宽（mm）：

700，900，1100

5.2.3配电安装

所有的设备电力线缆、通信电缆均用金属喷塑桥架敷设，两类电缆槽互不混合、交叉。

其他电力线全部采用镀锌铁管敷设。

低压配电线全部采用阻燃双塑铜芯电缆。

计算机负载配电线路按国标并留有余量。

主控台设备和显示屏设备供电采用IP54级防水工业接插件。

机房内一般设备的UPS供电采用13A计算机专用插座，安装在活动地板下，阵列式排布。

机房安装市电维修插座，位置建议在在稍高于地板面的墙上，采用国标10A扁三插面板。

市电及UPS插座全部采用澳大利亚奇胜E2000系列面板，两类插座按面板框颜色区分，市电采用常规乳白86面板，UPS采用黄色面板。

5.2.4机房照明

由于机房内天花、地板、墙壁、窗帘等表面都采用柔光材料，所以机房内可在高照度下不产生眩光，保持明亮、清新的环境。

照度建议不小于500LUX，事故照度不小于60LUX。

本工程选用40W×2格栅光管盘，该光盘规格1200×600，与天花相配，可获得较好的视觉效果。

所有光管盘均匀分散安装在机房内，可使整个机房的照度得到比较好的分布。

灯盘采用铝合金哑光反射弧40W×2格栅光管盘，光管采用飞利浦低色温日光型光管，与哑光反射弧相配可产生柔和的效果，避免一般灯具在电脑显示器画面上产生反光影响操作者工作，特别适用于电脑办公室。

所有灯盘采用电子镇流器，既避免普通镇流器起动时跳闪现象，也可避免一般单相荧光管产生的交流频闪效应。

根据规定，计算机房必须具备应急照明系统，照度要求不低于0.5LX。

应急照明采用日光灯专用应急照明组件安装在照明光管盘，由市电供电。

在停电时该组件向光管供电1小时。

5.3机房服务器综合布线系统（选项）

5.3.1系统结构及功能

布线系统是建筑物或建筑群内的传输网络，其作用在于使话音和数据通信设备、交换设备和其他信息管理系统彼此相连，也使这些设备与外部通信网络相连接。

就一般建筑物的布线系统而言，一般包括以下组成部分：

1.工作区子系统。

由终端设备连接到信息插座的电缆线（或适配器）组成。

2.水平布线子系统。

将垂直干线子系统线路延伸到用户工作区，用于实现工作区子系统和管理子系统间的连接。

3.管理子系统。

为连接其他子系统提供连接手段，允许将通信线路定位或重定位到建筑物的不同部分，以便能更容易地管理通信线路。

4.设备间子系统。

主要包括计算机系统网络控制中心、网络集线器、程控交换机等，是建筑物设置进线设备、进行网络管理以及管理人员值班的场所。

5.垂直干线子系统。

由设备间的配线设备和跳线以及设备间至各楼层配线间的连接电缆组成。

6.建筑群子系统。

用于实现建筑物间的相互连接。

对于机房的服务器布线系统而言，主要以工作区子系统、水平布线子系统和垂直干线子系统为主。

在本方案中，服务器机房布线系统可划分为数据机房布线系统和办公区域（操作控制台）布线系统两部分。

对于以数据应用为主的机房区，布线系统主要用于支持计算机设备、存储设备以及KVM系统的数据应用；而对于控制台，则用于KVM系统和语音应用为主，辅以数据应用。

5.3.2布线系统设计和设备选型

在布线系统的设计中，应遵循以下基本原则：

1.综合布线系统应是开放式结构，应能支持多种计算机系统及多种网络协议的传输要求。

2.支持多种网络应用，包括话音、数据、图像的传输。

3.综合布线系统应采用模块化结构，具有开放式结构，方便系统的扩展。

4.必须具有极大的灵活性，当以后系统修改，设备移位时，不必变更布线，只需在相应的配线架上跳线即可。

布线系统拓扑结构建议采用树状星型结构，以支持目前和将来各种网络的应用。

通过跳线和不同的网络设备，可以实现各种不同逻辑拓扑结构的网络。

整个结构大体分为两级星形---主干部分和水平部分。

一、设备说明

　　机柜用于放置各类IT设备。

由于IT设备均越来越趋于机架形设计，因此用于放置各类IT设备的机柜对于机房来说，其重要性也愈无突出。

对于一个机房来说，机柜的设计是真正体现建设思路及体系架构的核心内容，其设计是否合理，直接影响到数据机房的建设等级和运营管理。

二、机柜以及走线设计

设备房放置3排机柜。

第一排为网络机及服务器柜，分为两部分，左边放网络设备，右边放服务器；第二排、第三排为服务器机柜。

采用这样的部署策略，能够充分发挥分区供电模式的优势（详见UPS配电系统的有关章节），且利于网络布线的统一规划和运维管理（详见布线系统的有关章节）。

在考虑机架、机柜设备的选型时，必须全面考虑今后数据建设中的趋势，在以下三个关键领域采取相应的对策：

1.通风：

随着服务器数量的增加，每个服务器的计算容量要求更大的电源，于是每个机柜的散热就变得更加重要