xxxx计算机机房设计方案13.docx
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xxxx计算机机房设计方案13
建设单位:
xxxxxx
项目名称:
xxxxxxxxxxx中心机房工程项目
设
计
方
案
日期:
二○一四年三月
1.概述
1.1.工程概况
xxxxx区中心机房工程项目实施地点位于办公大楼四楼,面积约245平方米,新规划区域包括设备区、配电室、运维监控室、休息室、库房及其他区域,核心区域规划设计与布局有具前瞻性,确保10-15年的发展需要。
1.1.1.工程名称
xxxxx中心机房工程项目(暂定名)
1.1.2.特殊说明
1、中心机房位于整栋大楼的四层。
2、整个机房配电由低压配电室引三路电缆(两路市电、一路发电车)到配电室。
因发电机没有摆放位置,因此考虑采用发电车,并在切换柜中预留发电车与市电切换端子。
1.1.3.工程规模
根据现甲方对机房区域规划要求,目前规划中的机房建设面积约238m2,根据甲方的功能分区需求,机房的平面布局和功能室的划分如下:
序号
功能区名称
面积(m2)
功能区用途说明
1
设备区
162
放置主要的机房服务器设备和网络设备及精密空调
2
配电室
23
UPS、配电柜放置区域
3
运维监控室
21
人员操作区域、机房监控维护管理
4
休息室
11
休息接待区域
5
库房
10
设备及材料存储
6
其他
11
满足其他功能区域
合计:
238
2.设计依据
●《电子信息系统机房设计规范》GB50174-2008
●《计算站场地技术条件》GB2887-2000
●《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
●《电子计算机机房工程施工及验收规范》ST/T30003-93
●《建筑设计防火规范》GB5004-2002
●《室内装饰工程质量规定》GB1838—93
●《建筑内部装修设计防火规范》GB50222-95
●《通风与空调工程施工及验收规范》GB50243-2002
●《供配电系统设计规范》GB50052-95
●《民用建筑照明设计规范》GBJ133-90
●《建筑物防雷设计规范》GB50057-94
●《低压配电设计规范》GB50054-95
●《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006
●《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16--92
●《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169-2006
●《不间断电源技术性能标定方法和试验要求》
●《环境电磁卫生标准》GB8715-88
●《电磁辐射防护规定》GB8702-88
●《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95
●《建筑内部装修设计防火规范》GB50222-95
●建设方提出的需求以及我方现场实际勘察情况等。
2.1.设计内容
根据甲方要求、规范要求及我司多年来机房建设的经验,将针对xxxxx中心机房一下子系统进行设计。
●机房装饰装修系统
●机房供配电系统
●机房防雷接地系统
●机房暖通系统
●机房消防系统
●机房综合布线系统
2.2.设计原则及目标
机房设计必须保证达到为xxxxx中心机房工程网络和主机服务器提供安全、稳定、可靠的运行环境。
机房工程的设计必须注重各系统(装饰装修、配电、暖通、综合布线等)之间的融合、节能与安全。
机房设计和施工需达到国家B级机房的标准。
机房的环境必须满足计算机等各种微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、安全保安、防漏、电源质量、振动、防雷和接地等的要求。
依据规范和标准,构建一个网络系统稳定可靠的运行环境,以满足电子计算机设备和工作人员对温度、湿度、洁净度、电磁场强度、防漏、电源质量、振动、防雷接地和安全保卫等要求的机房。
达到以下要求及目标:
(1).机房环境部分
温度:
23℃±2℃(夏季)、20℃±2℃(冬季);温度变化率:
<5℃/h不结露;含尘浓度:
大于或等于0.5μm粒子数<18000粒/升;相对湿度:
45%~65%,最佳55%;空调送风方式:
下送风;磁场干扰场强:
<800A/m;地板振动加速度:
停机时≤500mm/S;机房附近无线电波干扰:
<126dB(F=14KHZ~1GHZ);噪音:
65dB。
(2).机房电气部分
电源保证不间断:
电源频率:
50HZ±0.2HZ;电源电压:
380V/220V±5V;电源波形失真率:
≤5%;三相不平衡度≤20%;照度:
机房≥500LX;办公人员工作区、辅助房间≥250LX;应急事故照明:
照度应为普通照明照度的1/10;应急疏散照明:
照度应大于等于5LUX。
无眩光、无频闪、无噪音;
(3).机房防雷接地部分
直流接地电阻小于或等于1欧姆;零地电压小于1伏;交流工作接地系统接地电阻小于4欧姆;计算机系统安全保护接地电阻以及静电接地电阻小于4欧姆;防雷保护接地系统接地电阻小于10欧姆;绝缘体静电位:
<1KV。
(4).机房地面部分
防静电地板的板厚公差在±0.2mm/m以内;常温常湿下地板绝缘电阻应大于100kΩ,小于100MΩ;地板的均匀荷载应在1000kg/m2左右;集中荷载应大于300kg/m2。
(5)、防火要求
机房装修材料应采用阻燃和非燃材料,且应能防潮、吸音、不起尘、抗静电。
防火区四周应采用具有防火性能的材料,主要区域在吊顶内,静电地板下、吊顶与静电地板之间采用自动消防报警灭火系统。
(6).机房装修:
简单经济,恒温洁净,增亮环保。
(7).性能可靠:
符合相关标准,充分考虑冗余,可扩展性强。
(8).安全稳定:
配备完善的不间断供电系统及有效的防雷过压接地保障。
(9).区域合理:
人、机场地相对分离,满足设备所需的特殊运行条件和存储环境要求
3.方案设计
3.1.机房装饰系统设计
3.1.1.设计依据
建筑耐火等级一级;建筑内部装修材料燃烧性能等级A级:
B类机房。
我国现行有关设计规范.规程和标准:
●GB50352-2005《民用建筑设计通则》
●GB50174-2008《电子信息系统机房设计规范》
●GB50016-2006《建筑设计防火规范》
●GB50222-95《建筑内部装修设计防火规范》
●JGJ73-91《建筑装饰工程技术规范》
●GB50210-2001《建筑装饰装修工程质量验收规范》
3.1.2.设计说明
作为xx的数据中心机房。
要保证7×24小时不间断工作,规划设计必须考虑要有一定的扩容能力,场地环境要求严格,整体安全系数要高,因此材料及设备应充分考虑性价比,采用国内外知名品牌。
所有建设材料要求采用环保型材料,具有阻燃、毒、无害、无放射性。
所有线缆均采用符合国家标准的优质铜芯电缆、电线,采用免检优质产品,所有的电力电缆敷设均采用金属线槽、线管。
机房装修的主要内容:
●地面工程
●墙、柱面工程
●顶面工程
●门窗工程
●设备支架
●隔断工程
3.1.3.地面全钢防静电地板
1)地面抹灰找平,确保原地面平整;
2)主机房、配电室原地面找平后采用做防尘保温处理,先敷设一层20mm橡塑保温,再在上面敷设一层0.5mm镀锌铁皮;
2)主机房、配电室地面设计采用SF800型“沈飞”全钢抗静电地板,后期更换精密空调设置铝合金通风口,抗静电活动地板的铺设设计抬高300mm,支架采用标准支架,机房内部防静电地板及其配件要做等电位连接,具体做法是通过导线将整个地板连成一个金属整体,然后接入室内地网,最终与室外地网良好连接。
机房中采用全钢架空抗静电活动地板的特点是:
预留空间,便于系统布线,承重能力高,方便机房设备的摆放,拆卸方便,便于系统的维护,活动地板下为空调系统的静压箱。
其他区域采用玻化砖地面。
沈飞牌抗静电地板参数表:
目项地板型号
SF800
SF1000
SF1250
SF1500
集中载荷
3570N
5000N
6000N
7000N
均部载荷
17000N/㎡
29000N/㎡
38000N/㎡
48000N/㎡
滚动载荷
2800
3900N
4700N
5600N
极限载荷
10000kN
14800N
18000N
23000N
地板重量
12.5±0.5kg/pc
13.5±0.5kg/pc
14.5±0.5kg/pc
15.5±0.5kg/pc
地板尺寸
600×600×35㎜
极限尺寸偏差
无边地板(noedgepanel)—600±0.1㎜
有边地板(withedgepanel)—6000-0.25㎜
平面度
普通板≤0.5㎜ 通风板(Airflowpanel)≤1.0㎜
相邻垂直度
≤0.5㎜
地板厚度
35±0.3㎜
地板系统电阻
PVC贴面时(PVCasTopFinish)≤1×106Ω
HPL贴面时(HPLasTopFinish)1×106×≤1×1010Ω
防火性能
基材 A级 不燃
Panel GradeA Non-combustible
贴面 FV—1级
TopFinish GradeFV—1
地板支架参数表:
项目
标准支架
增强支架
防震支架
标准高度
100-300㎜
100-300㎜
100-300㎜
可选高度
80-1500㎜
300-1500㎜
300-1500㎜
标准调节范围
±20㎜
±20㎜
±20㎜
轴向载荷
25kN
40kN
25kN
3)静电地板区域考虑采用采用10mm石膏板基层,拉丝不锈钢面层踢脚收口,高度80mm。
4)在空调的四周以及水管线两侧砌100mm高的防水坎,在防水坎以内采用丙纶卷材防水处理。
3.1.4.墙、柱面
本设计方案建议采用机房专用彩钢板材料作为机房内墙体,该装饰材料导电系数高、表面平滑、细腻,不积尘、降噪能力强、热容量大、吸湿性强、美观耐用、防火、便于保养。
彩钢板以轻钢龙骨—石膏板结构作衬底安装,彩钢板金属面全部由导线连接到接地点,以达到良好的电磁辐射(EMI)及静电的屏蔽效果。
1)彩钢板采用江苏“凯笙”复合彩钢板(12+0.6mm)
2)墙面衬底骨架采用拉法基牌75系列轻钢龙骨。
3)墙、柱面衬底龙骨内填50mm厚的保温、隔热、防火玻璃棉。
其他区域墙面设计采用白色乳胶漆饰面。
3.1.5.顶面
1)原顶面遗留的消防管道拆除。
2)设备区和配电室原顶面找平后采用做防尘保温处理,先敷设一层50mm橡塑保温,再在上面敷设一层0.2mm铝箔。
(由于机房无法做吊顶,,为其美观,可采用0.5镀锌铁皮,但造价较高)
3)其他区域采用矿棉板吊顶。
3.1.6.门、窗
序号
功能区名称
门窗名称
型号、规格
数量(樘)
1
主机室
钢制防火防盗门
1500*2300mm
2
2
配电室
铯胛防火玻璃地弹门
1500*2300mm
1
3
运营监控室
钢制防火防盗门
1500*2300mm
1
4
休息室
成品实木门
800*2300mm
1
5
库房
成品实木门
800*2300mm
1
6
其它
彩钢板门
800*2300mm
2
1)主机室内的窗户用石膏板封堵后采用彩钢板饰面。
2)在休息室设置通风换气窗。
3.1.7.设备支架
机柜、空调、配电柜等设备下方均需用L50×5的镀锌角钢及槽钢制作钢支架(在钢支架上刷防锈防火漆,设备钢支架与结构楼板用膨胀螺丝直接固定,除空调外所有支架朝上面用1mm厚冷扎钢板封盖并刷黑漆装饰,相应的出线孔处开出线孔)。
完成后保证整个地板层平整。
3.1.8.隔断
便于空调控制、灰尘控制、噪音控制和机房管理,往往采用隔断墙将机房空间分隔成较小功能的区域。
隔断墙既要轻又要薄,还能隔音、隔热。
根据中心机房的功能及业主要求将机房分成机房主机室、配电室、运营监控室、休息室、库房。
1)为将机房内分隔成各个功能区,提高空间利用率,使机房布局简洁明快、科学合理,机房的主机室与配电室采用防火玻璃隔断,出入口处则安装推拉式铯钾防火玻璃地弹门。
在网络机房中铯钾防火玻璃隔断的应用所体现出来的优越性能已经完全取代普通玻璃隔断。
它具有隔音、隔热、耐压等特点,透视效果极佳,并增添机房的简练与豪华感。
本工程采用的是性能卓越的四川振兴品牌12mm厚铯钾防火玻璃。
单片铯钾防火玻璃是一种具有防火功能的建筑门窗玻璃。
它是采用物理与化学的方法,对浮法玻璃进行处理而得到的。
它在1000摄氏度的火焰中能保持80-120分钟不炸裂,从而有效地阻止火焰与烟雾的蔓延,它那极佳的透视效果有利于操作人员第一时间发现火情,使人们有足够长的时间撤离现场,并进行救灾工作。
它的出现解决了普通玻璃隔断防火安全性能差这个致命弱点,极大提高了玻璃隔断的安全系数。
单片铯钾防火玻璃除具备卓越的防火性能外,在强度上更胜一筹,同样的厚度,它的强度是浮法玻璃的6-12倍,是钢化玻璃的1.5-3倍。
具体参数要求,立面垂直不大于2mm,接缝高低不大于1mm,玻璃门应0°、90°回复正常。
2)运营监控室与主机室、库房与配电室、库房与休息室、运营监控室与休息室、运营监控室与库房之间隔断采用轻钢龙骨加石膏板隔断,辅助区墙面刷乳胶漆,为了达到更好的隔音效果,需在轻钢龙骨中填充50mm隔音保温玻璃岩棉。
3.2.供配电系统设计
3.2.1.设计说明
机房的供配电系统是一个综合性供配电系统,它包括计算机及相关IT设备配电和辅助设备(包括照明、空调、辅助墙插等)配电两部分。
电能质量的好坏,将直接影响弱电系统设备的正常、可靠的运行。
这种影响主要来自市电电网的电压、电流、频率的变化以及供电质量。
本方案引用国家标准《电子计算机场地通用规范》GB50174中关于计算机机房供配电系统的要求如下:
⑴计算机机房供电电源
计算机房供电电源应满足下列要求:
频率:
50HZ
电压:
380V/220V
相数:
三相五线制/单相三线制
供电等级:
按一类供电考虑,采用双路供电,同时结合UPS电源系统。
依据计算机的性能,允许供电电源变动的范围为A级,见表3.3.1.1
表3.3.1.1供电电源质量分级
级别
项目
A级
B级
C级
稳态电压偏移范围(%)
±2
±5
+7~-13
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
⑵按照规范的要求,供配电系统划分为两个相对独立的系统。
第一部分为主要设备(UPS及精密空调)配电系统,主要为机房内的精密空调、UPS主机提供电源,由市电和发电机供电;
第二部分为辅助设备配电系统,为机房内照明、新排风、普通空调等辅助设备提供电源,由市电和发电机提供电源;
3.2.2.配电系统设计方案
机房设计4台低压配电柜,配电柜采用ABB牌断路器,2台艾默生60KVA的UPS(单机后备电源1小时),构成2N供电模式,4台电源列头柜。
其中A1、A2柜作为市电输入输出柜,A3、A4柜为UPS输入输出柜,A2柜为辅助市电照明、新风机维修插座等供电,A1柜内安设一台施耐德牌双电源切换器(由于是发电车也可考虑采用两只相同分断能力的4极断路器进行机械互锁,也可手动实现市电电源与发电车电源的切换),以备断电后切换到发电车为机房的网络设备提供电源。
每个电源列头柜内设置添加一台施耐德STS供单电源设备供电。
考虑到企业今后发展需要需要,市电输入及发电车输入电缆按机房满配180KW设计,故采用ZR-YJV-4*150+1*75mm2电缆;UPS主机输入电缆按100KVA设计,故采用ZR-VV-4*70+1*35mm2电缆;UPS输出到列头柜电缆也按机柜内设备满配时设计,故采用ZR-VV-5*16mm2电缆。
(具体回路布置见配电系统设计图)
在UPS电池间制作电池柜,采用上下多层摆放方式。
每组UPS的输出分别进入每个强电列头柜,提供回路供电。
各机柜均有A、B两路强电列头柜,每个强电列头柜和该列头柜所覆盖的所有机柜分别利用电缆相连,并对每个机柜的PDU分别采用两组不同的UPS输出回路进行供电,每个机柜均提供32A电缆及空开。
视单相负荷的具体情况,尽力做到三相平衡。
强电走线采用封闭式金属槽式桥架地板下走线;电线电缆除具有相应的载流量外,还要充分考虑阻燃特性要求。
导线截面积的选择已考虑负荷大小、电压损失、工作升温引起的机械强度变化等因素,载流量应留有余量,考虑今后机房升级,还必须留足增设设备所需的电缆。
所有电线电缆严禁有接头、断头、焊点。
为方便查线,每个电缆两端均加以套环标记。
机房内所有市电维护插座的规格为250V/10A,安装高度300毫米。
UPS输出回路电缆采用电缆规格为3*4mm2、3*6mm2,市电照明及辅助插座回路电缆采用电缆规格为3*2.5mm2、3*6mm2、3*4mm2,基站空调输出回路电缆规格5*6mm2。
精密空调电缆采用4*25+1*16mm2。
(具体线缆布置见配电系统图)
柜体规格为800*600*2000mm采用“宏润”牌柜体。
◆空气开关:
断路器均采用瑞士ABB公司断路器,配电柜留有足够的备份开关供机房扩容需要。
◆双电源转换开关:
采用施耐德双电源转换开关和静态转换开关
◆二次元件:
均选用国产品牌元器件。
◆电压表、电压转换开关、电流表,可测量三相电压及三相电源;
◆指示灯:
配电柜内主开关回路均安装合闸指示灯(红色)
◆配电柜的特殊工艺和功能:
Ø照明与应急照明联锁功能;
Ø辅助设备电源与消防联动;
Ø模数化的组合结构,根据开关控制回路划分相对独立的操作区域,方便配电柜的操作和维护。
Ø带明晰的回路标签框,标明每一个开关的控制回路名称。
Ø进线采用上进上出方式。
Ø独立的专用零地铜排。
UPS设备配电:
◆计算机主设备均由列头柜的空气开关直接控制、保护,并考虑足够的备份;
◆设备电源线全部采用阻燃铜芯电线或电缆。
◆电源线均全程走金属线槽或者穿金属管作为保护。
◆UPS配电线路和辅助设备配电线路严格分开穿管敷设。
◆设备配电插座的布置:
设备配电插座均在每台机柜上安装两个12位PDU插座。
◆操作台采用8为PDU工相关设备供电。
◆市电插座布置在墙面和柱面。
UPS可选配件
ModBus卡
SNMP卡:
UPS性能参数:
功率
60KVA
物理参数
宽×深×高(mm)
600×843×1400
重量(kg)
234
输入特性(整流器)
额定输入电压
380/400/415VAC,三相四线
额定工作频率
50/60Hz
输入电压范围
228V~476V,-20%~+25%满载,-25%~-40%线性降额,-40%可带70%负载
输入频率范围
40Hz~70Hz
输入功率因数
满载>0.99,半载>0.98
输入电流谐波(THDi)
<3%
输入功率缓启动功能
有,5-30秒可设置
直流特性
充电器输出稳压精度
1%
直流纹波低压
≤1%
输出特性(逆变器)
逆变器输出电压
380/400/415VAC,三相四线
输出功率因数
0.9
电压稳定性
稳态
<±1%典型值
瞬态
<±5%典型值
瞬态响应时间
<20ms
逆变器过载能力
110%1小时,125%10分钟,150%1分钟,>150%200毫秒
相移特性
带100%均衡负载时
<1°
带100%不均衡负载时
<1°
总谐波含量
THDv
100%线性负载
1%
100%非线性负载
3%
旁路
旁路输入电压
380/400/415VAC,三相四线
旁路电压范围
默认-20%~+15%,-40%、-30%、-10%~+10%、+15%等其它范围值可通过软件设置
旁路过载能力
135%长期,170%1小时,1000%100ms
系统
频率
50Hz/60Hz(可设置)
市电同步跟踪范围
±2Hz(默认值),±0.5Hz~3Hz每0.5Hz可调
实测频率精度(内部时钟)
50Hz/60Hz±0.02%
系统效率(满载)
50%以上时>96%,25%以上时>95%
工作环境
运行温度范围
0~40℃(详见用户手册)
存储温度
-?
25~70℃(不含电池)
相对湿度
0~95%无凝露
最大运行高度
≤海拔1000m,1000~2000m之间每增加100m,所带负载减少1%
噪音(1m)
55~62dB,随负载率调整
保护等级
IP20
符合标准
安规:
IEC60950-1,IEC62040-1-1/ AS 62040-1-1,电磁兼容:
IEC62040-2 / AS 62040-2/EN50091-2 CLASS A,设计与测试:
IEC62040-3 / AS 62040-3
3.2.3.机房照明配电
本方案中机房照明系统是一个独立的系统,与大楼的照明系统分开,从机房内市电、UPS配电柜直接取电,接入机房的照明灯具上。
根据公安消防局规定,机房装修所采用的导线应符合消防安全,即通过消防局认证。
所以室内导线全部采用新型阻燃导线组。
为了满足计算机机房的防湿措施。
除了在地面上作一些处理外,同时为防止漏电危及人身安全和防电磁干扰,所有金属线槽、金属线管必须全部可靠接地并与地网连接,接地电阻R≤1Ω。
机房主要工作区不得低于500Lx,本方案采用广东“松业”牌铝合金亚光铝格栅灯,尺寸为600mm*1200mm,灯盘安装二根36W低色温日光型灯管,均匀布置,从而保证整个机房的照度得到较均匀的分布。
在照明灯具控制方式,本方案设计采用多个区域控制方式。
机房内的事故照明系统自成一体,照度应≥50Lx。
在机房照明中每两列市电中间插一列应急照明,灯具与市电市电照明灯具一样,通过UPS供电,与机房照明系统区分开,采用UPS电与市电联锁自动控制的方式。
灯具照明控制选用翘板开关。
设机房疏散指示灯、安全出口标志灯
3.2.4.电气安全保证措施
⑴所有配电线路均穿金属线槽、线管保护敷设。
金属线管、线槽做好接地、接头处采用接地跨接线可靠连接;
⑵选用性能可靠的电气产品:
电源插座、空气开关、照明灯具、开关、电线电缆均选用性能可靠的知名产品,以确保机房电气的安全、可靠。
3.3.接地防雷系统设计
3.3.1.电源防雷
(1)机房电源防雷综述
计算机机房雷电的主要途径来源于从电源线路上进入机房的浪涌过电压。
浪涌产生的途径主要有两种:
第一种为室外雷电引起引入机房的电源线路产生感应过电压;第二种,由于供电系统内部由于大容量设备和变频设备等的使用,带来日益严重的内部浪涌(操作过电压)问题。
我们将其归结为瞬态过电压(TVS)的影响。
任何用电设备都存在供电电源电压的允许范围。
有时即便是很窄的过电压冲击也会造成设备的电源或全部损坏。
瞬态过电压(TVS)破坏作用就是这样。
特别是对一些敏感的微电子设备,有时很小的浪涌冲击就可能造成致命的损坏。
(2)防雷(浪涌)保护方案
对于低压供电系统,浪涌引起的瞬态过电压(TVS)保护,最好采用分级保护的方式来完成。
从供电系统的入口(比如大厦的总配电房)开始逐步进行浪涌能量的吸收,对瞬态过电压进行分阶段抑制。
一般电源防雷采用三级保护。
一级电源防雷不再另行考虑,本方案设计在新
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- xxxx 计算机 机房 设计方案 13