机房系统设计

机房系统设计第一节系统需求分析1.1工程范围本项目机房位于信息中心办公楼一层，层高约3.9米，主机房面积约35平方米，UPS配电房约8平方米，共计约43平方米。隔壁设管理办公房面积约35平方米。本机房主要放置各应用系统的服务器设备、网络设备、UPS后备电源系统等，是整个平台的控制中心和信息中心。1.2机房设计宗旨1、集成系统的节能化考虑，新技术的应用，以节约日后的运行成本；2、合理的数据路由结构设计，以防止可能造成系统互联的阻塞；3、机构紧密的供配电设计，以减少网络设备的电磁干扰；4、地板下的等电位设计，以防止雷击及高压静电对系统的破坏；5、在充分考虑计算系统、网络、空调、UPS等设备的安全性、先进性的前提下，达到高雅、大方、现代的风格；6、安全、便捷的机房集中智能管理系统；7、舒适、洁净、富氧的机房工作环境。1.3系统建设重点、难点本机房的设计重点和难点是：如何创造一个既满足计算机系统的安全可靠、正常运行，延长设备使用寿命，又提供一个符合国家各项有关标准的优秀的技术场地；还要给机房工作人员提供了一个舒适、典雅的工作环境。根据我们上述机房的设计宗旨，可以有效地解决了这个问题。另外，主机房区的大小既考虑了网络设备扩展外，又考虑了维修管理方便，在满足机房设备的要求外，注意了突出以人为本的安全因素和工作环境。考虑到防火规范，且根据精密空调送回风环流通的技术要求，规避空间小功能间多的不利条件，在尽可能满足要求的功能间数量的基础上，尽量从直观上减轻多隔断多门的隔笼感觉。同时功能间的划分和布置既满足了机房工艺流程的需要，又满足了消防规范，而且考虑了用户（精密空调、消防灭火等系统）投资成本的合理性。1.4设计依据1.GB/T2887-2000《计算站场地技术要求》2.GB9361-88《计算站场地安全要求》3.GB50174-2008《电子计算机机房设计规范》4.GB6650-86《计算机机房活动地板技术条件》5.ST/T30003-93《电子计算机机房工程施工及验收规范》6.GBJ45《高层民用建筑设计防火规范》7.GB5004-95《建筑设计防火规范》8.GB50222-95《建筑内部装修设计防火规范》9.GB1838-93《室内装饰工程质量规定》10.GB50243-97《通风与空调工程施工及验收规范》11.GB50054-95《低压配电设计规范》12.GB50057-94《建筑物防雷设计规范》13.GA173-1998《计算机数据系统防雷保安器》14.GB3482-3483-83《电子设备雷击试验》15.GB11032-89《交流无间隙避雷器》16.邮电部《通讯产品入网检定认证细则》17.IEC1024-1：1990《建筑防雷》18.IEC1312-1：1995《雷电电磁脉冲的防护通则》19.ITU.TS.K20：1990《电信交换设备耐过电压和过电流能力》20.ITU.TS.K21：1998《用户终端耐过电压和过电流能力》21.GB50150-91《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》22.GB50236-98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》23.JGJ73-91《建筑装饰工程施工及验收规范》24.GB50265-97《气体灭火系统施工及验收规范》25.GBJ116-98《火灾自动报警系统设计规范》1.5系统设计说明整体平面布局规划本方案着重对机房规划进行阐述。平面分区：依据要求，且根据防火规范、精密空调要求，并考虑用户投资成本的综合因素；秉承符合规范、高标准设计、超前意识、性价比高的原则，机房功能区划分为：机房设备区、机房管理区、UPS电源区及储物区，其中机房管理区在隔壁房间。由于机房安装独立的消防报警及气体消防系统，并采取统一控制方式。因此机房设备区、UPS电源区及储物区共用精密空调系统，地板下和吊顶上均相通，因此只能分1个防火分区。机房管理区安装普通空调。第二节机房装修2.1吊顶工程网络计算机房吊顶采用铝合金微孔吊顶板系列产品，板面规格为600*600mm，吊顶板是由0.8毫米厚珐琅烘漆，顶板四周均有向上摺边以增强牢度。符合《计算机机房设计规范》和标书要求。为保证吊顶上部防火、洁净无尘，需在结构真顶下面、微孔吊顶上方及墙侧面涂刷防火涂料2-3遍。吊顶吊杆均用胀栓固定于结构真顶上，吊杆表面均刷涂防锈漆。消控控制依照要求同样采用铝合金微孔吊顶板系列产品，板面规格为600*600mm，厚度0.8毫米。2.2隔断工程考虑到各功能区的分隔以及防火要求：机房根据功能分区设置防火玻璃隔断，增加主机房的通透感；防火玻璃隔断采用12mm单片甲级防火玻璃制作，上下钢结构作支撑，砂纹不锈钢作地包材料。2.3墙面工程墙面按照国家机房建设要求规范进行设计。建议采用机房专用彩钢板（又名：单面石膏彩钢板或金属面夹芯彩钢板）是一种现代化新型建材主要用于机房建设，是客户的最佳选择，他具有防火、防潮、防静电、防霉、隔音、可拆卸、环保节能等强大的实用功能）装饰。使用彩钢板的优点：1.挠性建材，永不脱落。2.表面平滑美观，可媲美大理石。3.为预制化，标准化之精密建材。4.隔音率可达45dB，安静无声。5.为一良好之表面材，不须另行装修。6.表面光滑，不集尘，保养容易。7.表面烤漆钢板，防潮、防霉、耐酸碱、防静电。8.施工迅速，缩短工期，现场干净，二次再用率90%。9.钢板加防火板胶合成型，耐撞击，永不冷缩，热胀，变形。10.整扇墙板，任何一片都可拆卸再复原，对维修水电、空调管路等非常便捷。建议用户协调相关专业完成上述机房区内墙面水泥砂浆找平工程，为机房专业施工奠定基础。2.4地面工程在各类计算机机房的组建中，活动地板是个很重要的结构件之一，可使机房地板下组建成一个地下空间。在活动地板上可安装各类计算机等设备，而在地板下的空间则可用来敷设联结各设备的电源、网络互联管线、集成监控信号线管等设施。同时可作为精密空调的送风静压风库。通过地板上设置的送风口，利用静压复得法，把冷却空气送至计算机设备，保障计算机的安全运行。网络计算机房采用复合抗静电地板，地板敷设高度为0.35m。为保证机房内洁净度，地板下需做防尘处理，刷防尘漆两遍。符合《计算机机房设计规范》和标书要求。机房全部采用抗静电活动地板，地板敷设高度为0.3m。地板下需做两遍防尘处理。符合《计算机机房设计规范》和标书要求。建议用户协调相关专业完成上述机房区内地面找平工程，为机房专业施工奠定基础，以确保工期。由于建设区域地板与缓冲区有300mm高差，抗静电地板铺设区域主入口制成一级台阶。活动地板须做等电位联接，并作良好接地。抗静电地板铺设区域采用木工板为底层，不锈钢板贴面，高100mm的地脚线。2.5机房防水、防鼠问题同火一样，水患、鼠患同样会给机房造成灾难性后果。本方案考虑以下几点：（1）拆除与机房设施无关的各种水源管路。（2）机房专用空调的上下水管取自侧下层卫生间，避免其直接穿越机房，上、下水管中间无接头的复合铝塑盘管。下水口加蔽网防鼠，楼板开孔处密封完好。（3）边界墙体由用户协调相关专业建设，该墙体必须同时起到保温、防燥声、防水、防火、防鼠的综合作用。第三节配电和照明系统对于一个计算机机房来说，电力保障是基础设施建设中的重中之重，计算机机房具有设备密集、耗电量极大、发热量大、可靠性要求极高、安全性要求极高等特点，计算机机房一旦运转起来，就不能有哪怕是0.1秒钟的停电时间，并且要求具有极高品质的电源质量，因此机房的建设必须要建立一个可靠性强的供配电系统，在这个系统中不仅要解决大量机柜以及计算机设备的用电问题，还要解决保障计算机设备正常运行的其它附属设备的供配电问题。如：恒温恒湿专用空调，照明系统用电，安全消防系统用电等，以保证机房内所有设备能够安全稳定地运行。本工程建议为双路市电互投切换后分两路提供给机房。3.1本机房配电设计主要考虑机房进线电源采用三相五线制；机房内用电设备供电电源均为三相五线制及单相三线制；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，敷设镀锌铁线槽SR及镀锌钢管SC及金属软管CP；机房配电设备与消防系统联动。3.2供电要求（一）市电引入部分机房投入服务后如无一个长期稳定的供电系统来保证设备和有关外围设备正常运行，势必造成严重的经济后果。因此供电系统为双电源供电或单路供电加发电机组是至关重要的。1.独立的电源三相380V专门向设备供电；2.必须在电源进线端安装避雷器，它可以防止闪电和电网开关切换的影响；3.计算机系统安装后，要考滤三相平衡问题；4.重视电源频率、电压波动和市电负荷能力。机房供电系统质量高低，直接关系到机器的运行，要进行电源供电系统设计时，应注意以下几点：1.防止电网突然掉电和加电；2.电源的稳定度偏差不得超过额定值的±5%；3.供电压要杂波少、干扰小、防止外部电磁干扰窜入系统；4.供电系统不要与大容量感性负载并联以免产生高压涌流；5.防止电网的频率漂移；6.维持低阻抗的地线系统。计算机系统对供电质量要求较高，通常要求电源的技术指标满足电压±1，率±5%，谐波失真5%。为了保证计算机稳定工作，一般对计算机采用USP供电。如果电网的波动较大，最好在外电与UPS之间安装一台隔离普通变压器或补偿式稳压器。机房供电系统都采用三相五线制(三相线、地线、零线)进行供电，在设计电源分配时，应充分考虑负荷情况，计算功率平衡，将负荷均匀分配在电源的三相上。空调、照明、计算机不丢失设备分别用不同电缆，从低压配电屏上分别联入各自的配电柜，以减少干扰。（二）、UPS供电系统UPS不间断电源作为机房的重要供电设备，UPS把交流电变为直流电的整流/充电装置和一套把直流电变为交流电的逆变器。蓄电池在市电正常时贮存收能，维持在一个正常充电电平上，当市电发生故障时由蓄电池对逆变器供电，所以它可以大大提高供电的可靠性的供电质量。整个机房系统设备供电均由UPS供给，其它可将外电经主配电柜分配后直接供给，主配电柜是供电系统的前端，要求控制灵活，使用方便，选用质量可靠零配件。为了便于控制，应在UPS输入端设一个分配电柜，分配电柜零件的位置要合理安排，防止电磁干扰，分配电柜最好引进三相电源及发电系统，安装电源电流、电压表和批示灯。为了实现市电、发电及相电转换、防止短路超载，应安装快熔保险器、倒相闸刀、换相器及自动空气开关，设置可靠的控制系统及各种输入输出插座。由UPS提供的电源在进入机房后，最好通过配电柜上的开关进行控制，这样既可均衡负载，又可以灵活控制进入机房的全部供电开关。安装电源线应分别做上标记，其截面积应足以通过最大工作电流，并有一定余量。3.3机房计算机设备动力配电系统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。项目\级别A级B级C级电压波动范围±5%±7%—15%～+10%频率波动范围≤±0.2Hz±0.5Hz±1Hz波形失真率3～5%5～8%8～10%在设计中，对计算机主机设备供电选用A级标准。机房计算机设备包括计算机主机、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，关系重大，所以对电源的质量与可靠性的要求很高。设计中计算机设备按一级负荷考虑，采用市电供电加备用供电双路电源手动切换运行方式，以保障电源可靠性的要求；本系统中同时考虑采用UPS不间断电源，最大限度满足机房计算机设备对供电电源质量的要求。电源进线采用电缆或封闭母线，双路切换柜、UPS输入输出配电柜并排安装于机房配电室。配电系统采用集中及分散控制，输出配电分柜安装于负荷集中区域（电脑机房及控制室），以便于就地控制、管理设备计算机用电。3.4机房辅助设备动力配电系统机房辅助动力设备包括计算机专用精密空调系统、计算机机房照明配电系统、计算机机房新风系统及市电辅助系统（市电插座等）。由于机房辅助动力设备直接关系到计算机设备、网络设备，通讯设备