机房建设(半天)

电子信息系统场地建设与标准北京科计通电子工程有限公司黄群骥目录•概述•机房相关的国家标准简介•机房设计国家标准解析•机房运维的要点•机房建设的要点•机房建设的节能与环保机房工程的重要性空调、布线、防雷建筑业企业资质等级标准（建设部2001年81号）*建筑智能化工程1、计算机管理系统工程；2、楼宇设备自控系统工程；3、保安监控及防盗报警系统工程；4、智能卡系统工程；5、通讯系统工程；6、卫星及共用电视系统工程；7、车库管理系统工程；8、综合布线系统工程；9、计算机网络系统工程；10、广播系统工程；11、会议系统工程；12、视频点播系统工程；13、智能化小区综合物业管理系统工程；14、可视会议系统工程；15、大屏幕显示系统工程；16、智能灯光、音响控制系统工程；17、火灾报警系统工程；18、计算机机房工程。合格的资质建筑业企业资质等级标准（建设部2001年81号）*电子工程专业（1）雷达、导航与测控系统工程；（2）计算机及应用和信息网络工程；（3）通信和综合信息网络工程；（4）监控系统工程；（5）电子自动化工程；（6）电子声像工程；（7）电磁兼容工程；（8）电子机房工程；（9）电子设备安装工程。*系统集成(计算机信息系统集成资质管理办法)具有独立承担(xxx规模)的计算机信息系统建设的能力。合格的资质建筑业企业资质等级标准（建设部2001年81号）*机电设备安装工程工程内容包括：锅炉、通风空调、制冷、电气、仪表、电机、压缩机机组和广播电影、电视播控等设备。*建筑装修装饰工程建筑室内、室外装修装饰工程（建筑幕墙工程除外）的施工不合格的资质机房工程的主要内容装饰装修电气空调新风消防防雷综合布线集中监控与机房相关的国家标准《电子信息系统机房设计规范》（GB50174-2008）重新修编，改名为《数据中心设计规范》《电子信息系统机房施工及验收规范》（GB50462-2008）《计算机场地通用规范》（GB2887报批中）《计算站场地安全要求》（GB9361报批中）《电子信息系统机房环境检测标准》(在编)《数据中心综合监控系统工程技术规范》(在编)《数据中心建设标准》TIA942术语和符号•系统满足基本需求，没有冗余。冗余N——基本需求N+X冗余容错3、机房分级•电子信息系统机房应划分为A、B、C三级。根据机房的使用性质、管理要求及其在经济和社会中的重要性确定所属级别•根据TIA-942介绍：级别可用性(%)对应国标级别每年停机时间h499.995A0.438(26min)399.98-1.752299.75B21.9199.67C28.908同时还应综合考虑建设投资二、GB50174解析3、机房分级•A级举例：国家级信息中心、计算中心；重要的军事指挥部门；大中城市的机场、广播电台、电视台、应急指挥中心；银行总行；国家和区域电力调度中心等的机房•B级举例：科研院所；高等院校；三级医院；大中城市的气象台、信息中心、疾病预防与控制中心、电力调度中心、交通(铁路、公路、水运)指挥调度中心；国际会议中心；大型博物馆、档案馆、会展中心、国际体育比赛场馆；省部级以上政府办公楼；大型工矿企业等的机房一个机房内的不同部分可按不同的标准进行设计备份机房与主机房同等级二、GB50174解析二、GB50174解析4、机房选址1.电力供给应稳定可靠，交通、通信应便捷，自然环境应清洁；2.应远离产生粉尘、油烟、有害气体以及生产或贮存具有腐蚀性、易燃、易爆物品的场所；3.应远离水灾和火灾隐患区域；4.应远离强振源和强噪声源；5.应避开强电磁场干扰。(某省会火车站机房)•设备运输：•管线敷设：•雷电感应：•结构荷载：•空调室外机的安置位置。•楼层考虑多层或高层建筑物、安装空调室外机、设备搬运等因素，机房宜设置在大楼的第二层，或裙楼的中间层。机房选址二、GB50174解析•主机房、辅助区、支持区、行政管理区等功能区组成。可能是一个独立的区域，也可能是混在一个大区域内。区域的规划是机房设计的重要内容之一机房组成玻璃幕墙一楼平台原机房位置六楼平台二、GB50174解析4、机房选址、平面规划举例•某单位在城郊新建6层半圆弧型办公搂(如下图所示),机房位于四楼,场地的建筑结构层高3.6m。梁下净高2.8m，建筑面积大约140mm2，施工项目有：装饰工程，电气照明系统,新风空调系统，安防，门禁场地监控系统,UPS电源系统、KVM系统及综合布线等的设计与施工二、GB50174解析4、机房选址举例分析决策：•机房选址•平面规划•机房净高•新风获取二、《电子信息系统机房设计规范》GB50174玻璃幕墙一楼平台原机房位置六楼平台现机房位置二、GB50174解析4、设备布置•机柜的布置宜采用面对面、背对背（冷热通道）的方式通道与设备间的距离要求二、GB50174解析5、环境要求•环境参数主机房和辅助区内的温度（23±1℃）、相对湿度（40%~55%）、含尘浓度（在静态条件下测试，每升空气中大于或等于0.5μm的尘粒数应少于18000粒）、噪声（停机时，在主操作员位置测量的噪声值应小于65dB（A））、振动•电磁参数无线电干扰场强（126dB）、磁场干扰环境场强（800A/m）、静电电位（不应大于1kV）二、GB50174解析5、环境要求•不同静电电位产生的现象静电电压（V）手指感觉物理现象1000无轻微响声2000麻响声3000针刺较大响声4000针深刺微光5000串到手腕疼指尖延伸出微光二、GB50174解析6、建筑与结构•主机房净高不宜小于2.6m•主机房和辅助区不应布置在用水区域的垂直下方•改建机房应根据荷载要求采取加固措施顶板地面吊顶板40020060020002600活动地板3200加固分类及常用方法•基础加固•混凝土加固•结构加固（楼板加固）1.增设支点2.粘钢加固3.粘碳纤维加固散力架影响加固的因素•UPS（8）、电池（16四层）、消防钢瓶（8）、屏蔽室（8）•单体（服务器、小型机、存储机柜）重量（8）•机柜群重量线槽重量（顶板）施工中堆放的物品不得超过楼板的荷载二、GB50174解析6、建筑与结构平面规划•主机房等各区域的划分；•出入口宜单独设置，避免人流和物流的交叉；•有人操作区域和无人操作区域宜分开布置；•机房内外通道及门的宽度•尽量远离水源二、GB50174解析•平面规划举例主机房（227m2）监控室钢瓶室公共走廊值班室人流物流某信息中心机房主机房位于新大楼的8层,新大楼共28层(地下2层,地上26层),原机房平面由大楼装修总包设计.如图所示.二、GB50174解析•平面规划举例甲方介绍：机房业务不少，近期将有较大扩张，大楼配备UPS容量为120KVA+120KVA，要求机房24小时有人值班，目前设备容量大约为50KW,机房内除信息中心的业务外，大楼综合布线的主配线架和电信部门的接入设备也放在机房内。主要工作都在监控室完成。二、GB50174解析•平面规划举例新旧对比：主机房（227m2）监控室钢瓶室公共走廊值班室人流物流二、GB50174解析6、建筑与结构•防火与疏散•电子信息系统机房的耐火等级不应低于二级；•当A级或B级电子信息系统机房位于其它建筑物内时，在主机房与其它部位之间应设置耐火极限不低于2h的隔墙，隔墙上的门应采用甲级防火门；•面积大于100m2的主机房，安全出口不应少于两个，且应分散布置；二、GB50174解析6、建筑与结构•材料选择；•室内装修•活动地板的高度（250mm，400mm）；•外窗（A、B级不宜设，气密性好的双层固定窗，区别有人、无人区）二、GB50174解析7、空气调节•A、B级应选用专用空调，C级可选用；•宜设置独立的空调系统（机房与其他用房、有人区与无人区）；31造成系统宕机的主要威胁(国外资料)温度（Temperature）动力（Power）湿度（Humidity）漏水（Flood）烟雾（Smoke）气流（AirFlow）人员入室（RoomEntry）32结露造成的危害：冷凝与结露•冷凝三要素气压、温度和湿度在给定温度下，当大气中水蒸气压强高于某临界压强（称为饱和蒸汽压，随温度降低而降低）时，就发生冷凝，析出水份，直到气压回到饱和蒸汽压。这时对应的空气相对湿度为100%。P饱和蒸汽压t温度Å湿度P气压1P气压2结露的解决办法•控制温度和湿度机房对相对湿度有要求控制温度是最可行的办法机房温度是基本恒定的，避免结露的方法就是控制△tP饱和蒸汽压t温度Å湿度P气压2△t机房设定温度、湿度t温度机房内温度机房外温度保温效果△t提高基础温度也是可行的办法具体做法：围护结构保温、双层窗、设置缓冲区二、GB50174解析7、空气调节•影响负荷计算因素热源：1.机房内设备的散热（耗电量中的97%都转化为热量）2.建筑围护结构得热3.通过外窗进入的太阳辐射热4.人体散热5.照明装置散热6.新风负荷7.伴随各种散湿过程产生的潜热湿源：人、新风二、GB50174解析7、空气调节•物体吸热或放热后，只改变物体的温度，而不改变物体的质量，这种热量称显热•物体吸热或放热时，只改变物体的状态，而物体的温度不变，这种热量称潜热1kg水从30℃加热到80℃，水吸热了209.38kJ1kg100℃水改变成100℃的水蒸气需吸热2257.2kJ二、GB50174解析7、空气调节•气流组织•下送风、上回风的应用场合（冷热通道）；1.热密度大：单台机柜的发热量大于3kW；2.热负荷大：单位面积的设备发热量大于300W/㎡；3.机柜过高：单台机柜的高度大于1.8m。10KW(风冷）20∽30KW（局部风冷）柜内冷却冷（热）通道封闭技术地面活动地板楼顶板吊顶板送风回风机柜前面机柜后面机柜后面冷通道热通道热通道强电线槽弱电线槽二、GB50174解析7、空气调节•系统设计1.室内温、湿度参数相同或相近的房间，相邻布置；2.A、B级主机房不用采暖散热器，C级最好不用；3.地板下送风时，断面风速应按活动地板下的有效断面积计算；4.噪声值超过规定时，应采取降噪措施；5.主机房应维持正压。主机房与楼内的压差不小于5Pa，与楼外静压差不宜小于10Pa。二、GB50174解析7、空气调节•空调设计应根据当地气候条件采取下列节能措施：1大型机房宜采用水冷冷水机组空调系统；2北方地区采用水冷冷水机组的机房，冬季可利用室外冷却塔作为冷源，并应通过热交换器对空调冷冻水进行降温；3空调系统可采用电制冷与自然冷却相结合的方式（SIS换热)。二、GB50174解析7、空气调节•节能设计•资料表明空调系统的用电量占机房总用电量的30～50%，甚至更多，下图是美国APC公司给出的美国2006年的情况二、GB50174解析7、空气调节•设备选择为什么要用精密空调系统？精密空调系统的设计是为了进行精确的温度和湿度控制。精密空调系统具有高可靠性，保证系统终年连续运行（8760小时/年），并且具有可维修性、组装灵活性和冗余性，可以保证机房四季正常运行，是为机器而设计的（大风量、小焓差）。标准舒适型空调没有考虑连续运行情况（最多运行1200个小时/年），没有湿度控制功能，是为人而设计的。二、GB50174解析7、空气调节•为什么要用精密空调系统？热负荷包含两个独立的部分：显热和潜热。显热是机房电子设备产生的热量。潜热与空气水分的增大或减小有关。空调的总致冷能力是所去除的显热和潜热的和。总致冷能力=显热负荷+潜热负荷显热比率是总致冷中显热所占的比例。总冷却显热冷却=(SHR)显热比率GB50174解析热负荷100KW机房专用空调SHR=1普通空调SHR=0.65154KW去除显热能力去除潜热能力二、GB50174解析二、GB50174解析8、电气•供配电•机房应由专用配电变压器或专用回路供电，变压器宜采用干式变压器•机房低压配电系统不应采用TN-C系统。（干扰、安全）•电子信息设备应由不间断电源系统供电。应有自动和手动旁路装置。确定基本容量时应留有余量。UPS基本容量（E）≥1.2x设备计算负荷（P）•机房内的动力电与UPS电应由不同回路供电机房双路供电大楼总配电外电源机房UPS输