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传统机房建设项目设计方案

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第一章 项目概况

1、项目背景

新机房建设搭建满足日常应用及数据负责均衡问题,同时建设新系统硬件基础设备,为新系统搭建基础平台。
新机房建设分为以下几个部分:
  1. 机房装修部分
  2. 机房配电及UPS系统
  3. 机房防雷接地
  4. 机房空调及新风系统
  5. 机柜选型机房综合布线
  6. 机房门禁系统
  7. 机房气体自动消防系统
  8. 机房场地环境监控系统
  9. 机房搬迁
由于计算机机房工程是一种涉及装饰、供配电技术、空调技术、自动控制技术、安全技术、空气净化、消防、防雷等多种技术的综合性工程。本方案将按照最新的机房规范和规定,在系统设计、设备选型上精心组织,力求将系统建设项目的机房设计成为规范、实用的现代化计算机机房。

1.1 机房系统设计原则与依据

计算机机房的建设涉及面广,内容复杂,是一项综合性工程,是电子行业与建筑装饰行业交汇与结合的新兴行业。本设计方案遵循以下设计原则与依据:

1.1.1机房设计原则

机房建设的实质是一项电子环境工程,除装修外,更应注重内部环境的改造,通过先进的设备和工艺将室内装修、空调系统、电气工程、消防、报警、综合布线、网络管理、监控子项目等系统地结合起来,建造一个特定环境的空间以保证计算机设备的可靠运行。因此设计和施工必须遵循以下原则:
■ 高可靠性
为保证中心机房能提供连续不间断的7×24小时服务,机房必须具有高可靠性。因此设计必须尽量减少单点故障的存在,对存在单点故障的环节,在设计上必须减少其对整个系统的影响;由市电到机柜及服务器的整个供电系统可用性不得少于99.99%;
为了保证机房具有较高的可靠性,以下各系统都应有足够的备份能力:电力、制冷量供应、UPS系统、气体灭火系统、热能和烟雾探测装置、防雷系统、抗瞬态浪涌抑制。
■ 高安全性
由于电子政务系统涉及到政府的机密信息,其泄密可能严重危害社会秩序,所以需要保证机房的安全性,必须具有安保系统以保证用户的设备和数据不受侵害。实现高安全性的措施包括:闭路电视监测、磁卡或指纹认证门禁系统、自动安全报警系统等。
■ 可扩展性
鉴于公安信息化需求的不断发展与变化,技术也在不断提高,故在设计时应考虑这些变化对资源需求的改变,以使整个系统具有灵活的可扩展性,特别是精密空调、配电开关及配电柜、UPS及供电母线等。
■ 可管理性
通过使用先进和可靠的管理工具来实现系统的高质量管理,以节约人力资源。
■ 高效率
机房整体设计必须充分合理地利用空间。供电系统必须设计合理,提高用电效率,减少运营成本;
■ 高性能价格比
机房的设计、设备的选型应以适用为主,不要造成资源浪费。

1.1.2 机房设计依据

机房设计方案按照以下技术规范及标准进行编写。
《电子计算机机房设计规范》 [GB 50174-2008]
《计算站场地技术要求》     [GB 2887-89]
《计算机机房活动地板技术条件》 [GB 6650-86]
《计算站场地安全要求》 [GB 9361-88]
《工业与民用供电系统设计规范》    [GB J52-82]
《低压配电装置及线路设计规范》    [GB J54-83]
《电气装置安装工程及验收规范》    [GB J232-83]
《安全防范工程程序与要求》        [GA/T 75-94]
《工业电视系统工程设计规范》      [JGJ 115-87]
《电视监控系统设计规范》          [1995]
《建筑设计防火规范》              [GBJ16-87]
《工业企业照明设计标准》          [TJ 34-79]
《室内装饰工程质量规范》          [QB 1838-93]
《电子计算机机房施工及验收规范》  [SJ/T 30003-93]
《建筑物防雷设计规范》            [GB 50057-94]
《计算机房工程设计及施工》        [人民邮电出版社 1997.2]
《建筑及建筑群综合布线系统工程设计规范》 [CECS72:97]
《建筑物综合布线规范》            [ISO11801]
《建筑和建筑群综合布线系统工程设计规范》 [GB/T50311-2000]
《建筑和建筑群综合布线系统工程验收规范》 GB/T50312-2000]
《国际综合布线标准》 [TIA/EIA 568-B]
《中华人民共和国通信行业标准》    [YD/T926.2-2000]

1.2 机房建设内容

本次机房建设的内容主要包括:
  1. 机房装修工程——机房室内装修包括:天花吊顶、墙面装修、防静电地板、门窗等;
  2. 供配电及UPS系统——供配电系统、UPS系统的建设;
  3. 机房照明系统——机房照明系统解决机房内场地的亮度使用问题;
  4. 精密空调及新风系统——解决机房内恒温恒湿、空气净化问题;
  5. 结构化布线工程——机房内的弱电布线工程;
  6. 防雷接地工程——防雷接地工程包括:电源二、三级防雷系统,计算器工作直流地、安全保护接地、交流工作地、屏蔽与防静电接地;
  7. 机房气体消防工程(由专业的消防工程公司完成);
  8. 机房场地环境监控系统——解决机房的安全问题;
  9. 机房搬迁——将X楼旧机房设备搬到新机房并安装上线。

1.3机房的总体技术要求

1、温湿度:
开机时:
级别 A级/B级 C级
项目 夏季 冬季 全年
温度 23 ±1 ℃ 18-28℃
相对湿度 40~55% 35%~75%
温度变化率 <5℃/h, 并不得结露 <10℃/h, 并不得结露
2、尘埃:机房在静态条件下测试,≥0.5μm的尘粒数应<18000/dm3。
3、噪音:机房内的噪声,在计算机系统停机条件下,在主操作员位置测量应小于68dB(A)。
4、无线电干扰场强:在频率为0.15~1000MHz时,机房内应≤126dB。(视情况)
5、静电泄漏电阻:机房地面及工作台面的静电泄漏电阻,应符合现行国家标准《计算机机房用活动地板技术条件》的规定。
6、绝缘体的静电电压: ≤1Kv。
7、计算机机房供电系统根据计算机的性能、用途和运行方式等情况,划分为A、B、C三级,如下: (本工程按B级机房考虑)
  A级 B级 C级
稳态电压偏移范围(%) ±3 ±5
稳态频率偏移范围(HZ) ±0.5
电压波形畸变率(%) ≤5
瞬时断电允许时间(ms) 0~4 0~10 -
 
8、采用三相五线,接地采用TN-S方式,在稳态下,应达到电压220V±5%,频率50±0.05 HZ,波形失真不大于8%,瞬时断电时间小于4 ms。在稳态下,波形失真不大于8%,瞬时断电时间小于200ms。
9、机房内绝缘体的静电电位不应大于1kV。
10、照度:距地面0.8m处:机房>500LX,辅助机房>300LX,应急照明>30LX。
11、接地电阻:接地电阻<1Ω,零地压降<2V。
12、机房要求防火、防水、防尘、防害、防盗、防雷、防静电、隔热、保温。
13、振动:停机条件下,机房地板表面垂直及水平方向的振动加速度≤500mm/s2。
14、负荷分配:三相电流不平衡度≤20%,三相电压不平衡度≤5%。

第二章 规划布局

2.1机房场地规划

系统建设项目机房建设工程施工区域位于指挥中心大楼七层,面积合计约105平方米,机房长16.95mm,宽6.26mm,楼层板下高4米。根据相关要求,机房分;主机房间和调试或工作间;建设内容如下
 
序号 子项目 项目明细
1 机房基础设施 装修面积105平方米,包含主机房,调试或办公间等
2 机房设备采购(含安装) 主要包括精密空调2台,UPS设备一套、防雷接地系统,消防系统,新风系统,动力环境及xxxxx系统,配电系统、门禁系统、机柜等
3 网络布线工程 具体根据现场,满足用户需求
4 旧机房搬迁 按照用户要求搬迁旧机房重要设备,并且给部分重要设备升级

系统建设项目机房平面规划布置如下: 

2.2机房布局规划

对机房内及工作间进行具体深化设计施工

2.2.1机房

主设备间规划面积约为86平方米,根据相关要求,x指挥中心大楼建议主机房最大机柜数量按照24个机柜规模进行设计;如上图所示,全部机柜购买统一规格形式的服务器机柜,5个机柜作为网络机柜使用,其余19个机柜安装设备作为服务器机柜使用。
本机房的UPS设备部分不进行分离隔开。与机房连成一体,UPS主机摆放在机柜的前端,输出配电柜则摆放在机柜的另一排前端,如上图所示。根据相关要求;建议UPS电源的后备时间不小于1小时;市电总配电柜建议放在机房门口附近处,UPS电池部分放在左边靠近横梁的地方,考虑后备时间的同时需充分考虑蓄电池的承重问题;电池柜的位置需做承重散力支架。

2.2.2 工作间

调试或工作间规划面积约为:19平方米;如上图所示:主要用于日常办公或监控和临时调试设备使用。

2.2.3 保密室

视现阶段客户的实际情况,暂时不设定保密室,但为满足后期客户的需求,在工作间预留出保密室的位置;当客户需求保密室时,再在工作间隔出面积适宜的房间作为保密室。
 

2.2.4对土建结构方面的要求

  1. 电子计算机机房的建筑平面和空间布局应具有适当的灵活性,主机房的主体结构宜采用大开间大跨度的柱网,内隔墙宜具有一定的可变性。
  2. 主机房净高,应按机械高度和通风要求确定,宜为3.6~4M(目前有4米,梁下净空:3.5米)
  3. 电子计算机机房的楼板荷载按5.0~7.5KN/M2设计。
  4. 电子计算机机房主体结构应具有耐久、抗震、防火、防止不均匀沉陷等性能。变形缝和伸缩缝不应穿过主机房。
  5. 主机房中各类管线宜暗敷,当管线需穿楼层时,宜设竖井。
  6. 室内顶棚上安装的灯具、风口、火灾控测器及喷嘴等应协调布置,并应满足各专业的技术要求。
  7. 电子计算机机房围护结构的构造和材料应满足保温、隔热、防火等要求。
  8. 电子计算机机房各门的尺寸均应保证设备运输方便。

第三章 机房装修工程

机房是各类信息数据的处理中心,计算机网络系统的可靠运行要依靠计算机机房严格的环境条件(机房温度、湿度、洁净度等)和工作条件(防静电性、屏蔽性、防火性等)。对于本机房装修工程的设计宗旨是:既要与现代化的计算机网络设备相匹配,又能通过精良、独特的设计构思,真正体现“现代、简洁、美观、适用”的整体形象。材料选用不变形、吸音效果好、不易变色,经久耐用、防火、防潮、宜清洁、无毒、无刺激性的材料,要求材质高档、舒适。机房内装修应采用非燃烧材料(阻燃烧性能A级)。在合乎规范的前提下,做到即经济又环保。

机房装修情况如下表:
区域 天花 地板 墙面 隔断
主机房间 600*600*0.8MM铝合金天花 600*600*35MM防静电地板 彩钢板装饰 空心砖墙隔断、或玻璃隔断;钢质防火门等
调试或工作间 600*600MM铝合金天花 600*600*35MM防静电地板 ICI刮白 空心砖墙隔断、或玻璃隔断;钢质防火门等

3.1 天花工程

根据机房装修标准,机房室内天花应具有防火、防水、耐腐蚀、干湿变化不变形、不起尘、不吸尘等特点。按此要求,我们在中心机房所有区域采用方型优质高级铝合金吸音天花板,规格为:600×600×1.0 mm。颜色以淡色调为主。用吊顶装饰掩盖各种管线和探头等。灯具的安装与吊顶的安装必须有机的结合,使机房的装修达到和谐的统一效果。同时,又必须保证灯具维护和更换的方便快捷。天花推荐使用“建龙”、“华师龙”、“欧佰”等品牌微孔铝合金天花。
● 方块吊顶系统
连续冲压成型、后喷涂烤漆的方块板,采用暗架式安装形成密闭式吊顶。
方块板(600X600mm),通过V形条缝,以方块板为主的吊顶系统最便于进入天花上部空间进行维护。用吊顶装饰掩盖各种管线和探头等。灯具的安装与吊顶的安装必须有机的结合,使机房的装修达到和谐的统一效果。
多种针孔形式通过配合使用内置的吸音无纺布可产生良好的吸音性能、并创造出丰富的视觉效果。
● 铝合金方板的施工
在安装铝合金天花之前,先涂刷环氧聚氨脂(即防尘漆),避免机房在今后的运行过程中产生灰尘,影响计算机系统的正常运行。
                                                                
◆ 将吊杆平行的排列好,三角吊件将吊杆和三角龙骨连接,安装好墙边角;
◆ 调校好高度和水平;
◆ 将方板夹在三角龙骨上;
◆ 靠墙的方板放在墙边角上,打开边角的扣子,将方板和边角压紧。
 
● 特点
◆ 质量保证:铝合金微孔天花,以I型主龙骨+V型龙骨方式安装,能最大限度地保证天花的平整度,结构的牢固性;
◆ 特色:微孔哑光铝合金天花板,采用“Ω”式龙骨构成暗式悬挂系统,具有维护方便,安装简单的特点;
◆ 环保:微孔面板后附加特制羊毛纤维吸音纸,以实现机房空调良好的空气循环效果,并达到所需的防尘、隔音要求;
◆ 规格:600*600mm方板使机房更显整齐、美观;
◆ 材质:面板材料选用优质铝板压制而成,具有良好的强度和塑性,正常使用情况下,不会下凹变形,能够长期保持挺直、平整。金属面板易剪切,周边有特制收边条,使整体更为美观。面板边为倒角边,拼接紧密;
◆ 微孔规格:采用先穿孔后涂漆的平整工序,保证漆层完整,且不使漆膜粘连微孔,标准板采用1522的孔型(1.5mm孔径,22%的微孔通风面积);
◆ 表面:饰面选用防污、防腐、最为耐用的聚脂粉末漆(平均涂层厚度为60微米)。涂漆工艺采用专有技术,能够使漆面附着力强,不仅耐弯曲、耐擦划、耐盐渍,而且可用温和清洗剂擦洗。标准板采用RAL 9010白色,20%的光泽度的光面板。

3.2 地面工程

在各类计算机机房的安装工程中,活动地板是一项很重要的构件。活动地板已成为现代化机房内必不可缺的设施之一,利用它可在计算机机房内组成一个地下空间的建筑结构。在活动地板上安装各类计算机设备,而活动地板下的空间则可用来敷设连接设备的各种电源和信号管线。另一方面,精密空调系统可利用活动地板下的空间,组成一个空气静压箱,通过地板出风口,使机房内各个脚落都能有很好的制冷效果。再就是计算机机房防静电的需求,由于机房有大量高尖端计算机设备,对防静电要求很高,因此计算机机房选择防静电地板成为首选。
因其具有可拆性,所以对电气线路的敷设、检修及更换都很方便。动力电缆线可从活动地板下进入设备,使机柜设备间的供电可以整洁的布放。此外,活动地板的易安装和可拆性,便于设备的布局与调整,同时减少了因设备扩充或更新换代而带来建筑设施的改造。
按照机房装修标准,中心机房地面禁止水泥找平层直接外露,要求敷设防静电架空地板,地板架空高度0.30~0.4米,地板的几何尺寸必须严格限制公差,标准规格为600×600MM,平面尺寸不得大于千分之一公差,垂直高度尺寸不大于百分之一公差,板面平整度不大于千分之一公差。
同时安装相同尺寸及高度的钢制通风板(风口板)。地板采用由原厂配套。墙面、柱面下部做高度为100㎜的铝塑板踢脚台阶及收边处理。
在安装地板前,要求清理原地面,必须在地面刷环氧聚氨脂(即防尘漆)2-3遍,避免机房在今后的运行过程中产生灰尘,影响计算机系统的正常运行。在下送风空调的区域必须敷设保温棉,规格至少25mm,为了保证可靠,要求做到接头、接缝处连接密实。
在铺设抗静电地板板面上用冲击钻和切割机制成一些出线孔,以便于地板下的插座跳线能顺着办公台或其它设备的边角处走线。踢脚线采用哑光不锈钢。在装饰中应对各种孔洞进行封堵,以防虫鼠害。
所选防静电地板应符合以下技术指标:
序号 性能 技术指标
1 规格 600×600mm
2 均布载荷值 5600kg/m2
3 集中载荷值 ≥454kg
4 平面度 ≤0.755mm
5 电性能 ≥1*105~1*1010Ω(HPL)
6 防火指标 氧指数≥32%B1级
7 尺寸公差 0~0.25mm
8 支架承载能力 ≥2273KG
 
由于防静电地板质量的好坏将直接影响到计算机系统的工作安全。因此在本机房工程中,所选的机房防静电地板应具有如下优点:
● 选材精细,厚实,有较强承重能力不易变形。
● 防静电性能极佳,防锈,阻燃,隔音。
● 采用HPL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,不起皮,不脱落,接缝紧密,行走感觉良好。
● 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,防腐性能增强。
● 防静电地板各项技术参数均符合或超过中人民共和国《计算机房活动地板技术条件》(GB6650-86)国家标准。




3.3 墙面柱面工程

中心机房设备间墙体、柱体,除门窗外,均安装防火、隔热、隔音效果好的彩钢板。颜色选用较柔和的色彩,与天花和地板能够统一和谐。气瓶间墙面批灰打磨刷ICI。
墙面彩钢板:
机房彩钢板是由0.6mm烤漆钢板,12mm防火石膏内饰板所组成。 
产品特点 
  A.彩钢板均可拆卸再复原,可方便进行组装拆卸,标准单元墙板均可互换,对维护水电,线路改造等非常便捷。 
  B.彩钢板板面可以任意开孔,对安装控制开关、电源插座等装置非常方便,不需另外处理。 
  C.彩钢板表面颜色柔和,与地板、天花构成统一和谐的整体,使整个空间具有现代气息。 
  D.采用静电烤漆喷涂工艺,表面平滑、细腻,不积尘,保养简单,极大的保证了机房的洁净度要求。                              
  E.彩钢板符合国标A级防火标准,能充分满足机房建设装修的防火要求。 
标准板规格 
  产品规格:宽度(W)×高度(H) 1200mm×3000mm
  配件: 
  ①龙骨:75mm×50mm(轻钢C型0.7龙骨)(客户自行采购)。 
  ②踢脚线:100mm×3000mm.(另购) 
  ③机房彩钢固定件:用于相连彩钢板之间的固定,铝合金按压扣式装饰压条和螺丝等
  ◆安装要点 
  ◆安装龙骨时,竖龙骨中心距离每600mm一根排列安装固定在墙体上,保持垂直并在同一平面上。 
  ◆由一侧开始安装彩钢板,依次安装,隔板之间先用宽度专用压条码与龙骨固定连接再采用宽度33mm压条收饰,标准单元墙板均可互换。 
  ◆墙体转角收边阴角由“U”型阴角收边条收边处理。 
  ◆室内柱子及墙体转角阳角收边处理方法: 
  为达到整体效果美观大方,拐角以及柱子采用同色专业收边,使拐角与墙面保持一致。 

3.4 门、窗工程

机房主要入口进入工作间门采用甲级钢质防火门,规格双开、1800*2100MM;或单开的甲级钢质防火门900*2100MM
主机房间门选用优质不锈钢防火门,尺寸为 900㎜×2100㎜。具体防火门的样式、颜色等参数由视用户选择而定。
原有窗户全部采用空心砖封起,并批烫、刮塑、ICI刮白。

3.5 隔断工程

机房内各功能区隔墙应考虑到墙体占地面积,隔音、防火、防潮、防尘等求,既要达到美观的装饰效果也要满足消防系统对隔断强度的要求。主设备间隔断墙设计为不锈钢包框12MM厚防火钢化玻璃隔断,通透感和空间感强,其它的则用砖墙来作隔断。中心机房的外墙应设计为实心砖墙,不设窗户,避免下雨时漏水。工作区与主机房间可采用玻璃隔断;美观大方;其它采用砖墙隔断

3.6 照明系统

3.6.1 机房照明概述

本照明配电系统根据机房规范要求的照度、眩光限制、光源等参数进行设计。
本照明系统采用LED灯具,该灯具通过特殊的工艺,在灯具本体内镀上一层二氧化钛(TiO2)。推荐品牌三雄极光、佛山照明、金光树等品牌。
二氧化钛具有优越的除病菌、去异味、快速清除装修污染、净化空气四大功效。二氧化钛是具有光催化功能的光半导体材料。二氧化钛之所以有如此如此大的威力,是因为二氧化钛吸收日光灯中的光线后,能产生氧化分解能力极强的氢氧自由基和活性氧。在氧化反应过程中,二氧化钛本身不产生变化或破坏本体结构,因此效果可保持5年以上甚至10年。二氧化钛无毒无害,作为一种媒介物,对人体无害。
 
                                                               或选择1200*600mmLED灯盘(如上图)

3.6.2 照度选择

照度是计算机机房电气设计中十分重要的环节,也是保证计算机操作人员工作环境的重要指标。因此机房照度的均匀度(最低照度与平均照度之比)我们按0.8设计,机房故障照明照度设置为机房照明的1/10,安全出口标志灯照度不低于0.5lx。
本方案照度设计为设备间离地面0.8m处不低于500Lx,应急照明照度离地面0.8m处不低于50Lx。值班室的平均照度离地面0.8m处不低于200Lx。配电间及气瓶间的平均照度离地面0.8m处不低于100Lx。

3.6.3 眩光限制

机房及其操作间应采用下列措施限制工作面上的反射眩光和作业面上的光幕反射:使视觉作业不处在照明光源与眼睛形成的镜面反射角上;采用发光表面积较大、亮度低、光扩散性好的灯具。优良的光质能减少疲劳,保证操作的准确性和提高工作效率。机房照明要求不闪烁、不眩光、照明度大,光线分布均匀,不直接照射光面,特别是显示设备和控制板。

3.6.4 应急照明系统

按照[GB 50174-2008]《电子计算机机房设计规范》的要求,应急照明的照度宜为一般照明的1/10,此处为50Lx。应急照明灯配置为正常照明灯盘的一部分。机房内有15%的灯具安装设置为应急灯,平时和普通照明一样由市电供电,当市电停止时,由UPS继续供电。
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