机房设计方案.doc

目 录一、 项目整体说明31.概述32.设计范围33.机房总体设计规划44.机房布局统计表55.机房平面布置图5二、 机房建设方案71.机房装饰装修71.1墙面工程71.2地面工程71.3吊顶工程71.4隐蔽工程81.5承重工程82.机房电气系统82.1UPS容量选择82.2UPS设备选择92.3配电系统设计92.4照明系统设计102.5防雷保护、接地保护系统113.暖通空调系统123.1设计目标123.2精密空调系统123.3空调给排水系统153.4新风系统153.5排风系统164.机柜系统163.1新增机柜方案163.2机柜布置方式163.3封闭冷通道系统技术特点175.综合布线206.设备及环境监控207.安全防范系统217.1视频监控系统227.2门禁管理系统228.KVM系统229.消防系统237.1设计条件237.2气体消防系统设计：237.3火灾自动报警系统：24三、 接口条件251.装饰工程接口252.电气工程接口253.暖通空调工程接口254.综合布线系统接口265.消防系统26机房设计方案一、 项目整体说明1. 概述XXXXXX项目将依据电子信息系统机房设计规范 GB50174-2008 B级标准中的有关要求，建设一个布局合理、功能完备、设施先进、安全可靠、可持续发展、绿色环保、投资合理的现代化数据中心机房，同时为相关工作人员提供方便、快捷、舒适的工作环境。机房工程属于多学科技术，涉及到机房工艺、建筑结构、空气调节、电气技术、电磁屏蔽、网络布线、机房监控与安全防范、给水排水、消防等多种专业。计算机机房的设计与施工的优劣直接关系到机房内计算机系统是否能稳定可靠地运行，是否能保证各类信息互联的无阻。作为XXXXXX项目全厂信息系统建设的重要组成部分，机房的建设对XXXX公司计算机网络系统可靠、稳定的运行起着至关重要的作用。2. 设计范围整体机房按照国家机房标准设计；主要从以下几个方面进行设计: 机房装饰装修工程（含吊顶、防静电地板、隔断墙、冷通道封闭等） 机房电气系统（含供配电、UPS设备、照明、防雷接地等） 机房空调通风系统（机房专用精密空调系统及机房新风、排风系统等） 机房综合布线系统 机柜设备 机房设备及环境监控系统 机房安防系统（门禁管理及视频监控系统） 机房KVM管理系统 消防系统（消防报警及联动系统、气体灭火系统等）针对这些系统进行科学设置，综合考虑，使得整个机房成为一个高智能化、高安全、高可管理的信息中心。3. 机房总体设计规划严格按规范标准建设。建成后的机房要美观、明亮，布局合理，设备维护方便，同时应为增加新设备时留有足够的空间。机房各功能空间的选择须配合计算机主机的等级作适当的安排，要考虑安全性、方便性、经济性等因素，为计算机设备留有足够的维修空间。另外气流的循环通道、操作员的可视范围、工作空间及走道、机器重量分布及未来的机器扩充空间，消防通道、人员疏散通道、设备通道等空间因素都是平面格局设计的主要因素。改造后的机房区域主要包括：主机房、外线接入机房、配电室、监控室。电池室位于大楼一层，由总包方提供。机房的功能分区特点考虑不同类型场地之间的相互关系，提高分区的条理性，方便管理，并达到缩短业务流程和节省投资的效果。针对本机房的各区域需求，主要功能间特点如下：主机房：主机房做大开间设计，也便于设备的摆放和空间的利用率，同时能有效的节省空调的备份数量。机柜采用冷热通道布局配合冷通道封闭的形式，达到节能环保的作用。在机柜正面的地板上安装通风地板，空调送出的冷风由地板风口送出，进入到机柜，机柜中的热空气再由机柜背面排出，根据热空气向上流通原理，在设计中机柜背面为热走廊，使热空气通过热通道上方回风到空调，达到空调送回风循环。为了降低漏水的可能性，也为了减少有漏水危险的区域，设计中在空调区域做拦水坝、开地漏，将机房漏水的危险系数降至最低。强电地板下走线，弱电机柜上走线。机房出入口设置踏步，并配置活动坡道，方便设备搬运。接入机房：主要放置外线接入机柜。采用普通工业空调制冷。监控中心：整体设计以公司的企业文化为主要指导方向。设计从结构布局、建材的选择到装饰的造型，均满足工作人员对声、光、色各方面的需求，并充分考虑以人为本的设计理念。监控室可以方便监控人员及领导实时清晰地了解数据中心内的设备及安防系统等需要及时解决及处理数据等突发事故。此功能区可以对机房的环境、空调、电源、网络实施24*7巡视监控。配电室：从安全性角度及管理角度出发，单独设置配电室放置UPS设备和配电柜，并配置精密空调。其他配套区域：设置维修间作为机房配套辅助区域。电池室：位于大楼一层。由甲方提供。房间装修不包含在本次设计中。4. 机房布局统计表序号房间名称面积（平米）主要设备1主机房296强电列头柜（600*1100*2000）：4台弱电列头柜（600*1100*2000）：4台服务器机柜（600*1100*2000）：62台精密空调：6台（其中2台为预留）2外线接入机房23.8网络机柜（600*1100*2000）：5台5P柜式工业空调：1台3配电室49.3120KVA UPS：3台（其中1台为预留）配电柜：4台，列头柜4台4监控室50操作台（4工位，含椅子）：1套显示屏：1套5电池室待定甲方提供电池组：现安装4组蓄电池，并预留2组位置5. 机房平面布置图二、 机房建设方案1. 机房装饰装修1.1 墙面工程主机房不宜设置外窗，因此对主机房和外线接入机房的的外窗进行封堵。外窗封堵的方式为：轻钢龙骨+双层双面石膏板，同时外窗内侧贴膜。核心机房机房区域内的隔断墙，全部采用轻钢龙骨+双层双面石膏板隔断。主机房墙面采用彩钢板饰面。其他房间墙面刮腻子刷白色乳胶漆。机房区踢脚线采用拉丝不锈钢踢脚，高度100mm。本次主机房的入口门（机房应急门和机房后门）设计为双开甲级钢制防火门外线接入机房和配电室入口门采用单开甲级钢制防火门。监控室门、监控室与机房之间的常用门，设计为防火玻璃门。维修间采用木质装饰门。1.2 地面工程全部主机房、监控中心、外线接入机房均铺设全钢架空防静电活动地板（规格600*600mm）高度为500mm.机房地板下进行防尘、净化、保温、静电泄流等处理。在每个机柜前配置方口地板， 主机房的精密空调设备下面设防漏水措施：空调机房地板下做100mm高的拦水坝并做防水处理。 入口设置踏步和活动坡道。UPS配电间地面刷环氧地坪漆。备品备件间与维修间走廊和出入口处的地面采用国产优质瓷砖地面。精密空调区域在地板下的墙面、柱面、地面均刷涂防尘漆三遍，然后铺贴20mm保温橡塑板，从而保证机房洁净。1.3 吊顶工程天花以及梁、墙沿上部进行防尘、防静电处理。主机房、外线接入机房、配电室区域的楼顶板喷涂深灰色防尘漆。主机房、外线接入机房、配电室、监控中心采用金属微孔铝板天花吊顶。其他功能区选用矿棉板吊顶。1.4 隐蔽工程对于装修工程中的隐蔽工程，施工时应严格按照国家标准，对部分隐蔽材料，须采取如下措施： 墙体部分作防潮、防火及保温处理； 部分非阻燃材料必须涂刷防火涂料； 所有隐蔽用材必须符合机房用材性能指标，做到不起尘、阻燃、绝燃、不会产生静电、牢固耐用并无病虫害发生； 各种涂料须符合环保要求； 在与机房外部相通部分做好防鼠设施。1.5 承重工程机房内所有落地设备均设计有支架，机柜、空调、机房内配电柜支架采用50角钢焊接而成，UPS、电池、配电柜均采用10#槽钢贴地焊接安装，支架所有焊接位置均采用满焊，安装时与地面采用膨胀螺栓固定，保证支架的牢固稳定。2. 机房电气系统2.1 UPS容量选择根据机房平面设计规划，机房区共设计62台服务器机柜，4台网络列头柜，外线接入间设计5台网络机柜。设计每台服务器机柜的平均用电负荷为3kw/机柜；网络列头柜及外线间网络机柜的平均用电负荷为1 kw/机柜，则机房UPS系统的负荷计算如下表所示：机房机柜负荷统计表序号设备名称计量单位设备数量设备负荷（KW）同时系数功率因数总负荷（KVA）一、主机房机柜1服务器机柜台6230.90.91862布线列头柜台410.90.94二、外线接入间1网络机柜台510.950.955三、其他系统1安防、环控、消防、应急等项130.90.93合计1982.2 UPS设备选择本工程配电系统设计按照国家标准“B”级数据中心配电架构设计，UPS系统设计为“N+1”冗余备份配电架构。根据上述设备负荷计算，机房整体所需UPS容量为198KVA。项目设计参考行业内多数实施案例，机房建设初期，机柜内所安装设备容量大都未满载使用，随着机房设备的不断增加，一般大约35年才可达到额定设计负载容量，因此机房建设初期UPS设备整体带载率普遍偏低，不能在最优带载率运行，造成设备损耗较大，能源及资金损失。针对此现象，并结合本工程实际情况，设计机房配电系统UPS设备分期安装。设计机房UPS系统配电架构整体为3台120KVA UPS“2+1”冗余备份运行，最大输出容量为240KVA；项目初期安装2台120KVA UPS“1+1”冗余备份运行，最大输出容量为120KVA，配电系统安装最大UPS容量设计开关及配电柜，预留第3台UPS的输入输出开关接口及UPS安装位置，随着机房内服务器设备的数量及容量增加，未来可方便实现配电改造，增加第3台120KVA UPS，形成“2+1”系统，满足最大输出容量240KVA。2.3 配电系统设计 设计由大楼配电室两段不同变压器输出母线引来2路电源（容量均不低于800A，由大楼引入机房配电室），经过互投开关互投后为机房整体配电系统配电。机房设计1台互投配电柜；1台UPS输入配电柜；1台UPS输出配电柜；1台动力配电柜，4台机房列头配电柜；为便于控制及检修，机房设计1台照明插座配电箱；1台应急照明配电箱及1台风机配电箱，均安装于机房监控室。 机房机柜配电设计为末端双总线结构，每台设备机柜由UPS列头配电柜引来双路电源，互为备份，每个配电回路均能满足计算机机柜100%的用电负荷，任何一路分支回路空开或线路的故障均不影响另一路电源的正常使用。每台设备机柜配电设计两套32A工业连接器及PDU设备。 为保障机柜内设备足够的配电需求，机柜专用PDU的分支插口数量不低于12个。为保证机房设备配电的可靠性，本工程所有配电主要开关元件均采用国际知名产品；配电柜柜体采用国产柜体。配电柜设过负荷、短路保护等功能；配电主节点及机房UPS列头配电柜均安装智能显示仪表，对配电状态进行实时监控；另外动力配电柜具有火警联动保护功能，非UPS电源与消防系统联动及时切断电源。为保障操作人员的操作安全，机房所有配电柜均设置二层防护面板，以防止操作人员误触带电部分，避免安全隐患。UPS配电列头柜采用机柜外形，与设备机柜并列安装，外形及尺寸完全统一，美观大方。2.4 照明系统设计 机房照明主要分为普通市电照明和应急照明。正常照明主要在正常情况下使用的室内照明，安装相关规范及实际操作需求照度应不小于500LX。应急照明为市电故障，正常照明因故熄灭的情况下，供暂时继续工作、保障安全或疏散用的照明，按照相关规范及实际操作需要应不小于50LX。正常照明系统：机房区设制格栅式高效荧光灯，主机房区设计照度500LX；机房辅助区域设计照度为300LX。照明灯具采用嵌入式格栅灯（3*36W）。应急照明系统：在市电停电后，为保证工作人员做存盘等紧急处理，计算机房及消防通道必须具备应急照明系统，设计照度不低于50LX。应急照明灯具灯具自带后备电源供电，市电断电后后备电源自动切入供电，保障灯具持续照明时间大于30分钟。灯具布置与设备布局结合，成行成列布置在设备与设备之间的空白处，减少设备遮光造成的阴影。机房照明系统设计由空气断路器和墙面翘板开关分级分区域控制。机房照明灯具根据灯具的行列布置及用途，采用不同的开关控制。2.5 防雷保护、接地保护系统1、机房防雷保护为防止感应雷、侧击雷沿电源线进入机房损坏机房内的重要设备，本机房设计采用三级防雷措施，分别在总电源进线、UPS输出端、UPS配电列头柜、精密空调配电柜加装避雷器，第一级将大能量的浪涌电流限制在后续保护系统可允许的范围，第二级通过能量分配，进一步泻放浪涌电流，第三级用浪涌电压抑制器，使输出的箝位电压达到规定值，不但如此，而且还能有效地抑制电网中的尖峰干扰，使供电系统更加稳定，确保供电系统安全可靠。其中，第一级防雷设计为标称放电电流100KA的电涌保护器（大楼原有），第二级防雷为标称放电电流40KA的电涌保护器，分别在UPS输入配电柜及市电输入配电柜安装；第三级防雷为标称放电电流20KA的电涌保护器，分别在各UPS输出配电柜安装。2、机房接地保护根据现场勘查，UPS配电间无接地系统，设计增加等电位接地系统。主机房部分等电位系统遭到破坏，需修补。机房设有四种接地形式，即：计算机专用直流工作地、配电系统交流工作地、安全保护地、防雷保护地和静电泄露。本次设计考虑直流工作地、安全保护地、防雷接地、和静电泄露均利用大楼联合接地体。并在机房设置等电位接地箱。用接地母线与大楼联合接地体相连（联合接地点有大楼提供，要求接地电阻值小于1欧，且接地点应直连至大楼总等电位端子排）。地板支架、机柜外壳等不带电的金属部分均与此接地网相连。机房设置均压等电位带，机房内沿墙一周采用303mm铜带敷设为环形，铜排内侧采用25mm2铜编织带布成泄漏网。铜编织带与地板支腿螺栓紧密连接，支线做成网格状敷设在活动地板下，依据计算机设备布局，组成分支状，用软铜线以最短的长度与静电泄露网等相连。计算机机柜的接地点不低于两处；金属吊顶板、金属龙骨、金属壁板、不锈钢玻璃隔墙的金属框架等也用导线连接，接入等电位箱，使之形成法拉弟笼。分支线缆采用6mm2软铜导线或者软铜编制带，并且每一连续金属框架的静电泄漏支线连接点不少于两处。接地干线采用50mm2接地主干线连接至大楼预留接线端子排。3. 暖通空调系统3.1 设计目标为保证各类设备和计算机系统能够稳定、安全、可靠地运行，为机房工作人员提供一个良好的工作环境，机房内配备机房专用精密空调，以满足计算机设备对周围环境的温、湿度和洁净度要求，特别是高热密度区域制冷的要求。计算机房属于重要设备运行场所，为了使电子计算机机房设计确保电子计算机系统稳定可靠运行及保障机房工作人员有良好的工作环境，机房内有严格的温、湿度要求，机房内按国标GB50174-2008电子信息系统机房设计规范机房温湿度要求的规定配置空调设备。机房温湿度环境要求：名称开机时停机时温度231535相对湿度405540%-70%主机房和辅助区温度变化率0.5h，耐压强度1200Pa；保护区的通风系统在喷放七氟丙烷(HFC-227ea)灭火剂前要关闭，并设置防火阀门；喷放七氟丙烷(HFC-227ea)前，必须切断可燃、助燃气体的气源，并停止一切影响灭火效果的设备；保护区的门必须采用自动防火门，保证在任何情况下均能从保护区内打开。在保护区外设置声、光报警及释放信号标志。为保证人员的安全撤离，在释放灭火剂前，要发出火灾报警，火灾报警至释放灭火剂的延时时间为30s。为保证灭火的可靠性，在灭火系统释放灭火剂之前或同时，要保证必要的联动操作，即灭火系统在发出灭火指令时，由控制系统发出联动指令，切断电源、关闭或停止一切影响灭火效果的设备。保护区要有排风设备，释放灭火剂后，要将废气排尽后，人员方可进入进行检修。灭火系统的使用环境温度为050。7.3 火灾自动报警系统： 1、设计依据： 火灾自动报警系统设计规范GB50116-2013。 2、设计内容：在吊顶下设置感烟、感温两类地址码探测器，在防护区房间内设置声光报警器，门外设置紧急启停按扭，门口上方设置放气指示灯。灭火联动控制：当防护区内相邻一对感烟、感温探测器同时报警时，火灾报警控制器发出信号启动声光报警器，通知人员撤离；并关闭空调及防火阀，切断非消防电源，接收动作完成后的返回信号；经30秒可调延时后启动钢瓶瓶头阀，释放灭火气体以完成灭火任务，并将回答信号传回控制器，同时点亮放气指示灯，避免人员误入。另外可在控制器上手动远程启动灭火系统；通过紧急启停按扭在防护区外完成对灭火系统的紧急启动，在瓶头阀启动命令发出前，完成对灭火系统的紧急停止控制。三、 接口条件1. 装饰工程接口（1）机房区及配电室区域楼板承重不低于810KN/平米；机房区吊挂荷载不低于1.2 KN/平米；蓄电池间（用户指定位置）楼板承重不低于16 KN/平米。（2）蓄电池间由用户指定位置，并完成相应装饰工作，墙（刮腻子乳胶漆即可）、顶、地（地面水泥找平刷环氧地坪漆）完成装饰工作；门应为外开防火门