机房环境基础建设项目

机房环境基础建设项目 数据中心房环境基础建设项目 第1章 项目概述 . 3 1.1 项目概况 . . 3 1.2 项目设计原则 . 4 1.3 项目设计依 据 . . 4 1.4 项目设计内容 . 5 第2章 项目整体设计方案. . 5 2.1 总体方案 设计内容 . 6 2.2 机房装修系统 . . 6 2.3 机房电力系统 . 10 2.3.1 机房照明 . 11 2.4 精密空调及新风系统 . 12 2.5 机房防雷接地系统 . 13 2.5.1 接地措施 . 13 2.6 机房消防系统 . 14 2.7 机房环境运维管理系统 . 17 2.8 机房环境运维管理系统 . 17 数据中心房环境基础建设项目 Xxxx业股份有限公司 第3页 第1章 项目概述 机房是各类信息数据的处理中心。由于系统内各类信息数据的重要性、敏感性、及时性，机房内放置的计算机设备、通讯设备、网络设备及辅助系统设备不仅因为是高科技产品而需要一个非常严格的操作环境，更重要的是只有计算机系统可靠地运行，才能保证通讯网络枢纽畅通无阻地传递信息。而计算机系统可靠运行要依靠计算机房的严格的环境条件（机房温度、湿度、洁净度、供电质量及其控制精度）和工作条件（防静电性、屏蔽性、防火性、安全性等），因此在机房设计过程中，包括以下几方面内容： 1）整个机房的设计严格按照国家相关标准执行。 2）整个机房必须具有调试可靠性，安全性和稳定性； 3）机房装修以清新，淡雅为主，提倡外观优美，内部装修简洁实用； 4）机房所先设备要技术先进，具有可扩充性； 5）突出环保、追求人性化和智能化的完美统一和最佳的性能价格比。 装修所用材料采用非燃烧或难燃烧材料，并充分考虑环保因素，以淡雅、柔和格调为主。 1.1 项目概况 1.2 项目设计原则 结合本项目的实际应用和发展要求，在进行本次方案设计过程中，应始终坚持以下原则： 实用性和先进性： 采用先进成熟的技术和设备，满足当前的需求，兼顾未来的业务需求，尽可能采用最先进的技术、设备和材料，以适应高速的数据传输需要，使整个系统在一段时期内保持技术的先进性，并具有良好的发展潜力，以适应未来业务的发展和技术升级的需要。 安全可靠性： 为保证各项业务应用，系统必须具有高可靠性，决不能出现单点故障。要对指挥中心结构设计、设备选型、日常维护等各个方面进行高可靠性的设计和建设。在关键设备采用硬件备份、冗余等可靠性技术的基础上，采用相关的软件技术提供较强的管理机制、控制手段和事故监控与安全保密等技术措施提高各子系统的安全可靠性。 灵活性与可扩展性： 本次项目建设必须具有良好的灵活性与可扩展性，能够根据今后业务不断深入发展的需要，扩大设备容量和提高用户数量和质量的功能。具备支持多种网络传输、多种物理接口的能力，提供技术升级、设备更新的灵活性。 经济性与投资保护： 应以较高的性价比构本次项目，使资金的产出投入比达到最大值。能以较低的成本、较少的人员投入来维持系统运转，提供高效能与高效益。尽可能保留并延长已有系统的投资，充分利用以往在资金与技术方面的投入。 1.3 项目设计依据 客户方提供的项目图纸。 客户方提供的设计要求。 国标GB/T50314-2000智能建筑设计规范 EIA/TIA568工业标准及国际商务建筑布线标准 国标GB50057-94建筑物防雷设计规范（2000年版） 国标YD2011-93微波站防雷与接地设计规范 国标YD5078-98通信工程电源系统防雷技术规定 国标IEC1312雷电电磁脉冲的保护 国标99D562建筑物防雷设施安装图集 国标GB7450-87电子设备雷击保护导则 国标GB2887-2000电子计算机场地通用规范 国标GB9361-1988计算站场地安全要求 国标GB50174-1993电子计算机机房设计规范 国标GB50222-1995建筑内部装修设计防火规范 国标GBJ45-1987建筑设计防火规范 国标GB6650-1986计算机机房用活动地板技术条件 国标GB50054-1995低压配电设计规范 国标GBJ54-1983低压配电装置及线路设计规范 国标GB50052-1995供配电系统设计规范 国标GBJ116-1988火灾自动报警系统设计规范 SJ/30003-1993计算机机房施工及验收规范 国标GBJ232-1983电气装置安装工程及验收规范 GA/T75-1994安全防范工程程序与要求 公安部编印的计算机信息系统安全法规汇编 YD5003-1994电信专用房屋设计规范的有关部门规定 GB50243-2002通风与精密空调工程施工及验收规范 GB50231-98机械设备安装工程施工及验收规范 JGJ46-88施工现场临时用电安全技术规范1.4 项目设计内容 工程总体包含以下内容： n 机房装修系统 n 机房供电系统 n 机房新风系统 n 防雷接地系统 n 机房消防系统 n 环境监控系统 第2章 项目整体设计方案 Xx机房位于xxx，总建筑面积约为80平米，规划包含20个服务器机柜， 1台市电总配电柜，2台UPS输出配电柜。 根据国家对于机房的要求如下：环境清洁、无尘，防止任何腐蚀性气体、废气的侵入，机房内不允许水、气管道通过，空气调节设备应能满足设备正常运行的温度与湿度要求。具体要求如下： 1） 温度：2028 2） 湿度：40%50%3） 最大露点:2l(69.8) 4） 最大变化速度:每小时5(9) 5） 噪声：机房开机时噪声70分贝，终端机房及管理机房开机时小于30分贝，应采取防止噪声扩散； 6） 机房附近无线电杂波干扰应低于0.5V/M(f=14kHz 1GHz)； 7） 大气压要求：1.08105至5.1104pa（-500mm至+500mm）； 8） 照明采光：应避免阳光直射，以防止长期照射引起电路板等元件老化变形，平均照度为300450LX，无眩光；2.1 总体方案 设计内容工程总体包含以下内容： n 机房装修系统 n 机房供电系统 n 机房新风系统 n 防雷接地系统 n 机房消防系统 n 环境监控系统2.2 机房装修系统 Xx公司数据机房是公司展示高科技形象和信息技术能力集中展现之所在，其着眼点在于保证设备安全可靠运行、人员工作路由流畅，管理的安全快捷。所以设计的基本思想是统领全局，以简洁、明快、大方、庄重为出发点，力求达到总体效果与其地位相匹配，细部处理又能体现贵单位机房的品位。 2.2.1.1 设计内容 装饰工程包括天花安装工程，抗静电地板安装工程，墙面装饰工程、隔断墙安装工程和门窗改造工程等。 2.2.1.2 装修方式 1、各功能间主材表 核心机房区 操作间 吊顶 600*600微孔铝棚板 600*600微孔铝棚板 墙面 隔热保温彩钢板 隔热保温彩钢板 地板 600*600防静电地板、地面防尘保温 600*600防静电地板、地面防尘保温 踢脚 不锈钢板饰面踢脚 不锈钢板饰面踢脚 门 防火玻璃门 防火金属门2、棚板 机房内棚面材料为： 600*600微孔棚板。 采用600*600格栅棚板，配以38系列配套龙骨吊件，颜色乳白色。天花立体感强、容易拆装。该天花机械强度高，不受潮，不变形，不起尘，容易清洁，且有吸音效果，色调柔和、不产生弦光，符合GB50174-93规范要求及GB50222-95的防火要求。在安装天花之前，将原楼底清理干净及刷防尘漆。600*600微孔铝棚板特点： 环保：无有害气体和有害物质，对人体无害。 防水、防潮：防水，防潮性极强，水洗不脱色，不变形。 方便：安装方便，装饰简单，检修方便，且便于吊顶内管线施工。 防火：经防火检测为A级不燃材料。 通风：可作通风板用，吊顶棚形成风库，可满足集中空调使用要求。 美观：吊顶面外表平整，线条流畅，整齐有续。 特点： l 轻质 l 安装方便 l 防水、防潮 l 防火环保 l 施工方便3、墙板 彩钢板由里外两层构成，表面钢板，内衬材料为石膏板，再辅以天轨、地轨、龙骨、五金配件等组成。机房区窗户封堵面我们采用彩钢板进行装饰。 彩钢板特点： 超强剥离强度：采用了新工艺，将彩钢板最关键的技术指标剥离强度，提高到了极佳状态，使彩钢板的平整度、耐候性方面的性能都相应提高。超耐候性：由于采用了面漆使彩钢板在耐腐蚀、耐污染、耐候性方面都有独特的优势，无论在炎热的阳光下或严寒的风雪中都无损于其漂亮的外观。 防火性：彩钢板内层是阻燃的物质石膏板，外层是极难燃烧的钢板层。因此，是一种安全防火材料，符合建筑法规的耐火要求。 材质轻、易加工：每平方米的重量仅在3.5-5.5公斤左右,故可减轻震灾所造成的危害,且易于搬运,其切割施工只需简单的木工工具即可完成,可配合设计人员,形成各种变化,安装简便、快捷，减少了施工成本。 易保养：由于自洁性好，只需用中性的清洗剂和清水即可，清洗后使板材亮丽如新。 4、地板 核心机房区地板材料为：全钢抗静电地板由于本次精密空调采用下送风的方式，机房区地板下空间也可自然形成相对密闭空间，作为机房专用空调的风库，使机房保持恒温恒湿的效果。因此，采用全钢架空抗静电地板。铺设高度50cm。 地板特点： l 地板机械性能高； l 承载力大； l 防火性能好； l 表面静电喷塑、柔光，耐磨、防蚀； l 地板表面粘贴装饰板，耐磨性及抗静电性能优良； l 抗污染、便于清洗；l 造型美观，装饰性强； l 组装灵活、互换性好； l 维修方便，经久耐用； l 性能永不衰减。 5、玻璃隔断 机房内各区域之间采用防火玻璃隔断分隔，使机房即可保证每一空间各自独立，又使机房浑然一体，通透、明亮。隔断的框架采用方钢制作，角钢支架支撑，隔断框采用不锈钢板进行包饰，以保证整个机房内部的协调统一。其他区域分隔为轻钢龙骨石膏板隔断。 6、门、窗 玻璃隔断上安装玻璃地弹门，配地弹簧和专用玻璃门把手。机房区原有窗户密封处理，机房区主入口安装玻璃地弹门。 7、防火、防尘、保温、隔热 为尽量减少机房内尘埃来源，保持机房洁净度，在专用空调控制区的地板下墙面及地面涂刷防尘漆，并铺设10mm PE橡塑保温层。 产品特点： l 防火、防尘、保温、隔热 l 耐磨、耐压、耐冲击有一定弹性 l 抗静电效果优良持久、不受时间、温度、湿度等影响 l 表面平滑美观 2.3 机房电力系统 在GB50174-93电子计算机机房设计规范中对电压变动、频率变化、波形失真率分级如下表： 分级 A级 B级 C级项目 电压波动范围（%） 2 5 +7 -13 频率波动范围 0.2HZ 0.5HZ 1HZ 波形失真率（%） 35 58 810 在本项目中，选用A级标准。考虑到数年内元件参数漂移、设备老化等因素，因此采用高于A级标准进行设计。 电力保证：双市电接入电力动力柜 UPSUPS输出柜服务器机柜 本机房为特别重要负荷，每个机柜均由UPS输出配电柜引两路电源到机柜进行供电，由UPS不同开关分别引至机柜附近的地板下，在数据机房地板下的地面安装“三孔插座”，对数据机房计算机设备等进行供电。 UPS采用80 KVA 高频UPS，满足机房内设备用电的基本要求。 2.3.1 机房照明 照度选择： 主机房按电子计算机机房设计规范（GB-93）要求，照度达到500Lx。 眩光限制标准： 电子机房内基本工作间无眩光，眩光限制等级为级；第一类辅助房间眩光限制等级为级，可以有轻微眩光；第二、三类辅助房间眩光限制等级为级，允许有眩光感觉。 本次设计采用的灯具所有灯盘均采用优质镇流器，能防止高次谐波污染机房供电系统，灯管选用LED光源灯管。 应急照明系统： 在市电故障后，计算机房必须具备应急照明系统，机房内应急照明的照度不低于51Lx。机房疏散指示灯、应急出口标志灯照度大于0.5Lx。 灯具选择： 本次设计选用的是三管格栅光源灯。2.3.1.1 机房电力动力柜 本次方案配置一台市电输入柜，二台UPS输出柜。市电输入柜承担总配电柜市电输入，UPS输出柜输出稳压电源到各服务器。 施耐德（梅兰日兰）生产的低压开关在市场上具有很好的声誉及可靠、优良的品质。其NS系列塑壳开关，标准配置有电子脱扣器，具有可调试LT（长延时）过负荷保护、ST（短延时）短路电流保护、INST（瞬时）电流保护。另外施耐德开关可配监控模块或监控辅助模块，能较好地接入监控（BA）系统。 以上产品均符合IEC 898GB 10963标准和CCEE安全认证要求。 配电柜选用施耐德（梅兰日兰）开关，以及国产优质柜体。 2.3.1.2 线路的敷射 机房配电干线线路作法均采用电缆沿金属阻燃线槽敷设，线槽安装于地板下。 所有应急照明支路管线单独敷设，均采用ZRBV3*2.5平方毫米导线，其它照明支路采用ZRBV3*2.5平方毫米导线穿管吊顶内暗敷设。 所有维修插座均采用墙上暗装，距地300mm，导线采用ZRBV34平方毫米穿TC暗设于墙体内和吊顶内。 主机房UPS电源布线（采用RVV3*4mm电缆）沿金属线槽采用放射式配电方式送至各配电列头柜机用电设备，这种布线方式有着良好的屏蔽效果,起到防电磁辐射干扰的作用，且具有防鼠、防虫害、灵活方便、加线、改线、便于维修等功能，是机房内最为理想的一种布线方式。 机房强、弱电均采用上走线布线方式，维修方便，比较美观。 2.4 精密空调及新风系统 本次方案按照50KW负载和80平方米机房来计算制冷量约需要60KW,按照机房A级标准来设计采用两台40kw制冷量的精密空调列间柜互为备份。 采用地板下送风上回风的送回风方式。这种气流组织方式在机房中应用较多，能够实现较好的气流循环，相对均匀的送风。为了保证IT设备能够得到高效的制冷。机柜按照冷热通道布局，以获得最短的气流循环路径。为了保证良好的气流，尽量保证高架地板下的洁净。 按电子信息系统机房设计规范（GB50174-2008）要求，空调系统的新风量应取下列两项中的最大值： a.按工作人员计算，每人40 m3/h； b. 维持室内正压所需风量。 但实际上，根据以上二种条件计算的新风量往往不够准确； 1、 新风的作用除了保持正压外，往往是保证室内空气的品质，避免发生污染物积聚空气品质霉变，因此人员多少也不能有效反映机房内合理的新风量； 2、 维持室内正压的数值是在工业洁净车间、实验室的设计规范基础上修改而来的，由于机房的密封无法向洁净车间那样严格，很难准确计算机房内的漏风面积，因此对于维持具体数字的正压要求，其风量是很难计算的。通常都是根据经验估算。 因此，在机房设计实际新风需要量的计算中，一般是采用经验值的计算方法：按照室内容积的循环次数来计算。不同的机房环境，2-6次的新风量系数能较好的满足各方面的需求。2.5 机房防雷接地系统 微电子设备的低压电源的质量至关重要，它关系到设备运行的整体可靠性和安全性。低压电源系统最易受到雷电和工业操作的干扰，产生瞬间过电压现象，因而影响设备的正常运行甚至损坏设备。因此，为了保护设备的安全，首先应该对设备的电源系统施以保护，采取措施将可能产生的各种电源扰动限制在设备能够承受的范围之内，并将浪涌电流引入接地网络。 本方案所采取的措施正是基于以上分析，从各种可能引入雷电流和感应浪涌及各种过电压的电源和数据信号线路入手，选用流的电源及数据信号防雷器件雷科星系列防雷器，对机房内设备及其它重要终端进行保护。 1. 电源系统的防雷及过电压保护 根据实际情况，为实现多级配合，要计算各级SPD之间的能量配合，选用合适器件，拟对电源分为三级保护，使浪涌过电压逐级衰减入地。 第一级防雷在机房总电源处并联安装一套，作为机房电源的第一级防雷保护； 第二级防雷在机房UPS电源进线处串联前装一套两级联动串联式防雷箱，该防雷箱两级联动，限制电压更低，作为机房电源的第二级防雷保护； 第三级防雷 在每个机柜中采用具有防雷功能的PDU,作好三级防雷。 2. 机房及操作间等电位连接 机房防静电地板下用30mm*3mm的铜排连接，然后将机房内所有金属设备的外壳用不小于6mm2BVR铜线以最短的距离连接到等电位排上，机房内防雷器的接地线也要以最短的距离连接到等电位连接排上，等电位排之间采用10mm2BVR铜线采用螺栓进行连接，螺栓连接处作搪锡处理。 2.5.1 接地措施 l 交流工作地 机房中使用交流电源的电气设备，应按国家有关规范中对电气的规定进行工作接地，即把中性点接地。交流工作接地，接地电阻不应大于1欧姆； l 安全保护地 机房所有机器设备的外壳以及电动机、空调机等辅助设备的集体与地之间做良好的安全保护地。 计算机机房内的安全保护地要求将所有机柜的柜壳，用数根绝缘导线串联起来，再用接地母线与大地相连。 安全工作接地，接地电阻不应大于1欧姆。 l 防雷保护地 接地装置按国家标准计算站场地技术要求和建筑防雷设计规范中规定的标准执行。l 计算机保护地（直流保护地） 按照国家标准要求，计算机保护地接地电阻1欧姆，计算机专用地线采用共地的方式，按照各个接地最高之标准确定地阻数值，要求共用接地体电阻1欧姆。地线结构为矩形状结构，也可以根据现场的地形改用其他形状，但必须要求多点接地，而且各点之间应有良好的电气连通，焊接要牢固可靠。大型计算机设备直流接地电阻须符合设备要求。 l 静电接地 机房设有五种接地形式，即：计算机专用直流逻辑地、配电系统交流工作地、安全保护地、防雷保护地及静电接地。本次设计采用直流地单独接地方案（接地电阻小于等于1欧姆）。 机房区在每个房间设置均压等电位，接地端子板用40mm*3mm无氧铜铜排连接，并在设备间设置等电位箱敷设在活动地板下。容易产生静电的活动地板采用导线布成泄露网，并用干线引至配电柜内地排。活动地板静电泄露采用50mm*0.5mm铜箔，铜箔与地板支腿紧密连接，做成网格状，间隔1.2米*1.2米；主机房内金属导体如金属吊顶板、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做成法拉第笼，接入大楼安全保护地。并且每一连续金属框架的静电泄露支线连接点不少于两处。 连接大楼公共接地体接地（小于等于1欧姆）。中性点单独连接大楼公共接地地极，采用35平方毫米BV线连接至大楼公共专用接地。 2.6 机房消防系统 消防系统是机房建设工程新机房必不可少的一个保障。机房消防必须采用无腐蚀作用的气体自动灭火装置。气体灭火装置的灭火性能可靠，不损坏电子设备，根据面积可采用无管网式安装。 根据机房保护区的面积和国家对于机房的消防要求，我们建议采用2套90L无管网式七氟丙烷气体灭火装置保证机房消防面积放气均匀。 机房结构和防火分析 1、机房内的空间结构分为三层：地板下、天花下、和地板天花之间。 2、一般机房的起火因素主要是由电气过载或短路引起的，燃烧的主要区域一般在地板下或天花下，燃烧初期发出浓烟，温度上升相对较慢。 火灾探测器位置设计 1、在地板下、天花下安装两种不同灵敏度的感烟探测器，既在一个感烟探测器的单位探测面积内设置二只不同灵敏度的探测器。 2、地板下安装1个感烟探测器，2个感温探测器;天花上安装1个感烟探测器，2个感温探测器，天花板楼顶安装1个感烟探测器，2个感温探测器。 3、非消防电源及与大楼报警系统的连接等联动，空调系统与非消防电源的关闭，应在气体喷放前30S时动作，也就是报警控制器在接到两路报警信号后发出关闭空调机、灭火区域内的防火阀及非消防电源的信号。 消防灭火系统设计 1、根据机房的特殊性，本系统采用七氟丙烷管网式气体灭火系统，并根据气体灭火的要求，设计系统所需的其他辅助电气设备。 2、设置一个气体紧急启动停止按钮，安装在灭火区域外墙上。 3、设置一个声光报警器设置气体喷放指示灯，安装在灭火区域内、外各一个。 4、设置气体喷放指示灯二个，气体喷放指示灯是灭火控制器接到气体管路上的压力开关动作后的返回信号来控制的。其他报警系统的设备如手动报警按钮、消防警铃等，应按照消防规范设置。工作方式： 七氟丙烷灭火装置具有自动、手动二种工作方式，按照规定，有人值守时工作方式应置于手动工况；无人值守时应置于自动工况。自动工况和手动工况的相互切换可在灭火控制器上实现。 （1） 自动工况：将灭火控制器置于自动工作状态，当其同时接收到同一防护区内烟、温两路（或其它两级、两类不同的）火灾信号时，控制器及该防护区现场会发出声光报警信号，系统进入030s的延时启动状态，火灾现场人员撤离，延时结束，控制器发出联动指令，联动现场相关设备（如防火阀、供电设备、防排烟及通风设备等）自动启动气体灭火装置释放灭火剂实施灭火。在延时过程中，如发现人员未及时撤离防护区，应停止启动灭火装置，此时按下灭火控制器上的紧急停止按钮或防护区现场紧急启停盒上的紧急停止按钮，停止启动气体灭火装置，待人员撤出后方可重新启动灭火装置。灭火剂释放后防护区进出口处的放气指示灯发出声光报警信号提示人员暂时不得进入防护区。 （2） 手动工况：将灭火控制器置于手动工作状态。当人工确认火灾发生后手动按下控制器上相对应防护区的手动启动按钮和确认按钮或按下防护区现场紧急启停盒上的紧急启动按钮即可进 入规定程序启动灭火装置释放灭火剂，实施灭火。其与自动工况相同。灭火系统注意事项 1、气体灭火装置在装卸运输过程中，应轻装、轻卸，防止碰撞、倒置和剧烈的颠簸。 2、气体灭火装置应按设计文件和说明书要求进行安装。安装前灭火剂储瓶应避免接近热源、避免阳光直射。 3、发现气体灭火装置有异常情况应及时联系生产厂家，由厂家指导处理或现场处理。 4、一旦发生火灾，必须确认所有人员撤离失火区后，方可启动灭火装置；灭火完毕，必须将废气排出后，有关人员方可入内。 5、气体灭火装置需要更换的部件必须采用生产厂家提供的原厂部件。 6、气体灭火装置的拆除应由专业安装公司或设备生产厂家来完成。 7、气体灭火装置交付使用后即处于准工作状态请勿乱动，以免发生意外。 8、防护区及其相关参数发生变化时应重新设计配置灭火装置使其符合设计规范的要求。 9、应使与灭火装置配套使用的火灾自动报警系统处于正常工作状态，及时妥善处理所有报警信息。2.7 机房环境监测系统 根据国家对于计算机机房的应用要求，应在机房建立一套自动化机房环境监控系统，实现对机房动力、环境、视频系统、消防系统等进行远程集中监控管理，从而实现机房维护管理的科学化、规范化、现代化。根据此信息机房的特点，机房监控系统针对机房的监控内容及功能配备分别如下各表所示： 序号 监控系统 单位 数量 功能配备 1 供配电参数监测 路 1 监测市电的三相电压、电流、功率等参数。2 开关通断状态监测 路 8 监测重要配电开关状态 3 电源防雷器监测 套 1 监测防雷器的状态 4 UPS监控 台 1 监测UPS电源运行参数并控制 5 蓄电池组监测 组 2 监测蓄电池组参数 6 空调监控 台 3 监测精密空调运行参数并控制 7 新风机监测 台 1 监控新风机的运行状态 8 温湿度监测 个 2 监测机房内温湿度 9 漏水检测系统 套 3 定位监测机房内漏水情况 10 消防监测报警 个 1 从消防主机获取报警信号 11 防入侵报警监控 个 2 强行闯入发出报警 12 门禁管理 道 2 远程管理2道门禁 13 视频监控系统 套 1 集成至监