机房供电、照明、空调

1、机房电气系统需求分析由于机房内放置的均是网络核心设备，全年24小时不间断的运行作，存储着大量的重要数据，因此需要一个安全、稳定、节能、可靠的电力系统支持网络系统运行。机房电气系统设计依据及指导思想针对本工程机房电气系统的具体条件和需求，我们的设计基于以下的事实依据和假定依据，以便于进行有针对性的设计。机房内供电方式分为三类：一类供电：需建立不间断供电系统。二类供电：需建立带备用的供电系统。三类供电：按一般用户供电考虑。在本方案中，机房按一类供电方式设计施工。针对本工程机房电气系统的具体条件和需求，我公司根据招标文件要求将网络设备、消防、环境监控、门禁以及应急照明采用UPS系统供电；空调、新风机

2、等其他设备将采用市电供电。我们将仔细核对中心机房内的设备功率需求后，设计出一套安全、稳定、节约、可靠的中心机房电力系统。设计及施工依据* 招标文件及招标方提供有关图纸；* 国标电子计算机场地通用规范（GB/T2887-2000）* 国标计算机机房场地安全要求（GB9361-88）* 国标计算机机房设计规范（SJ/T3003-93）* 国标电子计算机机房设计规范（GB50174-93）* 国标电子计算机机房施工及验收规范（SJ/T3003-93）假定依据整个方案设计及施工的可行性讨论，均满足以下假定的条件。* 工程现场有足够的空间供施工设备及材料的存放；* 现场有电力足够的安全施工电源；* 有适

3、当的垂直运输设备供材料，设备的搬运；* 机房的位置满足机房场地的技术要求：不受震动影响，不受外来电磁影响，不受渗水危险的影响等。设计依据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GB 50174-93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：A级B级C级电压波动范围5%7%10%15%频率波动范围0.2Hz0.5Hz1Hz波形失真率（%）3558810在本方案中，对计算机主机设备供电选用A级标准。为达到A级标准，须有相应的设备来保障。 设计概况中心机房总面积约为135M2，合理规划分为4个功能区，分别为：主设备间、电源间，缓冲办公室

4、。主要有计算机设备电源配电箱布线、一般照明电源布线、维修电源插座布线、20KVA的UPS和原10KVA的备用UPS布线、商用空调、新风机等设备进出电源布线、防过电压防雷设备安装。 服务器机房主要有计算机设备电源配电箱布线、一般照明电源布线、维修电源插座布线、UPS、精密空调等设备进出电源布线、防过电压防雷设备安装。网络设备间主要有计算机设备电源配电箱布线、一般照明电源布线、维修电源插座布线、等设备进出电源布线、防过电压防雷设备安装。计算机设备（含小型机、服务器、计算机终端、打印机和各种辅助设备）及其备份，设计使用计算机专用插座箱。为在使用时方便和整体美观，实行照明电源集中控制管理，整个计算机机

5、房全部采用无眩光的照明灯具（哑光铝机房反射灯盘320W、电子镇流器、消防局认证产品），根据房间的布局而敷设电源线和调整灯盘位置，使照明布置更合理化；维修电源插座主要给工作人员的其它用电（如临时调试设备、辅助设备、电热水器、吸尘器等设备），维修插座安装高度为0.3米的墙面上。防过电压防雷保护设备是消除电路中存在的瞬时高压（感应雷和过电压），并联安装在配电箱总开关下端，保护重要设备及UPS电源系统和其后端的计算机设备。防雷器采用德国原装进口的防雷器，特大容量，响应时间短，让设备经得住考验，安全可靠地运行。接地设计方案：在计算机房内活动地板下用紫铜排（303mm）铺设一环型接地网，接地紫铜排主要给机

6、房计算机设备接地用。供电方式本机房电源总进线采用380V电压、50Hz频率和三相五线制（即TN-S系统）的配线方式，电源的质量符合国家标准，即电压波动小于10%，频率波动标准小于1%。为使整个机房电源配电减少相互干扰，本方案设计将机房系统用电分为普通用电和不间断用电两种。电分路主要按：设备的功率和使用方便来分。第一、计算机设备每一路的最大负载不超过6KW，太大了引起不易发现的隐患；第二、不同地方的设备不允许同一路控制开关，提高安全性和可靠性。第三、照明控制线路，原则上不采用同一路控制线路的灯具在一起，最好是分开，提高照明的均匀度和利用效率。本市电（普通用电）负责机房内UPS主机、维修插座、照明

7、用电、精密空调、新风机及其相关设备的正常供电。机房内计算机专用插座及所有需要不间断电源供电的相关设备的供电由UPS设备提供。UPS主机放置在机房电源室内。控制和保护设备为了确保机房内的设备能安全可靠地运转，电源准确灵敏通电和断电，市电柜总开关、分开关采用梅兰日兰空气开关；UPS配电柜总开关、分开关采用梅兰日兰空气开关，对设备保护要求更高。开关性能：C400D系列小型断路器（1800A）C型脱扣曲线：1,2,3,4p符合IEC 898，GB10963标准和CCEE安全认证要求应用：用于线路和电气设备的过载及短路保护，适用于商业和工业及民用配电系统的保护。技术参数：1、额定电流：1,3,6,10,

8、16,20,25,32,40,50,63A（30时）2、额定电压：240/450V AC3、分断能力：符合IEC898 标准额定电流（A）极数额定工作电压（V）分断能力（A）1-401P22060002,3,4P380600050,631P22045002,3,4P38045004、机械寿命：20,000次（断通）5、脱扣特性：C型曲线，（510）ln瞬时脱扣6、抗湿热性：2类（温度55时，相对湿度为95%） 7、接线：采用带夹箍的接线端子，电缆截面可达25mm28、辅助装置和附件：可配各种辅装置，其中包括Vigi附件9、质量认可：获得CCEE安全认证证书10、辅助装置和附件：可配各种辅装置，

9、其中包括Vigi附件整个配电系统视设备情况不同，具有过载保护、漏电源保护、短路保护，具有安全、可靠、便捷、好管理等特性。导线的选择根据公安消防局规定，机房电源布线所采用的导线应符合消防安全，即通过消防局认证。所以本机房内所有的导线全部采用新型阻燃导线组（型号ZRBV）。导线特点：难（阻）燃电线电缆型 号产品名称额定电压芯数标称截面主要用途ZR-BV单塑难燃聚氯乙烯绝缘电线450/750V11.5400mm用于电气及消防系统等设备ZR-BVV双塑难燃聚氯乙烯绝缘电线300/500V11.5400mm供电线路的固定敷设当发生火灾时难燃电线不易着火延燃仅局限在一定的范围内（离开火焰源1分钟自行熄灭）

10、，可以防止火焰沿电线蔓延扩大到其他地方，从而可以减少火灾对邻近建筑物及人民生命财产的损害。 配电柜的选用精达系列配电柜为你的UPS一、二次配电提供可靠的保障。解除对机房配电系统的后顾之忧。精达系列配电柜泛应用于机房及楼宇的低压配电系统。维修插座的选用维修电源插座主要给工作人员的其它用电（如临时调试设备、辅助设备等设备），维修插座安装高度为0.3米的墙面上，插座采用“TCL”五孔插座。面板采用PC高级防弹耐冲击，抗高温立体感强，光洁度高，且易清洁，不变色，插座功能件采用磷，铜复合片，插拔力平稳，插拔次数超过国际标准力。机房照明 计算机机房的照明供电属于辅助供电的范畴。但是它具有一定的特殊性和独立

11、性，机房照明质量的好坏，直接影响计算机操作人员和软硬件维修人员的工作效率和身心健康。所以要合理地选择照明方式，灯具类型、布局，以及一些相关器材等。照明灯具本方案采用获国家长城认证的照明产品，广州“松业”牌灯具。电源从市电开关箱引出，电源总线采用ZRBV-32.5mm2难燃铜芯导线；灯盘电源控制线采用ZRBV 31.5mm2难燃铜芯导线。灯具本体采用0.5毫米高强度钢板制成。反射器采用高纯阳极氧化铝：镜面(C6)、半镜面(D6)和雾面(M6)。超薄设计，反射器采用独特的全方位亮度控制(OLC)技术，具有良好的光学特性，且配光均匀和光输出比高。主要技术性能：镇流器采用高性能电子镇流器输入电压为22

12、0伏，50赫兹。 光源采用TL-5荧光灯。 主电源进线采用快速连接。 灯具本体采用0.5毫米高强度钢板。 安装方法：明装T型龙骨 铝合金微孔天花板吊顶 固定方式：吊链或吊钩 电子镇流器 电子镇流器可以节省40%的照明用电，并且可以提高荧光灯系统的发光效果。而产品本身更具有效率高、发热低的优点。调光装置、红外线人体感应器，可控式电子镇流器接在一起，整个照明系统可以进一步地发挥产品的内在潜能，大大降低了用电损耗。电子镇流器的优点是：通过高频化提高灯效率可以瞬间点灯无频闪无噪音自身功耗小体积小、重重轻可以实现调光等照明的均匀度在计算机机房的工作面上，照度的变化必须是缓慢的，否则易引起工作人员的视觉疲

13、劳。因此，在进行照度设计师必须选用合理的灯具，并进行合理的布置，保证工作区内平均照度的均匀度（最低照度与平均照度之比）不宜小于0.7。非工作区的照度不宜低于工作区平均照度的1/5。这里我们采用“均匀布置法”，即灯具的布置是有规律的，纵横方向保持一定的距离。合理的灯具布置，可使安装容量小，又能保证需要的照度，并使工作面上的照度均匀，光线射向适当，无明暗悬殊、眩光和阴影等现象。产生照度的不均匀的原因，主要是由于灯具间距及悬挂高度不当。实践证明，如果能够适当减小灯具间距（L），并使距高比（L/h）趋近于最适宜的数值（h称为计算机高度，表示工作面之灯具的高度）就能获得较为均匀的照度，同时还能减弱阴影，

14、并使电能消耗减小。为了合理地布置灯盘，本照明按照以下的条件实施（注：本工程照明采用3管灯盘，所以按此作为设计依据）： L1=m+n0.9h=0.91.5 =1.35米 L22.1h=0.71.5=1.05米 a=L2/3=10.5/3=0.35米 经验值：h/(23)=1.5/3=0.5 所以调整为：L11.35/0.5=2.7米L21.05/0.5=1.4米a =0.35/0.5=0.7米 (如有窗则适当调大)其中：m是灯盘的长度；n是两个灯盘纵向顶端的最近距离；L1是两个灯盘间纵向中心距；L2是两个灯盘间横向中心距；a是灯盘距墙边的距离。h是灯盘与工作面的距离，又称计算机高度（m）。本设计

15、方案主机房平均照度大于400LX，辅助功能区平均照度大于300LX。应急照明应急照明诱导灯机房内增设应急照明，照明灯具取自部分灯盘中间的一支灯管，按照机房的应急照明照度（不小于15lx）和均匀度来设计，电源取自UPS设备，这样可靠性大大提高。不同于挂墙式的双头应急照明灯具，其电池寿命短，一般12年更换电池。本设计方案各机房应急照明平均照度大于15LX。机房内的人员经常进出走道的墙面上、出口门头的墙面上均安装应急照明诱导灯和应急照明出口灯，建议：一般12年后更换电池。接地系统 地线的种类机房的地线包含计算机专用地、交流工作地、安全保护地、防雷保护地、防静电接地和屏蔽接地等几种，下面分别介绍。计算

16、机专用地：计算机系统的直流地又称逻辑地：为了使计算机正常工作，是零电位参考点，它不一定是大地电位。如果把该接地系统经低阻通路接至大地上，则称为接大地，如该接地系统不与大地相接，而是与大地绝缘，则称为直流地悬浮。通常是经过适当的处理后再接地。即采用串联接地-多点接地；并联接地-单点接地；网络接地等几种情况。为了达到接地电阻，人为埋入地中的金属件如2500250050角钢等称为人工接地体；兼作接地体用的直接与大地接触的各金属构件、金属井管、钢筋混凝土建构筑物的基础，金属管道和设备等称为自然接地体。与接地体连接并引至机房内的金属电线称为接地线，接地体和接地线的总和称为接地装置。计算机房的直流地要求达

17、到R1，越小越好。交流工作地：在电力系统中运行需要的接地（如中性点接地）。与变压器或发电机直接接地的中性点连接的中性线称零线；将零线上的一点或多点与地再次做电气连接称重复接地。交流工作地是中性点可靠地接地。当中性点不接地时，若一相碰地而人又触及另一相时，人体所受到的接触电压将超过相电压，而当中性点接地时，且中性点的接地电阻很小，则人体受到电压相当于相电压；同时若中性点不接地时，由于中性点对地的杂散抗阻很大，因此接地电流很小；相应的保护设备不能迅速切断电源，对人及设备产生危害；反之则行。交流工作地要求R4。安全保护地：安全保护地是指机房内所有机器设备的外壳以及电动机、空调机等辅助设备的机体（外壳

18、）与地之间做良好的接地。当机房内各类电器设备的绝缘体损坏时，将会对设备和操作及维修人员的安全构成威胁。所以应使设备的外壳可靠接地。安全保护地要求R4。防雷保护地：即整个大楼的防雷系统的接地，一般以水平连线和垂直接地桩埋设地下，主要是把雷电电流由受雷装置引到接地装置。防雷保护地要求R10。防静电接地：为了消除生产过程中产生的静电而设的接地。防静电接地要求R4。屏蔽接地：为了防止电磁感应而对电力设备的金属外壳、屏蔽罩、屏蔽线的外皮或建筑物金属屏蔽体等进行接地。本机房墙身采用铝合金微孔扣板、天花采用铝合金微孔扣板和地面采用全钢抗静电活动地板，在一定程度上形成了一全封闭的金属体，使机房内的各种设备免受

19、电磁干扰。屏蔽接地要求R4。 防过电压防雷保护系统雷电是大气层中非常壮观的自然景观，但它又给人们带来灾害。世界各国科学技术界、工程技术人员极大的关注，他们从不间断地对雷电灾害的防护加以研究，至今对大气层中雷电尚未完全被认知。雷电产生的浪涌，瞬变过电压，过电流对电子设备是最大的威胁之一，也是当前电磁兼容研究的重要课题。社会发展、科技进步，当今已进入以“信息”为主的时代，微电子技术大规模集成电路芯片在计算机信息系统上大量应用。芯片的工作电压大都在1.8V至5V之间，耐过电压，过电流能力极低，属于敏感的设备，这些设备装在建筑物内，建筑物由避雷针保护，在避雷针保护范围内的设备理应不能遭受雷击，但计算机

20、信息系统设备常受到浪涌、瞬变过电压、过电流的伤害，造成系统不能正常运行，使企业遭受损失。这是因为该系统尚有两条通路常被人们忽视，没有做雷电防护，即系统使用电源是外接电力公司供电线路，系统数据传输是通过信号线与外界连接，这两条雷电过电压侵入通路，没有做防护，这两条通路主要是受静电感应雷和电磁感应雷的影响，其过电压、过电流的危害最大，其次是受电力线路操作过电压，事故障碍过电压，及信号线在外界与其他高压线路之间的偶合造成的外因所致，上述概率很大。据IBM公司Segal&Allen研究，瞬变要占整个电力干扰的88.5%，雷电造成的浪涌能量最大，灾害最重，瞬变大量存在，仍不可忽视。所以，电源线路和信号线

21、路雷电浪涌和瞬变的防护应引起各界的高度重视，一旦给计算机信息系统造成灾害，将给企业带来不应有的经济损失，特别是金融行业的计算机信息系统，还将给社会带来很大负面影响。所以，只有选用好的防雷器才能避免雷击事故的发生。本方案中采用德国OBO高能量避雷器。一级防雷器型号为：V25-B/3+NPE 二级防雷器型号为：V20-C/3+NPE 三级防雷器型号为：CNS 3-D-GB机房空调空调系统概述由于电子计算机在运行中消耗电能产生热量，所以计算机刚一问世时，计算机的冷却问题就被人们提出来了。在国外，50年代初期也只限于控制环境空气温度，并且用风扇强制室内空气流过计算机柜来冷却计算机，这就是间接空气冷却方

22、式。由于这种冷却方式效果不好，所以六十年代，国外普遍采用直接把冷却空气送入机柜的直接冷却方式。以后，解决这个问题的方式、方法还在不断地发展。到目前，电子计算机的冷却方式可分为两种。一种是液体冷却方式，另一种是空气冷却方式。液体冷却方式主要用在大功率的计算机，就是在机柜内部安装表冷器，各种电器元件板都帖在表冷器上，电器元件产生的热量由表冷器内流动的冷媒带走。而空气冷却方式根据进风来源不同，还可分为直接冷却方式和间接冷却方式。直接冷却方式是把来自空调系统的冷风，直接送入机柜，而间接冷却方式则是冷风先到室内，然后再进入机柜。计算机机房温湿度环境特点1、余热量大机房的热量主要来源于高密集度电子元件的散

23、热。而且这部分散热量几乎全年不变，属稳态热源。其热负荷密度是一般办公室的610倍，室内的显热比可高达90以上。所以高显热负荷是机房空调要解决的主要矛盾。即使在冬季也要对机房内空气进行冷却。2、余湿量小计算机运行过程不产湿汽。湿负荷主要来源于室内外水蒸汽分压力差（当夏季，特别是室内无正压而防潮层又设计不好时），工作人员的散湿和新风带入的少量的“湿份”。3、循环风量大由于机房的高显热负荷，就必须有较大的空气循环量，在流动过程中与室内空气进行热湿交换。如果没有合适的循环空气量，将造成机房内温度分布不均匀而出现局部过热，以及温度波动过大，只有保持比较大的循环空气量才能维持机组的高显热比。4、焓差小空气

24、处理过程所需焓差的大小，主要取决于室内热湿比和送风温差，当然也要受到室内回风是否与新风混合的影响。机房空气中灰尘的影响1、灰尘产生的影响除了温湿度外，机房空气中灰尘对计算机设备的影响很大，特别是对一些精密设备和接插件的影响最为明显。由于静电的作用，灰尘很容易沉积附着在集成块和其它电子元器件上，降低其散热性能。有些导电性灰尘落入计算机设备中，会使有关材料的绝缘性能降低， 甚至短路；相反，绝缘性灰尘则可能引超接插件触点接触不良。灰尘落入接插件、磁带机以及其它外部设备的接触部分或传动部分，将会使摩擦力增加，使设备加快磨损，甚至会发生卡死现象。对于过滤设备，由于大量的灰尘进入，会使过滤器堵塞，通过的空

25、气流量减小，而引起机器过热。计算机上软件盘驱动器上灰尘积聚过多，会使检盘器功能失效，软盘驱动器工作不正常。对于计算机硬盘来说，灰尘更是它的杀手。若盘片上存在灰尘，当磁头上流过“读”、“写”电流时，信息将受到破坏，有可能产生错误的“读”、“写”动作，甚至由于灰尘使磁盘出现划痕，丢失信息或毁坏。2、产生灰尘的原因不论机房采用何种建筑，机房内的灰尘都是不可避免的。因为机房内有人、有设备。只要有人的活动、有设备的运转，就会有尘埃的产生。归结起来，机房内产生灰尘的原因有以下几个方面：* 新风系统在给机房内输送新鲜空气时，由于过滤装置精度不足，使灰尘进入机房内。这是机房内产生灰尘的主要因素；* 工作人员进

26、入机房，从外界带进灰尘；* 工作人员在机房内工作时产生灰尘；* 机房的墙壁、顶棚、地面等部位起尘，涂层脱落产生灰尘；* 机房围护结构不严实，外界灰尘通过机房缝隙进入；* 设备的移动、更换、搬运、维修、维护等产生灰尘；* 设备运转时滑动部位、摩擦部位、润滑剂、油封、螺钉和螺母等产生；为了保证机房内的洁净度，我们建议采取以下措施：* 机房装修材料全部采用不吸尘、不起尘的材料；* 机房内不做不必要的平面；* 对机房围护结构进行严格处理，防止外界空气泄入；* 新风系统送入机房内的新鲜空气，进行高效或亚高效过滤；* 选择性能较好的精密空调系统，采用多级过滤方式过滤机房内灰尘；* 不使发尘源扩大，使机房内

27、保持一定正压；* 采取措施，使设备的发尘量减少到最小。机房内的气流组织空调房间的气流组织是空调系统的重要环节，即在相同的热负荷下，气流组织的方式不同，空调的效果就会有很大差异。所谓空调房间的气流组织就是根据机房特点，选择合适的送回风方式及房间内的气流分配。确定气流组织时要考虑的问题（1）应使机房送回风方式和设备的通风方式与计算机或程控交换机系统的散热方式及发热量相适应。（2）计算机设备在机房内的布置要考虑设备的功能，同时还要尽可能缩短信号电缆连线。以减少散热量，有利于提高系统抗干扰能力。对于中央处理机、磁盘机等发热量较大的设备、在铺设地板时，要有足够的通风量，一般选用防静电贴面通风板为好。（3

28、）机房内的热负荷主要来源之一是计算机设备。由于计算机系统的功能、速度和容量的大幅度提高而体积却相应减小，这样就使机房单位面积热负荷增大，因此更需要机房气流组织分配均匀。机房内热源应尽量能均匀分布，使机房内各点的温度梯度尽可能小，机房内各送风口的送风速度尽可能均匀，不能出现送风死区。为了更好地进行机房内的气流组织与分配。机房内的热源应尽量能均匀分布。（4）计算机房的空调除了解决计算机设备的散热要求外，还要满足人对工作环境的要求。在确定空调气流组织方式时，还应从人的舒适方面去权衡。特别需要值得注意的是要给操作人员提供足够的新风，并且不要让冷空气直接吹向操作人员经常工作的地方，一般送在操作人员附近，

29、选用旋流活动风口送风较为合理。空调节能机房空气调节气流组织主要用下述送回风方式来实现：1、室内直吹式室内直吹式就是把舒适型普通立柜式空调机安装在机房内，通常又称为上倒送风下侧回风式，从上侧送出的空气先与室内空气相混合，再进入计算机柜。显然，从空调机上倒送出的空气温度低于室内空气温度。这种送风方式适用于微机房，也就是机房狭小、计算机设备台数少、设备发热量小的微型计算机房。 空调选择机房内的热负荷主要来源之一是计算机设备，由于计算机系统的功能、速度和容量的大幅度提高而体积却相应减少，这样就使机房单位面积热负荷增大，因此更需要机房内气流组织均匀。而选用下送风方式的冷风是通过保持正压的活动地板下的静压风库送入计算机设备和机房的，并且可以给发热量大的设备单独送风，因此，空调效率高、送风量大，能使机房内温、湿度分布均匀，更能将设备的热量迅速带走。A）.对于国内大多数机房在无法准确计算机房内的设备发热量的情况下，在进行空调选型时可直接按照290350w/m2即0.29-0.35KW/m2(等同于250300kcal/hm2)的标准进行设计，而为了安全起见，大多数情况下都按照0.35KW/m2（即300kcal/hm2）的标准进行设计。B).空调负荷专用计算公式(1) 空调