智能大楼施工组织设计方案(5).2

1、9.5.3机房电气系统规划设计计算机房的供配电系统就是为满足计算机设备、场地设备、辅助设备等各部分的要求，以保证获得稳定、可靠的电源服务。计算机机房的建设必须建立一个良好的综合性强的供配电系统，在这个系统中不仅要解决计算机设备的用电问题,还要解决保障计算机设备正常运行的其它附属设备(如机房专用恒温恒湿空调、照明系统、安全消防系统等）的供配电问题。机房项目电气工程主要包括配电子系统和照明子系统两部分组成。其中，配电子系统由市电供电系统和UPS供电子系统。配电子系统中心机房供配电系统采用电压等级220V/380V，频率为50HZ的TNS系统。动力电源引入总配电箱后，进行二次分配分别提供给空调、不间

2、断电源、电照明等负荷，所有分支出线电缆均采用全塑电缆。中心机房内，空调机、新风机、墙面临时用电插座、照明均属于市电供电范围,采用电力电缆;服务器、路由器、交换机等网络设备、消防、门禁监控等均属于UPS供电范围,采用阻燃型电缆。机房电气系统包括机房的动力、照明、监控、通讯、维护等用电系统，按负荷性质分为计算机设备负荷和辅助设备负荷,计算机设备和动力设备应分开供电。供配电系统的组成包括配电柜、动力线缆、线槽及插座、接地防雷、照明箱及灯具、应急灯、照明线管.应独立设置计算机设备专用配电柜和辅助设备配电柜。机房范围的供电需要双电源引入，其中一路是从变配电机房的低配送出,另外一路最好是从柴油机送出(如果

3、有的话），或者来自不同变压器输出的低压电。将来自不同场所，不同性质的双路供电送入机房的配电柜内进行ATS自动切换开关控制.中心机房的电源主要是给一层机房的UPS、照明、辅助插座等供电。配电柜要求采用自动空气开关控制，并设过负荷、短路保护，具有火警联动、断漏电保护功能装置。照明系统设计计算机机房主要依靠人工采光，计算机房照明质量的好坏不仅会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，而且会影响计算机的可靠运行.工作位置排列与工作人员的方位要求同灯具排列联系尽量避免直接反射光,避免灯光从作业面至眼睛的直接反射，损坏对比度，降低能见度，对此机房宜用带隔栅的荧光灯，可选用三管的或二管的,灯

4、具的镜面为哑光。1。 设计原则，保证作业面视觉良好工作区位置排列与工作人员的方位要求同灯具排列联系起来，尽量避免直接反射光，避免灯光从作业面至眼睛直接反射，损坏对比度，降低能见度。为使计算机装置的显示屏画面清晰，照度不可过亮，否则反差减弱。按照电子计算机机房设计规范的要求，电子计算机机房主机房的平均照度可按200、300、500lx取值；基本工作间、第一类辅助房间的平均照度可按100、150、200lx取值。第二、三类辅助房间应按现行照明设计标准的规定取值。机房内，所用灯具均设有接地线（PE线）应严格接地，保障用电安全。2。 光源灯具选择计算机房照明宜用荧光灯，其优点是效率高，寿命长，节约能源

5、。此次采用20W的嵌入式格栅灯（带电子整流器）.嵌入式灯具在吊顶上嵌入安装。按规定灯具重量大于3kg时，灯具重量要由混凝土板承担,在灯具底4角设4个吊点，吊链可用螺栓调节长度，将灯安装水平。灯具安装完毕后可在下面拆装，更换灯管等。综上所述，建议选用20W3灯管配合灯具使用。3、桥架管道安装及线缆敷设所有电缆均套管敷设， 照明电线管墙内暗敷,顶部内明敷，所有电缆保护管采用镀锌钢管,一般穿线管采用镀锌薄壁电线管；地板下插座线沿全封闭镀锌电缆桥架敷设。所选用材料对电磁干扰用较好的屏蔽效果。所有配电箱进线电缆均采用全塑电缆，主进线选用铠装全塑电缆，有较好的机械性能；电缆头用专用电缆分支手套制作电缆头，

6、用堵油型铜线鼻压接，线耳与导线间需用耐压1000V的绝缘胶带包缠密封.其他导线采用一般塑料铜芯电线，导线端接用适合口径的压线帽压接。进入配电箱的导线应标识清楚，线序准确，排列整齐。线缆敷设严格按照设计图纸分回路敷设,每个回路分别标识，并且此标识是唯一的，相线L/中性线N/地线PE必须标识； 线缆敷设完成后对线缆进行测试并采取成品保护措施。电缆绝缘测试，线间、相间、与保护管间绝缘电阻应大于100兆欧；塑料铜芯线绝缘测试，线间、与保护管间绝缘电阻应大于0.5兆欧.不同回路的导线严禁在同一根管敷设内;严禁管内只穿一根相线或零线，杜绝涡流现象；接地线如需穿管，必须采用塑料管以避免涡流发热.机房内各设备

7、电源线缆应采用金属桥架敷设,强弱电分开，避免长距离平行走线,交叉时,应尽量以接近于垂直的角度交叉.每个机柜配备2个不同回路的工业连接插头，每个工业连接插头单独用一个空开控制，并适当留有冗余回路。视单相负荷的具体情况，注意三相平衡。适当设置维修照明及维修插座。工业连接插头的安装要满足国家规范的要求,同时，工业连接插头的安装在机柜下，便于维护。4、电气接地电源系统采用TNS供电方式。主进线N线在机房内作重复接地,与大楼接地体可靠连接,接地电阻1欧姆。所有金属线管、电缆桥架、配电箱外壳、开关盒、灯头盒、电缆铠装钢带等均需接地跨接，并接入大楼接地体采样点;所有电源插座采用保护接地。所有金属门、窗、钢骨

8、架、抗静电地板、设备机柜外壳、小型机外壳均作等电位连接，通过BVR4 mm2、BVR6 mm2、BVR16 mm2、接地线（两端压接开口/闭口铜线鼻)与机房内3*30接地铜排连接.所用接地连接处应镀锡处理以降低接触电阻，螺栓连接处螺栓拧紧压力合适保障连接可靠.9.5。4机房UPS电源系统9.5.4。1概述公用供电系统由于电网范围大受各种因素的影响，时常会有不正常的现象发生，往往会对计算机系统造成不利的作用,而重要设备供电的要求是正常工作时电压波动5%,频率变化0.2%,因此，如果不采取相应的措施，是无法达到计算机设备的供电要求的.由于输电线路故障导致供电中断对计算机网络系统传输所造成的政治及经

9、济损失是无法估算的，解决的方案就是采用UPS电源及后备电池系统进行保障.首先，电源经UPS稳频稳压、调整电压波形后为计算机设备供电，使其将电压、频率稳定在允许的范围内，与此同时也为UPS的后备电池充电；一旦市电回路停电后，UPS的后备电池立即放电,经UPS逆变后给计算机设备供电，这样即能保证计算机设备的供电质量，又能保证无间断、长延时供电。采用UPS不间断电源极为重要，它不但能提供稳定可靠的高质量的电源，设有瞬变和谐波,即使当电网断电时，它也可由后备电池支撑，继续供电；使计算机有一定的时间进行处理。9。5.4。2需求分析机房的UPS电源系统采用60KVA的 UPS主机，UPS系统后备时间按2小

10、时考虑，此次UPS设计仅为计算机机房备电使用.UPS系统的输入、输出配电方案:两台UPS可通过并机备份.9.5.4。3总体设计符合国家一级负荷的供电要求，即不间断供电。供电负荷应该留有充分的扩充余量，实际负荷将随业务发展，设备的扩充而不断增加。设计原则：（1)机房内还有重要的房间电脑的供电等弱电设备的电力供应完全由UPS系统提供。根据机房设备用电负荷计算表,考虑负荷量及最大用电量，决策最大电力负荷。（2)为防止电源高次谐波，应考虑消除谐波措施。（3）UPS的输出应高质量的用电，当市电中断后，暂按要求UPS可维持2小时正常供电进行规划，此期间电力由相应容量蓄电池放电逆变获得。(5）各机房的UPS

11、系统宜采用同一品牌。UPS系统应采用在线双变换拓朴结构,具有稳压、稳频功能;负载在任何时候都由逆变器提供100%能量。UPS应具有遥控、遥信、遥测功能,具有电池监测及保护系统。（6）根据投资及可靠性要求,所有UPS主机应为三进三出方式。容量根据各子系统实际供电要求选用，考虑负荷量及最大用电量,决策最大电力负荷。9.5.4.4设备参数网络机房UPS参数规格功率:60KVA额定输入电压：380/400/415VAC，三相四线额定工作频率：50/60Hz输入电压范围:208V476V，20%+25%满载,-25%-45%线性降额，45可带70负载输入频率范围：40Hz70Hz输入功率因数:满载0。9

12、9,半载0。98输入电流谐波（THDi）： 3%输入功率缓启动功能：有，5300秒可设置充电器输出稳压精度:1直流纹波低压：1逆变器输出电压：380/400/415VAC，三相四线输出功率因数：0。8电压稳定性：稳态0.5典型值，瞬态5%典型值稳态响应时间：5ms逆变器过载能力:110%1小时,125%10分钟，1501分钟,240200毫秒相移特性：带100%均衡负载时1 带100%不均衡负载时1总谐波含量（THDv)：100线性负载1 100非线性负载3旁路输入电压：380/400/415VAC，三相四线旁路电压范围：默认2015,40%、30、1010、15%等其它范围值可通过软件设置旁

13、路过载能力：135长期，170%1小时，1000%100ms频率：50Hz/60Hz(可设置)市电同步跟踪范围:2Hz（默认值),0.5Hz3Hz每0.5Hz可调 实测频率精度（内部时钟）:50Hz/60Hz0。02%系统效率（满载)：可高达94%运行温度范围：040存储温度：2570(不含电池）相对湿度：095%无凝露噪音(1m):59dB 保护等级：IP20符合标准：安规：IEC60950-1，IEC62040-11/ AS 62040-11，电磁兼容：IEC62040-2 / AS 620402/EN500912 CLASS A，设计与测试：IEC62040-3 / AS 6204039

14、.5。5机房环境设备监控系统设计宗旨随着计算机的发展和普及，计算机系统数量与日俱增，其配套的环境设备也日益增多,计算机房已成为各单位的重要组成部分.机房的环境设备（供配电、UPS、空调、消防、保安等）必须时时刻刻为计算机系统提供正常的运行环境。一旦机房环境设备出现故障，就会影响计算机系统运行，对数据传输、存储及系统运行的可靠性构成威胁，尤其目前国内普遍缺乏机房环境设备的专业管理人员，在许多地方的机房不得不安排软件人员或者不太熟悉机房设备人员值班维护，这对机房的安全运行无疑又是一个不利因素。由此可见，加强动力设备、机房精密空调的维护和管理，确保设备正常运行,是各行各业计算机信息化迅猛发展的前提条

15、件.机房动力环境集中监控系统正是顺应这种发展趋势的产物，它具有实时监控设备运行状态、预期故障发生、迅速排除故障、记录和处理相关数据、进行综合管理等多重功能。动力环境集中监控系统可实现机房设备的统一监控，减轻机房维护人员负担,提高系统的可靠性,另外丰富的事件历史记录对系统设备的管理有重要的参考，因而该系统对机房的科学管理有特殊的意义。系统主要监测对象:机房电源:主要开关状态监视及实时监视电压(V）、电流（I）、 频率（F)、有功功率（P=U*I*COS） 视在功率（S=U*I S=3U*I ）无功功率（Q=UISIN）等.UPS电源：通过通讯协议及智能通讯接口,监测UPS的工作状态及各种参数-U

16、PS的输入、输出电压、电流、频率、功率因数、逆变器状态、电池状态、旁路状态、报警等。机房空调:监控空调压缩机状态、风机状态、加热器状态、抽湿器状态、加湿器状态、报警等。门禁系统:使用感应卡识别系统监视机房进出情况,并连接视频监控提供进出机房或重要设备使用记录。机房温度、湿度：精确测量机房的温湿度参数、报警。漏水检测:对机房空调、暖气漏水情况实时监测、报警等。机房消防报警：烟感、温感、计算机机房气体灭火系统报警监视.远程报警:及时将机房故障情况通过自动语音提示告知管理员.为便于统筹规划，可将机房内目前的各种被监控设备分为智能型和传统型两大类:智能设备是指该设备有数据通信接口，通过该接口可将其协议

17、转换读出数据即能达到监控目的，所以对智能设备的监控关键在于对协议的破解，正确的通信协议和解码经验是关键.目前绝大多数的开关电源、机房专用空调、UPS、逆变器等大多都是智能设备，近些年来,其便于管理维护的优点越来越得到充分的体现.我们累积了多年的监控经验，已经对一百多种智能设备成功解码。传统设备是指没有数据通信接口的设备,对这类设备的监控需要在设备上加装传感器、变换器、界面等,在不影响设备使用的同时将各种监控量转变为监控系统能接入的信号。此外对于一些机房周边的环境量如温湿度、烟雾告警、红外告警、水浸等我们也可以把其归为传统设备。对于传统设备的监控应采取分散式采集、多级电气安全隔离等措施。以维护具

18、体需要和建设投资合理性为基本出发点，我们确定了本期工程的监控内容如下：UPS和机房专用空调:视为智能型设备，通过协议转换将其纳入监控系统.可实现对其通讯协议所包含所有数据量的监测.机房环境：视为传统型设备，包括烟感、温湿度、漏水监测。机房配电:多功能电表视为智能型设备通过协议转换将其纳入监控系统.可实现对其通讯协议所包含所有数据量的监测。对于上述各类智能设备,必须具备可用的监控接口板（RS232和RS485接口），且需要原厂家提供通信协议及原始测试软件。本设计宗旨是将 行政中心机房动力环境集中监控系统建设成为稳定性高，实用性强、易于使用的综合性管理平台.系统架构说明1、监控系统网络结构设计根据

19、 行政中心机房具体情况及相应技术规范要求，整个系统组网架构见下图:机房动力及环境监控系统由数据采集终端、组网设备、数据采集机、数据告警台及服务器组成。数据采集终端用来采集现场各个设备的数据，并对采集的数据进行简单处理上传至数据采集机；数据采集机从数据采集终端获取现场采集数据，并将采集来的数据发送到数据服务器；数据告警台用于处理采集机发送过来的数据，显示处理过的数据和产生相应的告警信息，同时可向数据采集机及数据采集前端模块发送指令；9.5。6消防报警及灭火系统规划设计9。5。6。1概述本方案及工艺只对计算机中心机房气体消防与土建相关部分提出要求，其它与消防相关的部分应按照国家现行的相关规范和标准

20、执行。（1）计算机中心机房的特点：设备价值高、火灾危害大、通信不可中断、自动化程度高、无人值守等。（2)本工程计算机中心机房应采取以下消防配套措施：a、应配置灭火器材；b、应设全淹没气体消防系统；c、应设火灾自动报警系统；9.5。6.2灭火器配置原则(1）计算机中心机房属于灭火器配置的严重危险级场所.（2）应采用可扑救A类和带电火灾的灭火器。(3）所采用的灭火器不得对通信设备有损害。9.5.6.3气体消防系统（1）本工程主要计算机中心机房应设有全淹没气体消防系统。全淹没气体消防系统分为有管路系统和无管路系统.目前有管路系统常用CO2、IG541（烟烙烬）、七氟丙烷（FM200）等.无管路系统常

21、采用七氟丙烷无管网系统。（2）本工程相关建议：根据本工程由于机房保护区数量在2个以上，气体灭火总面积较大,从经济合理性等方面考虑应采用有管网灭火系统（如IG541、七氟丙烷、高压CO2系统）。由于本工程气体消防系统所需管路较长，建议采用七氟丙烷系统.气体钢瓶间设在本层，承重要求为13KN/平方米，具体气体灭火设计安装时应进行钢瓶间承重的核算.（4)设置气体消防系统的机房防护区应达到以下要求：A、机房防护区的门应采用甲级防火门。并要求设自动闭门器,且应在任何情况下能从机房里面打开。B、机房防护区应为独立的封闭空间。C、机房防护区的围护结构及门、窗的耐火极限不应低于0.5小时(吊顶的耐火极限不应低

22、于0。25小时），围护结构及门、窗的耐压极限不得低于1200Pa.9.5.6.4火灾自动报警系统计算机中心机房应设有火灾自动报警系统。包括烟、温感探头、手动报警按钮、放气声光指示器、区域报警控制器、联动控制器及控制模块等。9.5.6.5其它消防注意事项据有关规范和计算机中心机房的生产特点，机房内不得采用水消防.所有自喷淋和消火栓给水系统不得设在机房内。所有电缆井、管道井应每层在楼板处用耐火极限不低于1.5h的非燃烧体作防火分隔，通过楼板的孔洞，电缆与楼板间的孔隙应用非燃烧材料封堵,通向其他房间的地槽、墙上的孔洞，已装电缆者,其与墙体的孔隙亦应采用非燃烧材料封堵，凡近期9.5。7机房防雷接地系统

23、9。5.7。1概述在现代科学技术高度发展的社会里，计算机机房这个概念将越来越广泛地应用于各个领域，近年来高科技技术正迅猛发展,但是只有通过稳定、可靠的运行才能发挥其效益，而计算机设备的稳定、可靠运行要依靠机房的严格的环境条件，即温度、湿度、噪声、振动、静电、电磁干扰等条件及其控制精度,因此机房工程的设计与施工日益被重视起来。计算机机房工程是一种涉及到空调技术、配电技术、自动检测与控制技术、抗干扰技术、综合布线技术、净化、消防、建筑、装潢等多种专业的综合性产业。根据国家相关规定，智能化接地技术要求：工业企业通信设计规范GBJ7985、通信局（站)接地设计暂行技术规定（综合楼部分）YDJ26-89

24、.接地电阻：智能化综合接地不大于1欧姆。但这还不能保证弱电机房安全，根据国家规定还应设置防雷系统。9.5。7。2防雷系统概述瞬态电压冲击不仅在电力干扰中最为常见，而且对精密的电子系统最有破坏性。冲击电压产生的原因有多种，最众所周知的是雷电。雷电高压通过电磁感应会造成传输电线上的瞬间高压；电源问题的其他原因不如雷电那样明显但危害同样严重,而且发生更为频繁。大楼电网中的重负载设备如空调、UPS等的都会造成电网中电压的瞬间过高或过低等电源干扰。概括地说，当今电子设备的防雷手段,主要采用分流、接地、屏蔽、等电位和过电压保护五种方法.(A）分流利用避雷针、避雷带和避雷网等将雷电流沿引下线安全地流入大地，

25、防止雷电直接击在建筑物和设备上。（B）屏蔽计算机系统所有的金属导线，包括电力电缆、通信电缆和信号线均采用屏蔽线或穿金属管屏蔽,在机房建设中,利用建筑物钢筋网和其他金属材料,使机房形成一个屏蔽笼.用以防止外来电磁波（含雷电的电磁波和静电感应）干扰机房内设备。（C）等电位连接将机房内所有金属物体,包括电缆屏蔽层、金属管道、金属门窗、设备外壳等金属构件进行电气连接，以均衡电位.(D）接地在机房通信系统中，为保证其稳定可靠的工作、保护设备和人身安全，解决环境电磁干扰及静电危害，需要一个良好的接地系统。9。5。7.3电源系统防雷按照国家现行有关标准和规范的要求,电源线应做好二级以上保护，重要的中心机房应

26、采用三级防护，保证逐级对地泄放雷电流能量.任何一种防雷器都不可能做到自身没有内阻,正是由于阻抗的存在，在大电流的冲击作用下，就会产生残压。一般情况下，第一级因入地电流太大，所以保护的残压较高;第二级保护的残压就非常低，因为雷电流已对地泄放了二次.供电系统防雷过压保护措施一般进行三级防护，即机房配电柜电源输入总线、机房配电柜UPS和空调输入总线、以及信息系统设备的直接供电部分。具体设备及措施如下：根据系统实际要求，对UPS电源系统采用三级保护,对其它系统电源采用二级保护,具体描述如下：（1） 电源第一级防护措施：机房总配电柜进线空气开关后,分别并联安装一套高能量避雷过压保护器，作为第一级防护。说

27、明:为了有效抑制由高压侧产生的强大过电压侵入到室内的低压配电系统，低压侧也应有相应的避雷装置,以初步释放高能量的雷电波。国标中明确要求在变压器的高、低压侧均应对地加装过压保护器。关于通流容量的选择，依据IEC标准，一类防雷建筑物首次雷击雷电波的幅值为200KA（10/350us），通过外部避雷装置引下入地约占50,即100KA，其余100KA耦合到进入大楼的各种线路或管道上，因此供电线路上最大过电流幅值为100KA,在GB5005794中因考虑了屏蔽因素，按30考虑，因此明确规定第一级电源避雷器标称通流容量不得小于15KA（10/350us）。避雷器最大通流容量为80KA，不仅可以满足要求，同

28、时内部器件利用放电间隙,使用寿命也大大延长。同时采用“3+1保护方式，可以保证避雷器在过载或损坏的情况下迅速与主供电线路断开，更好的保护设备及人身安全,并有效避免地电位的反击。在最新的防雷专著中，第一级避雷过压保护器均提倡使用开关型即间隙避雷器（10/350us）,第二、第三级使用无间隙压敏电阻型（8/20us）.主要原因为：供电线路源头过电压幅值较大，电网波动也较大，间隙避雷器具有通流容量大,无漏流，使用寿命长等优点，而目前普遍使用的压敏电阻单片最大通流容量为40KA，为达到更大的通流容量，可将压敏电阻并联，国际上对此不太提倡，事实上很难挑选伏安特性曲线完全一致的压敏电阻,且工艺要求较高。同

29、时受电网波动及工频续流的影响，会引起压敏电阻阀片漏电流增大，阀片发热而热崩溃，以前曾多次发生在未遭雷击的情况下，避雷器热崩溃而损坏甚至自爆。因此，电源第一级过压保护器推荐使用间隙避雷器.该避雷器安装于总配电房低压配电柜的母线上，为了以后维护方便，同时避免因避雷器长时间老化而引起的供电故障,应在并联避雷器的支路上串联安装塑壳开关，便于避雷器及时、方便地与主供电线路断开。塑壳开关的型号视母线工作电流容量而定，分断能力一般应大于25KA。（2）电源第二级防护措施：机房总配电柜UPS输入空气开关后,分别并联安装一套二级电源避雷过压保护器，作为第二级防护。说明：第二级保护的目的是为了进一步降低残压，并有

30、效分流供电线路在传输过程中的感应或耦合过电压.第二级电源避雷器标称通流容量不得小于5KA（8/20us)。（3)电源第三级防护措施：机房总配电柜UPS输出空气开关后，并联安装一套三级电源避雷过压保护器，作为第三级防护。说明：第三级保护的目的是针对信息系统精密电子设备的保护，并最终把残压降低到设备可以承受的范围。关于多级保护的要求，主要来源于IEC中雷电分区的概念，主要的目的是为了降低残压。因为既满足通流容量大，又要求残压低的避雷器元器件是不存在的。在IEC及GB5005794中要求，第一级电源避雷器残压小于4KV，第二级电源避雷器残压小于2。5KV，第三级电源避雷器残压小于1。5KV.对于采用

31、220V的供电设备而言，瞬间耐冲击过电压幅值为1。5KV,国标中考虑留有余地，要求末端避雷器残压值小于1。580%=1。2KV。本方案通过以上三级防护,可以把过电压箝制到1KV以下。对使用UPS供电的重要设备而言，再通过UPS滤波整流后，完全可以满足要求。国标GB50057-94中要求第三级电源避雷器标称通流容量不得小于3KA（8/20us）。采用“3+1的保护方式，可以保证避雷器在过载或损坏的情况下迅速的与主供电线路断开，更好的保护设备及人身安全，并有效避免地电位的反击。（4）信号系统防护信号系统避雷过压保护措施一般采取两级保护，即粗保护和细保护。粗保护要求对所有进入室内的信号外线加以保护；

32、细保护要求对跨层传输及远距离传输信号线进行保护。根据实际需求，本方案重点对进出大厦的信号线加装相应的信号避雷器，对内部传输信号线暂不考虑.对于机房内部其它近距离传输线路暂不考虑加以保护，但信号线路在传输过程中应严格做好屏蔽与接地措施。机房内的布线合理，可减少雷电的侵害，同时也可适当的减少工程投资.9。5。7。4机房接地系统（1） 设计方案在机房系统中，为了保证电子计算机稳定可靠地工作，防止寄生电容耦合的干扰，保护设备及人身的安全，要求有一个良好的接地系统.计算机的接地系统一般具有以下几种地：计算机系统的直流地；交流工作地；安全保护地；防雷保护地(处在有防雷设施的建筑群中可不设此地）。机房内的接地工程常采用两种接地敷设方法，一是串联