數(shù)據(jù)中心機房建設(shè)方案

1、中國科學(xué)院云計算中心遙感云服務(wù)研究中心航海運營服務(wù)數(shù)據(jù)中心機房建設(shè)方案Version 0.12014-04-18版權(quán)信息本文檔版權(quán)屬廣東中科遙感技術(shù)有限公司所有。未經(jīng)本公司同意，任何組織或個人不得擅自抄襲或備份本文檔中的全部或部分內(nèi)容，并不得以任何形式傳播。目 錄第1節(jié) 機房方案設(shè)計原則1第2節(jié) 數(shù)據(jù)中心機房建設(shè)工程的要求31. 工程概況32. 工程范圍33. 設(shè)計應(yīng)遵循的規(guī)范（A級）34. 機房建設(shè)方案具體要求（A級）35. 工程設(shè)計技術(shù)指標4第3節(jié) 機房的總體規(guī)化5機房建設(shè)系統(tǒng)組成5第4節(jié) 各系統(tǒng)的技術(shù)方案81、機房裝修設(shè)計82、機房電氣系統(tǒng)方案設(shè)計113、機房精密空調(diào)和新排風(fēng)系統(tǒng)244、

2、綜合布線系統(tǒng)305、機房動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)386、KVM系統(tǒng)507、FM200消防工程52第5節(jié) 設(shè)備清單及預(yù)算表（可能數(shù)量的差別，導(dǎo)致預(yù)算不準確）1第1節(jié) 機房方案設(shè)計原則計算機信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是信息時代的標志，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)高度發(fā)展的社會里，計算機機房這概念將越來越廣泛地應(yīng)用于各個領(lǐng)域，近年來高科技迅猛發(fā)展，只有通過計算機網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定、可靠的運行才能發(fā)揮其效益，而計算機的硬件及軟件的穩(wěn)定、可靠運行要依靠計算機房的嚴格的環(huán)境條件，即機房溫度、濕度、潔凈度、噪聲、振動、靜電、電磁干擾電源質(zhì)量、防雷和安全防范等要求。因此機房工程的設(shè)計與施工也日益被人們所重視為了將機房建

3、設(shè)成為一個具有國內(nèi)領(lǐng)先水平的智能化信息數(shù)據(jù)處理中心，設(shè)計過程中應(yīng)遵循以下原則： 1. 先進性以先進、成熟的技術(shù)和設(shè)備去建設(shè)機房，并且能確保幾年內(nèi)基本滿足數(shù)據(jù)中心機房建設(shè)工程計算機應(yīng)用的需求。2. 可靠性為保證各項業(yè)務(wù)應(yīng)用，要對機房布局、結(jié)構(gòu)設(shè)計、設(shè)備選型等各方面進行高可靠性的設(shè)計和建設(shè)。在關(guān)鍵設(shè)備采用硬件備冗余的基礎(chǔ)上，采用相關(guān)性軟件技術(shù)提供較強的管理機制、控制手段和事故監(jiān)控等措施提高機房的安全可靠性。3. 規(guī)范化在機房的設(shè)計和施工中，必須嚴格遵循國家的規(guī)范和國際標準，工程做到保質(zhì)保量。這些規(guī)范和標準包括電子計算機機房設(shè)計規(guī)范（GB50174-2008）、電子計算機機房施工及驗收規(guī)范（SJ/T

4、30003-93）、計算機場地技術(shù)條件（GB2887-89）、建筑設(shè)計防火規(guī)范（GBJ16-87）、氣體滅火系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范（GB50265-97）等。4. 安全性機房是計算機系統(tǒng)運行和重要數(shù)據(jù)流動、存放的地方，因此，確保機房安全的重要性就可想而知。5. 靈活性整個機房是可擴展的，便于計算機系統(tǒng)的增加、升級和改裝，方便數(shù)據(jù)中心機房系統(tǒng)的調(diào)整和擴張。6. 實用性和經(jīng)濟性從實用性和經(jīng)濟性出發(fā)，著眼于近期目標和長期的發(fā)展，選用先進的設(shè)備，進行最佳性能組合，利用有限的投資構(gòu)造一個現(xiàn)代化的機房。7. 易管理性機房是屬于涉及面廣、技術(shù)含量高的綜合性環(huán)境，需要管理和維護的設(shè)備比較多，機房的建設(shè)必須保證機房

5、的可管理性。在優(yōu)秀的管理之下，將大大提高機房的動作效率，并可迅速簡便進行故障的診斷和排除。第2節(jié) 數(shù)據(jù)中心機房建設(shè)工程的要求1. 工程概況本工程建設(shè)面積為158平米，本次工程功能區(qū)分為電信接入室、配電室、走廊、緩沖區(qū)、監(jiān)控室、主機房六個功能區(qū)域，具體詳見平面布局圖。2. 工程范圍本次機房建設(shè)內(nèi)容包括：室內(nèi)裝飾、電氣系統(tǒng)（含市電接入、低壓配電、UPS、發(fā)電機、照明、防雷接地系統(tǒng)）、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)（含精密空調(diào)、新風(fēng)系統(tǒng)、VRV空調(diào)）、綜合布線系統(tǒng)（含綜合布線、KVM）、監(jiān)控與安全防范系統(tǒng)（環(huán)境監(jiān)控、安全監(jiān)控、門禁系統(tǒng)）。3. 設(shè)計應(yīng)遵循的規(guī)范（A級）GB 2887-2000電子計算機場地通用規(guī)范GB

6、 50243-2002通風(fēng)與空調(diào)工程施工及驗收規(guī)范GB/T 50311-2000建筑與建筑綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范GB/T 50312-2000建筑與建筑綜合布線系統(tǒng)工程驗收規(guī)范GB/T 50314-2000智能建筑設(shè)計標準GB 50168-92電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規(guī)范GB 50174-2008電子信息系統(tǒng)機房設(shè)計規(guī)范GBJ 16-87建筑設(shè)計防火規(guī)范（1997年版）JGJ 73-91建筑裝飾工程施工及驗收規(guī)范GB 9361-88計算站場地安全要求GB 15763.1-2001建筑用安全玻璃防火玻璃DGJ08-83-2000J10011-2000 防靜電工程技術(shù)規(guī)范GA/T 36

7、7-2001視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)要求GB 50116-98火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范SJ/T10796-01防靜電活動地板通用規(guī)范GB50343-2004建筑物電子信息防雷技術(shù)規(guī)范4. 機房建設(shè)方案具體要求（A級）1. 機房的溫度、濕度溫度：攝氏222相對濕度：45%-65%2. 計算機電源頻率：50HZ0.2HZ電壓：380V/220V5V 波型失真率：小于5%3. 機房照明在距離地面0.8米處，照度不低于200LX（常規(guī)經(jīng)驗應(yīng)以400LX為好）；4. 接地計算機系統(tǒng)直流接地電阻小于1；交流工作接地系統(tǒng)接地電阻小于4；計算機系統(tǒng)安全保護接地電阻和靜電接地小于4；防雷保護接地系統(tǒng)接地電阻小于10

8、。5. 機房活動地板均布荷載：大于800KG/平方米 集中荷載：大于200KG；活動地板應(yīng)使用防靜電地板。5. 工程設(shè)計技術(shù)指標編號項目設(shè)計指標1.溫度按A級標準，夏季232；冬季2022.濕度45% 65%3.溫度變化率 5/h，不結(jié)露4.制冷量按大于300500KCAL/H.m2 左右估算，按照“N+1”備份進行設(shè)計。5.塵埃主機房內(nèi)的空氣含塵濃度，在靜態(tài)條件下測試，每升空氣中大于大于或等于0.5m的塵粒數(shù)，應(yīng)少于18000粒。)6.噪音65dB7.照度眩光限制按I級標準，主機房、監(jiān)控室、測試室照度按300lux 及按現(xiàn)場布局排列，機房內(nèi)設(shè)置備用照明，其照度為一般照明的15%。機房設(shè)置有疏

9、散照明和安全出口標志燈。8.接地接地電阻 1，接地電位差5KA；2. 保護反應(yīng)時間5KA；2).保護反應(yīng)時間1ns；3).在持續(xù)性故障時具有失效保護短路功能。4).在下列情況下，它們要安全斷開：3.1長時間持續(xù)過壓3.2異常強烈的雷電沖擊4.金屬槽（管）兩端及中間每隔5米應(yīng)接地；機房內(nèi)金屬門、窗及其金屬構(gòu)件等，均應(yīng)可靠接地。下面介紹防雷器特點：產(chǎn)品特點l 通過ISO9001及國內(nèi)權(quán)威機構(gòu)認證；l 德國制造-安全可靠；l 保護功能強大-最大通流量100KV（8/20us），殘壓低；l 保護更全面-選用NPE防雷模塊更適用于不同電網(wǎng)制式；l 適應(yīng)不同需求-配有聲光（AS）、遙信（FS）、遙信電壓監(jiān)

10、控（FS-SU）報警功能；l 維護極簡便-模塊化設(shè)計，保護投資；l 故障功能顯示-防雷器工作狀態(tài)一目了然；l 安裝方便-標準尺寸，體積小。1. V25B/3+NPE系列技術(shù)數(shù)據(jù)型號V25-B正常工作電壓 UN230V最大持續(xù)工作電壓 UcAC UcDC385505根據(jù)VDE 0675，Part 6標準下的分類級別B在5KA（8/20）沖擊電流下的電壓保護水平 Up10 Gohm依據(jù)IEC 529的雷電流測試（10/350）最大通流量 is max電量 Q比能 W/R25KA12.5As160 KJ/最大通流量 （8/20us） Is max50KA100%雷擊浪涌反應(yīng)電壓（1.2/50）UAS

11、 1001KV保護水平1KV反應(yīng)時間 tA 100 ns使用溫度范圍-40-+802. 安裝基本要求1、 安裝位置：V25-B/3+NPE/FS應(yīng)安裝于樓層的低壓主配電柜內(nèi)，它并聯(lián)于主斷路器的出線側(cè)。2、 防雷器與供電系統(tǒng)的連接線長度應(yīng)小于50cm.防雷器與地線長度也小于50cm。3、 導(dǎo)線截面的選擇（依據(jù)VDE0100標準） 單位：mm2配電電源線70連接電線101625接地線1625354、 由于V25-B/3+NPE/FS的特點，建議在防雷器前串接一個后備空氣開關(guān)，建議空氣開關(guān)的容量為32A.5、 FS的接線安裝共有三個接線端口，其中1-2接線端為常閉觸點，1-3為常閉觸點，根據(jù)用戶報警

12、裝置的不同，連接不同的接線端。注意：不可將已保護的線路與未保護的線路或地線并行布線。3. V20C/3+NP過電壓保護器V20-C/3+NPE技術(shù)參數(shù)額定直流電壓Uagn500V+20%避雷器校正電壓Ur250V50/60Hz絕緣電阻（100V）Riso10GOhm依據(jù)IEC529在10/350雷電測試波形下電流峰值ismax10KA電荷Q5As能量/熱量W/R25.7kJ/Q額定容通電流isn(80/20)20kA100%響應(yīng)時的雷電沖擊電壓（1.2/50）UAS100=1kV動作電壓=1kV響應(yīng)時間tA=100ns工作溫度-40 to +804. 安裝基本要求1、安裝位置：V20-C/3+

13、NPE應(yīng)安裝于機房的開關(guān)電源箱內(nèi)的交流輸入側(cè)，它并聯(lián)于主斷路器的出線側(cè)。2、防雷器與供電系統(tǒng)的連接線長度應(yīng)小于50cm，防雷器與地線長度也小于50cm。3、導(dǎo)線截面的選擇（依據(jù)VDE0100標準） 單位: mm2配電電源線70連接電線101625接地線1625354、由于V20-C/3+NPE/FS的特點，建議在防雷器前串接一后備空氣自動開關(guān)，建議空氣自動開關(guān)的容量為32A，A類空氣自動開關(guān)。 5、FS的接線安裝共有三個接線端口，其中1-2接線端為常閉觸點，1-3為常閉觸點，根據(jù)用戶報警裝置的不同，連接不同的接線端。注意：不可將已保護的線路與未保護的線路或地線并行布線。機房接地系統(tǒng)概述接地系統(tǒng)

14、是涉及多方面的綜合性信息處理工程,是計算機機房建設(shè)中的一項重要內(nèi)容，不僅影響到計算機設(shè)備本身的正常運行，而且還直接關(guān)系到計算機設(shè)備和工作人員的安全。接地系統(tǒng)是否良好是衡量一個機房建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵性問題之一。計算機接地系統(tǒng)是為了消除公共阻抗的耦合，防止寄生電容耦合的干擾，保護設(shè)備和人員的安全，保證計算機系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運行的重要措施。如果接地與屏蔽正確的結(jié)合起來，是在抗干擾設(shè)計上最經(jīng)濟而且效果最顯著的一種，因此，為了能保證計算機系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、可靠的運行，保證設(shè)備、人身的安全，針對不同類型計算機的不同要求，應(yīng)設(shè)計相應(yīng)的接地系統(tǒng)。接地系統(tǒng)構(gòu)成及其要求機房或設(shè)備間的接地，按其不同的作用分為直流工作接地、交

15、流工作接地、安全保護接地。此外，為了防止雷電的危害而進行的接地，叫做防雷保護地；為了防止可能產(chǎn)生或聚集靜電荷而對用電設(shè)備等所進行的接地，叫做防靜電接地；為了實現(xiàn)屏蔽作用而進行的接地，叫做屏蔽接地或隔離接地。埋入土壤中或混凝土基礎(chǔ)中作散流用的導(dǎo)體稱為接地體。從引下線斷接卡或換線處至接地體的連接導(dǎo)體稱為接地線。接地體和接地線統(tǒng)稱為接地裝置。在接地裝置中，用按地電阻來表示與大地結(jié)合好壞的指標。上列各種接地的接地電阻值，在國家標準2887-89計算站場地技術(shù)要求及電子計算機機房設(shè)計規(guī)范（GB5017493）規(guī)定：電子計算機機房接地裝置的設(shè)置應(yīng)滿足人身的安全及電子計算機正常運行和系統(tǒng)設(shè)備的安全要求，計算

16、機機房應(yīng)采用下列四種接地方式：1. 交流工作接地，接地電阻應(yīng)不大于4；2. 安全保護接地，接地電阻應(yīng)不大于4；3. 直流工作接地，接地電阻應(yīng)按計算機系統(tǒng)具體要求確定，一般不大于1；4. 防雷接地，應(yīng)按現(xiàn)行國家標準建筑防雷設(shè)計規(guī)范執(zhí)行。接地要求在距接地體30m以內(nèi)，接地導(dǎo)線用直徑為4mm的外包絕緣套的多股銅線纜。若距接地體超過30m時，接地電纜的直徑應(yīng)參考表的數(shù)值。接地距離與導(dǎo)線直徑的關(guān)系：距離/m導(dǎo)線直徑/mm電纜截面積/m2304.01230484.51648785.625761066.2301061226.7351221508.0501513009.875設(shè)備柜中的每個配線架（柜）均要可靠

17、地接到配線架（柜）的接地排上，其接地導(dǎo)線應(yīng)大于2.5mm2，接地電阻要小于1W。屏蔽通道與有源設(shè)備互連之間接地關(guān)系如圖所示。本工程采用綜合接地本工程采用綜合接地方式，即由原大樓接地端作可靠連接，引線至機房，機房設(shè)輔助等電位連接系統(tǒng)，設(shè)置機房專用等電位端子排。由等電位端子排引到各機柜的專用接地支線和機房內(nèi)各電子設(shè)備的專用接地支線，穿電線管MT20明敷設(shè)。地面接地網(wǎng)：活動地板的鋼質(zhì)支架采用銅片聯(lián)接，每行支架與局部等電位端子排連接，形成地面接地網(wǎng)。采用330mm紫銅帶組成4000*4000mm型等電位接地網(wǎng)絡(luò)。采用交流220V供電的消防設(shè)備，其金屬外殼和金屬支架與PE線連接。接地線、接地干線與接地體

18、的連接，采用熔接，接地線與電氣設(shè)備的連接，可用螺栓帶有彈簧墊片連接；交流電源線與直流工作地線不能緊貼平行敷設(shè)，接地引上線與接地干線的連接采用壓接，而不應(yīng)采用焊接。保護接地可接到電氣工程保護接地網(wǎng)上連接，應(yīng)當牢固可靠不應(yīng)串連接地。信號回路接地與屏蔽接地可共用一個單獨接地極，同一信號回路或同一線路的屏蔽層，只能有一個接地點，接地電阻值符合設(shè)計規(guī)定。所有設(shè)備的金屬外殼(包括儀表的金屬外殼)，當使用說明書無接地規(guī)定時，不作保護接地；當規(guī)定接地時，直接與其關(guān)聯(lián)設(shè)備接地的接地極連接。交流接地和安全工作接地合二為一，與直流接地，防雷接地分別用三根接地引線引至大樓的地面，如圖所示E2，E3，E4。再將它們與避

19、雷地樁E1接成綜合接地網(wǎng)。這樣他們就有同樣的電位，在發(fā)生雷擊時，不會發(fā)生雷電反擊而損壞設(shè)備。同時，要求接地電阻小于1，可保證接地線間不產(chǎn)生電位差、不相互干擾。這是目前工程上最常見的做法。 為了保證接地電阻小于1，我們將采用優(yōu)質(zhì)的接地體和引下線，根據(jù)實際情況綜合運用深埋、添加降阻劑、增大接地線橫截面面積、增加接地體數(shù)量等方法來降低接地電阻，以達到國家標準的要求。UPS不間斷電源系統(tǒng)系統(tǒng)配備要求 獨特的滑動式進/出理念，使更換整個電源模塊更簡單方便； 可以從設(shè)備前部使用和維護維修旁路開關(guān)； 雙電源輸入，可以連接兩路獨立的輸入電源，增加可用性； 提供總線連接方式，方便和外接電池柜連接； 軟啟動功能容

20、許和更小的發(fā)電機配合使用（1.2倍UPS額定容量）； 用戶友好界面包括背光顯示，獨立狀態(tài)指示燈和導(dǎo)航鍵； 在線雙變換拓撲結(jié)構(gòu)； 業(yè)界最佳的效率96%； 針對工業(yè)環(huán)境的防護等級IP51。 內(nèi)部自動旁路：在UPS超載情況下或故障時向負載提供連續(xù)供電； 熱插拔電池：在更換電池的整個過程中，確保干凈、不間斷電源以保護設(shè)備；模塊化電源模塊：便于維修和更換； 與發(fā)電機全面兼容； 可進行冗于并機和增容并機； 手動維護旁路； 可由用戶自行更換的空氣過濾裝置； 更換模塊化電池時無需借助工具； 全正面維護：簡化安裝和維護同時對空間需求達到最?。患夹g(shù)參數(shù)標準交流電源輸入輸入電壓(V)380/400/415V(3相+

21、零線)頻率（Hz）40-70Hz輸入功率因數(shù)負載大于50% 0.98THDI滿載時5%輸入電壓范圍滿載時304V到477V，半載時200V到477V（400V條件下）雙路進線是旁路輸入電壓范圍標準為+/-10%，可設(shè)置為+/-4，6，8，10%倒送保護倒送保護接觸器輸出額定輸出電壓（V）380/400/415V（3相+零線）滿載時運行效率（交流-交流）96.0%半載時運行效率（交流-交流）96.5%額定電池電壓下運行效率（直流-交流）94.8負載功率因數(shù)超前0.5到滯后0.5輸出頻率在正常運行時與主輸入同步，自由運行時50Hz +/-0.05%市電供電時過負載能力125%支持10分鐘，150%

22、支持60秒電池供電時過負載能力150%支持60秒VTHD0-100%線形負載時2%，100%非線性負載時5%輸出電壓范圍靜態(tài)負載時+/-1%，100%負載階路時+/-5%通訊與管理通訊接口帶環(huán)境檢測的網(wǎng)絡(luò)管理卡控制面板多功能Powerview液晶顯示屏做為狀態(tài)顯示和控制平臺緊急電源關(guān)斷（EPO）是尺寸與重量最大尺寸（高*寬*深）窄型/最大尺寸（高*寬*深）寬型1500*523*854最大重量（公斤）窄型/最大重量（公斤）寬型662KG環(huán)境運行溫度040貯存溫度-1545相對濕度0到95%非冷凝3、機房精密空調(diào)和新排風(fēng)系統(tǒng)機房精密空調(diào)系統(tǒng)機房環(huán)境標準為使機房內(nèi)主要設(shè)備和管理操作人員有一個良好的工

23、作環(huán)境，并為其具備能夠安全、可靠地運行，發(fā)揮其最大的工作效率，就要提供一個符合其運行標準要求的機房環(huán)境。這包含對制冷、制熱、加濕、去濕、濾塵有嚴格的標準要求，設(shè)備運行情況、使用壽命與工作環(huán)境有密切關(guān)系，溫度、濕度、潔凈度就是工作環(huán)境的關(guān)鍵因素。根據(jù)中華人民共和國電子計算機機房設(shè)計規(guī)范（GB50174-2008）標準: 開機時電子計算機機房內(nèi)的溫、濕度，應(yīng)符合表3.1.2-1的規(guī)定。級別項目 A級 B級 夏季 冬季溫度 22+/-2 20+/-218-28相對濕度45%-65% 40%-70%溫度變化率5/h并不得結(jié)露10/h并不得結(jié)露適用房間主機房基本工作間（根據(jù)設(shè)備要求采用A級或B級）備注輔

24、助房間按工藝要求確定 停機時電子計算機機房內(nèi)的溫、濕度，應(yīng)符合表3.1.2-2的規(guī)定。級別項目 A級 B級溫度535 535相對濕度40%-70% 20%-80%溫度變化率5/h并不得結(jié)露10/h并不得結(jié)露 主機房內(nèi)的空氣含塵濃度，在靜態(tài)條件下測試，每升空氣中大于或等于0.5M的塵粒數(shù)，應(yīng)少于18000粒。 主機房必須維持一定的正壓。主機房與其它房間、走廊間的壓差不應(yīng)小于4.9Pa，與室外靜壓差不應(yīng)小于9.8Pa。 空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)量應(yīng)取下列三項中的最大值：一、按工作人員每人40m3/h；二、維持室內(nèi)正壓所需風(fēng)量。本設(shè)計采用的規(guī)范本方案是根據(jù)客戶的基本要求設(shè)計而成，整個機房設(shè)計參照以下通用標準。

25、l 電子計算機機房設(shè)計規(guī)范（GB50174-2008）l 計算站場地技術(shù)條件（GB2887-89）l 計算機站場地安全要求（GB9361）l 計算機房設(shè)計，施工與驗收規(guī)范（SJ/T30003-93）l 采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范（GB50019-2003）l 通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范（GB50243-2002）1. 風(fēng)量計算及說明 l 計算方法由于機房內(nèi)設(shè)備高度集中，熱量高度密集，消除設(shè)備熱量需要的風(fēng)量與機房內(nèi)設(shè)備熱負荷成正比，這就要求空調(diào)的送風(fēng)量較大，才能帶走設(shè)備的熱量，換氣次數(shù)一般選取為：3050次；根據(jù)現(xiàn)時計算機機房所擺放設(shè)備密度及機器利用率的情況,換氣次數(shù)可盡量選大，以50次/h為好。l 風(fēng)量計算由于機房內(nèi)設(shè)備相對集中，消除設(shè)備熱量需要的風(fēng)量與機房內(nèi)設(shè)備熱負荷成正比，這就要求空調(diào)的送風(fēng)量較大，才能帶走設(shè)備的熱量，同樣根據(jù)現(xiàn)時計算機機房所擺放設(shè)備密度及機器利用率的情況,換氣次數(shù)以3050次/h為好：則風(fēng)量： = 面積 x 高度x次數(shù). 30