一套詳細的弱電模塊化數據中心建設方案

智能化弱電工程 發佈 2023-12-08T00:12:30.360728+00:00

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1.1.1數據中心(模塊化機房)

本項內容為新建某工程職業學院數據中心機房(面積約80㎡),進行相關機房及硬體設備建設,建成後將作為醫學高等專科學校中心機房使用,現有機房將陸續遷移業務。

1.1.1.1數據中心模塊化機房方案概述

某工程職業學院信息中心機房(面積約80㎡),本次機房建設計劃將機房分為主設備區、運維室2個區域;其中主設備區約62㎡,操作運維區16㎡。

主設備區本次建設採用模塊化機房

1、14台IT設備櫃,1台網絡布線櫃,1台精密型UPS綜合配電櫃,2台行間級空調組成1個1.2米寬冷池,2.6米高(含天窗翻轉高度),模塊化機房雙列冷池。

2、2台40KW的行間級空調;1台基站空調

3、1台120KVA的機架式模塊化UPS,3台30KVA/27KW 機架式模塊化UPS,32節150AH鉛酸電池,1台電池櫃、28個PDU、1台精密型UPS綜合配電櫃,1台市電配電櫃等。

4、冷池配1套動環設備,含溫濕度感應、煙感、漏水檢測、視頻監控、門禁系統等

5、包含IT櫃內綜合布線產品,每台IT設備櫃內配置一個24口六類銅配線架,

操作間與主設備間、配電間採用防火玻璃隔斷隔開,玻璃門採用900mm寬單開門,方便人員進出;操作間放置一套3人位操作台,一台1.5匹壁掛空調,為機房辦公人員提供良好的辦公環境。

機房平面布局圖

機房建設項目主要包括機房裝修工程、電源系統(包含配電系統、防雷接地系統、機房照明系統)、空調新風系統(包含精密空調系統、新風系統)、安防系統(包含門禁系統和視頻監控系統)、綜合布線系統、模塊化機房系統、機房環境監控(場地監控、設備監控、多種報警、遠程監控)、消防氣體滅火系統等。

按照國家計算機機房建設的要求及結合實際情況,計算機機房將按照國家建設標準設計建設。

本設計方案本著技術先進、經濟合理、安全適用、高質量的原則,遵循國家計算機機房B級建設標準,對公司計算機機房進行了科學的、合理的規劃設計,確保電子計算機系統穩定可靠運行及保障機房工作人員有良好的工作環境,行業的發展、管理、決策提供一個良好的信息服務平台。

1.1.1.2數據中心設計原則

在「國內領先、國際先進」的總體建設目標上,數據中心機房建設堅持高可靠性、高安全性、先進性、實用性、可持續發展性、易管理維護性、開放性和舒適性等原則。

1、整體性原則

數據中心機房所有系統的設計根據業務發展需要與設備使用要求進行整體規劃,統籌考慮,保證整體可用性。

2、可靠性原則

數據中心機房具有高可靠性,保證為用戶提供連續不間斷的7ⅹ24小時服務;在設計和建設時要減少單點故障的存在,對可能存在單點故障的環節在設計上要儘可能減少其對整個系統的影響。由市電到機櫃及伺服器的整個供電系統可用性不得少於99.99%,機房各系統都具有足夠的備份能力。

3、安全性原則

具有完整的安全策略和切實可靠的安全手段保障數據中心機房運行系統基礎環境的安全。在防火、防水、防蟲、防鼠、防盜、接地、防雷、防電磁干擾、降噪等方面採取有效措施;在考慮地面承重能力時,採取相應的技術措施。

4、先進性與實用性相結合原則

系統設計立足於高起點,採用國際先進、成熟、實用的技術,構建合理並適當超前的技術體系架構,用以確保長時間的技術領先。各系統通過集成,實現資源和信息共享,增強對機房的運營管理能力,提高設備利用率,降低能耗,實現現代化科學的機房管理。系統軟、硬體配置採用模塊化、開放式結構,以適應系統靈活組織、擴展和系統集成整體提升的需要。

5、節能、環保、減排的可持續發展原則

數據中心機房設計及建設要採用切實有效的措施或技術來充分體現節能、環保、減排的要求,建設綠色的數據中心機房。

6、靈活性及可擴展性原則

各系統應具有可持續發展的能力,在系統設計上具有較大的靈活性。在設計時應考慮部分設備分期實施,統一規劃考慮擴充設備,確保日後可以方便增容。

7、可管理性原則

各系統應具有較強的集中式管理加分布式實施的可管理性邏輯,並且為分布式實施調整提供清晰的管理邏輯。

8、舒適性原則

數據中心機房應能提供良好的工作環境,要保持空氣新鮮,機房內的溫度、濕度要符合國家標準,為工作人員提供適宜的工作環境。

9、可持續發展原則

各系統設計及產品選型都應具有超前性和擴充性,系統實施方案具有可擴展性。如,配電開關及配電櫃在設計上要預留足夠開關容量;對隱蔽性工程要有足夠的前瞻性,為了保證較長時間內的系統擴容、變更、升級等可能性而預留相應預埋管線和接口等。

核心可用性因素設計摘要

序號

項目內容

可用性因素

環境


1

數據中心機房機房溫度(開機、冷通道)

18~27℃

2

數據中心機房機房濕度(開機)

<60%(DP5.5~15℃)

3

數據中心機房機房溫度(停機)

5--35℃

4

數據中心機房機房濕度(停機)

40--70%

5

數據中心機房機房溫度變化率

<5℃/H

6

電池室溫度

20~30℃

建築結構


1

伺服器機房、通信接入機房、水泵房、上人屋面結構核載

10KN/㎡

2

主機房懸掛核載

1.2KN/㎡

3

UPS電池室結構核載

16KN/㎡

4

大開間辦公室、檔案室、配套用房結構核載

12KN/㎡

5

鋼瓶間、 值班監控室結構核載

8KN/㎡

6

耐火等級

一級

空調


1

新風設備

N

2

普通空調

N

3

機房專用空調

N+X(X=1~2)

電氣


1

市電供電電源

雙路

2

柴油發電機組

N

3

發電氣儲油

20h油罐+加油站協議

4

UPS系統

N+X(X=1~2)

5

單機滿負荷後備電池時間

15min

6

空調設備供電

雙路

消防


1

火災探測系統

考慮

2

火災噴灑系統

人員區域水噴淋

3

氣態抑制系統

設備區域氣體滅火

4

極早期煙霧探測

考慮

5

水泄漏探測

設置






1.1.1.3數據中心機房機房平面設計

1.1.1.3.1機房平面布局圖(設計圖紙):

機房平面布局圖

1.1.1.3.2機房平面效果圖(示意圖):

1.1.1.4機房環境標準要求:

1.冷風道和機櫃區域溫度:18~27℃;

2.冷風道和機櫃區域溫度相對濕度不大於 60%;

3.主機房和輔助區域溫度變化率(開機停機時):小於 5℃/h,並不得結露;

4.氣壓:主機房內要維持正壓,與外界壓差大於 9.8 帕;

5.精密空調送風速度:不小於 3 米/秒;

6.塵埃:國家標準 A 級,在靜態條件下測試,每升空氣中大於或等於 0.5μm 的塵埃粒數應少於 17600000 粒;

7.噪音:有人值守的主機房和輔助區,在電子信息設備停機時,在主操作員位置測量的噪聲值應小於 65dB(A);

8.電磁干擾、震動及靜電:當無線電干擾頻率為 0.15~1000MHz 時,主機房和輔助區內的無線電干擾場強不應大於 126dB;主機房和輔助區內磁場干擾環境場強不應大於 800A/m;在電子信息設備停機條件下,主機房地板表面垂直及水平向的振動加速度不應大於 500mm/s2;主機房和輔助區內絕緣體的靜電電位不應大於 1kV;

9.配電系統採用三相五線制,TN-S 方式,三相電壓為 380V,單相電為 220V,波動均不大於 5%;頻率 50HZ±0.2HZ,瞬時斷電時間小於 4ms;

10.主機房區及輔助區絕緣體的靜電壓電位不應大於 1KV;

11.接地電阻<1Ω,零地壓降<1Ω;

12.照度:500LX,應急照明>5LX;

13.機房區域要求隔熱、保溫、防火、防塵、防水、防雷、防靜電、防盜、防鼠等。

1.1.1.5各分項主要技術參數要求

1.1.1.5.1機房環境改造技術要求

本項目機房建築室內面積約為62㎡。機房區域按B級標準機房建設。環境改造既有機房獨特的規律,把不同的材料合理搭配起來,建造一個視野寬闊、層次豐富、具有現代氣息、能適應未來發展的場地,同時滿足用戶對形象及風格的要求。色彩設計應淡雅,頂板、地板、牆面均為明亮、寧靜的色彩。

在進行項目實施前需對現在機房所在樓層內的空調管道及出風口等配套設施進行拆除,消防管道拆除、暖通管道拆除改造。機房色彩以象牙白色為基本色調,機房的設計和施工必須滿足計算機機房的潔淨度和特殊介質的存放要求,應選氣密性好、不起塵、易清潔、防火、美觀適用、安裝容易、維修方便、不變形的材料。機房材料選擇要求:採用行業知名高檔品牌材料。

根據相關規範,機房室內裝修應採用非燃燒材料(燃燒性能A級)或難燃材料(燃燒性能B1級)。

機房區域原有地面為瓷磚地面,主機房活動地板下需要對地面進行徹底保潔,晾乾後原地面塗刷優質環保環氧地坪漆三遍以上,塗刷均勻,不起塵,不起皮,不掉渣。防塵漆上面鋪橡塑保溫板,厚度≥20mm,防火等級:1級,做保溫隔熱處理,最後鋪一層鋁箔布,由鋁箔和玻纖布膠粘複合而成,做到防火防塵。

沿精密空調底座四周澆注400*1300mm 細沙混凝土擋水壩,高度100mm,垻內刷防水漆兩遍,壩體刷防塵漆兩遍。機房區域地板在機房建設中尤為重要,平時人員進入機房較多,接觸踩踏也多,所以地板質量尤為重要,不但起到裝飾還要經久耐用。地板要採用三聚氰胺貼面的硫酸鈣抗靜電活動地板,地板尺寸為 600×600mm,厚度為 35mm,主鋪設高度為 300mm。

1)地板工程

圖:抗靜電地板安裝示意圖


在各類計算機機房的組建中,活動地板是個很重要的結構件之一,可使機房地板下組建成一個地下空間。在活動地板上可安裝各類計算機等設備,而在地板下的空間則可用來敷設連接各設備的電源、網絡互聯管線、集成監控信號線管等設施。活動地板因其具有可拆性,所以對網絡的建設、設備的檢修及更換都很方便。所有連接電纜都從地板下進入設備,便於設備的布局調整,同時減少了因設備擴充或更新而帶來的建築設施的改造,。

2)防靜電地板高度

本次設計地板高度為300mm。

3)防靜電地板的要求

防靜電地板要符合機房防火、防水、防靜電的使用要求,且為了便於與目前地板承重系統很好的兼容。提供的產品應具備國家相關部門出具的檢驗報告,並符合下列技術要求。

1)產品規格:600×600×35mm

質量等組:優等品

2)主要技術參數

鋼模上板δ=1mm,鋼模下板δ=1mm,冷軋鋼板 集中荷載:≥454KG 均布載荷:≥2347KG/m2 (撓度≤2mm,永久變形≤0.25mm) 地板重量15.5±0.5kg/pc

尺寸偏差(新型小邊地板)600±0.1㎜ 平面度≤0.5㎜ 地板厚度35±0.2㎜

地板系統電阻:1.0×106—1.0×109Ω

防火性能:基材A級不燃,貼FV-1級,耐磨麵1.2mm


4)地板安裝的要求

防靜電活動地板安裝時,地板橫樑和支架安裝牢固,並裝有橡膠墊用來減震。需安裝靜電泄漏地網,通過靜電泄漏幹線和機房安全保護地的接地端子將靜電泄漏掉。活動地板安裝過程中,地板與牆面交界處,需精確切割。防靜電活動地板施工要滿足牢固不搖擺、整齊無翹起、無噪音、縫隙嚴密等機房施工工藝要求。

5)吊頂工程

1.吊頂宜選用不起塵的吸聲材料,機房棚頂裝修採用吊頂方式。

2.機房內吊頂主要作用:在頂棚以上到房頂的空間做為機房靜壓送風或迴風風庫、可布置通風管道;安裝固定照明燈具、走線、各類風口、自動滅火探測器;防止灰塵下落等等。

3.設計方案:

根據本機房的實際情況。機房所有吊頂設計為單層吊頂,採用金屬微孔鋁板以輕鋼龍骨安裝。微孔鋁板厚度等於0.8mm。並在吊頂之前做防塵防潮處理。

這樣做有如下幾個優點,

有利於中心機房內防塵;有利於降低空調、新風的設計負荷量。

根據機房的形狀特點,在機房區採用規格為600*600微孔金屬板。天花基板採用合金噴塑板面,配合輕鋼龍骨暗骨安裝,天花立體感強、容易拆裝。天花機械強度高,不受潮,不變形,不起塵,容易清潔,且有吸音效果,色調柔和、不產生弦光,符合《GB50174-2017》規範要求及《GB50222》的防火要求。在安裝天花之前,將原樓頂清理乾淨及刷環氧聚氨脂防塵防潮漆二遍。

4.金屬板的安裝方法:

a.將吊頂分區域安裝避開頂梁,提高大部分區域機房高度,頂梁漏出部分另行包邊處理。

b.將吊件穿在龍骨上,每龍骨一個吊件,再用吊杆吊好,用彈片調節龍骨水平。

c.大面積吊頂要用38或50龍骨便於調節水平。

d.將扣板順序插入扣緊,並將龍骨保險片壓下鎖住即可。

圖:微孔天花板

圖:微孔天花板安裝示意圖

6)機房牆柱面裝飾

本方案機房內牆面採用彩鋼板裝飾。採用C75輕鋼龍骨骨架(基層板為12mm厚防火石膏板)用於固定彩鋼板,龍骨架內嵌填50mm岩棉,起到保溫、降噪的作用。本次採用的彩鋼板特點為裝飾效果美觀,並且起到電磁防護作用。彩鋼板牆面配裝80mm高拉絲不鏽鋼飾面踢腳板。符合相應國家標準,具有防塵、防靜電、環保性能。

彩鋼板裝飾面技術參數

A、標準規格:2960*1200;

B、面層:12mm厚鍍鋅鋼板

C、顏色:米白(機房專用)

D、抗靜電要求:表面電阻率:106---108Ω/㎡

為了保證金屬壁板在安裝之後真正具有良好的抗電磁干擾能力,要求將金屬壁板的搭接部分的漆層刮除,露出金屬板原金屬表面然後再進行安裝,從而取得更好的電磁防護能力。

具體做法和完工效果圖見下圖:

7)機房門窗工程

機房主通道門需更換為甲級鋼製防火門,尺寸均應保證設備運輸方便。

主機房門要求為:雙開規格為:1700×2200,耐火時刻是不小於1.5小時,防火門厚度≥50mm,含閉門器。

機房原有窗戶的區域需用密封膠將窗框與玻璃相接處密封,用輕鋼龍骨+石膏板築一堵牆,複合彩鋼板牆的四邊需做好保護,包裹嚴密,防止產生粉塵,該複合彩鋼板牆應與機房內的柱子齊平。

1.1.1.5.2機房冷池系統設計

由於平面結構的關係,採用傳統機房配置會造成空調利用率不高、製冷效果不好、 出現局部熱點、送風不均衡,照明、人員冷源損耗等問題。

主機房區域按照現行國家標準《數據中心設計規範》(GB 50174-2017)中設備布局方式:「對於前進風/後出風方式冷卻的設備,要求設備的前面為冷區,後面為熱區,這樣有利於設備散熱和節能。當機櫃或機架成行布置時,要求機櫃或機架採用面對面、背對背的方式。機櫃或機架面對面布置形成冷通道,背對背布置形成熱通道, 冷熱通道隔離更有利於節能。」





下圖為 數據技術模塊化冷通道爆炸圖

1)機櫃系統

本次採用現行國家標準《數據中心設計規範》(GB 50174-2017)中設備布局方式:機櫃採用「面對面、背靠背」擺放方式,整個機櫃模塊化群組搭建,排列擴容。採用全拆裝式全模塊式設計,方便運輸、安裝靈活,設計及製造符合GB/T3047.2092、IEC297、IEC197、BS15954等標準。

規格尺寸:600*1200*2000(mm) (用於設備櫃、布線櫃、精密配電櫃),標準19寸安裝,容量44U;

★本項目櫃體採用3、2或1模型搭建,相鄰櫃體採用共用框架,相鄰機櫃之間無縫隙,同時可節省安裝空間。

優質冷軋鋼板(國內知名品牌),主要受力部件≥3.0mm,角規/底安裝梁/框架≥2.0mm,頂板≥1.5mm。

所有鋼質零部件表面噴塑,靜電粉末噴塗工藝,表層外觀應表面光潔、色澤均勻、無露底、無流積、無起泡、無裂紋、無桔皮、金屬件無毛刺和鏽蝕附著力不低於O級國際標準,符合歐洲ROSH標準。

★模塊化3/2/1拼裝式組合結構,共用框架(單櫃600寬),免並櫃(無縫隙、無並櫃件)安裝。

★櫃體框架免工具插拔式安裝,方便快捷。

★一體化頂板(兼容線槽功能),三段式強弱電分離,設扎線裝置。

櫃體內角規至前門、角規至兩側、機柜上下採用全封閉式結構,無需另外增加密封擋件,防止冷風泄露。

★前後高密度網孔門,整篇幅開孔,開孔距邊<30mm,開孔率90%以上,兩側半圓鋁型材門框。

★相鄰櫃體共用框架上設計支持前後背景照明,採用隱藏內嵌式安裝工藝,選用綠色燈光、和暖白色燈光裝飾,且燈光高度與機櫃等高。

★機櫃整架承重不小於2200kg,並提供權威機構第三方檢測報告。

★機櫃整架抗震9級,並能提供權威機構第三方檢測報告。

★機櫃部件表面塗層必須達到國家無毒無害的噴塗標準,並能提供權威機構第三方檢測報告。


★機櫃部件表面塗層平均厚度達到≥100um標準,並能提供權威機構第三方檢測報告。

冷通道實際效果圖

2)通道天窗

模塊化冷通道天窗系統符合UL94-1996、GB/T3398-2-2008、GB/T1043.1U-2008、GB/T1040.4/1B5-2006、GB/T1634.1-2004、GB/T1633-2000、GB/T2410-2008;

★優質冷軋SPCC鋼板,支撐板/拉梁1.5mm,其它≥1.2mm,5mm鋼化玻璃(貼防爆膜);

★阻燃等級:V0級,透光率:91%;

表麵塑粉塗層 標準色:RAL9004(黑色),表面噴塑厚度不少於70-130µm,表面噴塑硬度不少於2H,附著力不低於O級國際標準,符合歐洲ROSH

表層外觀光潔、色澤均勻、無露底、無流積、無起泡、無裂紋、無桔皮、金屬件無毛刺和鏽蝕;

★兩側支撐塊開有透光玻璃窗,設隱形透光玻璃

頂部翻轉板5mm鋼化玻璃鑲金屬邊框,透光率90%以上;可選固定及消防聯動兩種方式,翻轉板免工具安裝;

★配備磁力鎖,接到有源消防告警信號後,0.5秒範圍內瞬速自動開啟,開啟角度>85°,占冷通道總面積不少於80%,吸附力F≥50kg;

所有電磁鎖線路連接均卡扣式端子連接,連接快捷、安全、可靠;

★連接線路隱蔽式設計,設有專用線槽,採用蓋板封閉管理;

★可升級為自動復位天窗,電機驅動,可自動實現聯動及單獨控制天窗開啟及閉合。

項目天窗實際效果圖

3)通道移門

列頭與列尾間各設置一對雙開平移無框鋼化玻璃門,成一個密封的空間,讓冷空氣流有效地在進入設備,覆膜鋼化玻璃滿足GB 15763.2-2005抗衝擊性、碎片狀態試驗、霰彈袋衝擊性能標準,採用全模塊式設計,方便運輸、安裝靈活。

★通道移門系統採用門盒式設計,門體12mm厚覆膜鋼化玻璃,無邊框,當移門開啟時可藏入門盒內;門盒兩側鋁型材鑲邊,門盒三段式結構,門盒側板可開啟,設管理鎖,以保證後端設備的側面維護及安全,並集成觸摸式顯示屏幕對通道內部天窗進行開啟復位控制。

玻璃門閉合處設有緩衝導向裝置,實現門體順利開啟合併,提供較好防護,門上下、兩側安裝有密封條,有效防止冷風泄露。

平移門可選擇手動、自動開啟,手動移門配置便捷拉手,靈活方便開啟,可選擇門禁上鎖。自動移門直流電機驅動,智慧型微電腦控制器,運行參數可調節,配置後備電源,當發生斷電或消防報警後,門自動開啟。具備警示功能,以保證移門的密合度。

項目移門實際效果圖

4)通道照明

採用德塔森特模塊化冷通道可配置節能照明系統,採用冷光源(LED)燈光設計,可做到按需定點照明控制。

LED白色工作照明燈,與通道天窗一體化結構,模塊化陣列布置,隱藏內嵌式安裝工藝,滿足照明及視覺效果明顯。

5)機櫃及封閉冷通道系統示意圖




1.1.1.5.3供配電及UPS不間斷電源設計

1.1.1.5.3.1供配電系統設計

供配電系統概述

1、根據機房的供電制式,採用TN-S三相五線制線供電制式。

2、本機房外進市電由甲方統一協調實施,本設計只涉及機房內各子單元設備描述。

3、機房進線為兩路市電,用五芯電纜從變壓室引至,引到機房後統一接入市電配電櫃雙電源自動切換開關(ATS)320A/4P,給空調、消防、新風、照明、插座等提供動力和模塊化UPS以保障電源可靠性的要求,最大限度滿足機房計算機設備對供電電源質量的要求,UPS 不間斷電源給伺服器、監控、門禁等供電。

4、市電配電櫃均使用國產通用櫃體,櫃體採用堅固的材料及一流的製作工藝製成,要符合高度安全、結構合理的要求,在安裝、維護、正常使用中,均可在前面板進行操作、接線、維護,保證操作人員的安全。空氣開關使用施耐德或 ABB 的支持熱插拔自動空氣開關,所選用開關大小需滿足主機房及後期擴容的預留機房用電需求。配電櫃均採用自動空氣開關控制,設過負荷及短路保護,並設有電壓、電流的檢測指示,同時具有獨立的零地匯流排。

電線電纜敷設,配管配槽

空調輸入電纜、UPS輸入輸出電纜,根據設備荷載配置電纜並考慮一定的容量。

機房電源列頭櫃至所在冷池每台伺服器機櫃電源電纜選用ZR-RVV3*6mm2線纜,機房的機櫃全部採用雙電源供電,每個機櫃設置為兩個 PDU 電源。

在機櫃端分別接輸入:32A,輸出(12*10A通用孔+4*16A國標孔+2*C13防脫孔,共18位),共58路,每一路在配電櫃中都有單獨開關控制。採用鋼製線槽。電線管、金屬線槽均可靠接地。全部電纜均需符合設備功率要求配置,並採用阻燃電纜。

牆插座布置

在牆壁設置足夠的市電插座以滿足維修設備、吸塵器等使用,要求均勻布置,由配電櫃的空開控制,由市電電源供電。

照明系統

機房區域:照度500LX,其他區域:照度>300LX。鋁合金亞光面板格柵燈。

應急照明:應急照明保證人員做應急處理和能安全快捷地沿通道向出口或應急出口疏散。照度50LX,按照度要求選出部分燈具作為應急照明,應急照明燈採用UPS供電。

防雷系統

電源防雷設計按GB50057-94《建築物防雷設計規範》(2004版)標準,施工要符合氣象法、防雷管理辦法等相關法規。

機房電源防雷採用三級保護,壓敏型B+C級防雷器,安裝在市電的輸入斷路器下端,分別對相線、零線進行防雷保護;壓敏型C級在安裝在主要設備輸入/出斷路器下端;D級防雷置於機櫃PDU端。所有防雷設施均由配電櫃電氣製造商安裝在配電櫃內一同出廠。

防雷器安裝於集中安置在不同配電櫃,配備相應規格的斷路器及線纜;防雷器標配通信觸點或遙信組件,支持數據採集、遠程監控及報警,可與動環系統相配套。

機房防雷接地、計算機邏輯工作地、交流工作地、直流接地採用大樓綜合接地系統,接地電阻≤1Ω。計算機邏輯工作地為在機房內作成口字形架空銅帶,銅帶和室外接地體可靠連接,設備和此銅帶通過編織銅帶進行連接。同時機房內所有金屬材料均和此銅帶進行SM型等電位連接,等電位是減少電氣火災,減少設備電氣事故的一個重要措施。考慮到機房的靜電泄流要求,對抗靜電活動地板進行可靠的接地處理,並在靜電地板下敷設靜電泄流網。

室內接地要求:

室內接地系統採用相關規格的銅帶、銅箔、銅纜等將強弱電線纜的屏蔽層、橋架、地板及支架、牆板、吊頂板、金屬隔斷框架及門窗、機櫃等全部接地,使用綜合接地方式,接地電阻≤1Ω,符合電氣施工工藝規範。

質量標準:防雷器符合國際質量標準,接地材料符合國標,具有海關證明或生產許可證、合格證。


1.1.1.5.3.2數據中心UPS系統設計

UPS容量計算

u按照現行《數據中心設計規範》(GB50174-2017)標準中要求:

數據中心內設備的散熱量,應以設備實際用電量為準。對主機房內的電子信息設備的用電量不能完全掌握時,可參考所選UPS電源的容量和冗餘量來計算設備的散熱量。

u本次中心機房IT設備用為10台IT設備櫃,1台網絡布線櫃,前期設計IT櫃每台按照3Kw、網絡櫃每台按照2Kw用電負荷,通過計算本次機房用電負荷共計為32Kw。

uUPS的基本容量計算公式:E≥1.2P,所選UPS的大小=設備額定功率*1.2=32*1.2=38.4KVA,為確保UPS系統的效率和儘可能延長UPS的使用壽命,一般情況下最佳負載容量應為UPS容量的80%左右,則UPS的最小選擇容量可估算為38.4/80%=48KVA。

IT設備用UPS配置

u通過上UPS容量計算,本次設計UPS主機容量48KVA

Ø配備UPS綜合配電一體櫃,配置3塊20KVA/18KW 功率模塊,組成2+1冗餘系統;

Ø按照40KVA負載後備三十分鐘估算,需配置40節12V100AH鉛酸電池;以上UPS供電範圍是:機房內伺服器機櫃、網絡機櫃等 IT 設備以及消防、門禁、監控、應急照明;

1.1.1.5.3.3數據中心IT設備配電設計

UPS輸出配電

本次項目設計按精密配電列頭供電方式,之後根據每一台機櫃內設備的再單獨配置對應的電源空開。

精密配電櫃櫃內主元件選用主流品牌;櫃體尺寸為600mm(寬)×1200mm(深)×2000mm(高);獨立的零地匯流排,所有主迴路空氣開關連接均採用銅排連接;可靠性高。

配電櫃具有過載、缺相、短路保護措施;配備C級防雷保護裝置:有效減少自然界雷擊災害造成的損失。同時也能有效抑制浪涌過壓對客戶重要設備的衝擊,提高設備的安全性;

具有大屏幕彩色顯示電氣各項參數的功能;具有電氣故障聲光報警功能;智能配電櫃具有提供上傳協議,與場地監控等軟體組成的監控網絡的功能。

監測參數:三相輸入電壓,電流,有功功率,無功功率,有功電能,無功電能,功率因數,頻率,諧波,電壓不平衡度,開關量狀態等。

其它要求:櫃體防護等級:IP20;銅牌規格:紫銅鍍鎳;告警類型:聲光;工作電壓:AC380V;頻率:50HZ;接線方式:三相五線;

櫃內PDU負載

本次項目每台IT設備櫃配備2條PDU(配電分配單元),採用一路UPS一路市電模式或雙路UPS,滿足客戶雙電源設備供電需求

PDU採用輸入電壓:200V ~264V;工作環境溫度:-5℃~+40℃;存儲溫度:-20℃~+70℃;相對濕度:0~95%;

PDU規格:Iamx=32A,輸出12位 10A通用,2位16A國標,2位C13 共16位,產品外殼採用鋁合金,內部採用銅條無斷點焊接,不能產生局部溫差,鬆動;

PDU應配有電源接線盒,電源指示燈,作為輸入電源導線及絕緣接地導線連接點,進、出電纜連接方式必須為螺絲壓接;採用豎向安裝不占機櫃角櫃空間。


1.1.1.5.4製冷系統設計

1.1.1.5.4.1環境設計參數

空調系統以《採暖通風與空氣調節設計規範》GB50019-2003、《數據中心設計規範》GB50174-2017、《 數據中心用恆溫恆濕空調系統》YD/T2061-2009 及《核心機房節能熱管理技術規範》QB-H-001-2009 等國家及行業標準規範作為設計依據,總體把握安全可靠、節能環保、經濟合理的設計原則,同時兼顧施工方便快捷、維護簡便易行。

1.1氣流組織設計

按照現行《數據中心設計規範》GB50174-2017標準,設備布局與氣流組織設計原則:機房設備規劃布局以「先冷設備、後冷環境」為指導原則,貫徹「冷熱通道獨立設置」的要求,機房內劃分出間隔的冷熱通道。

機櫃布置採用「面對面、背對背」的排列方式,相鄰兩列設備的吸風面(正面)安裝在冷通道上,排風面(背面)安裝在熱通道上,實現分隔冷熱氣流,形成良好的氣流組織,提高空調的製冷效率。

封閉系統可以用來隔離熱通道(hot aisle)和冷通道(cold aisle),防止熱空氣和冷空氣混合。封閉系統像一個物理屏障一樣,將熱通道與冷通道分開。封閉冷通道就是對機房的冷通道進行隔離,以便於更好地控制氣流,阻止冷熱氣流的混合,不會導致冷卻資源的浪費。

1.1.1.5.4.2數據中心空調負荷計算

通過統計各類伺服器設備的數量及比例我們就能進行整體數據中心設備冷負荷的計算。

本次項目的設備布置採用業界主流實用的冷熱通道分離,微模塊採用密閉熱通道方案。採用行間級精密空調,採用送風,迴風模式

uIT設備顯冷負荷

在本項目中,我們把數據中心區域根據不同的設備細分為2類:

網絡機櫃--2KW/Rack;

標準伺服器機櫃--3~4KW/Rack;

u精密空調製冷量計算公式如下

1、機房面積S=100m²,每台IT設備櫃按3Kw、網絡櫃按2KW負載量進行估算,設備總功率為32KW,冷通道空調總製冷量=設備熱負荷(設備總功率*熱量轉換係數)=32*0.9=35.6KW,為確保精密空調系統的效率和儘可能延長空調的使用壽命,一般情況下最佳負載功率應為空調製冷量的80%左右,則精密空調的最小製冷量可估算為35.6/0.8=44.4KW。

2、根據實際機房平面布局,設備熱負荷,本項目設計採用2台25Kw,前送風,後迴風行級精密空調,組成2+1冗餘系統;在空調室外機安裝在室外平台上,基座用水泥築平台。

1.1.1.5.4.3空調冷源系統設計

3.1冷源配置

本數據中心的機房工藝房間採用全年製冷功能的風冷直接膨脹式精密空調系統,製冷系統採用R410A環保冷媒,並且冷卻關鍵荷載系統的空調設備採用(N+X)冗餘設計。

考慮到室外設備平台空間有限,室外機採用集中式V型風冷冷凝器,該方案與傳統方案最大的區別是將每台空調室內機對應的分散式平放的冷凝器改為採用V型換熱器布置並排擺放,從而在緊湊的空間下可放置數量較多的室外機。

3.2空調系統原理示意

3.3加熱加濕系統配置

按照現行《數據中心設計規範》GB50174-2017標準中對各級數據中心環境技術要求.,下表摘取《數據中心設計規範》GB50174-2017規範

各級數據中心技術要求

項目

技術要求

備註

A 級

B 級

C 級

環境要求

冷通道或機櫃進風區域的溫度


18°C ~27°C

不得結露

冷通道或機櫃進風區域的相對濕度和露點溫度

露點溫度5.5°C ~15°C,同時相對濕度不大於60

主機房環境溫度和相對濕度(停機時)

5°C ~45℃,8 ~80 ,同時露點溫度不大於27°C

主機房和輔助區溫度變化率

使用磁帶驅動時<5℃/h,使用磁碟驅動時<20℃/h,

輔助區溫度、相對濕度(開機時)


18°C ~28°C、35 ~75

輔助區溫度、相對濕度(停機時)


5°C ~35°C、20 ~80

不間斷電源系統電池室溫度


20°C ~30°C






本次項目精密空調配備加熱加濕功能,滿足機房恆溫恆濕需求。


3.4氣流組織設計

下圖展示的是本設計方案中所述的密閉冷通道氣流組織示意圖











採用高性能行間級精密空調製冷,減少製冷面積、大幅降低PUE,解決局部熱點問題。

產品為高效節能產品,按照國家相關測試標準,能效比EER≥3.1,顯熱比SHR≥92%,具有國家質量認證中心出具的CQC節能認證證書。

★室內風機採用直聯式。不採用皮帶傳動型風機,以防止採用皮帶傳動造成皮帶鬆動和粉塵的污染;機房專用空調應配置EC風機和相應的配套探測元件,滿足機房專用空調各類運行條件。

★配置高效、節能、低噪聲的EC風機,能夠實現風量的無級調節和備份。能夠根據送風溫度調節製冷量、送迴風溫差調節送風量;每個風機的狀態均可以監控,一旦出現故障可以準確定位故障風機;每個風機模塊均可以熱插拔,維護時不影響整機的可用性。

★空調的控制具備迴風溫濕度控制模式、送風溫度控制模式種,並且可在顯示屏操作選擇控制模式。

★換熱盤管配置要求:換熱盤管具有較高的換熱效率、較好的耐腐蝕性、較長的使用壽命。盤管材料應採用銅質。換熱盤管翅片應採用親水鋁箔。換熱盤管應有在較大換熱面積,換熱器盤管應布滿整個機櫃截面,同時應保證整個機組高度方向送迴風,儘可能降低風阻。盤管的承壓能力不小於1.6MPa。取代傳統老式『V』型蒸發器或多塊蒸發器設計。

★空氣過濾器:配置可多次清洗及在線更換的空氣過濾器,應保證機房的潔淨要求為:直徑大於0.5μm的灰塵粒子濃度≤18000粒/升,需配置G3等級或以上濾網,濾網顏色應與投標機組顏色相近。過濾器材料及性能參數(容塵量、初終阻力等)均應滿足《空氣過濾器》GB/T 14295-2008的相關要求,過濾器防火性能應符合GB/T 19413-2010的相關要求。

空調系統標準配置R410a環保製冷劑

★室外機組冷凝器風機採用變頻全調速控制方式,能根據冷凝器管道內部壓力變化自動調節冷凝風扇的運轉速度。風機葉片應用貓頭鷹翅式(鋸齒式)設計,有效降低能耗及噪音。

★空調配置≥7寸全中文彩色觸控螢幕顯示器,能按照設定的溫度要求進行自動調節,顯示工作狀態,能儲存並顯示不少於400條歷史告警信息。

★機組通過兩個迴風溫度和一個迴風濕度傳感器進行冷量調節控制功能,確保機組為干工況運行。

★控制器採用業內知名品牌,具備可設置群控功能,可設置群組內的機組備份、輪巡、避免競爭運、故障智能檢測、診斷功能行等功能。帶有遠程監控系統直接提供RS485接口,自帶Modbus協議,具有良好的電氣隔離(信號端子對地承受直流電壓500V、1分鐘不擊穿或閃絡)。並免費提供監控協議,可實現三遙功能,實現機組的遠程開關機和管理功能,遠程告警及查詢和遠程故障簡單處理。


1.1.1.6智能管理控制系統設計

本項目選擇的是面向數據中心基礎設施管理推出的新一代數據中心管理系統,實現對數據中心基礎設施層的動力、環境、視頻、門禁等設備的實時數據、設備狀態、告警等的管理。

同時支持各種機房視圖和報表展現,用戶可方便查看機房設備實時狀態。使機房具備 24 小時無人值守的水平。

★採用「集中管控」模式,整個系統分為三層:現場採集中心、集中監控中心、遠程管理。滿足設備RS232、RS485、SNMP、TCP等多種設備接口接入。

機房監控系統結構拓撲圖如下:

1.1.1.6.11、監控內容

1.1.1.6.2UPS監測系統

UPS是機房內重要設備的強大後盾,如果UPS不能穩定工作,對機房內的重要設備的正常運行帶來影響,電壓不穩或突然斷電,都將大大縮短設備的使用壽命,所以對UPS的監控顯得由為重要。通過UPS廠家提供的智能通訊接口及通訊協議,實時地監視UPS整流器、逆變器、電池、旁路、負載等各部分的運行狀態與參數。系統可全面診斷UPS運行狀況,實時監視UPS的各種參數。對於重要的參數,可作曲線記錄,查詢一年內的曲線,並可顯示選定某天的最大值,最小值,使管理人員對UPS的狀況有全面的了解。系統一旦監測到有報警或參數越限,將自動切換到相關的運行畫面。越限參數將變色,並通過簡訊、聲光等報警方式及時通知相關人員。為防止意外操作或操作不當引起電路中斷或不穩,監控系統對UPS只監不控。

1.1.1.6.3供配電監測系統

系統採用采集智能配電櫃的智能通訊接口及通訊協議,系統可全面檢測機房配電櫃的電源參數,例如三相電壓、電流、頻率、功率因數、有功功率、無功功率。系統管理員和操作員可以通過歷史曲線圖查看到每天的電壓、頻率、有功、無功的最大值、最小值、當前值及電壓、電流峰值。使用戶能清楚地知道三相電壓、電流是否均衡。當電源參數超過機房設備的安全電源要求時,系統即可提供及時的報警以便管理員及時地採取措施,同時通過供電參數的歷史曲線可方便查看用戶實際供電的品質,為用戶合理地管理數據中心供電提供科學的依據。

1.1.1.6.4精密空調監控系統

精密空調為機房創造符合要求的溫濕度環境。為及時全面掌握精密空調的運行狀況,系統通過精密空調廠家提供智能通訊接口及通訊協議,管理人員可通過監控系統對空調進行統一控制和管理,監控空調各部件(如壓縮機、風機、加熱器、加濕器、去濕器、濾網等)的運行狀態與參數,並可通過軟體在系統上或通過網絡遠程修改空調設置參數(溫度、濕度等),實現空調的遠程開關機。系統一旦監測到有報警或參數越限,將自動切換到相關的運行畫面。越限參數將變色,並通過簡訊、聲光等報警方式及時通知相關人員。對重要參數,可作曲線記錄,用戶可通過曲線記錄直觀地看到空調機組的運行品質

1.1.1.6.5漏水監測系統

由於地板下強電、弱電、地線、電纜縱橫交錯,一旦漏水,後果將不堪設想。機房漏水危害大,又不容易發現,對機房的漏水狀態進行實時的檢測是十分必要的。根據用戶的要求、場地的情況及為了方便用戶今後的維護.本次系統中採用接點式漏水檢測設備,本次方案將在最容易出現漏水的空調周圍敷設漏水繩,共2套。一旦有水泄漏碰到漏水繩,漏水繩上的監測點通過控制器將信號輸到監控伺服器,監控界面自動切換到漏水監測畫面上,同時系統將在第一時間報警並及時通知有關管理人員排除漏水故障。

1.1.1.6.6溫濕度監測系統

由於氣流及設備分布的影響,機房內溫濕度值會有較大的區別,根據機房實際面積及冷熱通道布局,將在機房安裝4個溫濕度傳感器。檢測機房內的溫、濕度。一旦機房實際溫、濕度值越限,系統遠程界面將自動彈出報警界面,同時可發出聲光、簡訊等通知,提示管理員通過調節空調溫、濕度值給機房設備提供最佳運行環境。並且還可以將一段時間內機房裡的溫濕度值通過歷史曲線直觀地表現出來,以方便管理人員進行查看。同時可以根據管理人員要求訂製報表,以作分析依據。

1.1.1.6.7視頻監控系統

由於機房內系統繁多,人員出入也較為複雜,因此視頻監控系統對整個機房的突發事件及事後取證將提供不可估量的作用。採用數字監控系統對整個視頻進行管理、圖像偵測、識別、控制、存儲以及檢索。根據機房的需要及設備擺放位置共布置4個視頻採集點,採用數字高清攝像機,通過硬碟錄像機進行存儲。監控系統通過集成硬碟錄像機達到對視頻系統的無縫集成。管理人員通過WEB界面實現對視頻的統一查看及視頻回放。具體實現功能:

«監控系統畫面可顯示其他子系統的實時數據,例如溫濕度、電壓、電流等數據,以上數據信息可以動態實時顯示在圖像中,並錄入視頻文件。便於數據分析和圖像分析結合處理。

«錄像功能:監控系統作為一個成熟的監控系統,已經無縫集成了硬碟錄像系統的所有功能,可分別對每路攝像機設置不同的錄像方式,錄像數據壓縮後存儲在硬碟上,可隨時查看任意時段的錄像資料;允許用戶為每路攝像機自由設置錄像方式。可預置節假日模式,節假日時,系統按節假日模式運行。可任意分割視頻畫面大小,且可設置特殊錄像時間,滿足用戶的特殊時間要求。實現全天候自動監控及錄像,無需人工干預,從而達到無人職守的目的。

«壓縮方式:視頻信號採用了MPEG-4(H.264)的壓縮方式,磁碟滿後將自動刷新,使管理人員可輕鬆方便地實現各種資料的管理工作。視頻信息採用先進的流媒體格式,使監控、錄像、回放、網絡傳輸同步進行,監控畫連續、流暢、無雪花和抖動現象。並且根據用戶不同的網絡狀況,系統可採用TCP/IP點對點、UDP單播、組播、多播等不同的傳輸方式,以便最大限度地減輕用戶的網絡壓力,保證視頻信息的有效傳輸。

«智能搜索功能:可精確定位到任意一天的任意一分鐘,具有很好的回放效果。並且在進行歷史視頻回放時,各視頻記錄文件之間實現了無縫連接,無間隙感。多窗口圖像布局可以隨意定義,最多支持30*30的方陣顯示視頻圖像。在同一顯示器中可實時顯示多路畫面,雙擊滑鼠就可實現單路畫面與多路畫面間的切換。

«移動偵測:本系統具有自動偵測圖像移動並報警的功能。同時,移動報警的靈敏度以及報警的恢復靈敏度可由用戶根據實際需要自由調整,以滿足不同的移動報警要求。當畫面移動達到報警精度時,監控畫面將變色閃爍,提醒管理人員注意,以便進行及時處理。

«同步顯示:監控、記錄、回放、網絡傳輸同步進行可在一個顯示器上同時實時監控和記錄最多24路視頻信號。在記錄和監控的同時,還可以回放任一時刻的錄像。能滿屏顯示某個畫面,或者同時顯示多達24路的監控畫面,雙擊滑鼠,就可實現切換兩種模式的切換。

«預存功能:系統具有報警記錄預存功能,用戶可以預置報警預存時間,一旦報警事件發生,系統自動切換到發生報警區域的攝像機圖像,將按預存時間提前記錄事件過程,可以科學地記錄事件的全過程。

«聯動功能:視頻系統通過與系統主平台接口通訊,與門禁系統、防盜、消防等子系統集成後,能自動識別並響應其它系統的報警信號,協調運行。如門禁系統刷卡聯動視頻錄像;防盜系統報警聯動視頻錄像等。

1.1.1.6.8門禁系統

1)門禁系統要求:

為使管理人員進出機房區域更安全,更有效,同時防範其他人員進入機房破壞設備等。需要對機房入口門的進出實行門禁控制。門禁監控系統必須具備以下功能:

監測報警:實時監測門禁系統中各種設備運行狀態以及故障狀態的情況;自動記錄人員進出情況包括:人名、所進出門區名稱、進出時間等;

日誌管理:系統自動記錄門禁系統的操作日誌、系統日誌、報警日誌、通行日誌(通行記錄內容包括:時間、區域、人員卡號、進入方式),並通過相應的記錄查詢程序進行事件信息查詢。

聯動控制:可以與其它系統進行聯動控制,並可進行自定義聯動關係。例如:消防系統發生報警時,可設置為手動或自動打開所有門禁。

門禁監控:可管理4個門、支持四組15.6萬用戶數據、25萬筆事件記錄、提供4組開門繼電器、支持消防聯動匪警聯動、4組出門開關、4組門磁開門、8組Wiegand讀卡器接口,提供RS485接口TCP/IP接口。支持DC9V至14V工作電壓、工作電流< 280mA。

a門禁讀卡設備

規格:支持2000個指紋、ID卡,支持指紋、讀卡、密碼三種開門模式、支持門磁報警、可作為WG26指紋讀卡器、可以使用U盤數據備份與數據互拷。

通訊方式:RS-485和韋根通訊

b、鎖具(電磁/控+機械鎖具)、門磁、門夾、出門按鈕、門禁電源

c、門禁管理軟體

機房出入設置門禁系統,人員進門採用密碼+刷卡識別方式,出門採用出門按鈕方式,對出入人員進行權限認定、登記。

門禁系統要求動力與環境監控系統、消防系統聯動。


1.1.1.6.9系統界面

子系統界面

子系統界面

子系統界面

子系統界面

曲線管理

事件管理

報警管理

聯動管理




1.1.1.7綜合布線系統設計

網絡中心機房是整個學院的核心,有大量的室外光纜需要與機房中的核心交換機連接。機房綜合布線系統採用星型結構。整個布線系統採用 OM3 萬兆光纖及六類非屏蔽布線系統,所有線纜均選用低煙無鹵產品。主機房區域的光纖布線採用預端接產品。整個布線系統採用開放式橋架上走線方式。各類機櫃綜合布線需求描述如下:

各機櫃至弱電列頭櫃使用六類非屏蔽配線架端接六類非屏蔽雙絞線,用六類非屏蔽跳線連接。每機櫃預留 12 條六類非屏蔽雙絞線,

安裝一個 12 口六類非屏蔽配線架,並做好端接。同時每機櫃預留 12 條光纖,安裝一個 12 口光纖配線架(滿配耦合器),並做好熔接。所有六類雙絞線、跳線均為 LSZH 低煙無鹵阻燃材質。

機房採用強電下走線,弱電上走線的方式。敷設的線纜要求整齊美觀、脈絡清晰、層次分明,每一條線纜在網架上都要筆直不彎曲,每一股線纜在從網架下至機櫃時要求同樣保持整齊的外觀。

數據中心在機櫃頂部設計有橫縱雙向多功能走線槽,同時支持強弱電分離的布線方式,為各戶提供更方便簡捷的布線方案。如圖所示,走線槽在機櫃頂板橫向安裝,可進行前後任意位置的調節使用,當多組機櫃並櫃時,走線槽也相應組成走線槽組,實現跨櫃間的相互布線。

數據中心布線包括核心計算機房內布線和計算機房外布線和支持空間(計算機房外)。如下圖所示:

總配線區(MDA):安置路由器、主幹線纜、LAN/SAN交換機、PBX程控交換機、配線架;

水平配線區(HDA):安置LAN/SAN/KVM交換機、配線架;

區域配線區(ZDA):安置HAD與EDA的中間續接區域過線盒/整合點;(本方案不考慮建設)

設備配線區(EDA):安置機架/機櫃/設備、出線盒。

另外計算機房/主機房與接入室(ER)直接相關,接入室安置網絡運營上的接入設備。

主配線區被認為是數據中心的核心,一般設置在計算機房的中心或者比較靠近核心的位置,這樣能夠儘量減少到各水平配線區之間的距離。



1.1.1.7.1機房電氣工程設計

1.1.1.7.2設計依據

《數據中心設計規範》(GB50174-2017);

《計算站場地技術要求》(GB2887-2000);

《供配電系統設計規範》(GB50052-2009);

《低壓配電設計規範》(GB50054-95);

《高層民用建築設計防火規範》(GB50045-2005);

《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規範》(GB50169-2006

1.1.1.7.3機房照明配電系統

機房照明及插座從機房AP配電櫃取電,燈具選用LED條形燈,尺寸為 600×600mm,與吊頂相配,達到整齊、美觀的效果。燈管採用 LED 節能螢光燈,燈具正常照明電源由照明配電箱供給, 可通過牆上、柱子上的蹺板開關進行控制。主機房照度不應低於 500lx,事故照明不應低於 5lx。

照明配電箱採用壁掛式安裝在電源室, 照明所用的電線要求為阻燃材質。

1.1.1.7.4接地及防雷系統

機房設有四種接地形式,即:計算機專用直流邏輯地、配電系統交流工作地、安全保護地、防雷保護地。本次設計考慮直流邏輯地、交流工作地、安全保護地、防雷接地均利用大樓聯合接地體+機房專用接地體(接地電阻小於1歐姆)。並在機房配電室設置等電位接地箱。等電位接地箱用接地母線與大樓聯合接地體、機房專用接地體相連。

機房直流邏輯地接地採用30×3mm 銅排布置在設備附近,需直流接地的計算機設備採用銅軟線以最短距離與接地銅排相連,接地銅排由接地母線與大樓聯合接地體相連,並與其他接地網之間加設地網保護器。在機房地板下沿房間四周敷設30×3mm 銅排連成等電位帶,機房活動地板下採用50mm*0.2mm專用銅帶構成等電位接地網格,網格間距600mm×600mm,與機房四周敷設的銅排連接為一起,並用幹線引至等電位箱接地端子。機房活動地板支架、機櫃外殼、機房四周金屬吊頂板、金屬龍骨、不鏽鋼玻璃隔牆的金屬框架等用6 mm2的接地專用線纜與等電位帶相連,然後接入等電位箱。並且每一連續金屬框架的支線連接點不少於兩處。為防止感應雷、側擊雷沿電源線進入機房及機房內設備的操作過電壓引起的浪涌電壓損壞機房內的重要設備,本機房設制三級防雷保護。防雷示意圖如下。

大樓總配電櫃市電輸入設置一級防雷模塊,機房配電櫃內市電輸入設置二級防雷模塊,UPS輸出設置三級防雷模塊

1.1.1.8氣體滅火與消防報警系統設計

1.1.1.8.11.設計依據

1) GB50370-2005《氣體滅火系統設計規範》;

2) GB50263-2007《氣體滅火系統施工及驗收規範》;

3) GB16670-2006櫃式氣體滅火裝置

4) GB50116-2013《火災自動報警系統設計規範》;

5) GB50166-2007《火災自動報警系統施工及驗收規範》;

2.設計內容:

1、對本工程氣體滅火項目的HFC-227ea自動滅火系統工程設計。

2、設計範圍:詳見設計參數表。

3.系統特點:

櫃式滅火裝置是一種預製系統,成系列生產。它是一種無管網、輕便、可移動、自動滅火的消防設備,具有安裝靈活方便、外形美觀。滅火劑不存在管網損失,滅火效率高、速度快、無污染等特點。火災發生時,可直接向保護區內自動噴灑滅火劑,方便快捷。

本裝置不設儲瓶間,儲氣瓶及整個系統均設置在保護區內,適用於計算機房、檔案館、貴重物品庫、電訊中心等較小空間的保護區,幾台櫃式滅火裝置聯用也可以保護較大空間的保護區。本裝置可以與消防控制中心相連,也可以單獨配裝氣體滅火控制器,自成系統,給用戶方便、靈活的選擇。對已建好的建築需要增設氣體滅火系統,選用櫃式滅火裝置比較合適。該裝置的工作原理與獨立單區系統相似,只是不需輸送管道。啟動後,滅火劑通過很短一節管路及噴嘴直接向所在區噴灑,實施滅火。

1、系統組成:

櫃式滅火裝置由火災探測器、自動報警控制器、滅火控制器、滅火裝置等組成。本系統為獨立式的全淹沒滅火系統,由一套或幾套櫃式滅火裝置對應一個保護區域。

2、滅火方式:

本設計採用全淹沒滅火系統設計的滅火方式,即在規定的時間內,噴射一定濃度的七氟丙烷滅火劑,並使其均勻地充滿整個保護區,此時能將在其區域裡任一部位發生的火災撲滅。

3、滅火系統的控制方式:

滅火系統的控制方式為自動、電氣手動、機械手動三種。即在有人工作或值班時,應採用電氣手動控制,在無人的情況下,應採用自動控制方式。自動、手動控制方式的轉換,可在滅火控制器上實現(在保護區的門外設置手動控制盒,手動控制盒內設有緊急停止與緊急啟動按鈕)。自動狀態下,保護區內溫感與煙感都報警後,滅火控制器進入自動噴放前延時狀態,30秒後控制器起動噴放裝置。

4、對保護區的要求:

1) 防護區宜以單個封閉空間劃分;同一區間的吊頂層和地板下需同時保護時,可合為一個防護區;

2) 防護區圍護結構及門窗的耐火極限均不宜低於0.5h,吊頂的耐火極限不宜低於0.25h;防護區圍護結構承受內 壓的允許壓強,不宜低於1200pa;

3) 保護區的通風系統在噴放七氟丙烷滅火劑前應關閉,並設置防火閥門;

4) 噴放七氟丙烷前,必須切斷可燃、助燃氣體的氣源,並停止一切影響滅火效果的設備;

5) 保護區的門應向疏散方向開啟,並能自行關閉;用於疏散的門必須能從防護區內打開;

6)在保護區外設置氣體釋放信號標誌,保護區外設置聲光報警器;

7)為保證人員的安全撤離,在釋放滅火劑前,應發出火災報警,火災報警至釋放滅火劑的延時時間為30s;

8)為保證滅火的可靠性,在滅火系統釋放滅火劑之前或同時,應保證必要的聯動操作,即滅火系統在發出滅火指令時,由控制系統發出聯動指令,切斷電源,關閉或停止一切影響滅火效果的設備;

9)保護區應有排風設備,釋放滅火劑後,應將廢氣排盡後,人員方可進入進行檢修;設有氣體滅火系統的場所,宜配置空氣呼吸器;

10)防護區應設置泄壓口,宜設在外牆上,泄壓口應位於防護區淨高的2/3以上;噴放滅火劑前,防護區內除泄壓口外的開口應能自行關閉;

11)滅火系統的使用環境溫度為0℃~50℃。

4.標誌:

在保護區附近應設置警告牌,警告牌上包括以下內容:「在報警時或釋放七氟丙烷滅火劑時,應立即撤離該地區」,「在徹底通風前,請不要進入該地區」。

5.驗收:

1、本滅火系統設計圖安裝完畢後,經檢驗合格,可提交驗收。

2、驗收試驗合格後,經消防主管部門以及使用單位認可,即交付投入使用。

6.滅火劑用量計算:

W=K*(V/S)*[C/(100-C)]

式中W--- 防護區七氟丙烷滅火設計用量(或惰化)設計用量(kg)

C----七氟丙烷滅火(或惰化)設計濃度或惰化設計濃度(%)

V----防護區的淨容積(m3)

K----海拔修正係數

S----七氟丙烷過熱蒸氣在101KPa和防護區最低環境溫度下的質量體積(m3/kg)

(S=K1+K2T,其中T為最低環境溫度(℃),K1=0.1269,K2=0.000513)

根據以上公式計算可知,本項目氣體防護區需要1套150L滅火裝置,藥劑量為145Kg。

7.泄壓口面積計算:

Fx=0.15Qx/√Pf

式中:Fx----泄壓口面積(m2);

Qx----滅火劑在防護區的平均噴放速率(kg/s);

Pf----圍護結構承受內壓的允許壓強(Pa)。

根據以上公式計算可知,本項目泄壓面積為:0.1m²

8.櫃式七氟丙烷滅火系統動作原理:

1.1.1.9機房通風系統工程設計

1.1.1.9.1新風系統

計算機機房新風量的要求

1、為機房總送風量的 5%

2、每人≥40m³/h;

3、維持機房正壓所需的新風量(主機房對走廊或者其它房間的正壓≥4.9Pa、對室外的正壓≥

9.8Pa)。

新風系統設計及負荷計算:

-----------------國家民用舒適性空調房間所需新風量(參考值)-------------

房間類型

不吸菸

少量吸菸

大量吸菸

一般

病房

體育館

影劇院

百貨商場

辦公室

計算

機房

餐廳

高級客房

會議室

每人所需新風量

Q(m3/h)

17-42

8-20

8.5-21

25-62

40-100

20-50

30-75

50-125

新風換氣次數

P(次/h)

1.06-2.65

0.5-1.25

1.06-2.66

1.56-3.9

2.5-6.25

1.25-3.13

1.88-4.69

3.13-7.81


依上表查知,機房內形成正壓,可用換氣次數來計算並確定機房內有效新風需求量:

(1)計算公式:

所需新風量=機房面積×房間淨高×換氣次數

(2)新風設備選型

機房:Q1= 100*3*4=1200m3/h

根據產品樣本及以上數據,本項目新風機要求採用一颱風量大於 900m3/h 新風機一台,考慮現在空調塵埃灰塵顆粒濃度偏大, 進入機房對機房伺服器設備影響嚴重,特別是空氣中含有硫化物的情況下,會腐蝕伺服器設備, 出現硫化現象;新風機取自機房外的空氣通過亞高效及高效新風過濾和溫濕度預處理後送入機房內,以保證機房的潔淨度,同時減少精密空調在潮濕季節頻繁除濕,節省空調能耗。

1.1.1.9.2消防排風系統

1、機房單獨設置排煙系統,滅火廢氣通過排煙風機直接排至室外。滅火完成後,數據中心內會充滿滅火廢氣,需要在人員進入前將這些廢氣排除出房間,因此應根據規範設置消防排風系統,該系統應由消防控制室實施控制,同時要求將房間內的空調、新風等設備與消防系統做聯動。

2、本機房採用無管網式七氟丙烷氣體消防,機房區設排煙風機,在消防氣體釋放完後,人員進入機房區前,採用軸流風機在短時間內將機房內的廢氣排至排煙管井,排煙換氣次數為 5 次/h。在排煙設備下口的鍍鋅排煙風管上設有電動密閉閥,平時關閉,氣體滅火後手動開啟, 排煙系統設置控制箱,安裝在非氣體滅火區。

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