机房环境对设备运行的影响因素分析

机房环境对设备运行的影响因素分析

摘要最近几年因机房环境问题造成设备故障率升高，这就对机房环境提出了新的要求，设备安全稳定运行与机房环境密不可分，本文从机房环境的温度、湿度、防静电、电源、雷电以及火灾五个方面简单分析了机房环境对设备稳定运行的保障作用。

关键词机房；环境控制；防静电；雷电

0 引言

计算机机房融合了建筑、电气、网络、安装等多种专业性的技术，聚集和传播不同的信息。因此，机房环境的建设好坏将决定机房内的设备能否安全可靠的运行，机器能否充分发挥设备性能及能否对人体身体健康造成威胁。机房内计算机系统是保证整个机房运转良好的前提。它包括计算机的硬件配置（电脑、显示器、投影仪等）、不同类电子设备、机房的布局等。为了保证机房设备的正常运行，各种设备的技术要求必须达到规定，假如达不到或者超出了技术要求，将导致设备寿命减短、运行可靠性降低等。为了避免出现这些问题，需要对机房环境进行严格控制，机房工作环境影响因素包括温度、湿度、防静电、洁净度、电源和电磁干扰等，还具有防水、防火、防虫和放雷等要素，要想设备能够正常运行就需在保证设备自身软硬件的要求外，了解机房环境条件对设备的影响。

良好的机房环境是保证机房内设备高效率运转的基础。机房环境在设备维护中发挥着不可忽视的作用。要尽可能地减少设备故障发生的概率需要掌握以及了解机房环境是如何影响设备的，针对此本文就温度、湿度、静电、电源、雷击以及火灾对设备运行影响进行阐述，希望对从事相关工作的人员以一定的指导作用。

1 设备运行的主要影响因素分析

1.1 温度对设备的影响

基于机房设备对温度的敏感性，需对温度进行严格控制，假如温度过低，会使水汽产生凝结和结露现象，从而降低电路板的绝缘性，使得绝缘性材料更硬、更脆。并会引起电子元件生锈，加速其氧化；假如温度过高，会使设备电子元件老化加速，造成工作不稳定，并且处于通风冷却条件不好时，可导致电子元器件被烧毁；假如温度变化率大时，设备容易结雾，由于电子元件的膨胀系数不同容易发生断裂。如今设备都已变为超大规模集成电路形式，这种类型的电路中的芯片等半导体器件等都会受温度影响，在设备运行时会产生热量，若不具备良好的散热设备则热量不会及时散去，由此导致的这些半导体器件的失效率会随温度的升高而提高。

在电脑开机时机房内温度在22±2℃最好，停机时机房内温度在5～35℃最

佳。据实验数据统计显示，机房内的设备室温在一定范围内每增加10℃，其可靠性就降低25%，如果器件周围的环境温度大约超过60℃时，将会引起计算机故障或者内部电子元器件的故障。

严格控制机房内的温度则成为重要的因素，一般计算机机房都使用机房专用空调来控制机房温度，为了有效避免温度变化对计算机机房系统的影响，必须时刻注意散热，温度不能变化剧烈，可以采用排风散热，向外强排风，在出风口做好防尘措施，防止灰尘进入机房内。

1.2 湿度对设备的影响

计算机机房内设备对湿度也具有严格的要求，湿度过高可锈蚀机器内部的芯片，使得出现短路、漏电或者接触不良等现象，以至于设备的故障发生率增加，严重损坏电子元器件；湿度过低时，容易产生静电现象，不利于机器的正常工作。

一般地讲，当相对湿度小于40%时，空气被认为是干燥的；而当相对湿度大于80%时，则认为空气是潮湿的；当相对湿度为100%时，空气处在饱和状态。相对于机房内的电子设备而言，湿度最好在30-80%之间，相对湿度过高，就越容易出现雾化现象，会有结露，使得元器件变潮影响使用性能。

对于机房内湿度的控制要因地制宜，我国北方相对干燥，需要保持一定的湿度，而在相对湿度较大的南方，机房则需要注意防止湿度过大。同时还应避免机房内有过多水分，在机房未到湿度报警线且接近时就要除湿，以此达到机房湿度要求。

1.3静电对设备的影响

静电对机房设备的影响主要体现在对半导体配件的影响上，它不仅会导致计算机运行时出现随机故障，而且更严重的还会使得某些电子元器件，如双极性电路，CMOS，MOS电路等的击穿和毁坏。从制造加工使用元器件，到维修元器件的每一个环节都有产生静电的概率，静电可轻易击穿元器件造成器件裂纹，同时静电产生的磁场也会使设备异常，如误动作、传输错误信号等。目前总结出了三种静电对设备的影响：1）静电吸附灰尘降低元器件绝缘电阻，缩短设备使用年限；2）静电放电产生的破坏；3）静电磁场对设备运行的干扰。

机房中的温度、湿度以及洁净度可直接影响静电的产生，只要调节好机房中的温湿度，保持机房的洁净度，即可有效预防静电。具体措施主要如下：1）针对机房地板以及墙面布置好防静电措施，针对设备直交流设置安全保护接地；2）调节好室内温湿度，减少积累静电电荷；3）经常使用静电消除剂以及消除器对易生静电处进行防护；4）令工作人员身着防静电服，及时释放工作人员人体静电。

1.4 雷击、火灾对设备的影响

建筑物顶端常常会设置避雷针、避雷网用于作为避免雷击机房的主要措施，但是机房的通信线缆以及电源线缆都是由外部引入室内的，因此易于成为雷击对象，如图1所示，其详细地描述了即使设置避雷针等防雷器具也同样会受雷击影响。所以雷电对设备的影响理应考虑在内。通常情况下采取的防护对策为：1）依国家相应标准行事进行防雷接地，其参照依据为《建筑防雷设计规范》；2）制作三级电源防雷防护，一级防护设置在总配电柜总电源输入端，主要是通过安装防雷器实现防护，二级防护设置在机房功能区主配电柜进线端，具体实施同一级防护，三级防护设置在UPS一级设备输入端，具体实施同一级防护。当其遭受雷击时，电源防雷器会迅速将因雷击产生的电压浪涌释放于地线，即可有效避免雷电对设备的损害。

此外，火灾对机房设备造成危害不言而喻，因此有必要设置相应的消防安全设施。第一，安置烟、温感传感器，其布置区域参见《计算机站场地安全要求》，布置的点位无死角；第二，机房需要配备消防栓、消防通道以及消防报警系统；第三关键工作间、操作间需要安置CO2或者卤化烷灭火器。

图1 感应雷击示意图

1.5 电源对设备的影响

机房内部主要分为主要设备和辅助设备负载两种设备负载。主要设备负载即是机房内所有用电设备负载的总和，为其供电系统称为设备供电系统，其重要性决定了其需具有高质量的供电能力，在设备运行过程中，此类供电系统突然停止供电会造成设备工作停止以及数据存储失败，突然供电会引起所供电压瞬间过高，这样会对设备造成严重损坏，甚至需要维修或更换设备。所以设备供电系统要采用不间断供电形式，即UPS来保证设备的稳定可靠的运行。辅助设备即是一些空调系统、照明系统以及测试系统等，对其供电的成为辅助供电系统，此类系统可由市电直接供电，只需做好点检工作，保证此类设备可以正常运行即可。

2结论

综上所述，机房环境的重要性可想而知，要使得系统安全稳定的运行，就必须重视机房环境，假如忽视了机房环境，后果可能是不堪设想的，或者是灾难性的。我们应该清楚温度、湿度、洁净度、静电、电源、火灾以及雷击对设备的影响较大，他们是独立的却又相互联系，要保证设备的正常运行，机房环境有着举足轻重的作用。只有认真负责的管理机房设备，严格遵守机房制度，时刻注意机房环境变化，设备才能够稳定运行，增加经济效益。

参考文献

[1]张建中.浅析机房环境对电气设备的影响[J].科技情报开发与经济，2011，21（21）.

[2]徐森.浅谈机房环控对设备的影响[J].数字技术与应用，2010（6）.