机房改造设计方案

机房改造工程
机房改造工程 (1)
1.1系统概述 (2)
1.2需求分析 (2)
1.3设计依据 (3)
1.4设计原则 (3)
1.5方案设计 (4)
1.5.1装修工程 (4)
1.5.1.1设计分析 (4)
1.5.1.2机房吊顶 (4)
1.5.1.3地板装潢 (5)
1.5.1.4隐蔽部分工程 (6)
1.5.2电气系统 (7)
1.5.3网络系统 (8)
1.5.4防雷接地系统 (9)
1.1 系统概述
机房是为了满足集成系统全局功能要求和智能建筑物实施智能管理的需要而建立和设置的，涵盖和集成各智能系统之功能系统的监控、管理中心。

机房工程是一个集成了多种系统的系统性工程。

它包括：结构装修系统、电气系统、机房空气调节系统、机房综合布线系统、机房消防报警灭火系统等。

机房环境除必须满足各种设备对温度、湿度和空气洁净度、供电质量、接地、电磁场和振动、静电等项技术要求外，还必须满足在机房中工作人员对照明度、空气新鲜度和气流速度、噪音、消防、防御自然灾害(雷电、水害、虫害)和安保等要求。

它们需要全天候24小时不间断工作，不允许中断或紊乱。

因此其计算机房的设计与建造必须以“提供一个高度安全，稳定可靠的机房环境”为宗旨。

我公司在吸取了国内外数十年来计算机房的设计、施工方面的经验教训的基础上，以“人性化智能化整体机房”的设计理念，根据招标文件所提供的资料、需求以及现场的实际情况，对影响计算机稳定、可靠运行的各种因素作了较全面的分析。

在设计过程中采用先进的设计理念，所选用的设备及材料均具有较好的性能价格比。

1.2 需求分析
本系统设计范围包括一层网络机房和消防控制机房，着重考虑对机房的内部布置、照明、供电等环境的设计，同时亦考虑通风、消防及安全等方面的设计。

本系统设计摘要如下表：
1.3 设计依据
➢《绿色建筑技术导则》
➢《建筑工程施工质量验收统一标准》 GB50300-2001
➢《建筑装饰装修工程质量验收规范》 GB50210-2001
➢《抗静电工程技术规程》 DGJ08-83-2000
➢《信息技术装置的接地配置和等电位联结》 GB/T16895.17-2002 ➢《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》 GB/T50312-2000
➢《计算机站场地安全要求》 GB9361-88
➢《电子计算机机房设计规范》 GB 50174-93
➢《计算机机房施工及验收规范》 SJ/30003-93
➢《民有建筑工程室内环境污染控制规范》 GB50325-2001
➢《智能建筑设计标准》 GB/T50314-2006
➢《安全技术防范工程程序与要求》 GA/T75-94
➢《建筑物电子信息系统防雷技术规范》 GB50343-2004
➢ IEEE C62 41-1991标准
➢南京金港高新技术创业服务中心产业园智能化系统招标文件及图纸
1.4 设计原则
设计过程中我们遵循以下原则：
1)安全性
2)可靠性
3)灵活性
4)扩展性
5)国际标准性及开放性
6)通讯容量需求控制
7)美观舒适、经济合理
1.5 方案设计
1.5.1装修工程
1.5.1.1设计分析
1) 室内装修部分的设计遵循以下四项基本原则：
体现特点—体现出机房的室内装潢特点；
突出特点—在充分考虑计算机、网络设备、UPS等设备的安全性、可靠性、先进性的前提下，达到优雅、明快、美观、大方、简朴的风格；
格调淡雅—机房室内的装潢基本格调为淡雅；
宜于健康—设计中，在材料的选用方面，在以自然材质为主，充分考虑环保因素。

2) 设计、施工、材料选用主要考虑以下几点：
装潢应选用气密性好、不起尘、易清洁的材料；
机房内天花板顶、水泥地面及四周墙面应使用专用保温材料，增强保温效果。

应避开强电磁场干扰及保障电脑系统信息安全，要采取有效的电磁屏蔽措施；
地面采用全钢抗静电地板。

1.5.1.2机房吊顶
吊顶是机房中重要的组成部分，本工程中机房的吊顶及吊顶上部的空间作以下用途：
➢机房专用空调系统的回风静压箱；
➢安装固定照明灯具以及走线；
➢安装各类门禁、监控、通讯线路；
➢安装固定火灾自动报警系统探测器；
➢安装固定火灾自动灭火系统管道。

吊顶使用金属材料，并具有一定的承载能力，能够承受住全部安装设备的重量及作为专用空调回风静压箱时的负压影响，并留有一定的空间。

本工程吊顶装修采用防尘微孔铝板吸音天花吊顶，在吊顶面层上安装着嵌入式灯具、风口等，龙骨采用可上人C60主龙骨，符合现行国家规范的规定，表面采用烤漆处理。

在吊顶以上到顶棚(或上一层楼板)的空间作为机房的回风风库，当不作为风库时，可用来布置通风管道、安装固定照明灯具及走线、安装固定自动火灾探测器，防止灰尘下落。

所有选用的吊顶板及其构件具有质轻、防火(A级)、防潮、吸音、不起尘、不吸尘等特点。

1.5.1.3地板装潢
活动地板在机房中是必不可少的。

机房敷设活动地板主要有两个作用：首先，在活动地板下形成隐蔽空间，可以在地板下敷设电源线管、线槽、综合布线、消防管线等以及一些电气设施(插座、插座箱等)；其次，由于敷设了活动地板可以在活动地板下形成空调送风静压箱。

此外，活动地板的抗静电功能也为计算机及网络设备的安全运行提供了保证。

活动地板的种类较多，根据板基材、材料不同可分为：铝合金、全刚、复合地质刨花板，地板表面则粘贴抗静电贴面（有进口和国产的区别）。

活动地板的不同选择直接影响机房档次。

不同质量的地板使用后，机房的效果大不一样。

考虑到业主的情况，我公司使用600×600mm全钢抗静电地板及600×600mm的通风地板，压条采用铝合金材质，踢脚板采用不锈钢材质。

抗静电地板安装时，同时安装静电泄漏系统。

铺设静电泄漏地网，通过静电泄漏干线和机房安全保护地的接地端子封在一起，将静电泄漏掉。

活动地板的敷设高度为300mm（考虑机房地下走管走线的需要），活动地板安装过程中，地板与墙面交界处，活动地板需精确切割下料，切割边需封胶处理后安装。

地板安装后，用踢脚板压边装饰，效果极佳。

主要的技术指标如下：
➢地面架空30cm。

➢基本尺寸：600×600mm，极限偏差：±0.220mm。

➢地板表面平面度：0.3mm，地板相邻边垂
直度：0.3mm。

➢在温度为15～30 oC，相对湿度为30%～
75%时，活动地板系统电阻值分为两级，
A级为1.0×105～1.0×108欧姆，B级
为1.0×105～1.0×1010欧姆。

➢地板均布荷载大于500 kg/m2时，或者集中荷载大于400kg时，或者中心集中荷载为300kg时，挠曲量小于2mm。

➢支撑的承载能力应大于400kg。

参考《抗静电工程技术规程》DGJ08-83-2000，机房的室内环境为静电控制二级标准，辅助机房内静电电位绝对值不大于200V。

我们在以下几方面采取抗静电措施：
➢环境六面体装饰饰面选择符合静电控制二级标准的静电耗散性材料，用以抑制环境中静电的产生。

➢运用各种静电屏蔽的连接构造措施和技术手段，以抑制环境中静电噪声的传播和耦合干扰。

➢配置导静电迅速、安全、有效泄放到大地的抗静电接地系统，构筑低电阻导静电泄放通路。

➢信息技术装置和电子设备的电源和接地配置，根据电磁兼容原理采取相关措施，用以有效控制环境中的电场感应和接地干扰。

➢墙面和柱面采用彩钢板，起到抗干扰作用。

1.5.1.4隐蔽部分工程
装饰工程中的隐蔽工程，我公司将严格按照国家标准对隐蔽部分材料采取：A、墙体部分作防潮处理，B、部分非阻燃材料涂刷防火涂料，C、所有隐蔽用材必须符合机房用材性能的指标，做到不起尘、阻燃、绝燃，不会产生静电，牢固耐用并无病虫害发生。

1.5.2电气系统
设计摘要如下：
机房配电进线引自大楼总配电房，设计采用双回路电源，经ATS自动切换后引至机房分别对UPS和动力设备供电。

UPS配电系统的供电范围：网络机房、主控制中心及各弱电间内的计算机设备、网络设备、各子系统控制主机、机房应急照明等。

其他配电系统的供电范围：精密空调、普通照明、新风设备、维修插座及一般动力等。

机房内设置专用动力配电柜及UPS配电柜，确保柜内走线整齐，相线、中线、地线按国家标准以颜色区分。

动力配电柜由低压断路器控制，设负荷、短路及缺相保护等功能，并设智能仪表显示。

机房内的配电线路与弱电线缆隔离，以避免对弱电线路产生干扰。

机房内布置接地铜排网，且所有线缆均采用钢制桥架、线槽或钢管敷设。

照明：按照相关标准，主机房的平均照度应按大于400Lx设计；
电源系统的设计遵循原则是：
1、电源系统是整个机房安全运行的基础，设计施工必须充分考虑系统的可靠性。

2、整个系统必须充分考虑在电力输入、配电、UPS电源、防雷、接地系统等各个环节合理匹配。

3、在产品的选用上必须采用安全可靠的设备、器件、材料。

机房的建设必须建立一个良好的供配电系统，在这个系统中不仅要解决计算机设备(主机、程控、网络、电脑、终端等)用电的问题，还要解决保障计算机设备正常运行的其附属设备的供配电问题。

机房内的电气施工应选择优质电缆、线槽和插座。

一般插座与UPS电源专用插座，并注明易区别的标志。

照明应选择机房专用的无眩光高级灯具。

机房供配电系统的机房安全运行动力保证，机房往往采用机房专用配电柜来规范机房供配电系统，保证机房供配电系统的安全、合理。

计算机房的供配电系统是机房工程的重要组成部分，供电质量的好坏，设计配置是否合理周全，直接影响计算机系统的正常运行，最终影响数据处理结果的准确性，所以必须设计建设一个比较完善的供配电系统，以满足机房对供配电的要求。

为确保计算机系统设备正常运行，要采用先进的控制技术，高质量的电器元件。

本设计配设备元器件采用ABB断路器、接触器等电器元件。

开关插座采用国产优质产品，考虑到发展，配电设备预备备用余量20-50%左右。

1.5.3网络系统
信息网络系统采用星型网络结构，分三层规划，核心层、汇聚层和接入层。

核心层部署在大楼二层机房，以星型方式通过光纤网络与汇接层节点连接，接入部分为用户提供接入端口。

每层有一间弱电间，每层用户都汇聚到弱电间，增加接入交换机
这种层次设计方法可为网络带来以下三个优点：
1）层次性网络的可扩展性
可扩展性是在高速网络连接中使用层次性设计的主要优点。

层次性网络具有更多的可扩展性是因为它可以让你用模块化方式扩展网络，而不会遇到非层次性网络或平面性网络很快所遇上的问题。

2）层次性网络的可管理性
使网络简单化－－通过把网络元素划分为小单元、层次化，降低了整个网络的复杂性。

这种网络单元的划分使故障诊断变得清晰和简单了，同时还可以提供防止广播风暴、路由循环等其他潜在问题的内在保护机制。

使设计更灵活－－层次化设计使得骨干网和分布网之间的包交换形式更具灵活性。

很多网络都得益于使用混合方式来构造整个网络架构。

在大多数情况下，可在骨干网部分使用专线而在区域网或本地网接入部分使用包交换服务。

使网络的管理更容易－－由于层次化网络结构使网络分层，相对缩小的网络区域使对等通信端量减少，因此对网络的配置变得简单化。

3）优化广播和多点广播的流量控制
在IP的网络中，减少网络设备之间广播信息量的最直接方法就是合理使用三层交换设备，通过层次化模块设计可以较好地控制网络中的广播。

同时层次化
的网络结构还可以对区域网向骨干网的组播报文进行过滤，优化了网络的组播性能，也就提高了网络对多媒体能力的支持能力。

1.5.4防雷接地系统
随着科学技术的迅速发展，电子设备特别是弱电设备在各领域中的广泛应用，但是，利用微电子技术生产的设备，它的安全性、可靠性和电磁兼容性已成为人们非常关注的问题。

在实际应用中，各种微电子设备对人为的或自然的电压、电流的冲击越来越频繁，它给我们生活和工作带来了无法估算的损失。

而人为的或自然的电压、电流冲击大多数来源于四个方面：即雷击放电、静电放电、开关动作和强电磁脉冲。

其中雷击入电对电子设备的损坏最为严重，破坏性极大为此，我们认为对雷电电磁脉冲（LEMP）的防护，不但是必要的，而且是必须实施的。

依据国标《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB50343-2004)中有关防雷分区的划分，针对重要系统的防雷应分为三个区，对低压电源供电系统实施三级保护。

只做单级防雷可能会因雷电流过大而导致的泄流后残压过大破坏设备或者保护能力不足引起的设备损坏。

电源系统多级保护，可防范从直击雷到工业浪涌的各级过电压的侵袭所谓分级保护，逐级泄放，使被保护设备上承受的雷击能量大大减弱。

电源防护的整体要求：
第一级电源防雷器安装于主动力配线柜内电源总进线端；对直击雷、传导雷、感应雷实施进线端初级保护。

第二级防雷器安装于分配端（UPS电源进线处），要求距离第一级防雷器的线路距离大于10米；对初级保护的残余雷击能量和雷电波反射、感应雷击进行防护。

第三级防雷器安装于被保护设备端（网络机柜内或重要设备处），距离第二级防雷器的线路距离大于10米，且于被保护设备之间的线路距离不大于10米（超过10米则需要追加一级防雷器、防止雷电波反射）。

主要对前级残余雷击、感应雷击和各种操作过电压进行保护。

电源三级防雷原理图
第一级电源防雷系统
在电源进入端的主级防雷器，三相进线的每条线路应有 40-60KA 的通流容量，可将数万甚至数十万伏的过电压限制到四千伏以内，防雷器并联安装在单位内部的总配电柜进线端处，做直击雷和传导雷的保护。

（一级防雷一般由强电单位完成）
第二级防雷系统：
作为分级配电柜的次级防雷器，可将几千伏的过电压进一步限制到2千伏以内，要求具有20KA 以上的通流容量。

防雷器并联安装在分级配电柜处。

可选用专用防雷箱PPS 系列或AM 模块化电源防雷器系列。

此级防雷器并联安装，对后接设备的功率不限。

可以对已经经过初级防雷器限制电压的直击雷、高强度感应雷和一、二级间感应雷实施泄放保护。

要求第二级防雷器的线路安装距第一级防雷器10米以上，以使防雷器的动作分级起效。

第三级防雷系统：
这也是系统防雷中极为重要的部分，目的是将雷电及其他浪涌电压限制到对设备没有损害的水平，特别是对日常天天发生的电源系统操作过电压、电源高次谐波等具有限制和保护作用，可以延长设备的正常使用寿命，减少运行维护成本。

第三级的防雷器，要求有10KA 的通流容量，最好能够有差模和共模保护功能。

地电位平衡：
L1
L2
L3
N
1223
3
L1 L2 L3
电源防雷器的典型安装图
接地系统设计
在PE保护接地端子与计算机接地之间安装一台地电位平衡装置，以保证因地电位突然升高、不平衡，而引起的对计算机设备的损害。

为了保护人的安全、供电的可靠性以及计算机设备、通信设备、电子产品、电气设备等正常准确运行，必须要有良好的接地系统来保证。

为保证大楼内计算机设备、通信设备和电子产品等安全可靠运行，大楼内应有稳定可靠的接地系统，才能避免因接地系统不可靠而损坏设备及伤害人员的事故发生。

1、防雷接地
机房防雷应符合国家有关规定的要求。

主机房内所有设备采用单点接地法，即所有地线全部接到直流接地汇集排上，再由汇集排与直流地网相连。

设备安装时，应与大楼的外墙及柱子保持一定的安全距离。

信号防雷器连接必须与数据进线方向一致。

机房电源系统必须采用三级防雷规划，对于进入机房的数据线和信号线也必须采取防雷措施，选用不同类型的保护器，同时使用地极保护器。

2、保护接地
为防危险，电气、电子设备外壳必须接地。

独立设置保护接地线，接地电阻应小于0.5欧姆。

所有机房内四周配置铜排环形接地网，并与大楼总接地网相连。

通信专业的机房接地技术应当满足《通信站防雷运行管理规程》（DL 548-94）的要求，通信机房保护接地环母除了用铜排引至大楼总接地体外，还应同时与大楼的主钢筋相连。

3、抗静电接地
为了防止静电的产生，机房内地板采用抗静电地板，墙体和吊顶抗静电材料，地板、墙体和吊顶之间应相互连接后通过铜芯绝缘线引入大楼共用接地体上。

4、逻辑接地
有些电子设备（如小型计算机）运行需要相同的等电位基准点，基准电位必须取自总等电位铜排上，直流接地引线必须单独采用直径35mm铜芯绝缘线，穿封闭线槽直接引至设备附近。

如果在一个房间内需要直流接地设备较多，在机房设备下面采用40*4的铜排网格或一个闭合铜排环（必须与其它接地系统绝缘隔离），设备直流接地引线可以从辅助等电位铜排上就近接地。

机房防磁干扰设计：
为防止计算机设备受到电磁干扰，应考虑采取以下措施：
（1）所有的电缆、电线、信号线敷设在地板下和吊顶上。

（2）机房内所有电器设备、照明灯具、配电管线、计算机主机设备、外部设备等设备的外壳应全部可靠接地。

（3）机房活动地板下的强弱电走线槽应当避免平行走线，当不可避免平行走线的时候，强弱电走线槽应当分开至少50cm。

（4）地面的电器配线全部采用辐射配线方式。