现代化数据中心的建设与设计

现代化数据中心的建设与设计

数据中心的基础设施是计算机机房建设的很重要的环节。计算机机房工程不仅

集建筑、电气、安装、网络等多个专业技术于一体，更需要丰富的工程实施和

管理经验。计算机机房设计与施工的优劣直接关系到机房内计算机系统是否能

稳定可靠地运行，是否能保证各类信息通讯畅通无阻。由于计算机机房的环境

必须满足计算机等各种电子设备和工作人员对温度、湿度、洁净度、电磁场强度、噪音干扰、安全保安、防漏、电源质量、振动、防雷和接地等要求。因此，一个合格的现代化计算机机房，应该是一个安全可靠、舒适实用、节能高效和

具有可扩充性的具有绿色理念的现代化机房。一个现代化的数据中心建设一般

应包括以下几个方面：装饰装修系统工程、供配电系统工程、空调和新风系统

工程、建筑智能化系统工程、防雷系统工程以及消防系统工程等。而每个系统

工程又由若干个子系统构成，每个子系统又由若干个单项工程组成。正是由这

些不可再分的单项工程共同组成了一个复杂的数据中心的有机体。

1 装饰装修系统

1.1 设计理念

机房内的装饰设计从风格上一般力求简洁、明快;从使用功能上吊顶和地板可拆卸以便维护，甚至有的用户要求墙面也要做到可拆卸;从功能分区上要遵循机房使用的一些基本需求，如更衣室、缓冲间、主机房、维修间、备品备件室、监控中心、参观走廊等都是必备的功能划分;从平面布局上力求合理和实用;从

层高的考虑上不可一味追求大空间，这样会加大空调的配置，也不能太过低矮

会造成压抑等不适感，同时过矮的情况下如果摆放机柜过密还会影响机柜操作

区域的照度;层高一般宜在2400mm左右，不宜高于3000mm，不宜低于2200mm.

1.2 设计要点

(1)隔断的设计

为了保证机房内不出现内柱，机房建筑常采用大跨度结构。针对计算机系

统的不同设备对环境的不同要求，便于空调控制、灰尘控制、噪音控制和机房

管理，往往采用玻璃隔断墙将大的机房空间分隔成较小的功能区域。机房外门

窗多采用防火防盗门窗，机房内门窗一般采用无框大玻璃门，这样既保证机房

的安全，又保证机房有通透、明亮的效果。

(2)地面设计

在机房工程的技术施工中，机房地面工程是一个很重要的组成部分。机房

地板一般采用防静电活动地板。活动地板具有可拆卸的特点，因此，所有设备

的导线电缆的连接、管道的连接及检修更换都要方便。随着材料技术的发展，

在很多无人办公的配电机房，越来越多地采用了抗静电地板或者抗静电地板漆

的地面设计，这样的好处是节省了空间和成本，在层高受限制且采用上走线方

式的配电室特别适用。地板的铺高一般在300mm左右，但是随着网络服务器等

设备的发热量的增加，需要更大的地板下空间来实现空调的送风和配电的线槽

敷设。

(3)吊顶的设计

计算机机房内的吊顶设计宜采用金属板材，其一，满足防火规范;其二，不起尘、不掉纤维，可保证机房洁净度;其三，模数化的成品材料便于灯具、风口等设备的布置;其四，便于现场装配施工，缩短工期，且因避免现场二次加工而能充分保证产品质量。在大多数的通信机房设计里面，目前也较多采用无吊顶

式的设计方案，这样做的好处是可以有效降低装修的成本。但与有吊顶的房间比，由于空间的加大会增加空调配置以及增大气体灭火保护区的容积，而这些

投资往往有时候会超过装修节省的费用，而且美观性会大打折扣。因此在设计

吊顶时要综合考虑如下因素：层高限制、美观影响、投资限制。

(4)墙面的设计

计算机机房内的墙面一般宜采用金属板材。其一，装饰效果好;其二，便于厂家根据现场测量的尺寸定制加工确保质量;其三，便于现场装配化施工，提高效率;其四，防火性能好，满足消防规范的要求。以前曾较多地使用铝塑板来做墙面的装饰，但因其不可拆卸，而且现场粘贴还会产生污染，防火性能比金属

板差，因此逐渐淡出了设计师的视线。乳胶漆有时候也是一种不错的选择，从

防火性能和成本上都能起到很好的效果。但对于需要在墙体内隐蔽走线的时候，施工的难度就会加大。

1.3 绿色理念在装饰设计中的运用

在现代化的数据中心建设中，作为设计师必须强调绿色设计概念。所谓绿

色设计是指环保无污染的可持续发展的设计理念。在装饰设计中，首先从平面

规划上注意不要追求超大、超宽、超高。其次从选材上必须选用绿色环保产品。在用材方面不要一味追求奢华、高价，要选择与投资规模和使用功能最匹配的

设计方案和材料。再有就是设计时要考虑今后几年的发展，一些房间的功能可

以通过隔断的改造轻松合并，这样就赋予了计算机机房新的含义，而不是不能

改造，只好最终废弃重建。

2 数据中心供配电系统

2.1 设计理念

数据中心的负载大都是用于存储重要信息的服务器，任何的电力系统事故

都将可能造成不可估量的损失，因此供配电设计力求安全可靠、系统清晰，且

具有良好的可扩充性能。

2.2 设计要点

计算机机房负载分为主设备负载和辅助设备负载。主设备负载指计算机及

网络系统、计算机外部设备及机房监控系统，这部分供配电系统称为“设备供

配电系统”，它对供电质量要求非常高，应采用UPS供电以保证供电的稳定性

和可靠性。在要求较高的机房项目中，UPS可采用直接并机技术。辅助设备负

载指空调设备、动力设备、照明设备、测试设备等。“辅助供配电系统”的供

电由市电直接供电。机房内的电气施工应选择优质电缆、线槽和插座。插座应

分为市电、UPS及主要设备专用的防水插座，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。机房供配电系统是机房安全运行的动力保证，

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。机房一般采用市电、柴油发电机组双回路供电，柴油发电机组作

为主要的后备动力电源，运行成本较低。机房接地系统是涉及多方面的综合性

信息处理工程，是机房建设中的一项重要内容。接地系统是否良好是衡量一个

机房建设质量的关键性问题之一。机房一般具有四种接地方式：交流工作地、

安全保护地、直流工作地和防雷保护地。在机房接地时应注意两点：(1)信号系统、电源系统、高压系统和低压系统不应使用共地回路。(2)灵敏电路的接地应各自隔离或屏蔽，以防止地回流和静电感应而产生干扰。机房接地宜采用综合

接地方案，综合接地电阻应小于1Ω。

2.3 绿色理念在设计中的运用

大型数据中心为了完成企业的数据处理与分析任务，设置了几十台、上百台、甚至上千台的服务器，以及供服务器存放数据的大量磁盘阵列等设备，为

了协同工作，这些设备还要通过网络级联起来，并且还有协同工作软件和设备

把它们管理起来，这就造成设备众多、效率低下、占地空间很大，机房的供电、静音、空调、散热等问题都一一显示出来。因此综合起来，绿色数据中心建设

是一项系统工程，因为它面临着诸多要解决的问题，对于IT行业来讲，主要就是提高IT设备(服务器、存储、网络设备等)的电能利用率，尽量降低电能的热损耗，此外，在提高计算密度的同时，通过新的散热技术和数据中心的整体设

计来解决散热问题。要解决这些问题，首先要了解和分析数据中心应用的具体