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1、怎么才算标准的IDC机房建设怎么才算标准的IDC机房建设怎么才算标准的IDC机房建设一、IDC整体安全互联网突出的特点是开放性和透明度,打破了时空界限,不受时区界限和地理位置的影响,但从国家安全和商业运营的角度看,安全成为十分重要的问题。随着互联网的飞速发展,不断发生网络被非法入侵,重要数据被窃取,甚至造成网络瘫痪等,给国家和企业造成了巨大损失,安全问题更加突现出来,成为刻不容缓急待解决的问题。对于IDC来讲,要取得客户的信任,安全可*是首要的基本要求,提供安全服务已成为IDC的重中之重。国外叫做整体安全(ComprehensiveSecurity),包括24X7安全指南(Securitygu
2、ards),全系统N+1冗余等原则,以及网络安全与场地安全要求,并考虑地震等自然因素引起的安全性(Safety)等。本文着重讨论IDC机房场地安全等方面若干设计特点。二、IDC机房是拥有互连网接入功能的电子计算机机房国际上约在1999年左右,国内约在202*年左右,出现了新一代IDC(InternetDataCenter,互联网数据中心)机房,很快形成IDC热。(一)外观特征在IDC机房出现以前,以往的电子计算机机房的主机房,最直观、最突出的印象是简洁宽敞,与IDC机房的密集排列的机架(柜,以下统称机架)内并行叠放多层服务器,形成了强烈的对比。进入IDC机房犹如进入了图书馆的藏书库,只是“书架
3、”更高级,“书”是平放的,且有些“书架”放在笼子里(VIP房)。而我居然看到有些机房或者IDC运营商居然把机架式服务器象书一样竖立放置,当时只感到背后出了一身冷汗,咱们还真不缺乏创新精神呀:)(二)内在原因以往机房除通信机房外,其共同的基本特征是部门(单位)内部需要而自建自用的机房,我们称为“自用型机房”,即便是通信机房,虽然是为公众客户服务的,但机房本身并不面向客户开放。而IDC机房是专为众多客户提供服务器托(管)租(赁)等系列化专业服务的高品质、商业化机房,我们称为“商用型机房”。特别强调提高效率、降低成本、高品质服务,才能吸引客户,获取利润。由此引出一系列新特点。由于降低了企业(客户)入
4、网的门槛(包括资金、技术和维管服务),特别受到中、小企业的欢迎。也适应了企业把精力专著于其核心业务,而将其余部分以外包形式委托给专业单位的发展趋势,成为行业发展的热点。(三)尚无统一的设计规范和标准自用型机房有专门的设计规范(电子计算机机房设计规范(GB50174-93);电子计算机场地技术条件(GB-2887-89)等)以及相应的行业标准电子计算机机房施工及验收规范(ST/J-30003-93)等。而IDC机房,目前尚无相关的规范和标准,可参考国内外的实例进行,处于探讨阶段。IDC机房提出了比自用型机房更高、更严格的设计要求,是自用型机房的升级换代。IDC设计特别强调总体解决方案(Total
5、Solution),即针对数据中心的市场定位,目标客户,提出个性化、专业化的解决方案。IDC设计一般包括网络规划设计(工艺)、机房场地环境及维(护)管(理)服务三大部分。本文重点探讨IDC机房设计特点。三、IDC机房设计特点IDC机房必须体现IDC设计的原则要求,并在机房设计中加以落实和具体化。IDC设计原则并未形成统一的意见,提法不一而足,比较基本的要求是安全性、可*性(可用性)、可持续发展原则(可扩展性、灵活性、适应性)、可管理性和经济合理等。参照国内外IDC机房实例,IDC机房与自用型机房相比当然有不少相同之处,但本文要强调的是其不同点,即以下几大新特点。(一)人机分离原则(安全性)1.
6、机架区布置众多客户托租的服务器放在同一个机架区内,出于安全的要求,对客户进入机架区有许多限制,导致使用功能分区发生变化。又因安全限制措施的不同,形成各种不同平面布局方案。以是否允许客户进入机架区而划分为两大类。(1)严格限制客户进入机架区。既不让客户进入机架区,又要让客户了解其所托租的IDC机房所能提供的标准机房环境,则要求设参观走廊,甚至设部分透明活动地板。以及下面将分别讲述的变化。(2)允许客户有条件地进入机架区有条件的允许客户进入机架区,则机架区内的服务器要按客户托租的范围加以安全隔离。如把机架改为机柜;一些大户还要求将其使用范围用隔离笼分隔为独立区域(VIP房)。而且随着客户托租范围的
7、变化,还要求能灵活调整。不管是那一种类型,机架的布置,单位面积布置的机架数成为机架设计的最重要的技术经济指标之一。2.增设客户区(1)客户操作室。按大、中、小客户分别配置不同标准的客户操作室。其配置方式与标准类似于证券交易市场分级配置的客户室。有的甚至还配置会议室供租用。(2)服务器检测室客户托管的服务器在该室检测、调试,合格后移放机架区。(3)必要的客户接待用房3.监控室变化通常把网络监控和场地监控集中在一起,以利实时有效监视控制和管理。有的出于商业形象的需要还设监视大屏幕(正投或背投)。网管设备也配置标准机架。(二)全系统多重冗余“24*7”全天候连续不间断服务(有的提法是365*24*6
8、0*60,强调分秒不断的连续服务)是由IDC高品质商业化服务的定位所决定的。要求IDC机房设计采取全系统多重冗余(N+n)原则。国外以(N+1)来表示,但从其实际内涵来看,我们提出(N+n)更为确切,N为系统内单机总数,n为系统中允许出现故障进行在线脱机检修而不影响系统正常运行的单机台数。关键是允许中断的持续时间=0。这对场地关键设备的选型及其配置方式都发生重大影响。发展出一系列的新技术和新产品。(三)设计参数指标的非线性增长1.空间利用密度高。采用密排并行叠放机架,大大提高了机房的空间利用率。通常采用19标准机架,高为42u(u=1.734.4cm),宽和深有多种尺寸,以适应不同服务器和相应
9、配线空间的需要。以宽600mm和深800mm为例,机架占地面积约半平方米。目前已能生产1u服务器,每个标准机架最多可放42个服务器。机架再进行密集排列,其空间密度之高可以想见,成为IDC机房的典型外观特征。2用电指标。密排并行叠放式机架,使场地用电量剧增,带动空调负载的猛增,从而形成总用电量的指数增长效应。放置100个机架的IDC机房算是小规模的,用电量已比自用型中小机房有数量级的增加。难怪,一些机房专业设计单位和工程技术人员在刚接触IDC机房设计时,直觉的反应是怀疑业主所提的用电量是否点错了一位小数点。实际上,由于受供电现状的限制,用户所提的用电量与要求存放的服务器数量不一致,且常常偏小。3
10、.空调指标。服务器用电量增长,又使专用空调热负荷剧增。与自用型机房相比,在机房空调总热负荷中,机架区负荷占绝对多数,以至照明热负荷和维护结构热耗所占比例显著下降。4.综合布线的信息点指标。高密度存放的服务器,信息点指标为每个机架布多少个点。小型IDC机房单位面积的信息点数已比自用型机房信息点指标有两个数量级的增加。相应地,布线数量剧增对综合布线方式也发生不小变化,如引起机房剖面变化,也使管线交*更为复杂。为实现对每排机架的监视,监视点也有较大增加。5.结构承载能力。在改建自用型机房时,由于UPS电源及蓄电池组、专用空调机组、气体灭火钢瓶组等较重的设施,要对房屋主体结构承载能力作复核加固。IDC
11、机房的密排机架及关键设备量增加,需要复核加固的范围及数量更大,问题也更突出。这一点,对于购置房屋(包括刚建成的大厦)用作机房的业主,在选择房屋时务必加以重视,以收节约投资和加快建设进度之效。(四)分布式配置主要是为满足IDC机房配置的服务器规模要与客户托租规模相适应的需要。分期主要是指扩展,这是比较通行的办法。在IDC机房建设中,尤其是中小专业数据中心服务商,还突出地提出逐步达到设计规模的要求,我们称为分批。它带来了一些特殊的技术要求,核心是场地关键设备(如电气、空调等)选型及布置要与机架(或确切地讲为服务器)逐步发展的动态匹配。(五)经济合理经济合理是工程的通行原则。对IDC机房要特别强调的
12、是:1.准确市场定位、选好目标客户,形成鲜明特色是保证经济合理性的前提。2.结合国情据介绍,美国IDC的造价约200-300美圆/平方英尺。设计标准较高。由于经济环境、基础设施条件、客户群体等方面的差异,必须强调结合国情进行设计,既满足IDC的基本要求,又不盲目追求先进,该精则精,能简则简,讲求实效,着眼于提高核心竞争力。3.平滑升级,保护先期投资,处理好保持技术先进性与节省全寿命总投资的关系。4.SLA(ServiceLevelAgreement,服务品质协议)SLA是国际通行的服务商向客户提供服务品质的法律文件,其中明确规定达不到服务品质所承诺的经济惩罚条款。因此,必须在确保服务品质的基础
13、上讲求经济合理性。要在确定设计参数指标、多重冗余和分批实施方案时做好技术经济多方案比较。四、加强实测、总结IDC机房是新一代机房,还缺乏成熟的经验,更需要在实践过程中加强实测,及时总结,积累经验,以期建立相关的设计规范和标准。例如:通过实测和统计分析,以确定IDC机房设计参数指标。另一方面,对IDC机房的典型问题要作探讨研究,加以改进和完善。例如,由于密集机架引起的服务器散热问题、更有效的气流组织方式及相关问题;极早期消防自动报警系统效能评价及改进;监控(包括监测、监控、监管等)系统的优化等等。鉴于IDC机房设计涉及网络、环境、管理,场地环境又有许多分系统,需要多专业技术的综合,又处于发展初期
14、,因此,本文只是为了应急,必定存在许多缺陷和错误,充其量只能起到抛砖引玉作用,若能引起同行关注、讨论和批评指正,也算是为IDC机房事业发展尽了绵薄之力扩展阅读:IDC机房设计建设方案1概述随着在数据业务的不断发展,某公司拟设数据中心,对中小企业提供电信级数据服务。目前,该公司计划建立一个1000平米的数据中心,初始阶段,数据中心提供的服务对象主要为中,小企业,服务内容以专线租用和主机托管为主。随着业务的发展及收藏的增加,会逐步发展成应用服务供应中心。用户也会扩展到城镇居民,即同时作为智能小区的服务中心。1.1IDC机房基础建设1.1.1机房选址选择合适的地点进行机房建设是IDC机房基础建设的基
15、本条件。这里我们提出选址中必须注意的10个方面供用户参考。使用面积达到规划的要求建筑物内部由扩展空间避免附近存在较强的电磁干扰源所在建筑物本身及周围无安全隐患便于光纤的接入足够的电力容量及用电安全性楼板承重满足功能需要楼层净高符合使用要求专业空调系统室外机能有合理的摆放位置能提供满足技术要求的发电机房及油库1.1.2工程项目设计作为IDC机房建设的首要任务,工程项目的设计规划是十分重要的起步。优秀的设计,合理的性价比及切实可行的项目规划是建设一个成功的IDC机房的重要保证。通过我们对IDC系统的认识和了解,下面规划出一个IDC工程应该具备的若干子系统。(1)装修子系统(2)电力及地线子系统(3
16、)空调冷却及新风子系统(4)烟雾检测及灭火子系统(5)漏水检测子系统(6)门禁保安及监控子系统(7)结构化布线子系统(8)事故广播子系统(9)设备总控子系统(10)监控中心控制子系统当然,在具体项目的规划中不必要对每一个子系统都进行逐一描述,但是应该在设计中考虑到每一个子系统的功用和针对项目本身的实现方式。1.1.3项目施工与管理项目的施工与管理是IDC机房基础建设的重头戏,也是一切设计规划得以正确实现的重要保证。我们作为一个成熟的IDC机房建设商对每一个项目的施工和管理都倾注了极大的力量。组织专业水平高的工程队伍,我们强调项目中的每一个细节和每一个角落,对项目的施工和管理有着自己的规范。制定
17、先进,严格,规范的施工组织计划严格执行质量管理体系,确保工程按质按时完成强化流程管理,优化工序,使各专业紧密配合,达成高效优质协调处理总包机各分包之间的施工关系所有设备材料的采购尽量采取集中采购的方式,从而确保质量所有分步工程完成后组织分步验收隐蔽工程封闭前组织对隐蔽工程的验收(如调顶,防静电地板等)建立监理管理制度严格进行竣工验收1.1.4机房建设系统服务对于任何一个工程而言,项目现场的结束并不意味着工程的圆满完成。机房建设工程还包含着对客户的支持,对工程的各种形式的维护。对IDC机房建设提供全程跟踪咨询服务对IDC机房建设各子系统进行规划设计对承建的IDC机房进行全面保修期维护对各类IDC
18、机房提供保险合同终身维护2总体规划该数据中心机房可用总面积约为1000平米。2.1功能区划分根据数据中心功能划分以及消防安全考虑,数据中心机房将分成如下部分,中间采用防火玻璃隔墙。数据中心机房各功能分布如下:各功能房间功用系统控制室计算机及服务器控制终端等光缆室光纤接入,主配线架钢瓶室消防钢瓶存放,支架管路大户室终端,办公桌椅,提供大用户使用配电室配电柜,变压器等UPS室UPS电源以及备用电池空调机房精密空调新风机房机防新风设备值班室保安以及机房监控设备,消防控制器等更衣室人员更衣以及换鞋区,进入主机房2.2工程范围2.2.1建筑部分抗静电活动地板(APC公司监制)敷设及铝塑板饰面大下班隔墙安
19、装;格满林板墙安装浦飞尔吊顶安装各类门安装机房动力配电系统机房UPS电源配电系统机房照明及应急照明系统机房直流地机直流地网及静电泄漏地网;UPS不间断电源安装;各类用电设备安装;配电系统消防联动部分。空调机安装新风系统制作安装,新风机安装;排风系统制作安装,排风机安装;对空调机及其上下水管设置定位漏水检测系统。2.2.2电气部分2.2.3空调新风及漏水监测系统2.2.4门禁监控系统数据中心机房,控制室,电源室及大户室,客户操作室的入口处设置不同的进入等级;保安监控系统,设置摄像头接头,监控设备。监控设备设在值班室。2.2.5消防报警及自动灭火系统采用消防及自动灭火系统,设置烟感,温感探测器;采
20、用FM200气体灭火系统,使用自动,手动及机械操作。2.2.6中心设备监控系统对下述系统及设备提供24小时全天侯监控。UPS不间断电源配电柜紧急发电设备FM200气体灭火系统门禁系统其他2.2.7结构化布线系统机架设备网络设备布线服务器监控设备布线电话设备布线2.3设计依据本工程设计施工依据的国家有关标准和规范主要是:国家标准电子计算机机房设计规范国家标准计算机机房场地技术要求国家标准计算机机房活动地板的技术要求国家标准计算机站地安全技术国家标准电子计算机机房施工及验收规范客户公司关于数据中心机房的有关技术要求其他重要标准电力保障部分参照标准低压配电设计规范电子计算机机房设计规范计算站场地技术
21、要求供配电系统设计规范高层民用建筑设计防火规范综合布线部分参照标准中国工程建设标准化协会标准建筑与建筑综合布线系统工程设计规范CECS72:952.4工程设计概要这里我们将对IDC机房中的部分设计情况进行简单的介绍,从而体现我们的设计思想。具体内容可以在建议书的其他相关章节找到。2.4.1建筑部分数据中心机房是高技术的信息产业用机房。为了保证数据中心机房的安全可靠,正常运行,对该机房的设计必须符合国家标准,行业标准及规范;在防火安全方面,要按照一级防火要求设计。从消防和成本的角度考虑,按照消防部门的相关规定每个防火区面积不能大于500平方米,我们把机房分成四个防火区,即吊顶上部防火去,防静电地
22、板下部放火区以及主机房的两个防火区数据中心内地板建议采用全钢抗静电地板,我们推荐的是世界品牌德国美露全钢抗静电活动地板。2.4.2电源及空调部分机房的电源室应设计位于方便强电引入的地方,同时建议UPS电源室楼地面做加固处理。对于后备发电机组,建议放置在地下。机房采用恒温湿专用空调,送风方式为下送风上回风的循环送风方向,这样可保证网络通讯设备在恒温恒湿的环境下工作。为了防止精密空调机的加湿器漏水,在每台空调机周围安装了漏水检测波报警系统。为了保证机房内工作人员有一个舒适的工作环境,和保证机房内的空气洁净程度,我们设计了净化新风系统,这样既可保持机房内的空气新鲜,同时也维护机房内的正压需要。2.4
23、.3门禁及安全监控部分在用户机房内进入数据中心机房,控制室和UPS电源室的地方给工作人员分别设置了进入权限和历史记录的门禁区系统。对于控制室,客户操作室以及大户操作室同样采用权限和历史纪录门禁管理。采用可调摄像头对重要部位进行实时录像监控,采用16个摄像头进行不同方位的图像采集。录像采用硬盘存储,从而提供回放画面质量。2.4.4服务器监控部分由于数据中心存在大量的服务器设备,同时必须考虑客户租用中各种不同的形式,我们采用了远程监视管理的方式,对服务器进行管理。3.装饰子系统3.1装修设计方案说明本机房为高科技信息产业用机房,为确保机房安全可靠,运行正常,安全依据国家标准,行业标准及规范进行设计
24、,尤其在防火安全方面,按照一级防火要求进行设计。因本工程楼层高为4米,机房设计地板安装高度0.35米;机房净高为2.7米,吊顶以上空间高度约为0.95米,为节省能源,故采用双层调顶。机房建筑面积950平方米,大开间大跨度框架结构,为确保各机组规范安全布线和机房设备合理化分布,将机房分为两大功能区:3.1.1主机房区:为一634平方米的主机室,考虑到消防安全,用防火卷帘门将其均分成两部分。1.地面采用全钢活动抗静电地板,执行计算机机房用活动地板技术条件标准,敷设高度350mm,以利于强弱电的布线,同时也为符合主机设备要求的送风静压室内提供空间;2.墙面进行高级抹灰,达到墙面平整,减少积灰面。面刷
25、高级亚光浅色乳胶漆,色调淡雅柔和,避免产生眩光,同时易于清洁,不起尘;3.主机房,辅助工作区的大部分隔墙采用轻钢龙骨防火石膏板隔墙,内填岩棉,具有很好的灵活性,为日后机房设备发展变化提供了可能性,同时具有很好的隔音,隔尘功能。大户室,控制室与主机室之间隔断为不锈钢落地玻璃隔断,以利于工作人员监控主机运行状况,玻璃间缝隙及玻璃与框之间间隙进行打胶封处理。4.吊顶采用双层吊顶,上一层为防火石膏板吊顶,即可降低空调能源,又可减少消防气体的用量。下层采用条形微孔铝扣板吊顶,不易必变形,且具有限好的吸音效果,同时作为回风静压室,以利于形成吊顶上空间均匀回风。5.根据消防要求,用防火卷帘门将主机房分成小于
26、500平方米的两个区域,每个区域各有二个消防出口,便于人员疏散,出口处安装钢质防火门。6.总之,所有装饰材料的选用,必须确保主机房气密性好,不起尘,易清洁,并在温,湿度变化作用下变形小。3.1.2辅助工作区间:包括光缆室,钢瓶室,空调机房,新风室,值班室,大户室,控制室,更衣室,UPS室,配电室,为主机房提供各种服务。1.值班室,大户室,控制室,更衣室,UPS室采用全钢活动抗静电地板,执行计算机机房用活动地板技术条件标准,敷设高度350mm。其它辅助室在保证其使用功能的情况下,尽量降低工程造价,故采用瓷砖地面。2.室内隔墙主体为轻钢龙骨防火板隔墙,内填岩棉,符合消防防火规范。钢瓶室为轻钢龙骨双
27、面双层防火石膏板隔墙,内填岩棉板,达到防火等级要求。空调机房,新风机房室内墙面进行消音,隔音,防火处理。3.空调机房,新风机房室内顶面进行消音,隔音处理。配电室考虑到线管,线槽敷设复杂,故不予调顶。其它房间仍采用条形微孔铝扣板吊顶。装修材料的选定完全执行国标,必须具有消防,净音,防静电,保温等条件的标准,同时确保主机房气密性好,不起尘,易清洁,并在温,湿度变化作用下变性小。此外装修后的机房整体环境不仅要规范,安全,优雅,同是又能为工作人员提供良好工作条件,也为机房设备提供维护保障功能。3.2设计依据根据机房平面图国标GB2887即“计算机场地技术条件”。国标GB50174“电子计算机机房设计规
28、范”。3.3主机房环境设计指标温度:24+1度。相对湿度:50%+10%。尘埃:静态条件下粒子径0.5um,个数(25000个/dm3)。工作1欧姆,零地电位差1V。照度:主机房400Lx,辅助300Lx,应急照明5Lx。静电电位1KV.3.4设计概况装饰装修部分(1)走廊,钢瓶室,空调机房,配电室,新风机房为地砖地面。其它区域为抗静电活动地板(600600)。钢瓶室,主机房为砖混墙,控制室,大户室局部墙体为不锈钢玻璃隔断,其它为轻钢龙骨防火石膏板隔墙,内填岩棉板。除钢瓶室,空调机房,新风机房外均为微孔条形铝扣板吊顶。(2)所有房间静电活动地板标高0.35米,室内吊顶标高为3.05米,房内净高
29、为2.7米。(3)为降低空调能源及消防气体用量,专用空调区域内增设一层防火石膏板房顶,标高为3.6米,与梁平。(4)钢瓶室隔墙为达到防火等级要求,采用砖混墙。(5)各功能间装饰内容见机房装饰施工做法清单。3.5其他1.本设计图纸原建筑地面标高为0.00M.其它未尽事宜在施工图中给予详解。机房装饰施工做法清单序号123456施工项目施工位置接待厅走廊配电室UPS室更衣室控制室地面施工通体瓷砖通体砖APC公司监制贴面钢底板APC公司监制贴面钢底板APC公司监制贴面钢底板APC公司监制贴面钢底板踢脚施工大理石大理石铝塑复合板饰面铝塑复合板饰面铝塑复合板饰面铝塑复合板饰面隔墙制做轻钢龙骨石膏板轻钢龙骨
30、石膏板轻钢龙骨石膏板轻钢龙骨石膏板不锈钢包框玻璃隔断轻钢龙骨石膏板不锈钢包框玻璃隔断轻钢龙骨石膏板轻钢龙骨石膏板轻钢龙骨石膏板轻钢龙骨石膏板砖混墙砖混墙Z在砖混墙墙面,柱面施工铝塑复合板饰面铝塑复合板饰面乳胶漆饰面铝塑复合板饰面铝塑复合板饰面铝塑复合板饰面门施工不锈钢玻璃自动门防火门防火门防火门,铝塑复合板饰面铝塑复合板饰面顶棚施工浦飞尔微孔条形铝扣板浦飞尔微孔条形铝扣板浦飞尔微孔条形铝扣板浦飞尔微孔条形铝扣板浦飞尔微孔条形铝扣板浦飞尔微孔条形铝扣板浦飞尔微孔条形铝扣板浦飞尔微孔条形铝扣板吸音材料处理吸音材料处理浦飞尔微孔条形铝扣板原顶棚浦飞尔微孔条形铝扣板浦飞尔微孔条形铝扣板78910111
31、21314大户室值班室新风机室空调机房光缆室钢瓶室主机室(1)主机室(2)APC公司监制贴面钢底板APC公司监制贴面钢底板瓷砖瓷砖北京万达PVC贴面钢地板瓷砖APC公司监制贴面钢底板APC公司监制贴面钢底板铝塑复合板饰面铝塑复合板饰面大理石大理石铝塑复合板饰面大理石铝塑复合板饰面铝塑复合板饰面铝塑复合板饰面铝塑复合板饰面铝塑复合板饰面防火门,铝塑复合板饰面吸音材料处理防火门吸音材料处理防火门铝塑复合板饰面防火门乳胶漆饰面防火门铝塑复合板饰面防火门铝塑复合板饰面防火门4电力及地线子系统4.1系统说明该工程是计算机网络机房工程,供配电是整个工程的重要之重。因此一定要保证万无一失,供电可靠,质量稳定
32、。4.2供电由于本系统用电负荷较大,供电质量要求高,因此设计两路10KV进线经变压器变压到低压柜供电,变压器选用两台800KVA同时工作,实现负载平衡,高压用10KV/0.23/0.4KV,Dyn11。为保证供电的可靠性,设置4台180KVAUPS作为备用,另设置1250KW发电机组一套作为紧急电源。4.3电气设计依据(1)民用建筑电气设计规范(2)电子计算机房设计规范(3)公共配电设计规范(4)计算机场地技术条件(5)计算机场地安全要求4.4设计范围(1)高低压配电(2)空调动力(3)UPS不间断电源(4)底线(5)弱线4.5配电系统4.5.1变配电系统苯工程负荷等级按一级负荷考虑4.5.1
33、.1供电电源由于本系统用电负荷较大,总用电荷约为970KW,供电可靠性要求较高,因此由地区供电部门提供两路10KV高压电缆进线,引入本工程高压配电室。4.5.1.2高压配电考虑到本工程使用面积的限制以及整体规划要求,高低压配电室和二为一,但高低压之间必须有严格区分,高低压柜操作方便,互不影响。高压柜选用ABB的环网柜,柜前操作,柜前维护,上进上出线,具有五防装置。高压主结线采用双回路单母线分段运行,相互备用,当其中一路电源发生故障时,高压母联开关闭合,由另一回路电源供给全部负荷。同时根据国家计委和电力部批准的规定,本工程实行峰谷分时电价,高压计量方式,在高压进线处设置专用计量柜。因此高压柜共7
34、台,其中2台进线柜,2台计量柜,2台出线柜,1台母联柜。4.5.1.3变配电高压电源经变压器变压后至低压柜,考虑到目前用电负荷的需求,以及今后发展增容,采用两台800KVA干式变压器同时工作,SC8,10KV/0.23/0.4KV,Dyn11型。同时为保证安全,变压器带防护外罩。低压柜配电采用TN-C-S系统供电。低压配电屏采用M35系列,此配电屏系列为模块化组合型,柜前操作,柜前维护。便于开关更换以及增容。为了保证供电的可靠性,低压主结线采用双回路单母线分段运行,相互备用,当其中一路电源发生故障时,由另一回路电源供给全部负荷,互投开关具有手动及自动功能,配电屏内开关选用施耐德电气元件。为了保
35、证供电的可靠性,高质量,同时考虑节省投资,节省电力,本工程采用低压集中补偿,在低压侧设2台自动调节式静电电容补偿柜,内装干式并联电容器,补偿后功率因数不小于0.9。因此根据用电负荷及设置需要,共设置9台低压配电屏,其中2台进线柜,4台柜,1台互投柜,2台电容补偿柜。4.5.1.4备用电源为了保证供电可靠性,给计算机提供全面保护,因此设置4台180KVAUPS作为计算机为计算机中心不同间断电源,由于负荷较大,UPS采用分散供电,供电时间不小于30分钟。另外为了保证后备时间较长,选用一套800KW发电机组与UPS构成紧急电源系统,当时电故障时,UPS先转入电池运行,同时发电机启动并转入稳定工作状态
36、。一旦发电机转入稳定工作状态,UPS将返回正常运行状态。4.5.2动力配电系统配电系统分为机房计算机设备动力配电,与机房辅助设备动力配电系统。辅助配电包括空调系统,计算机房照明,新风系统,及市电辅助插座等;计算机动力设备系统包括主机服务器,网络设备,通讯齐备等。4.5.2.1配电方式整个配电采用放射式与树干式相结合,集中配电与分散配电相结合的方式。机房辅助设备动力配电系统电源直接取用低压配电系统及发电机系统;由于机房计算机设备动力配电部分对电源的质量与可靠性要求较高,因此采用市电加备用发电机这种运行方式,同时采用UPS不间断电源,最大限度地满足计算机设备对供电电源质量的要求。4.5.2.2设备
37、选择为保证供配电的可靠性,配电元件选择如下:1)高压柜内元件及变压器选用ABB电气设备。2)低压柜,箱内装置使用法国梅兰日兰/施耐德的电气设备。3)在插座配电回路中选用漏电保护型开关。4.5.2.3导线选择和线路敷设本工程电力电缆采用VV-1000铜芯电缆,高压系统采用YJU-10KV高压电缆,控制电缆用KVV-500型,计算机插座线路采用BVP-500防静电型,照明线路及一般插座回路采用BV-500阻燃型塑铜线,干线或支线较集中的区段经电缆桥架敷设,其余穿镀锌钢管,埋墙,地板下,吊顶内敷设。4.6照明照明系统包括工作照明和事故照明两部分。工作照明的首要任务就是在缺乏自然光的工作区域内,创造一
38、个适宜于进行视觉的环境。电气照明设计和要求,除了满足照度等诸多因素外,还必须满足功能要求。事故照明电源由UPS电源供给,当市电中断时,事故照明继续工作,以疏散人员。4.6.1.1照度要求:主机房照度不小于400Lx,辅助区照度不小于300Lx。事故照明不小规定照度的10%。4.6.1.2灯具选择机房选用亚光不锈钢双管格栅荧光灯,并带电容补偿。4.7接地在电子计算机系统中,为了确保电子计算机稳定可靠的工作,防止寄行电容耦合的干扰,保护设备及人身的安全,要求有一个良好的接地系统,因此本设计专门在室外设计一套接地系统,为保证安全可靠,防雷接地与各种工作接地在机房内分开布线,相互屏蔽,最后均接入同一接
39、地系统。1)根据安全要求,按一级防雷接地进行设计。2)为了防止雷电流侵入,进入建筑物的各种线路,管线均埋地引入,电缆金属外皮及钢管与接地装置连接,在高压线处设置避雷装置。3)安全保护接地本工程为三相五线制低压配电系统,设专用接地保护线,PE线与N线严禁混用,所有插座回路均采用漏电开关保护。4)接地系统指标交流工作接地:阻值小于等于4欧。安全工作接地:阻值小于等于4欧。直流工作接地:阻值小于等于4欧。防雷接地:阻值小于等于1欧。5)为防止静电,在机房地板内均设置防静电泄漏装置。6)接地装置要求应在室外选用一块自然地,地下无高压管线,煤气管道,通讯管道等地下设施,并距其它接地装置不小10米。4.8
40、防雷4.8.1防雷分析目前各种建筑大楼大多数仍采用避雷针保护建筑物的安全,多年的使用证明避雷针用来防止直击雷害,不但是行之有效的方法,而且是非常经济的措施。但是,随着现代电子技术的不断发展,精密电子的设备被广泛应用在各行业的计算机,通信网络的运行系统中。这些高精度的微电子计算机设备内置大量的CMOS半导体集成模块,导致过压,过流保护能力极其脆弱。无法保证在特定的空间遭受雷击时仍能安全运行。本方案制定的目的是考虑大楼实际环境因素和用户实际需要而作出一套比较完整而易于操作的防雷设计及安装技术的防雷方案,从而达到整个IDC机房设备系统安全地运行。其中包含:建筑物和计算机房的安全要求避雷装置的技术要求
41、防雷措施的重要性等电位连接的必要性4.8.2设计总则依据国际电工委员会IEC标准,法国NFC标准,德国VDE标准和中国GB标准与部委颁布的设计规范的要求,该建筑物和大楼内之计算机房等设备都必须有完整完善之防护措施,保证该系统能正常运作。这包括电源供电系统,不间断供电系统,空调设备,电脑网络,微波通信设备等装置应有防护装置保护。(1)GB50057-97(建筑物防雷设计规范)为使建筑物防雷设计因地制宜的采用防雷措施,防止或减少雷击建筑物所发生的人身伤亡和文物,财产损失,做到安全可靠,技术先进,经济合理。本规范不适用于天线塔,共用天线电视接收系统,化工厂户外装置的防雷设计。(2)GB50174-9
42、3(计算机房防雷设计规范)本规范适用于陆地上新建,该建和扩建的主机房建筑面积大于或等于140MM的电子计算机机房的设计。而本规范不适用于工业控制用计算机房和微型计算机机房。为了使电子计算机机房确保电脑网络系统稳定可靠运行和保障机房安全使用,应符合现行有关标准规范的规定。(3)GB2887-89(计算站场地技术文件)本标准规定了计算场地技术要求与测试方法,并适用于各类地面计算站依据计算站的性质,任务,工作量的大小,计算机类型的不同,计算机对供电,空调等的要求。至于测试方式从环境因素的不同采用合适测试仪表,这包括磁场干扰环境场强的测试和接地电阻测试。(4)GB9361-88(计算站场地安全要求)本
43、标准规定了计算站场地的安全要求,并适用于各类地面计算站,不建站的地面计算机机房,按本标准对计算机机房的有关要求执行;改建的或非地面计算机机房可参照本标准执行。至于计算机机房的安全分类A,B,C三个基本类别,因应实际设备和环境需求选择在安全机房下操作。(5)JGJ/T16-92(民用建筑电气执行规范)为在民用建筑电气设计中更好地贯彻执行国家的技术政策,作到安全可靠,技术先进,经济合理,维护方便。本规范使用城镇新建,改建和扩建的单体及群体民用建筑的电气设计,并应选用合适的定型产品及经过检测的优良产品。(6)GA173-1998(计算机信息系统防雷保安器)计算机信息系统加装有效可靠的防雷保安器,是国
44、际上通用的最有效的防护措施。防雷保安器是保证计算机信息系统安全的专用产品,因此它应符合本标准的技术要求,实验方法,检测规则,标志,包装,运输及储存,并能有效防止感应雷电破坏该系统受保护设备。(7)IEC1312(l雷电电磁脉冲的防护)本标准为建筑物内或建筑物顶部信息系统有效的雷电防护系统的设计,安装,检查,维护;并对装有这系统的建筑物评估LEMP屏蔽措施的效率的方法。针对现有的防雷器应用在防雷区概念安装上提出相关的要求。(8)IEC61643(SPD电源防雷器)本标准对电源防雷器用于交直流电源电路和设备上,额定电压在1000a.c.或1500d.c.。电源防雷器分级分类测试和应用。(9)IEC
45、61644(SPD通讯网络防雷器)本标准对通讯网络防雷器用于通信信号网络系统,这类防雷器内置过压过流元器件,额定电压在1000a.c.或1500d.c.。电源防雷器分级分类测试和应用。(10)VDE0675(过电压保户器)过电压放电保护器(电源防雷器)适用于额定交直流电压在100V至1000V范围内之供电配电系统,对应于防雷器作出分级分类要求。4.8.3设计方案雷电过电压对大楼内部电子设备的损害主要有以下三个途径进入而损害:一,直击雷经过接闪器而直放入地,导致地网地电位上升,高电压由设备接地线引入电子设备造成地电位反击。二,雷电流沿引下线入地时,在引下线周围产生磁场,引入线周围产生磁场,引下线
46、周围的各种金属上经感应而产生过电压。三,进出大楼或机房的电源线和通信线等在大楼外受直击雷或感应雷而加载的雷电压及过电流沿线窜入,入侵电子设备。因此,我们对以上三种途径对整个入侵的雷电压及过电流进行防护。A,大楼通过建筑物主钢筋,上端与接闪器,下端与地网连接,中间与各层均压网或环形均压带连接,对进入建筑物的各种金属管线实施均压等电位连接,具有特殊要求的各种不同地线进行等电位处理。这样就形成一个法拉第笼式接地系统。它是消除地电位反击有效的措施。应符合下列要求:1,安装的避雷针或架空避雷线应使被保护的建筑物及风帽,放散管等突出屋面的物体均处于接闪器保护范围内。架空避雷网的网格尺寸不应大于5m5m或6
47、m4m。2,所有避雷针应采用避雷带互相连接。3,建筑物应装设均压环。4,防直击雷的接地装置应围绕建筑物敷设成环型接地体,每根引下线的冲击接地电阻阿不应大于10欧。B,j机房内通信电缆以及地线的布放和连接,通过模拟不同的布线,屏蔽和接地方式时,空间电磁场对通信线路的电磁感应影响情况试验,对计算机通信网络系统在建筑物楼内的布线和接地方式有如下结论:通信电缆以及地线的布放应尽量集中在建筑物的中部。通信电缆线槽以及地线线槽的布放应尽量避免紧靠建筑物立柱或横梁并沿建筑物立柱或横梁布线较长的距离,通信电缆线槽以及地线线槽的设计应尽可能位于距离建筑物立柱或横梁较远的位置。C,根据雷电保护区的划分要求,建筑物
48、大楼外部是直接雷的区域,在这个区域内的设备最容易遭受损害,危险性最高,是暴露区,为0区;建筑物内部及计算机房所处的位置为非暴露区,可将其分为1区,2区,越往内部,危险程度越低,雷电过电压对内部电子设备的损害主要是沿线路引入(如图1)。保护区的界面通过外部的防雷系统,建筑物的钢筋混凝土及金属外壳等构成的屏蔽层而形成。电气通道以及金属管则通过这些界面,穿过各级雷电保护区的金属构件必须在每一穿过点做等电位连接。进入建筑物大楼的电源线和通讯线应再LPZ0与LPZ1,LPZ1与LPZ2区交界处,以及终端设备的前端根据IEC1312雷电电磁脉冲防护标准,安装上OBO之不同类别的电源类SPD,以及通讯网络类
49、SPD,SPD是用以防护电子设备遭受雷电选用和使用SPD注意事项:应在不同适用范围内选用不同性能的SPD.在选用电源SPD时要考虑供电系统的形式,额电电压等因素。LPZ0与LPZ1区交界处的SPD必须是经过10/350us波形冲击试验达标的产品。对于信号SPD在选型时应考虑SPD与电子设备的相容性。SPD保护必须是多级的,例如对大楼电子设备电源部分雷电保护而言,至少应采取泄流型SPD与限压型SPD前后两级进行保护。为各级SPD之间做到有效配合,当两级SPD之间电源线或通讯线距离未达规定要求时,应在两级SPD之间采用适当退耦措施。对于无人值守场合,可选用OBO之间带有遥信触点的电源SPD;对于有人值守场合,可选用OBO之带有声光报警之电源SPD,所有OBO电源防雷器都具有老化显示。信号SPD应满足信号传输带率,工作电平,网络类型的需要,同时接口应与被保护设备兼容。信号SPD由于串接在线路中,在选用时应选用插入损耗较小的SPD。在选用SPD时,应让OBO指定供应商提供相关SPD技术参数资料。正确的安装才能达到预期的效果。SPD的安装应严格依据厂方提供的安装要求进行安装。根据GB50174-93标准要求,电子计算机机房接地装置应满足下列接地要
限制150内