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故照明,照明电器的电磁波控制;
6.消防系统:
预警与灭火、气体灭火实施的时差与装饰材料防火级的配合;
7.防静电系统:
静电的防治与控制、静电的泄漏;
8.防雷系统:
电源防雷、计算机设备防雷、建筑防雷;
9.室内装璜系统:
合理分配机房现有空间;
材料的选择和工艺设计要满足计
算机、网络设备各系统技术要求,保证机房既美观舒适又经济合理,既安
全、可靠又具有灵活性、扩展性。
我公司在吸取了国内外数十多年来计算机机房的设计、施工方面的经验教训的基础上,根据机房现场运行的实际情况,对影响计算机设备稳定、可靠运行的各种因素作了较全面的分析,采用了一些较为先进的工艺技术及设备材料,旨在将本工程建设成为一个先进的智能化信息数据处理中心。
方案中选用的工艺、技术及设备材料均在以往的工程实践中得到了检验,都能最大限度的满足机房现有业务及未来发展的需要;
使本机房在整体上具有高度的安全性、可靠性,灵活性、扩展性,同时又简洁大方、格调淡雅。
本机房工程目前具备的现场条件
济南市地处我国东部,属暖温气候,冬季最低温度-19.7℃,夏季最高温度42.5℃,最大绝对湿度28g/m3,相对湿度:
0~60%,无明显尘埃、烟、腐蚀性或可燃性气体、水蒸气和盐雾,空气质量良好。
工程地点位于办公楼二层,楼层高度为3170mm,至横梁高度为2600mm。
近几年来随着系统信息化建设的不断发展,各种网络通信设备逐年增加,中心机房担负着全区系统计算机联网、网络交换、数据传输、图像话音任务,对中心机房建设的要求也在逐年提高;
因此高质量、低成本的建设好本机房,保证计算机网络“纽带”畅通、便捷、高速运行,为提供现代化办公平台、经济繁荣和高速发展发挥着重要的作用。
本工程设计施工范围
主要工作区:
包括涉密机房、普通机房和办公区
主要包括以下六个部分:
1、涉密机房、普通机房和办公区装饰装修;
2、涉密机房、普通机房和办公区供配电系统;
3、涉密机房、普通机房专用空调及新风系统;
4、涉密机房、普通机房消防系统;
5、涉密机房、普通机房防雷接地系统等。
6、涉密机房、普通机房、办公区、配电室门禁系统;
三、机房设计依据、原则及技术参数
1、设计依据
本项目建设需求及工程图纸、效果图等。
本机房按国家A类机房标准设计,遵循以下国家相关的标准、规范、要求:
《计算站场地技术要求》〖GB2887-89〗
《计算站场地安全要求》〖GB9361-88〗
《电子计算机机房设计规范》〖GB50174-93〗
《电子计算机机房工程施工及验收规范》〖ST/T30003-93〗
《建筑设计防火规范》〖GB5004-95〗
《建筑内部装修设计防火规范》〖GB50222-95〗
《通风与空调工程施工及验收规范》〖GB50243-97〗
《供配电系统设计规范》〖GB50052-92〗
《建设物防雷设计规范》〖GB50057-94〗
《气体灭火系统系统施工及验收规范》〖GB50265-97〗
《火灾自动报警系统设计规范》〖GB50116-98〗
《电子计算机场地通用规范》〖GB/T2887——201X〗
《防静电活动地板通用规范》〖SJ/T10796-201X〗
《电磁辐射防护规定》〖GB8702-88〗
《计算机房施工和验收规范》〖SJ/T3003——93〗
《民用建筑工程室内环境污染控制规范》〖GB50325-201X〗
《低压配电设计规范》〖GB5054-95〗
《采暖通风与空气调节设计规范》〖GBJ19-87〗
《环境电磁卫生标准》〖GB9175-88〗
《高层民用建筑设计防火规范》〖GB50045-95〗
《安全防范工程程序与要求》〖GA/T75-94〗
《安全防范系统统用图形符号》〖GA/T74-94〗
《智能建筑设计标准》〖DBJ08-47-95〗
《民用建筑电气设计规范》〖JGJ/T16-92〗
《建筑及建筑群综合布线系统工程设计规范》〖CECS72:
97〗
《建筑与建筑群综合布线系统工程施工及验收规范》〖CECS89:
ISO/IECIS11801〖国际布线标准,1995年7月〗
EN50173〖欧洲布线标准,1995年8月〗
EIA/TIA568B〖美国布线标准,1995年〗
2、设计原则
为了将主机房建设成为一个具有国内领先水平的智能化信息管理、数据处理中心,设计过程中遵循以下原则:
?
安全性
可靠性
灵活性
扩展性
国际标准性及开放性
通讯容量需求控制
美观舒适、经济合理
本工程采用了一些较为先进的技术及材料,旨在将本工程建设成为一个先进的智能化信息管理、数据处理中心。
选用的技术及设备均以在以往的工程实践中得到了检验,都能最大限度的满足机房现有业务及未来发展的需要,在整体上具有高度的安全性、可靠性及扩展性。
3、该机房工程达到的主要技术参数:
(1)、机房面积设计:
位于办公楼二楼,包括涉密机房、普通机房、办公区、配电间四部分。
其中:
涉密机房面积约为18.9平方米,普通机房和办公区现为一个房间,面积约为80平方米。
在普通机房和办公区之间位置采用玻璃隔断分隔成普通机房和办公区。
(2)、机房净高、防静电地板高度设计:
房间概况:
房间高度约3170mm,主梁下高度约2600mm。
要求静电地板铺设的高度为300mm。
设计概况:
静电地板铺设高度为300mm;
(3)、机房照度设计
为便于控制和管理,涉密机房和普通机房设置单独的照明配电,照明系统分普通照明和应急照明两个系统。
设计:
机房照度设计为400LX;
机房事故照明照度≥15LX;
照明均匀度≥0.7;
考虑机房照度的同时,兼顾美观程度。
(4)、机房主工作区机房洁净度设计
中心机房洁净度为A级;
(即≤0.5微米尘粒数不大于10000个/dm3);
配电区设计洁净度为B级;
(即≤0.5微米尘粒数不大于18000个/dm3)。
(5)、主机房温、湿度设计
机房主要工作区
开机时:
温度冬季22℃±
2℃,夏季24℃±
2℃;
相对湿度45%~65%,其中温度变化率为<5℃/h不结露;
停机时:
温度5℃~35℃,相对湿度45%~70%,温度变化率为<5℃/h不结露;
(6)、主机房的电磁场干扰强度及噪声控制
机房主要工作区内无线电干扰场强在频率范围为0.15~100MHZ时不大于120dB,磁场干扰场强不大于800A/M(相当于100e);
主机房内噪声,在计算机系统停机条件下,在主要操作人员位置测量应不大于60dB。
(7)、防静电地板系统电阻设计
电阻值在105Ω~109Ω之间,同时机房设计了汇流铜网,使静电均压泄漏;
(8)、机房接地设计
机房直流接地电阻≤1Ω,安全保护接地、交流接地、静电接地电阻均≤4Ω,有效的防止机房高频静电干扰;
(9)、配电系统设计防雷装置
根据要求,在机房设计三级防雷。
电源避雷器并联于机房电源进线端的相线和零线,避雷器接地端接入接地体地。
在市电配电柜的总进线空开并联B级防雷器,在UPS输出(入)母线上并联C级防雷器;
在机房机柜设计防雷插座。
第二章机房装修系统工程
一、机房装饰的基本结构设计必须满足以下功能:
恒温、恒湿、洁净通风、屏蔽、防静电、防电磁波干扰、防漏水及机房环境监控、隔热保温、防火防尘、接地、照明、防雷、无污染等。
为机房设备、工作人员提供良好的人机环境。
二、机房装饰系统工程设计思想:
●现代化空间设计,人性化理念体现,IT业超
前意识;
●合理分布工作空间,缩短工艺流程,确保各
设备系统可靠运行;
●保障机房工作人员良好的工作环境;
●机房各项功能完整配套,达到专业规范、技
术先进、经济合理、安全适用、选材优良、管理方便之目的;
●通过精良、独特的设计构思,真正体现“现代、高雅、美观、适用”的整体形象。
在经济实用的前提下,选择机房专用优质装修材料,达到最佳装修效果。
三、在室内装潢部分的设计上遵循四条基本原则:
第一、体现特点---体现出中心机房高科技部门的室内装潢特点;
第二、突出重点---在充分考虑计算机、网络通信、空调、UPS等设备运行的
安全性、可靠性、先进性的前提下,达到高雅大方、简洁明快的风格;
第三、格调淡雅---机房室内装潢基本格调为淡雅型;
第四、宜于健康---设计中,在材料的选用方面,尽量以天然材质为主,充分考虑环保因素,最大限度的减少装饰材料带来的污染。
四、设计、施工、材料选用主要考虑下列几方面事项:
⑴为保证机房的洁净度,装潢应选用气密性好、不起尘、易清洁、无污染、宜于健康的材料;
⑵应排除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;
满足机房内无线电干扰场强在频率范围为0.15~100MHZ时不大于120dB,磁场干扰场强不大于800A/M(相当于100e);
⑶满足气体消防要求,装潢材料应选用不燃材料(防火等级A级)或难燃材料(防火等级B1级)。
⑷材料色彩搭配,营造出一种淡雅、明净、柔和、协调的氛围,令人赏心悦目。
⑸实现设备运行中的节能型工作环境。
⑹材料性能、技术指标符合国家标准或行业标准。
基于上述几点要求,本机房装潢选材基本采用金属、防火玻璃、水泥压力板、石膏板、铝塑板、阻燃型保温材料等建筑材料。
五、机房的结构布局设计
本机房工程的结构布局设计,依据建设方要求进行设计。
结构布局设计如下:
二、机房装饰各分项工程结构介绍:
(一)、吊顶工程
机房内的吊顶主要具有以下作用:
⑴固定照明灯具及走线;
⑵固定自动火灾探测器;
⑶防止灰尘下落;
⑷机房顶部消音。
涉密机房、普通机房及办公区设计采用铝塑板吊顶(轻钢龙骨石膏板吊顶,铝塑板饰面)。
涉密机房与普通机房吊顶安装安装20W*3格珊荧光灯;
2、吊顶材料选择
铝塑板吊顶材料选用国内知名品牌“吉祥”产品,强度高、不变形、不褪色、耐侯性强;
而市面上大部分铝塑板,使用一段时间后,出现凹陷变形、变色。
(二)、墙壁工程
1.墙壁工程
二层主机房、办公区、配电间墙壁饰面全部采用铝塑板饰面。
铝塑板墙面
墙面全部采用铝塑板饰面墙面,其制作方法为:
原墙面安装镀锌轻钢龙骨,外装12mm厚石膏板,外罩内墙乳白色铝塑板,铝塑板接缝
处刷导电胶一遍,再用1mm厚15mm*8mm法纹不锈钢槽型扣
条压接,一改传统的接缝打胶的做法,减少粘接胶中苯类等
有毒气体对环境的污染,真正营造绿色机房,结构详见《铝
塑板包墙大样图》。
铝塑板墙面与防静电活动地板结合部,安装100mm高不
锈钢踢脚板。
达到屏蔽、消音、保温、洁净之目的。
2.隔断墙工程
现场为大开间的框架结构。
办公区与普通机房间用防火玻璃作隔断。
3、机房的门窗工程
窗户:
在原窗户之内加装塑钢内窗,即在保持大楼外观统一的基础上改为双层窗户。
门:
考虑机房的安全性,将机房通往外走廊的大门安装防盗门,尺寸为900*2100mm;
涉密机房安装防盗门尺寸为900*2100mm,办公区与普通机房采用无边框单扇钢化玻璃平开门,尺寸为900*2100mm。
(三)、地面工程
一、地面做防尘处理,所有进出机房的孔洞、管道必须进行防鼠处理。
二、敷设防静电地板
主机房、办公区、配电间:
设计地板铺
设高度30cm以便于敷设线路。
地面防静电地板工程:
地面工程中防静电工作是该分项工程的
重点,因为机房电子设备的高速运行、操作者
与设备及工作台摩擦、空气流通摩擦,导致机房内产生大量的静电,而静电是电子设备的天敌,其危害有下列四种方式:
(1)、静电吸附:
(2)、静电击穿:
(3)、静电感应:
(4)、静电脉冲:
防静电地板铺设在计算机机房的地面上,防静电活动地板上安装着计算机设备及其他电子设备,而在防静电活动地板与保温地面之间的空间内可以敷设连接设备的各种管线。
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,管路的连接及检修更换都很方便,敷设路线距离最短,因而可减少信号在传输过程中的损耗。
金属基础底座:
根据机房内质量沉重的设备安装位置,设计的底座。
底座高度要与地板上面水平,下部与地面固定;
底座宽度及与设备固定孔的直径、设备机柜、待购机柜一致。
底座材料选用50*3mm镀锌角钢焊接制作,焊接处防锈、防腐处理。
第三章机房供配电系统工程
计算机机房的建设必须建立一个良好的供电系统,在这个系统中不仅要解决计算机设备(主机、网络、主控、监控、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它附属设备(计算机房空调、照明系统、安全消防系统等)的供配电问题。
一、供配电范围
二层涉密机房、普通机房、办公区。
二、负荷等级
机房服务器、网络设备等重要设备和机房专用精密空调供电负荷为一类负荷。
三、配电原则
按机房内部设备的种类和负荷等级,供电分为:
(1)、机房服务器、网络设备采用UPS供电;
应急照明灯等采用UPS供电。
(2)、机房工作照明、维修插座采用一般市电供电。
(3)、机房空调等采用一般市电供电。
四、配电
电源配电系统分为:
UPS电源配电、
动力市电电源配电。
机房总配电系统
按照总需用电量最低60KW以上设计,其中40KW为UPS预留,20KW为动力预留。
(一)、UPS电源配电系统
机房电气系统为低压配电系统,主要供应主机房内的计算机设备、机房专用空调、照明、消防报警等方面的用电。
主机房的计算机设备、监控设备、消防报警设备等采用20KVAUPS输出配电,UPS放置在配电间。
1、系统组成
根据机房对供电可靠性的要求,机房中心设备电源按一级负荷供电设计,配备UPS不间断电源。
UPS输出配电系统。
配置回路包括:
涉密机房内的2个机柜各2个回路;
普通机房8个机柜8个回路;
办公区4个回路;
应急照明1个回路;
消防报警系统等其它关键应用1个回路,并每个房间预留一个回路。
机房电源系统示意图如下:
2、系统配电原理
市电供电电源向UPS电源输入系统供电,其输出供UPS主机,UPS主机输出至UPS电源输出系统和分配电系统,输出系统输出供相应的计算机和网络设备供电。
3、UPS选型及技术参数:
(一)需求:
低压配电系统(包括UPS电源20KVA,单进单出,数字控制双转换纯在线架构,2台并机可实现40KVA容量,延时时间4个小时,符合国际安全规定:
IEC61000-4-2(ESD);
IEC61000-4-5(Surge);
IEC62040-2。
)
.1)根据此次贵处的机房采购20K(1+1)并机系统的需要,以及我公司多年整体机房电源的从业经验,特此推荐艾默生公司NXe系列UPS系统,容量20KVANxe10KVA采用可靠的直接智能并机技术,能实现最多6台同容量UPS的并联运行。
在UPS并机系统中,各台UPS的旁路和输出分别并接在一起,主路则可能采用不同的电源,负载由各台UPS共同分担。
两台UPS组成的并机系统的示意图见图1。
采用高精度的实时数字控制技术,在保证各台UPS输出电压严格
同步的基础上,直接控制各台UPS的输出电流与并机系统平均电
流的瞬时误差。
这种快速响应、精准稳定的均流调节,能将各台
UPS的负载不平衡度控制在2%以内,从而保证了并机系统的带
载能力和可靠性。
采用简洁可靠、自动冗余的环形并机信号总线和高度灵活、智能
协调的并机处理逻辑,能确保并机系统在各种工况下的整体动作
最优以及各台UPS之间的高度协调。
在保证系统可靠性的基础
上,为用户提供了极大的灵活性,比如,用户基本无需关注开机
及加载顺序,过载超时转旁路后系统能自动恢复等。
即使在某台
UPS发生故障退出运行以后,由余下UPS组成的子系统仍能稳定
运行,但并机系统的带载能力会相应减小。
在每台UPS的面板上均能查看到整个并机系统的负载情况;
同
时,并机系统的后台监控可将整个并机系统的行为综合为一台“单
机”,并实施相应的监控处理。
2冗余并机系统
在由M台同容量UPS构成的UPS并机系统中,将能承担用户正常的最大负载所需的最少UPS台数称为并机系统基本台数N,而将剩余的UPS台数称为冗余台数X。
这里,M=N+X≤6。
在所配置的UPS并机系统中,若冗余台数X≥1,则称为冗余并机系统。
冗余并机系统中,设每台UPS的额定功率为Po,用户负载总功率的正常最大值为Pmax,则存在下述关系:
(N-1)×
Po<
Pmax<
N×
Po。
见图2所示。
图2冗余并联方式
冗余并机系统可显著提高系统的可靠性。
在正常情况下,每台UPS均未工作到满载,即使用户负载出现意外增大,系统一般仍能维持逆变侧供电而不会转旁路;
而且当X台UPS出现故障时,剩余的N台UPS仍能承担用户的全部负载,维持系统的正常工作。
当冗余并机系统因负载增大而导致失去冗余时,并机系统将发出告警。
尽管UPS单机系统的可靠性已经很高,但冗余并机系统仍能显著地提高其平均无故障时间(MTBF)。
根据美军方(MIL-HDBK-217CandReliabilityEngineering1997年)的统计数据,典型的冗余并机系统所能提升的系统MTBF倍数如下表:
3扩容并机系统
在所配置的UPS并机系统中,若冗余台数X=0,即总台数M=基
本台数N,则称为扩容并机系统。
扩容并机系统中,设每台UPS的
额定功率为Po,用户负载总功率的正常最大值为Pmax,则存在下述
关系:
见图4-3所示。
图3扩容并联方式
扩容并机系统并不能提高系统的可靠性,但可增加整个并机系统
的容量。
其应用远没有冗余并机系统广泛。
技术特点和性能指标
1Nxe产品先进的功能及技术特点
小安装尺寸,全正面维护宽输入电压、频率范围
IGBT整流、高标准电磁兼容的绿色电源高过载能力,适应各类负载全正面的职能电池管理TBM灵活的冗余解决方案先进的自我诊断功能,数字校准功能内部冗余技术,分层风道设计超大液晶界面,强大的监控平台
1.1全面提升系统可靠性的专业设计
采用第四代绝缘栅双极型晶体管(IGBT)功率器件和多重保护技术
输入整流模块和输出逆变模块主回路功率器件均采用大功率IGBT功率器件,输入、输出回路采用空气断路器、熔断器等器件,同时使用最大电流控制、过流限制等保护技术,功率器件采用逐波限流保护,系统采用双DSP全数字实时控制技术和步进式多重软启动技术等多重保护,大大提高了系统可靠性。
先进的双DSP全数字技术,整机不需任何可调电阻,抗干扰能力强,无老化漂移问题
NX系列UPS电源系统采用先进的DSP芯片,高速实时检测控制整流模块和逆变模块的工作状况,同微型计算机监控系统一起共同实现全数字控制技术。
在生产调测时将设备的各种元器件内置电气参数预置在E2ROM中,消除了可调器件因运输震动和老化产生漂移的隐患。
可靠的分散式直接并联技术保证了在线扩容和系统冗余
NX系列UPS系统可以在运行状态下直接在线并机,减少了许多并机的准备工作和辅助装置,方便系统的扩容和并机。
瞬时值均流技术显著降低环流(<
1A),电流不平衡度<1%
瞬时检测和处理系统信息,减少并机电源检测和跟踪同步的时间,也减小了均流系统的固有环流,“1+1”冗余并机系统的电流不平衡度<
1%。
优良的电磁兼容性设计
交流输入和交流输出均有专用的EMI设计,大幅度消除了电网对UPS电源的干扰,同时也抑制了UPS电源对电网和负载的污染。
采用高裕量的功率器件,增强对电网的适应能力
功率器件的工作电压/电流、温度、额定功率等性能指标的较大幅度的富裕度,保证NX系列UPS系统能适应宽范围的输入条件,对电网干扰有很强的自适应能力。
业内独有的UPS防雷技术,内置D级防雷
NX系列UPS系统内置D级防雷装置,可承受1.2/50μs+8/20μs6kV/3kA的浪涌冲击,同时还可以在输入电源前端配置C级和B级防雷系统,形成整套的防雷体系以保障用户的设备和人身安全。
1.2优异的输入特性
超宽输入电压范围(-45%~+15%),可适用于恶劣电网条件
NX系列UPS系统采用高频六管PWM三相整流技术,输入电压范围达-45%~+15%。
当电压或负载大幅度波动时,勿需要频繁启动电池放电,有效减少了蓄电池充放电次数。
系统不仅能适应供电容量不足的电网,同时也提高了UPS供电的可靠性和延长了蓄电池的使用寿命。
宽频率输入范围(50Hz*10%),保证了发电机供电时稳定运行
输入频率范围达±
10%。
油机频率在±
10%以内波动,也能保证整流器正常工作。
先进的高频整流技术,无须附加外界设备,输入功率因数可达到0.99以上
NX系列UPS系统无需外加任何滤波器,在各种线性或非线性、平衡与非平衡负载情况下,输入功率因素达0.99以上。
大大降低了输入无功损耗,节约了运行费用。
应用瞬时值波形控制技术以降低输入电流谐波(iTHD<
3%)
应用瞬时值波形控制技术以降低谐波畸变率,在100%负载条件下,输入谐波电流<
3%,完全符合EN50091-2和IEC61000电磁兼容标准。
减小了电网污染,UPS输入端无需额外增加输入配置容量。
配备发电机时,可以1:
1配置。
低直流母线纹波,延长电池寿命
瞬时值控制的PWM整流技术,不仅提高了输入侧的性能,而且输出特性保证了蓄电池不受损坏,其直流母线电压纹波的有效值<
1.3优异的输出特性
逆变器采用高精度矢量
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