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深圳机房

第一节技术方案总则

1.1、总体说明

机房装修为交钥匙工程,我公司到采购人建设场地进行现场勘查,充分了解采购人的需要,并制定完备的解决方案,机房建成后符合国标《电子信息系统机房设计规范》(GB50174-2008)规范的B级机房要求。机房的整体设计和实施充分体现先进性、可靠性、实用性、安全性、节能环保、兼容性和可扩展性的理念,确保满足整个高性能计算集群应用的需求。机房面积约65平方米,属新建机房项目。

我方组织各专业技术人员进行了设计,力求完整地表达本项目的材料、设备、技术和工艺等诸方面的需求,补充了工程范围内完成整个系统需要的其他设备、材料、辅材、施工等,以最终保证工程招标范围内的系统是一完整系统。

计算机机房的建设,是一门集美学、建筑装饰、环境保护、电气电工、抗干扰、防雷防过压、空气调节、暖通净化、机电安装、安全防范、计算机网络、弱电控制集成、消防等多方面综合学科及技术的系统工程,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、各类信息通讯是否能保证畅通无阻。

由于计算机机房内放置的设备绝大部分都是微电子设备、精密机械设备及机电设备,由中、大规模集成电路及其它电子元器件等构成,因此易受环境条件的影响,如果环境条件不能满足这些设备对环境的使用要求,就会降低计算机等微电子设备的可靠性,加速元、器件及材料的老化,甚至丢失重要的数据和出现误动作等。因此为了保证机房内各个系统包括计算机网络系统的安全可靠运行,该电脑机房的建设必须满足这些计算机系统及工作人员对温度、湿度、洁净度、噪声、照度、振动、供配电电源质量、电磁场强度、防火、防盗、防雷、屏蔽、接地等多方面的要求,达到国家信息安全等级保护3级要求。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机房。

1.2、工程范围

1)机房结构装修工程;

2)机房电气系统工程;

3)机房制冷系统工程;

4)机房通风系统工程;

5)机房消防系统工程;

6)机房安保系统工程。

1.3、项目重点及难点

1.3.1、机房设备、材料部分

1、设备材料采购中我们考虑应体现设备的实用性、先进性、专业性、安全性、集成性、环保型和经济性。机房设备强调实用性,各设备在技术上应是先进的并能够兼容技术发展趋势。设备购置设置应注重机房使用功能的专业特点,应满足机房日常正常运行要求。采购的设备应达到国际先进水准。设备购置时应充分考虑设备运行成本,并使之达到最小化。

2、所采购的设备遵循以下原则:

●可靠性:设备应具备在规定的条件下和规定的时间内完成本技术文件规定功能的能力。应具备系统长期和稳定工作的能力。

●实用性:设备应具备完成工程中所要求功能的能力和水准。系统应符合本工程实际需要的国内外有关规范的要求,并且实现容易,操作方便。

●先进性:设备应是满足可靠性和实用性前提下最先进的系统,特别是符合计算机和网络通信技术最新发展潮流并且应用成熟的系统,要为机房的发展创造条件。

●开放性:设备应遵循开放性原则。系统应提供符合国际标准的软件,硬件、通信、网络,操作系统和数据库管理系统等诸方面的接口与工具,使系统具备良好的灵活性、兼容性,扩展性和可移植性。

3、在材料及设备进场检查时必须向建设单位相关技术负责人提供随机附带出厂合格证明书、代理证书或原厂家授权书原件,进口设备和进口材料必须提供报关单和随机附带产品品质证书、产品说明书、原产地证书,否则作为不合格产品马上清理出施工现场。

1.3.2、工程施工部分

1、施工过程中不得产生影响周围环境的噪音、粉尘、震动、电火花、气味和电焊烟雾,并保证机房正常的温度、湿度指标;

2、施工前必须对现有的强、弱电线路进行严格可靠保护(在系统切换前不得拆除或发生脱落),施工过程中对机房设备应有严密的防护措施并不得影响对工作人员对设备的管理和操作,不得移动设备位置;

3、施工确保对改造工程的整体保护,并制定具有详实的分步实施方案,分步实施方案报批并经建设方确认后后方可进行施工;

4、施工中必须对运输通道进行防护和保洁,材料、工具或杂物不得推放在走廊或机房内,运输时间必须限制在夜间完成;

5、应妥善处置对设备和材料的搬运的安排;

6、必须保证改造施工不影响或污染工作环境,不得对现有装修环境或现有设施有任何损坏;

7、在安装工程中,由于工程专业种类繁多,各施工工种需交叉作业,穿插施工,这对管理和施工作业增加了很大的难度。也对施工人员的基本功及施工素质提出了更高的要求。

8、此项工程的施工管理是重点中的重点,它是对诸工种协调施工的系统组织管理,是施工的组织者和管理者。并把握室内装饰安装工程的整体效果,是甲方与施工方双方之间的桥梁。其管理和技术水平的高低直接影响装饰安装施工的质量和效果。

1.3.3、工作环境的保护

1、进场后,保护好大楼的管道、消防、电线、门窗等设施,不在墙壁、厕所等地方乱涂乱写,不乱动及损坏灭火器和消防设施。

2、遵守业主的有关规定,进人、进料使用指定电梯;事先给电梯加装防护覆盖物,给电梯控制键盘覆盖防护薄膜;搬运重物时不超过电梯的承载负荷;搬运体积较大的物体事先以发泡物包裹物体的棱角以防止滑伤电梯内部设施。

3、按照业主规定使用所在楼层的卫生间,讲究文明公德。

4、每天施工完毕后,工具、材料归类,施工梯架、设备摆放整齐,现场卫生清洁干净。

5、垃圾及时装袋,堆放在指定区域,清运时由专人负责,协调好电梯及运输公司,材料和设备进场时间尽量安排在夜间进行。

6、针对该项目的特点,对正在施工区域的设备、墙板、玻璃上悬挂或张贴警示牌,提醒到场人员注意保护,在UPS、配电柜、空调等设备外壳及电源断路器上张贴操作权限和说明,避免意外事故发生。

7、在工程收尾阶段作好成品保护工作,采取有效措施对场地内及工作范围以内的在建及完成工程合理保护,并做好清洁。

1.4、规范和标准

我公司依据设计图纸和技术文件要求,对于本工程项目的材料、设备、施工达到以下但不限于以下现行中华人民共和国及省、市、行业的一切有关法规、规范的要求,如下述标准及规范要求有出入则以较严格者为准;

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第二节各系统设计方案及设备材料选型2.1、机房结构装修工程

2.1.1、天棚工程

1、概述

按照招标文件的技术要求的说明,机房内无需采用天花吊顶,在天棚顶部做防尘防潮漆处理,机房内走线桥架均安装于天棚顶部,走线采用上走线方式。

由于机房内无吊顶,安装灯具等就直接在天棚定安装,其中灯盘采用吊装方式。天棚上空间则要安装各种管路线槽,管线繁多,使各系统管路纵横交错,排列有序,并对电磁干扰具有一定屏蔽作用。便于今后检修和增加线缆。

2、材料选型及材料性能

天棚防尘乳胶漆我公司采用立邦漆品牌,其主要技术参数如下:

1)达到 GB/T9756-2009《合成树脂乳液内墙涂料》、JG/T172-2005《弹性建筑涂料》、GB18582-2008《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》、HJ/T201-2005《环境标志产品技术要求水性涂料》中优等品指标;

2)表干时间≤2h;耐碱性24h 内无异常;低温稳定性(3 次循环):不变质;

3)耐洗刷性≥500次;拉伸强度≥1.0Mpa;断裂伸长率≥150%;挥发性有

机物含量(VOC)≤120(g/L);

4)游离甲醛≤100mg/kg;重金属可溶性铅≤90Pb(mg/kg);重金属可溶性镉≤75Cd(mg/kg);重金属可溶性铬≤60Cr(mg/kg);

5)重金属可溶性汞≤60Hg(mg/kg);苯、甲苯、乙苯、二甲苯总和≤300 (mg/kg);

6)符合相应国家标准,具有优质的环保性、遮盖能力、耐污渍性、耐霉菌性。

2.1.2、地板工程

1、概述

首先对地面进行平整光滑,在地板下面作防尘、防潮、净化处理。并作地面保温、隔热。可靠安装等电位网及接地体。在地板选型方面我公司选用地板材料具有较好的防火、防潮性能、不易变形、电性能好、强度高,贴面耐磨、板型规整的进口硫酸钙芯优质无边地板。抗静电的活动地板下需要做防尘处理,在地面找平后刷机房专用防尘漆三遍。

2、材料选型

根据招标书的要求并结合目前顶极抗静电地板的市场情况和产品性能,地板本方案全部采用德国美露纳硫酸钙地板铺设,地板规格为600×600,架空高度为300mm。它采用经筛选的无毒、未经漂白的原生或再利用纤维做加强添加以增强基材强度,由此保证了硫酸钙地板优秀恒久的品质。

硫酸钙地板构成如下:

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装饰面层:根据用户的喜好和应用的具体需求,可有很多选择。

镀锌钢板——保护板芯,主要用于智能大厦办公用房;

HPL贴面——抗静电,用于各种机房;

PVC贴面——导静电,用于各种机房及电子厂房;

天然大理石、花岗岩、人造石、陶瓷——各种高档装饰用架空地板;

针绒地毯、木质地板——高档办公室,等等。

硫酸钙板芯(calcium:强度高永久平整,消防防火不燃A级,水浸泡不变形。

智能大厦活动地板常采用硫酸钙板芯地板上下用镀锌钢板面层,装饰边条用ABS包边(裸板)。

装饰边条:一般用ABS包边,抗静电地板用PVC导静电装饰边条。

地板装饰边条经焊缝处理,美观牢固。

底板:一般为镀锌钢板,保护板芯,增加承重。

硫酸钙地板因其环保、防火、高强度、平整等诸多方面优势,已成为架空地板家族中最为广泛使用的材料。在发达国家和地区用量非常大,已超过复合板用量成为设计师最先考虑的活动地板。

在香港有很多个几万平方米的5A级写字楼采用了硫酸钙活动地板,在中国新建的重要数据中心已开始采用硫酸钙板芯抗静电地板,如深圳招商行数据中心采用了四千多平米。

德国美露地板系统先后通过了国际多项权威认证,如ISO9001、IBP、DIN EN12825、RAL-GZ941、CISCA和PSA等。同时,在中国通过了信息产业部防静电产品检测中心的检测,各项检测数据表明,硫酸钙抗静电地板重要性能优于其他类抗静电地板指标。

德国美露地板技术参数

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2.1.3、墙柱面及隔断工程

鉴于网络设备对环境的苛刻要求以及计算机机房对防火、清洁、美观等方面的要求,本设计方案中机房墙面采用立邦漆高级涂漆料。原结构门窗的封堵均砌实墙;机房操作间与设备间之间采用12mm防火玻璃隔断。门窗符合防尘、保温等机房要求。

设备间与工作间采用12mm厚“金刚”牌防火玻璃断,玻璃隔断上下钢结构选6号槽钢及L40角钢,刷防锈漆2遍,与顶棚及地面作可靠锚接。隔断的框架采用不锈钢饰面。

2、材料选择

防火玻璃采用12mm厚“金刚”牌防火玻璃,其防火玻璃的耐火时限不小于90min,大面上强度不低3.9KN/m2。防火玻璃与传统的灌浆或夹层玻璃相比,最大的特点就是耐候性。

防火玻璃是一种具有防火功能的玻璃,它是采用物理与化学的方法,对浮法玻璃进行处理而得到的,在紫外线照射下同普通玻璃一样,无发生任何变化。它

在1000摄氏度的火焰中能保持90-120分钟不炸裂,从而有效地阻止火焰与烟雾的蔓延,有利于第一时间发现火情,使人们有足够长的时间撤离现场,并进行救灾工作。它的出现解决了普通玻璃外墙防火安全性差这个致命弱点,极大提高了玻璃外墙的安全系数。

2.2、机房电气系统工程

2.2.1、UPS系统设计

本系统我公司按照招标需求,配备了艾默生的NXR90KVAUPS型号主机来满足甲方需求。

机房动力配电系统采用三相供电(三相五线制:三相线、地线、零线)。供配电系统包括总动力系统、UPS系统、精密空调电源配电系统、其它动力配电系统及照明配电系统、防雷接地系统等一系列设施,为机房中心提供安全、可靠的电力供应、实现对生产用计算器负荷等设备的不间断供电。

在设计电源分配时,充分考虑负荷情况,计算功率平衡,将负荷均匀分配在电源的三相上。

机房为一级负荷,要求供配电系统具有较高的可靠性和可维护性,采用双路市电电源输入。对于机房设备和其他需要UPS应急供电的设备的供电采用总配电箱+ATS双电源自动切换开关+UPS的供电方式。

各个服务器机柜均独自设立空开控制保护,各机柜和市电控制系统按照需要配备断路器和漏保保护。

考虑以后扩展,留出了相应备用容量,使整个供配电系统安全、优质、稳定、经济且维护简便。

UPS主机功率不低于90KVA, 系统负载率在50%-75%的时候,效率能达到96%。系统负载率25%的时候效率大于95%。

UPS系统的电池设立单独的电池柜。电池柜放有64节的12V& 100AH电池,电池空开不小于150A,电池连接线缆不小于35MM2。

由于电池比较多,我公司对此项目采取定制电池柜,初步设计为四个机柜。可根据实际施工情况积极调整。

电池柜的承重计算:

1、电池的质量:64节x36kg=2034kg;

2、电池箱质量约:40kg;

3、电池箱的底面积:0.6x0.3=0.18平方米;

4、电池箱的专用底座,设计底座为8平方米;

5、承重则为:2074kgx9.8/8=2.54kN/M2

现在深圳一般的大楼地板承重超过:2.54kN/M2。这样就不会对地面造成损害了。

艾默生的NXR90KVAUPS型号主机样图如下,配备主要参数:

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容量90KVA

型号NXR 90KVA

输入参数

整流器类型IGBT整流

额定电压380/400/415Vac ,三相四线

输入电压范围228-476Vac,-20%~+25%满载,-25%~-40%线性降额。-40%可带70%负载

输入频率范围40-70Hz

输入功率因数满载>0.99,半载>0.98

输出参数

额定输出功率81KW

额定输出电压380/400/415Vac ,三相四线

输出频率50/60 Hz (可设置)

工作方式在线式双变换

输出波形正弦波

转换时间0ms

过载能力110%1小时,125%10分钟,150%1分钟,>150% 200毫秒 电池和运行时间

电池型号免维护密封铅酸电池

标准后备时间30分钟-8小时可选

电池典型充电时间8-12小时

电池电压360V

系统参数及标准

安装方式模块化

整机效率Up to 92%

电磁兼容ICE/EN 620401-2 /AS 62040/ EN50091-2 CLASS-A

浪涌保护IEC61000-4-2.4.5 Level IV

防护类型IP20

通信和管理

接口端口USB/智能卡槽(干接点卡/SIC卡/SNMP卡/RS232)

控制面板6寸超大液晶显示器,中英文显示界面LCD+LED

有声报警市电停电时报警4秒一次:特别的低电池报警每秒一次

物理指标

W 600.00 mm

D 843.00 mm

H 1400.00 mm

重量268.00 KG

颜色黑色

环境

工作环境0 - 40 °C

工作相对湿度0- 95% 无凝露

操作高度0-1000米

存储温度-25- 70 °C (不含电池)

存储相对湿度5- 93%

存储高度0-15000米

听觉噪音距设备表面 1 m 处55~62 dB(随负载率可调整)

2.2.2、防雷接地系统

2.2.2.1、接地系统

1、概述

接地系统是涉及多方面的综合性信息处理工程,是计算机机房建设中的一项重要内容,不仅影响到计算机设备本身的正常运行,而且还直接关系到计算机设备和工作人员的安全。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。

2、综合接地

若大楼综合接地满足机房接地要求(接地电阻小于1Ω),则机房接地采用综合接地方式,即:交流接地和安全工作接地合二为一,与直流接地,防雷接地分别用三根接地引线引至大楼的地面,如下图所示E2,E3,E4。再将它们与避雷地桩E1接成综合接地网。这种接地方式是目前工程上最常见的做法。

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2.2.2.2、防雷系统

1、概述

机房内集中安装了大量昂贵计算机服务交换等的微电子设备,这些设备内部结构高度的集成化(VLSI芯片),造成了设备耐过电压、过电流的水平下降,对雷电(包括感应雷及操作过电压)浪涌的承受能力下降。而感应雷侵入机房及计算机网络系统的途径主要有四个方面:交流电源380V、220V电源线引入;信号传输通道引入;地电位反击以及空间雷闪电磁脉冲(LEMP)等。

计算机信息系统加装有效、可靠的防雷器,是国际上通用的最有效的防护措施。防雷分为防直击雷和感应雷两个方面。对直击雷的防护由建筑物所装避雷针完成;计算机机房的防雷工作主要是防感应雷所引起的浪涌和由于其他原因所引起的过电压。

对机房进行全面防雷保护,除了机房所在建筑要有良好的避雷装置外,还必须在机房安装电源防雷器和信号防雷器,对电源系统、信号系统进行可靠、有效的防护。根据中华人民共和国国家标准《建筑物电子信息系统防雷技术规范》等规范要求,机房应设置三级防雷,进线配电柜采用B+C级,其它配电柜采用C 级。

接地方式采用TN-S接地系统,即交流工作接地、直流工作接地、防雷接地和防静电接地共用一组接地的综合接地方式,综合接地电阻小于1Ω。

2、防雷措施

为了确保机房设备及电脑网络系统稳定可靠运行,以及保证机房工作人员有一个安全的工作环境,根据相关规范并参照招标书技术文件,机房电源系统采取三级防雷措施。

机房环周做接地铜排网(铜排规格30mm×3mm),从大楼联合接地引二路专用地线至机房,地板下用25mm2编制铜带按照不低于1800*1800Mm的规格做静电泄露网,所有设备、机柜、线槽、线管均应进行可靠接地。

1)、机房市电配柜进线端加装德国OBO V25-B/3电源避雷器作为电源第一级保护;所选避雷器技术参数如下:

TN-S系统:雷击测试电流Iimp=50KVA/每相,10/350us,B级产品,保护水平Up小于或等于4.0KV,响应时间ta小于或等于100ns,设定电压(持续工作

电压)Uc大于或等于225V,工作温度零下40摄氏度至零上80摄氏度,符合UL94认证;

2)、UPS电配柜进线端加装德国OBO V20-C/3三相四模块电源避雷器作为电源第二级保护,参考技术参数如下:

标称释放电流In=20KVA/每相,20/80us,最大放电电流In=40KVA/每相,保护水平Up小于或等于1.25KVA(5KVA,8/20时),响应时间ta小于或等于25ns,设定电压Uc大于或等于320V,工作温度零下40摄氏度至零上80摄氏度,外壳阻燃等级Vo,符合UL94认证;有故障显示。

3)、服务器、交换机柜加装OBO防雷插座,达到第三级防护;防雷插排参考技术参数如下:

标称释放电流In=5KVA/每相,(L+N对PE),20/80us,保护水平Up小于或等于1.25KVA(L对N),响应时间ta小于或等于25ns,设定电压Uc大于或等于320V,工作温度零下40摄氏度至零上80摄氏度,外壳阻燃等级Vo,符合UL94认证;

电源防雷器的接线如下图所示:

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2.2.3、配电柜系统设计

本配电柜采用施耐德品牌。配电柜应根据专业技术要求所制定标准和规范标书要求制造,所选用元器件性能优良,铜材、线材、板材优质,结构合理,可靠性高,操作维护方便。

设备及其辅助装置的铭牌使用指导、警告标志应以中文标准或通用符号来表示。样品参考图如下:

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1)、先进的构造

模块化结构和单元体配电组织,可通过更改其内部构造来满足日益变化的电力需求,并能够最大限度地提高设备服务的连续性,简化设备的维护、保养工作。

配电柜设置多个供电回路,给从配电柜、UPS、空调、照明和其它辅助设备供电,并且须留有充足的备用回路。采用的开关和元器件,导轨式安装法,以便分配负载数量多,增容方便。

2)、外型美观

前面板采用喷塑表面,可防尘、防水,持久耐用;板材色调柔和,富于现代气息与机房环境相协调。

3)、操作可靠

操作安全、可靠,所有开关均安装在带有开口的防护板后面,只有操作手柄及按钮可见。安装完毕后的调试检测简单、明确,方便进行集中检修,确保系统

性能质量的稳定。柜体板块可实时拆卸,使输入输出线根据需求变化接入。

4)、安装灵活、方便

具备一套完整的装备和配件,可在柜体内安装断路器和控制器。外门配锁,以防止他人对开关装置的不当操作。柜内铜排安装位置可变,以实现最优的布局安排;铜排与开关之间距离可调,满足对安全的特别要求。

5)、灵活多变的智能化控制

配电柜在选配电量仪后均可实现全面的智能化监控要求。

6)、显著的防雷功效

电源防雷器可根据用户的实际需要内置于配电柜中。防雷器选用德国OBO 系列防雷产品。由于计算机设备大量采用了CM0S集成电路模块和系统分散控制用的CPU单元,这些由现代化微电子器件组成的电路普遍对电网电压的质量要求很高,对浪涌电压承受能力较弱,因此成为雷电涌侵入的薄弱环节,这就要求计算机机房的电源系统中必须考虑有效的防雷措施。具体方法是:在机房低压配电柜的进线端安装电源防雷器。

根据机房的实际情况,我们推荐选用德国OBO原装进口电源防雷器。该产品具有容量高(最大放电电流为100KA)、反应迅速、可多次击穿(在浪涌电流不超过防雷器最大允许电流的情况下,防雷器可被多次击穿,达到多次保护的目的)等优点。同时,该系列防雷器可以内置于配电柜内,使得整套系统简洁美观。

7)、配电柜还具备以下功能:

A)、电量仪的配电柜的总输入电压、电流、功率、频率的实时显示和监测;并具有声光报警和远程监控接口;

B)、对各开关的开关状态检测;

C)、防浪涌、防雷击;

D)、过流保护。

E)、可实现应急照明系统自动切换和消防系统的联动。在发生火灾报警时主开关可自动切断机房电源。具备RS485接口

8)、每台机柜设置2路32A 380V独立电源,采用防水插座(工业连接器)+PDU方式与设备连接,不能采用地板下普通插座、地插或机柜接线端子排等简单的连接方式。