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1、机房设计国家标准解析及建设中的常见问题,机房设计、施工及验收国家标准编委中国科学院计算所副研究员 中国建筑协会智能建筑分会专家委员会专家中国计算机用户协会机房设备应用分会专家北京科计通电子工程有限公司总经理黄群骥,目 录,机房相关的国家标准机房设计国家标准解析机房建设的要点机房建设的节能与环保,一、机房相关的国家标准,数据中心建设标准TIA 942,电子信息系统机房设计规范（GB50174-2008）电子信息系统机房施工及验收规范（GB50462-2008）计算机场地通用规范（GB2887在修编）计算站场地安全要求（GB9361在修编）电子信息系统机房环境检测标准(在编),最近颁布的机房国家标
2、准,电子信息系统机房设计规范（GB50174-2008）电子信息系统机房施工及验收规范（GB50462-2008）2008年11月中华人民共和国住房和城乡建设部颁布，自2009年6月1日起实施。,我国机房产业发展现状*上个世纪七十年代起步迅速发展*2006-2008年我国IT商用市场总规模为12379.1亿元*机房建设占总投资的2.08%，为257.07亿元，朝阳产业,修编规范的紧迫性,1 机房行业发展的需要：*信息化需要科学规划、规范设计和施工的机房。*应对机房安全、可靠、稳定运行的更高要求。*应对国际开放的形势。2 我国机房行业及市场现状：电子计算机机房设计规范GB50174-93电子计算
3、机机房施工及验收规范SJ/T 30003-93已经不适应行业发展。,*机房行业市场鱼龙混杂、无序竞争，事故隐患造成的系统故障损失惊人。*行业的快速发展期盼新的机房规范诞生。,我国机房产业发展现状,建筑业企业资质等级标准（建设部2001年81号）*建筑智能化工程 1、计算机管理系统工程；2、楼宇设备自控系统工程；3、保安监控及防盗报警系统工程；4、智能卡系统工程；5、通讯系统工程；6、卫星及共用电视系统工程；7、车库管理系统工程；8、综合布线系统工程；9、计算机网络系统工程；10、广播系统工程；11、会议系统工程；12、视频点播系统工程；13、智能化小区综合物业管理系统工程；14、可视会议系统工
4、程；15、大屏幕显示系统工程；16、智能灯光、音响控制系统工程；17、火灾报警系统工程；18、计算机机房工程。,合格的资质,建筑业企业资质等级标准（建设部2001年81号）*电子工程专业（1）雷达、导航与测控系统工程；（2）计算机及应用和信息网络工程；（3）通信和综合信息网络工程；（4）监控系统工程；（5）电子自动化工程；（6）电子声像工程；（7）电磁兼容工程；（8）电子机房工程；（9）电子设备安装工程。,合格的资质,建筑业企业资质等级标准（建设部2001年81号）*机电设备安装工程 工程内容包括：锅炉、通风空调、制冷、电气、仪表、电机、压缩机机组和广播电影、电视播控等设备。*建筑装修装饰工程
5、 建筑室内、室外装修装饰工程（建筑幕墙工程除外）的施工,不合格的资质,机房工程的主要内容,机房工程内容,土建工程,1、电子信息系统机房设计规范,电子信息系统机房设计规范共分十三章和一个附录，其主要内容有：总则、术语、机房分级与性能要求、机房位置及设备布置、环境要求、建筑与结构、空气调节、电气、电磁屏蔽、机房布线、机房监控与安全防范、给水排水、消防和附录。,1、电子信息系统机房设计规范,1、将电子信息系统机房分成A、B、C三级，以满足不同的设计要求。2、增加了术语、机房分级与性能要求、电磁屏蔽、机房布线、机房监控与安全防范五个章节的内容和一个附表。3、附表提高了可操作性 4、针对机房的能耗问题，
6、增加了有关节能的条文。,与原规范的区别,2、电子信息系统机房施工及验收规范,该规范修订后，扩大了使用范围，由适用于计算机机房变为适用于各类电子信息系统机房；增添了术语、基本规定、防雷与接地系统、综合布线、监控与安全防范系统等内容；名称改为电子信息系统机房施工及验收规范,电子计算机机房施工及验收规范（SJ/T30003-93）,3、计算机场地通用规范,规定了计算机场地的术语、分类、要求、测试方法与验收规则。适用于新建、改建和扩建的各类电子计算机场地。,该规范于1982年首次发布,1989年进行了修订,但名称没有改变，仍为计算站场地技术条件GB2887。当时的标准只规定了计算站场地技术要求与测试方
7、法。适用范围为各类地面计算站。,3、计算机场地通用规范,更名为计算机场地通用规范GB2887。这次修订对原标准进行了较大的改动。该标准规定了电子计算机场地的定义、要求、测试方法与验收规则。在适用范围上修改为：适用于各类电子计算机系统的场地，其它电子设备系统的场地可参照执行。在内容上，删除了站址选择、腐蚀性气体及测试方法等内容。,2000年进行了第二次修订,2008年9月完成了计算机场地通用规范GB2887讨论稿的修改工作。2009年9月通过了审查稿，现在准备报批稿进行报批。,4、计算站场地安全要求,规定了计算机场地的安全要求，适用于新建、改建和扩建的各类计算机场地。至今已经20余年了。2008
8、年9月完成了计算机场地安全要求GB9361讨论稿的修改工作。2009年9月通过了审查稿，现在准备报批稿进行报批。,GB9361 1988年首次发布,5、电子信息系统机房环境检测标准,于2009年2月召开了第一次编制组的会议。规范机房内各项参数的测量方法、指标，规定使用仪器的类型和精度等级，使测量参数具有可复查性和权威性，保证电子信息设备能在一个符合标准的环境中安全、稳定地运行。,机房内的环境温度、相对湿度、空气含尘浓度、电源质量、防静电、防雷、接地等指标是否满足设计、施工规范，是否满足电子信息设备的使用要求，需要通过专业人员使用专门仪器进行检测才能确定。不同的人，即使使用不同的仪器（但精度必须
9、相同），对同一个机房，检测的结果都是一样的。,5、电子信息系统机房环境检测标准,国家标准之间的关系,计算机场地通用规范GB2887是贯穿在机房建设的全过程的总的要求，它是一个纲领性的文件，所以许多细化的数据、方法等需要在其它规范中体现。它的应用周期是机房工程的全过程，既从机房规划、设计、施工、验收、一直到维护。计算机场地安全要求GB9361也是贯穿在机房建设的全过程的针对机房安全的总的要求。它是当时针对计算机机房的重要性而特别制定的,国家标准之间的关系,GB50174主要指导设计单位如何设计一个符合规范的机房，同时对使用、规划、施工和验收单位也有重要的参考意义。它是建设一个安全可靠的合格机房的
10、基础。GB50462主要指导施工单位如何按照设计单位的设计图纸，将机房建设成为一个符合规范的安全可靠的机房；指导监理单位如何在机房施工过程中及完工后管理和督促施工单位按施工图纸规范的进行施工；同时也是指导验收单位对建设完成的机房进行验收的主要依据之一。,通用规范是总纲，适用于机房工程的各个方面；设计规范和施工验收规范是对通用规范的深化和具体表现；设计规范是施工验收规范的基础；施工验收规范是设计规范的具体实现；环境检测标准是施工验收规范的补充,国家标准之间的关系,二、电子信息系统机房设计规范 GB50174-2008 解析,二、GB50174解析,1、总则,为规范电子信息系统机房设计，确保电子信
11、息系统设备安全、稳定、可靠地运行，做到技术先进、经济合理、安全适用、节能环保，制订本规范。本规范适用于建筑中新建、改建和扩建的电子信息系统机房的设计。电子信息系统机房的设计应遵循近期建设规模与远期发展规划协调一致的原则。电子信息系统机房设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准和规范的规定。,2、术语和符号,主要为电子信息设备提供运行环境的场所，可以是一幢建筑物或者建筑物的一部分，包括主机房、辅助区、支持区和行政管理区等。,二、GB50174解析,静态条件（空态、静态、动态）,停机条件,主机房的空调系统处于正常运行状态，电子信息设备已安装，室内没有人员的情况。,电子信息系统机房,主机房的空
12、调系统和不间断供电电源系统处于正常运行状态，电子信息设备处于不工作状态。,2、术语和符号,重复配置系统的一些或全部部件,当系统发生故障时,冗余配置的部件介入并承担故障部件的工作,由此减少系统的故障时间,二、GB50174解析,系统满足基本需求，没有冗余。,冗余,N基本需求,N+X冗余,系统满足基本需求外，增加了X个单元、X个模块或X个路径。任何X个单元、模块或路径的故障或维护不会导致系统运行中断。（X=1N）,容错,具有两套或两套以上相同配置的系统，在同一时刻，至少有两套系统在工作。按容错系统配置的场地设备，至少能经受住一次严重的突发设备故障或人为操作失误事件而不影响系统的运行,2、术语和符号
13、,以保护人身和设备安全为目的的接地。防雷接地、防电击接地、防静电接地,二、GB50174解析,用于保证设备（系统）正常运行，正确地实现设备（系统）功能的接地,保护性接地,功能性接地,交流工作接地、直流工作接地、信号接地,3、机房分级,电子信息系统机房应划分为A、B、C三级。根据机房的使用性质、管理要求及其在经济和社会中的重要性确定所属级别 根据TIA-942介绍：级别可用性 国标级别 每年允许 系统性能(%)停机时间（h）499.995 A 0.438(26min)双系统同时运行 399.98-1.752 一用一备（市电）299.75 B21.9 冗余 199.67 C28.908 基本同时还
14、应综合考虑建设投资,二、GB50174解析,3、机房分级,A级为容错型，在系统需要运行期间，其场地设备不应因操作失误、设备故障、外电源中断、维护和检修而导致电子信息系统运行中断。B级为冗余型，在系统需要运行期间，其场地设备在冗余能力范围内，不应因设备故障而导致电子信息网络系统运行中断。C级为基本型，在场地设备正常运行情况下，应 保证电子信息网络系统运行不中断。,二、GB50174解析,3、机房分级,A级举例：国家级信息中心、计算中心；重要的军事指挥部门；大中城市的机场、广播电台、电视台、应急指挥中心；银行总行；国家和区域电力调度中心等的机房 B级举例：科研院所；高等院校；三级医院；大中城市的气
15、象台、信息中心、疾病预防与控制中心、电力调度中心、交通(铁路、公路、水运)指挥调度中心；国际会议中心；大型博物馆、档案馆、会展中心、国际体育比赛场馆；省部级以上政府办公楼；大型工矿企业等的机房在异地建立的备份机房，设计时应与主用机房等级相同。一个机房内的不同部分可按不同的标准进行设计,二、GB50174解析,二、GB50174解析,4、机房选址,电力供给应稳定可靠，交通、通信应便捷，自然环境应清洁；应远离产生粉尘、油烟、有害气体以及生产或贮存具有腐蚀性、易燃、易爆物品的场所；应远离水灾和火灾隐患区域；应远离强振源和强噪声源；应避开强电磁场干扰。(某省会火车站机房),二、GB50174解析,4、
16、机房选址,设备运输：为机房服务的冷冻、空调、UPS等大型设备的运输。管线敷设：管线主要有电缆和冷媒管，敷设线路应尽量短。雷电感应：主机房宜选择在建筑物低层中心部位，并尽量远离建筑物外墙结构柱子。结构荷载：由于主机房的活荷载标准值远远大于建筑的其它部分，从经济角度考虑，主机房宜选择在建筑物的低层部位。机房专用空调的主机与室外机在高差和距离上均有使用要求，因此在确定主机房位置时，应考虑机房专用空调室外机的安置位置。,多层或高层建筑物、安装空调室外机、设备搬运,二、GB50174解析,4、机房选址,主机房、辅助区、支持区、行政管理区等功能区组成。可能是一个独立的区域，也可能是混在一个大区域内。区域的
17、规划是机房设计的重要内容之一,机房组成,机房不宜设置在地下室的最底层。当设置在地下室的最底层时，应采取措施，防止管道泄漏、消防排水等水浸损失。,玻璃幕墙,一楼平台,原机房位置,六楼平台,二、GB50174解析,4、机房选址、平面规划举例,某单位在城郊新建6层半圆弧型办公搂(如下图所示),机房位于四楼,场地的的建筑结构层高3.6m。梁下净高2.8m，建筑面积大约140mm2，施工项目有：装饰工程，电气照明系统,新风空调系统，安防，门禁场地监控系统,UPS电源系统、KVM系统及综合布线等的设计与施工,现场调查、与甲方交谈了解:1、本机房场地的形状一面是弧型，层高不理想，梁下净高2.8m，建筑面积大
18、约140m2。2、机房工作人员的办公区在机房同楼层，并相邻。监控中心和操作室在办公区内，所以机房平时无人。3、目前设备总容量不超过15KVA。考虑将来业务发展，甲方要求将UPS容量设计为40+10KVA。4、空调室外机放在一层呼叫中心的屋顶，落差7.2m。大楼西侧5楼顶有一挑出的平台。5、该大楼地处城市郊区，周围环境比较差。,二、GB50174解析,4、机房选址举例,二、GB50174解析,4、机房选址举例,分析决策：机房选址 原机房位置为细长曲线形状，不利于设备布局、施工和后期扩展，另外空调室外机布置在客服中心的屋顶上，低于机房太多，不利于空调机的正常运行。而大楼西侧形状比较规则，且五楼顶有
19、一平台适合摆放空调室外机；在大楼的一端，便于安全管理，经论证比较，确定了机房的新位置。平面规划 本机房面积不大，为便于今后扩展，平面规划为主机房和新风室两个功能区。,二、GB50174解析,4、机房选址举例,分析决策：机房高度的保证 本机房建筑层高很不理想，为保证机房美观实用，考虑到该机房热负荷不大，采用下送侧回的气流组织形式就可以保证设备冷却的要求，同时对于140m2的机房，采用无管网气体灭火系统也是一个很好的选择，最后通过精心设计、精心施工，在保证地板高度300mm的基础上，使机房净高达到了可能的最大高度2.5m.,二、GB50174解析,4、机房选址举例,分析决策：新风获取 本机房面积不
20、大，需要新风量也不大，且主机房平时很少有人进入，该大楼地处农村，室外空气比较脏，而大楼安装有新风系统。经过综合考虑，采用了在机房边上设置新风室，在新风室内设置一台普通舒适空调机对抽取的新风进行欲处理，由大楼内抽取新风的方法。该方法充分考虑了该机房的特点，既节能又节省专用空调机的损耗。,二、电子信息系统机房设计规范 GB50174,玻璃幕墙,一楼平台,原机房位置,六楼平台,现机房位置,二、GB50174解析,4、设备布置,原则 满足机房管理、人员操作和安全、设备和物料运输、设备散热、安装和维护的要求,具体要求 产生尘埃及废物的设备（喷墨打印机、复印机）应远离对尘埃敏感（磁记录设备）的设备，并宜布
21、置在有隔断的单独区域内 当机柜内或机架上的设备为前进风/后出风方式冷却时，机柜或机架的布置宜采用面对面、背对背（冷热通道）的方式 通道与设备间的距离要求,二、GB50174解析,5、环境要求,环境参数 主机房和辅助区内的温度（231）、相对湿度（40%55%）、含尘浓度（在静态条件下测试，每升空气中大于或等于0.5m的尘粒数应少于18000粒）、噪声（停机时，在主操作员位置测量的噪声值应小于65dB（A）、振动,电磁参数无线电干扰场强（126dB）、磁场干扰环境场强（800A/m）、静电电位（不应大于1kV）,二、GB50174解析,不同静电电位产生的现象 据有关资料记载，静电电压达到2kV时
22、，人会有电击感觉，容易引起恐慌，严重时能造成事故及设备故障。,二、GB50174解析,6、建筑与结构,主机房净高不宜小于2.6m 主机房和辅助区不应布置在用水区域的垂直下方改建机房应根据荷载要求采取加固措施,二、GB50174解析,6、建筑与结构,平面规划 主机房等各区域的划分；出入口宜单独设置，避免人流和物流的交叉；有人操作区域和无人操作区域宜分开布置；机房内外通道及门的宽度水源,二、GB50174解析,平面规划举例,某信息中心机房主机房位于新大楼的8层,新大楼共28层(地下2层,地上26层),原机房平面由大楼装修总包设计.如图所示.,二、GB50174解析,平面规划举例,装修公司介绍：考虑
23、机房面积不大，主机房没有再作划分，辅助房间就设置了一个监控室和值班室。为保证消防需要，在机房下面开了一个疏散门。,甲方介绍：机房业务不少，近期将有较大扩张，大楼配备UPS容量为120KVA+120KVA，要求机房24小时有人值班，目前设备容量大约为50KW,机房内除信息中心的业务外，大楼综合布线的主配线架和电信部门的接入设备也放在机房内。主要工作都在监控室完成。,二、GB50174解析,平面规划举例,审查内容：各区域的划分（有人区和无人区）出入口避免人流和物流的交叉 机房内外通道及门的宽度防水,层高，承重，保温，室外机放置，消防，配电等,二、GB50174解析,平面规划举例,最后定稿如图：,二
24、、GB50174解析,平面规划举例,新旧对比：,二、GB50174解析,6、建筑与结构,防火与疏散 电子信息系统机房的耐火等级不应低于二级；当A级或B级电子信息系统机房位于其它建筑物内时，在主机房与其它部位之间应设置耐火极限不低于2h的隔墙，隔墙上的门应采用甲级防火门；面积大于100m2的主机房，安全出口不应少于两个，且应分散布置；顶棚、壁板（包括夹芯材料)和隔断应为不燃烧体,二、GB50174解析,6、建筑与结构,GB50016与机房有关的耐火等级一览表,二、GB50174解析,6、建筑与结构,室内装修 应选用气密性好、不起尘、易清洁、符合环保要求、在温度和湿度变化作用下变形小、具有表面静电
25、耗散性能的材料；内墙壁和顶棚的装修应满足使用功能要求，表面应平整、光滑、不起尘、避免眩光，并应减少凹凸面；活动地板的高度（250mm，400mm）；外窗（A、B级不宜设，区别有人、无人区设置，要有安全措施，气密性好的双层固定窗）,二、GB50174解析,活动地板,复合地板,钢地板,铝合金,硫酸钙地板,二、GB50174解析,7、空气调节,一般规定 A、B级应选用专用空调，C级可选用；宜设置独立的空调系统（机房与其他用房参数、运行时间不同、其他事故的影响，有人区与无人区）；,56,造成系统宕机的主要威胁,温度（Temperature）动力（Power）湿度（Humidity）漏水（Flood）烟
26、雾（Smoke）气流（Air Flow）人员入室（Room Entry）,二、GB50174解析,7、空气调节,应以产品说明书或设备手册提供的设备散热量为准。对主机房内的电子信息设备的散热量不能完全掌握时，可参考所选UPS电源的容量和冗余量来计算设备的散热量。,电子信息系统机房内设备的散热量,二、GB50174解析,7、空气调节,影响负荷计算因素热源：机房内设备的散热（耗电量中的97%都转化为热量）建筑围护结构得热通过外窗进入的太阳辐射热人体散热照明装置散热新风负荷伴随各种散湿过程产生的潜热湿源：人、新风,二、GB50174解析,7、空气调节,物体吸热或放热后，只改变物体的温度，而不改变物体的
27、质量，这种热量称显热物体吸热或放热时，只改变物体的状态，而物体的温度不变，这种热量称潜热1kg水从30加热到80，水吸热了209.38kJ1kg100水改变成100的水蒸气需吸热2257.2kJ1kg0水改变成0的水蒸气需吸热2501kJ,二、GB50174解析,7、空气调节,1996年平均一个机柜装7个服务器 2002年平均一个机柜装10个服务器 2005年平均一个机柜装15个服务器 2010年平均一个机柜装20个服务器,二、GB50174解析,7、空气调节,气流组织 影响因素：冷却方式、设备布置方式、布置密度、设备散热量、室内风速、噪声、建筑条件、防尘等一般采用活动地板下送风、上回风的方式
28、；送风气流不宜直对工作人员；气流组织形式与送回风温差的规定：（加大风量）,二、GB50174解析,7、空气调节,气流组织 下送风、上回风的应用场合（冷热通道）；热密度大：单台机柜的发热量大于3kW；热负荷大：单位面积的设备发热量大于300W/；机柜过高：单台机柜的高度大于1.8m。,二、GB50174解析,7、空气调节,二、GB50174解析,7、空气调节,二、GB50174解析,7、空气调节,危害最大！,二、GB50174解析,7、空气调节,二、GB50174解析,地板开孔率,美露风口：开孔率为22%百叶风口：开孔率大于70%,二、GB50174解析,7、空气调节,系统设计 室内温、湿度参数
29、相同或相近的房间，相邻布置；A、B级主机房不用采暖散热器，C级最好不用；地板下送风时，断面风速应按活动地板下的有效断面积计算；噪声值超过规定时，应采取降噪措施；主机房应维持正压。主机房与楼内的压差不小于5Pa，与楼外静压差不宜小于10Pa。,二、GB50174解析,7、空气调节,系统设计 空调系统的新风量应取下列二项中的最大值：（1）按工作人员计算，每人40M3/h。（2）维持室内正压所需风量。（5%室内总送风量）主机房内空调系统宜设过滤器，新风系统应设过滤器新风系统在保证室内外一定压差的情况下，送排风应保持平衡对易造成空气二次污染的房间，送风时应采取措施。,二、GB50174解析,7、空气调
30、节,风冷系统(5m,20m),水冷系统,乙二醇冷却系统(0),冷冻水系统,二、GB50174解析,7、空气调节,系统设计 空调设计应根据当地气候条件采取下列节能措施：1 大型机房宜采用水冷冷水机组空调系统；2 北方地区采用水冷冷水机组的机房，冬季可利用室外冷却塔作为冷源，并应通过热交换器对空调冷冻水进行降温；3 空调系统可采用电制冷与自然冷却相结合的方式。,二、GB50174解析,7、空气调节,水冷系统带来的设计难点：水系统的冗余设计：双管路或环形管路事故应急泄水：从屋面到管井、管廊供水保障：多水源供应以及蓄水池,二、GB50174解析,7、空气调节,节能设计 资料表明空调系统的用电量占机房总
31、用电量的3050%，甚至更多，下图是美国APC公司给出的美国2006年的情况,二、GB50174解析,7、空气调节,设备选择 空调和制冷设备的选用应符合运行可靠、经济适用、节能和环保的要求空调系统无备份设备时，单台空调制冷设备的制冷能力应留有15%20%的余量空调机应带有通信接口，通信协议应满足机房监控系统的要求，显示屏宜有汉字显示过滤器和加湿器应便于清洗和更换，设备安装应留有相应的维修空间（新风室）,二、GB50174解析,7、空气调节,二、GB50174解析,7、空气调节,设备选择 为什么要用精密空调系统？精密空调系统的设计是为了进行精确的温度和湿度控制。精密空调系统具有高可靠性，保证系统
32、终年连续运行（8760小时/年），并且具有可维修性、组装灵活性和冗余性，可以保证机房四季正常运行，是为机器而设计的（大风量、小焓差）。标准舒适型空调没有考虑连续运行情况（最多运行1200个小时/年），没有湿度控制功能，是为人而设计的。,二、GB50174解析,7、空气调节,为什么要用精密空调系统？热负荷包含两个独立的部分：显热和潜热。显热是机房电子设备产生的热量。潜热与空气水分的增大或减小有关。空调的总致冷能力是所去除的显热和潜热的和。总致冷能力=显热负荷+潜热负荷显热比率是总致冷中显热所占的比例。,二、GB50174解析,7、空气调节,为什么要用精密空调系统？,机房内几乎全部是显热负荷，所以
33、专用空调设计的SHR非常高，为，而舒适型空调的SHR通常为，提供的显热冷量过少，潜热冷量过多。,专用空调SHR0.950.99,舒适空调SHR0.650.70,显热比率SHR,二、GB50174解析,7、空气调节,为什么要用精密空调系统？,过多的潜热冷量意味着将不断地从空气中去除水分。为了保持所需的相对湿度范围40-55%，将需要不断加湿，而这肯定要消耗大量的能量。（混合使用X）专用空调运行成本低，效率高,二、GB50174解析,二、GB50174解析,二、GB50174解析,空调设计举例,某南方省级信息中心机房主机房位于新大楼的8层,新大楼共28层(地下2层,地上26层),业务不少，24h工
34、作，近期将有较大扩张，配备UPS容量为120KVA+120KVA，目前设备容量大约为50KW。空调室外机放置于8楼平台上，距离大约20m，平台因面积所限，室外机必须立式安装。,二、GB50174解析,7、空气调节,设计过程,省级信息中心机房应为B级机房，24h工作，所以必须保持空调工作的高可靠性。主机房选用机房专用下送风空调机组，并采用n+1的冗余运行方式；监控室和更衣缓冲间、值班休息室等作为辅助房间采用商用吸顶空调机或大楼中央空调对其室内环境进行独立控制.,因机房近期将有较大扩张，用现负荷计算意义不大，所以采用UPS容量为参考依据。UPS容量=120 x0.8=96KW(功率因素0.8)主机
35、容量=96x0.8=76.8KW（UPS负荷率0.8）空调机容量=76.8x1.25=96KW（空调负荷率0.8）,二、GB50174解析,7、空气调节,设计案例,本项目选用某品牌某型号的空调机，查手册制冷量为60.6KW。(电量=制冷量/能效比。2.6。3.33.5)空调基本容量：2x60.6=121.2KW富裕：121.6-96=25.6KW 考虑建筑传热：300 x80=24000W=24KW(80W/m2)所以选用机房精密空调3台，组成2用1备的运行方式。考虑室外机距离较远，又立式安装，且南方夏季高温，建议将室外机放大一个型号配置。,二、GB50174解析,7、空气调节,设计案例,二、
36、GB50174解析,7、空气调节,设计案例,二、GB50174解析,8、电气,供配电,机房应由专用配电变压器或专用回路供电，变压器宜采用干式变压器机房低压配电系统不应采用TN-C系统。（干扰、安全）电子信息设备应由不间断电源系统供电。应有自动和手动旁路装置。确定基本容量时应留有余量。UPS基本容量（E）1.2x设备计算负荷（P）机房内的动力电与UPS电应由不同回路供电,二、GB50174解析,8、电气,供配电,机房配电柜宜配备浪涌保护器（SPD、TVSS）、电源监测和报警装置，并应提供远程通信接口。零地电压（2V）不能满足设备要求时，宜配备隔离变压器,二、GB50174解析,8、电气,供配电,
37、UPS电源插座应与市电插座严格区别，并应有明显标识。辅助区宜单独设置UPS系统。柴油发电机应能够承担机房全部负荷的需要。柴油发电机周围应设置检修用照明和维修电源，电源宜由UPS供电。敷设电缆应避免阻挡风路；配电线路中的中性线截面积不应小于相线截面积。单相负荷应均匀地分配在三相线路上。（相平衡）,二、GB50174解析,8、电气,二、GB50174解析,8、电气,二、GB50174解析,8、电气,二、GB50174解析,8、电气,二、GB50174解析,8、电气,二、GB50174解析,8、电气,二、GB50174解析,8、电气,UPS电池的预期使用寿命一般是在3-5年，如何确保电池达到最佳使用
38、寿命呢？1、确保UPS在一个通风、干燥、凉爽的环境中使用，UPS最佳的环境温度是24摄氏度。为了确保通风良好，UPS之间最好有3-5厘米的空间间隔。2.每年只需进行1-2次的充放电，频繁的校准会减少电池的使用寿命。,二、GB50174解析,8、电气,3、不要长时间储存电池，新电池可以储存6-12个月，储存已使用的电池是非常不明智的选择。4、负载不要超出额定功率的80%.随着负载的增加，运行时间会减少，同时也会减少使用寿命。,中、小容量UPS的电池最好分组配置！,二、GB50174解析,8、电气,低压配电系统接地方式,TN-C系统又称四线制系统，与TNS 系统的差别是将N线与PE线合并成一根PE
39、N线，用电设备的外露可导电部分接到PFN线上实现保护。只适用于三相平衡、无高次谐波、单相容量较小场合。TN-S系统又称五线制系统。即三根相线L1、L2、L3，一根中性线N及一根保护线PE，仅电力系统一点接地。TN-C-S系统又称四线半系统，即在TN C系统的末端(一般是在进入建筑处)将PEN线分为中性线N和保护线PE，分开后不再合并，用电设备的外露可导电部分接到分开后的PE线上实现保护。,二、GB50174解析,8、电气,低压配电系统接地方式,二、GB50174解析,8、电气,低压配电系统接地方式,二、GB50174解析,8、电气,低压配电系统接地方式,二、GB50174解析,8、电气,低压配
40、电系统接地方式,二、GB50174解析,8、电气,照明,主机房和辅助区一般照明照度标准值,二、GB50174解析,8、电气,照明,主要照明光源应采用高效节能荧光灯，灯具应采取分区、分组的控制措施。照明均匀度不应小于0.7，非工作区域内的一般照明照度值不宜低于工作区域内一般照明照度值的1/3。照明均匀度=最小照度/平均照度机房内不应采用0类灯具，当采用类灯具时，灯具的供电线路应有保护线，保护线应与金属灯具外壳做电气连接。主机房和辅助区应设置备用照明 应急照明=安全照明+备用照明+疏散照明,二、GB50174解析,8、电气,灯具的防触电保护分类,二、GB50174解析,8、电气,静电防护,地板或地
41、面应有静电泄放措施和接地构造，防静电地板、地面的表面电阻或体积电阻应为2.51041.0109，且应具有防火、环保、耐污耐磨性能。机房内所有设备的金属外壳、各类金属管道、金属线槽、建筑物金属结构等必须进行等电位联连结接并接地。静电接地的连接线应有足够的机械强度和化学稳定性，宜采用焊接或压接。当采用导电胶与接地导体粘接时，其接触面积不宜小于20cm2。,二、GB50174解析,8、电气,防雷与接地,建筑物防雷设计规范GB50057和建筑物电子信息系统防雷技术规范GB50343。保护性接地和功能性接地宜共用一组接地装置，其接地电阻按其中最小值确定。,关于电子信息设备信号接地的电阻值，IEC有关标准
42、及等同或等效采用IEC标准的国标均未规定接地电阻值的要求，只要实现了高频条件下的低阻抗接地(不一定是接大地)和等电位联结即可。,接地电阻值要求小于1是否有必要,表1 25 mm2 和107mm2 铜导体在空气中的电阻和感抗,二、GB50174解析,8、电气,防雷与接地,机房内的电子信息设备应进行等电位联结，可采用S型、M型或SM混合型。机房应设置等电位联结网格，网格四周应设置，并应通过等电位联结导体将就近与接地汇集排、各类金属管道、金属线槽、建筑物金属结构等进行连接。,等电位联结示意图,等电位联结示意图,二、GB50174解析,8、电气,防雷与接地,机房内的电子信息设备应进行等电位联结，可采用
43、S型、M型或SM混合型。S型适用于小规模、工作频率较低的电子设备；M型或两种结构形式的组合适用于工作频率较高的电子设备。机房应设置等电位联结网格，网格四周应设置，并应通过等电位联结导体将就近与接地汇集排、各类金属管道、金属线槽、建筑物金属结构等进行连接。,二、GB50174解析,电气设计举例,某省级信息中心机房主机房位于新大楼的8层,新大楼共28层(地下2层,地上26层),大楼双路供电，配电室在地下1层，供大楼其他业务使用的UPS容量为100KVA，为主机房配备UPS容量为120KVA+120KVA并机方式，UPS均配备了6h的电池组。所有UPS都放置在地下一层的UPS间里。目前设备容量大约为
44、50KW。根据条件设计的系统图如下：,二、GB50174解析,8、电气,设计举例,sts末端切换,二、GB50174解析,9、电磁屏蔽,有保密要求的和环境达不到要求的机房。屏蔽室的结构形式和相关的屏蔽件应根据电磁屏蔽室的性能指标和规模选择。设有电磁屏蔽室的机房，建筑结构应满足屏蔽结构对荷载的要求。电磁屏蔽室的接地宜采用共用接地装置和单独接地线的型式。电磁屏蔽室结构形式可分为可拆卸式（小）和焊接式。焊接式可分为自撑式（高、大）和直贴式（低）屏蔽件有：屏蔽门、滤波器、波导管、截止波导通风窗等,二、GB50174解析,10、机房布线,与综合布线国标的区别,1、适用范围不同(通用和专用)；2、程度不同
45、；（机房布线要求比综合布线国标要求高）GB50311是基础，机房布线是GB50311的提高,机房综合布线范围,机房布线的适用范围,二、GB50174解析,10、机房布线,根据功能要求划分成若干区，工作区内信息点的数量应根据机房等级和用户需求进行配置。当机房内的机柜或机架成行排列或按功能区划分时宜在主配线架和机柜或机柜之间设置配线列头柜。A级机房宜采用电子配线设备对布线系统进行实时智能管理。存在下列情况时，应采用屏蔽布线系统、光缆布线系统或采取其他相应的防护措施。（环境要求、用户要求、安装要求）,线缆的防火要求,A级机房、隐蔽通风处敞开敷设应采用CMP级或OFCP、OFNP防火线缆。普通线缆(铜
46、缆CMX，光缆E),二、GB50174解析,10、机房布线,CMP阻燃数据电缆的构造,二、GB50174解析,10、机房布线,的原材料氟树脂FEP是塑料中最难燃烧的一种材料,二、GB50174解析,10、机房布线,CMP的难燃烧特性,二、GB50174解析,10、机房布线,即使强制使其燃烧所产生的热量也相当低（只是PE的），并能够防止由于火焰向周围蔓延而导致的2次火灾,CMP的低发热特性,0,10,20,30,40,50,燃烧发热量,MJ/kg,氟树脂,汽油,聚乙烯,木材,聚氯乙烯,石炭,大规模试验结果（2分钟后）,火源,氟树脂阻燃电缆（）,电缆,低烟无卤电缆(LSOH）,氟树脂阻燃电缆（）,
47、已经蔓延,无变化,大规模试验结果（15分钟后）,大规模试验结果（21分钟后）,机房布线的结构图,与公用电信业务网络互联时，应根据机房的等级确定运营商的数量，并保证网络出口的安全。,二、GB50174解析,10、机房布线,线槽高度,限制线槽高度的主要原因是：1、当机房空调采用下送风方式时，活动地板下敷设的线槽如果太高，将会产生较大的风阻，影响气流流通；2、如果线槽太高，维修时将造成查线不便；,缆线采用线槽或桥架敷设，线槽或桥架的高度不宜大于150毫米，线槽或桥架的安装位置应与建筑装饰、电气、空调、消防等协调一致。,主配线架,进线间,接入运营商,小型机房布线结构图,主干,配线,主干,信息点,说明：
48、小型机房布线结构简单，一般只有一个进线间，一级配线架。通过该配线架直接对信息点或者机柜进行管理。机柜内通常不放置有源网络设备。,机房内,主配线架一般只有一个机柜,它是机房所有信息的汇聚处.,主配线架,进线间,接入运营商B,中型机房布线结构图,主干,一列机柜,主干,说明：中型机房布线结构比较简单，一般只有一个进线间，但可能有两个信息运营商接入，一级主配线架，一级列头柜。通过主配线架直接对机柜进行管理或者对一列机柜中的列头柜进行管理。列头柜对本列机柜进行管理。列头柜一般位于一列机柜的头尾两端。,机房内,接入运营商A,列头柜是一列机柜或某一区域内几个机柜的信息汇聚处.,主配线架有可能是一个机柜,也可
49、能是几个机柜.它是机房所有信息的汇聚处.,主配线架,进线间,接入运营商B,大型机房布线结构图,主干,列头柜是一列机柜或某一区域内几个机柜的信息汇聚处.,主干,说明：大型机房布线结构比较复杂，一般有一个以上进线间，有两个以上接入运营商，两个以上不同的接入路由，一级主配线架，多级列头柜。通过主配线架对列头柜进行管理，列头柜对本列机柜进行管理；或者主配线架 对（区域）列头柜进行管理，（区域）列头柜对列头柜进行管理；列头柜一般位于头尾两端，对于一列机柜数量较多时，也可能安排在一列机柜的中间。,机房内,接入运营商A,一列机柜,区域列头柜也可称为二级主配线架,它是机房内某一区域信息的汇聚场所.,接入运营商
50、C,二、GB50174解析,10、机房布线,特点,1、数据点占绝大多数2、品质高、可靠性高3、密度大4、防火要求高5、安装位置受限制,二、GB50174解析,10、机房布线,结构图,主配线架(BD),CP,FD,机房内机柜,列头柜,图、主机房内采用列头柜设计,一条多芯光缆或几条铜缆,多条光缆和多条铜缆,二、GB50174解析,11、机房监控与安全防范,系统宜采用集散或分布式网络结构；监控系统与安全防范系统可设置在同一个监控中心内，宜采用独立UPS供电；监控范围：环境、设备、安全，KVM,蓄电池,系统结构,微环境监控的实现,二、GB50174解析,12、给水排水,机房内可能有水的部位，地面应设置
