某数据信息中心绿色机房改造方案

流体力学资料

Comprehensive Design

December 2011 Vol.5 No.6

某数据信息中心绿色机房改造方案

何 鑫（湖南省建筑设计院智能所， 湖南 长沙 410011）

Reconstruction Solution for One Data Information Center

He Xin

摘 要 机房工程是一个复杂的系统工程，涵盖强电、弱电、装修、空调、消防多个专业，本文以某数据中心为例，结合设计工程中的体

会，概况介绍了机房的主要设计要点及做法。关键词 数据中心、智能化、机房环境、环保

本工程系统安装完毕后应达到如下主要技术标准：

表1 系统各项技术标准

整体工程

分项工程

供配电系统

空调系统

达到国家“优良”工程标准达到标准/重要措施一类供电、一级负荷；重要设备回路预备100%冗余量，电源质量机房B级；频率：三相电压为380V，波动50Hz±0.5Hz；不大于±3%；单相电压为220V，波动不大于±3%；负荷分配：三相电流不平衡度≤20%；三相电压不平衡度≤5%

Abstract Computer room system project is complex,

it includes many specialties such as electric and ultra-low current, decoration, air conditioning, firefighting, etc. The paper introduces the design method in combination with the author's experience during the design period of an IDC project.

Keywords IDC, Intelligence, environment of computer room, environment protection

1 机房概况

某数据信息中心机房位于1楼，有1台机房下送风专用空调机，强弱电采用下走线方式。随着机房使用时间的增加，网络服务器设备的增加使得机房面积紧张、设备散热不畅、地板下管线不断增加，导致送风受阻、地板贴面较多开裂、布线凌乱等一系列问题。现有机房已经不能满足目前业务的不断发展和需求，故对信息中心机房进行改造，将一楼的一间小办公室与一片开放式办公区域改造为机房区域，使之成为一个高效、节能型的IDC机房。

现有机房空间用玻璃隔断划分为两个大的区域，分别为机房区与网络值班区。配电房与主机房相邻中，安装了双路市电供电系统，并配备柴油发电机以及UPS。机房配备一台专用精密空调；内部设有自动气体灭火系统；配备防雷系统；设置监控系统，对楼道与机房进行全天24h不间断视频监控。机房采用全静电地板铺设，所有电缆采用地下线槽走线方式。

主机房开机时：温度：23℃±1℃ 相对湿度：40%~55% 温

度变化率＜5℃/h，不得结露 ；停机时：温度 5%~35℃ 相对湿度 40%~70% 温度变化率＜5℃/h，不得结露

防水 安装紧急排水装置；安装进口防漏水报警装置防静电 安装全钢防静电地板；良好接地防雷及接地 接地电阻：R≤1Ω 零地电位差＜1V电磁波防护 无线电干扰场强，在0.15MHz~1000MHz时不大于126dB，屏蔽效果 磁场干扰场强不大于800A/m

眩光限制按主机房照度不小于500lx；按现场布局排I级标准，

列，机房内设置备用照明，其照度为一般照明的10%。机房内照明

设置疏散照明和安全出口标志灯，应急照明不低于5lx消防系统

尘埃

机房采用自动气体灭火系统

在静态时每升空气中大于或等于0.5μm的尘颗粒数小于

18000粒噪音 主操作员位置<65dB主机房活载荷2电池室活载荷2新风系统 机房内气压相对外界压强为正压, 主机房与其他房间、走廊压

风速

差不小于5Pa，与室外静压差不小于10Pa。采用活动地板下送风时，出风口风速不大于3m/s，不直对工作 人员

3 改建后的信息中心机房概况

本次机房改造项目对该机房的空间功能区的划分不做大的调整，从机房布置、配电系统、空调系统、综合布线以及机房的监控系统等几大方面进行改造，使改造后的机房成为高性能、高可靠、高安全的节能数据中心。

改造过程中我们充分考虑到现有机房生产环境的安全运行，合理安排分布实施方案，充分做好保护性施工，尽最大可能减少系统切换次数和系统中断时间，确保施工期间设备安全运行。

改造后的数据信息中心含装修工程、空调工程、强电工程、弱电工程、消防工程几大部分。改造后的机房平面图如图2所示。

2 机房改造目标　

为了向计算机设备和网络设备提供安全、稳定、可靠的运行环境，保障网络中心内工作人员身心健康，机房按B级标准设计，满足未来10年发展需求。同时,实现机房智能化管理，建设高度自动化的无人值守型智能机房，满足节能环保的要求。

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图1 改建前的机房平面图

图2 改建后的机房平面图

智能建筑电气技术

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4 各子系统简介

灯，为不影响大楼美观，原窗户玻璃工艺处理后用轻钢龙骨石膏板封堵外窗，内挂防紫外线窗帘；外铺设轻钢龙骨及彩钢板，增加外墙保温性能同时不破坏大楼的外观，主机房、配电室、监控室墙面除玻璃隔断外全部采用彩钢板。主机房墙面、柱面防尘处理后，铺设保温棉、再铺彩钢板，能达到一定的电磁屏蔽和防静电效果。所有装修材料均选用环保材料。

4.2 空调系统

根据机房区布局，在原有机房专用精密空调机基

图3 机房系统分类

础上，增加三台机房专用恒温恒湿精密空调机，每个机房一用一备，利用原新风系统补充新鲜空气，并通过贮藏室吊顶内安装的排风机、排烟防火阀排除机房区气体灭火后的烟和残余气体。

精密空调系统采用活动地板下送风、上回风方式，冷热池分开，即机柜面对面中间区域为冷池，机柜

设置要求

逻辑划分逻辑划分逻辑划分

4.1 装修工程

平面布局1）

根据机房建设的要求，机房将划分为三个功能

区：主机房、支持区、辅助区。各功能区具体情况见表2：

表2 各子功能区的主要功能

区域

主机房

子功能区 服务器区 网络区 空调区

主要功能

提供服务器、小型机部署区域

提供网络部署区域

主机房空调室内机工作区域

后背为热池。冷空气从机柜正面进入，热空气从机柜后部排出，通过次循环形成一定气流组织，有利于机房内类似于刀片服务器的发热量大的设备散热，如图新风采用全热交换式新风换气机，新风经室内4所示。

排风热交换后送入室内，排风量为新风量的80%。采用活动地板下送风时，出口风速不应大于3m/s，送风气流不应直对工作人员。

UPS 辅助区 监控中心、值班室防及安保监控室、基础设施运维监控 单独设置

主机房、配电室、值班室吊顶高度为距静电地板为方便形成气流组织，主机房采用格栅吊2800mm，

顶，将机房的冷池上部格栅板内用铝板封死，防止冷池内的冷空气外泄。在吊天花之前，吊顶先内刷防尘漆，并对天花用15mm橡塑棉做好保温。格栅吊顶做好后，部分梁在天花以下，对此采用铝塑板加以包饰。

机房区铺设0.3m高的进口600×600(mm)抗静电活动地板，采用节能型嵌入式LED节能灯管格栅

4.3 电气工程

机房供配电系统采用三相五线制(TN-S)供电系统，主要由两部分组成：计算机设备供电（UPS）系统及机房辅助设备供电系统。分别对机房计算机网络设备、动力、照明配电，并由独立的配电柜控制：计算机设备用电由UPS配电柜控制，辅助设备用电由市电配电柜控制。计算机设备用电采用“一路市电＋柴油

图4 空调气流组织

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2011年12月 第5卷 第6期

综合设计

机+UPS”的供电方式。本工程市电负荷主要为专用空调机、新风换气机、照明系统、市电插座、UPS系统等，UPS负荷主要为服务器柜、计算机网络设备等。设备供电按设备总用电量的1.5倍预留。UPS电池按考虑断电半小时考虑，在停电半小时之内，通过UPS供电，并启动柴油发电机组作为应急电源。

图5 配电系统框图

4.4弱电工程

4.4.1 综合布线

本次机房布线采用集中式配线结构，分为主配线区、服务器区、网络交换机区、存储区等几部分。所有机柜中的铜缆（光缆）都汇聚到集中配线区中，通过主配线区的配线设备进行配线管理，核心有源交换设备传输数据和连接外部这样做的优点是结构简单，交ISP光缆。

换设备数量较少，端口利用率较高，总体成本较低，单点故障较少。

布线采用机柜自带桥架上走线的方式，从运营商进线机柜到主配线机柜，再从主配线架到每一个机柜及中转机柜，中转机柜是用来连接新、旧机房之间的网络设备通道，使得管理方式更加灵活、可靠。

本工程机房区每个机柜上安装1个主24口的光纤配线架，1个24口配线架。机房进线区设置一个配线柜。机房区机柜上弱电线槽分布合理，保证走线的需要。机房机柜配置设计建议采用规格为，前后双开网孔600×1100×2000（mm）

门的品牌机柜，钢板厚度不低于2mm。4.4.2 安防及环境、设备集中监控系统

集中监控内容包括：UPS监控子系统、配电监控子系统、精密空调监控子系统、普通空调监控、及排风机监控、温湿度监测子系统、漏水检测子系统、门禁系统、视频监控子系统。从功能结构上，本机房环境监控系统主要涉及环境监控设

图7 动力环境监控系统图

图6 配线结构图

备、各种动力设备、机电设备和安防子系统，各子系统主要监控对象包括：电量仪、精密空调组、温湿度、漏水、门禁管UPS设备组、理。

以上安防及环境、设备监控系统通过场地集中监控系统软件有机地集成在一起，实现统一、集中的管理。4.4.3 KVM系统

通过显示屏和鼠标组成的控制台，在机房中KVM机柜处便可登陆所有的机器，实现多品牌、多种设备的统一管理，节省了空间和人力资源，降低了运维成本。本项目充分考虑了对现场服务器管

智能建筑电气技术

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理的集中性，用户管理的安全性、实用性和对将来机房服务器的扩展性。

考虑到机房服务器数量多、操作用户多、机房的扩容性等因素，我们在南、北机房各设置一台机柜用于管理辖区范围内服务器及网络设备，设计采用2套每套KVM可以KVM产品和多个KVM交换机实现。提供1个本地用户操作管理所有的服务器。

防护区外完成对灭火系统的紧急启停。

5 结束语

机房建设是一个复杂的系统工程，计算机技术的迅猛发展，促进了机房工程建设，也对机房的安全性、可用性、灵活性、机架化、节能性等方面提出了更高的要求，数据中心的建设显得尤为重要。随着时间推移，将会有越来越多的旧机房面临改造的问题，希望本文能起到抛砖引玉的作用，

参考文献

[1] 中华人民共和国工业和信息化部. GB50174-2008电子信息

系统机房设计规范[S]. 北京:中国计划出版社，2008.

[2] 中华人民共和国住房和城乡建设部. JGJ16-2008民用建筑电气设计规范[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2008.

[3] 中国有色工程设计研究总院编.GB50019-2003采暖通风与空气调节设计规范 [S]. 北京: 中国计划出版社，2004.

[4] 中华人民共和国公安部.GB50348-2004安全防范工程技术规范[S]. 北京: 中国计划出版社, 2004.

[5] 中华人民共和国公安部. GB50370-2005气体灭火系统设计规范[S]. 北京: 中国计划出版社, 2006.

[6] 中华人民共和国公安部. GB50116-98火灾自动报警系统设计规范[S]. 北京: 中国计划出版社, 1998.　

4.5 消防工程

机房区作为两个防护区，机房灭火设计浓度取采用全淹没式灭火系统，按无管网七氟丙烷灭8.0%，

火系统进行保护，安装智能型感烟及感温探测器，在防护区各房间内设置声光报警器，在防护区对外出口处设置紧急启停按钮和放气指示灯。系统控制方式为自动、手动及机械应急操作三种。当防护区内感烟、感温探测器同时报警时，火灾自动报警控制器发出信号启动声光报警器，并关闭空调和关闭防火阀，切断非消防电源，经30s可调延时后启动钢瓶瓶头阀，释放灭火气体以完成灭火任务。同时通过紧急启停按钮可在

TAIDEN数字会议系统再次服务IMF2011年会

世界银行和国际货币基金组织(IMF)2011

年会全体会议日前在华盛顿举行，会议汇集了187个国家的财政部长、央行行长、专家和学者，追踪全球经济热点问题，评估世界经济和金融形势，探讨风险和挑战的解决之策。

为期五天的会议期间，二十四国集团、国际货币和金融委员会、世界银行和国际货币基金组织联合发展委员会等也举行了各类会议。并且，会议前后就当前国际金融和全球经济形势、欧洲主权债务危机、国际组织改革、就业、财政整顿等热点问题举办一系列的研讨会、辩论会和论坛。

由于去年的出色表现，大会主办方再次选择了TAIDEN全数字会议系统及同声传译系统。本次大会共使用了1500席TAIDEN 32通道数字红外同声传译系统（HCS-5100R/32），42台HCS-4100系列全数字同声传译翻译单元，60台会议发言单元，多套会议管理软件及多台供新闻媒体使用的HCS-4112M/29 广播级音频分配器。值得一提的是，安装在世界银行总部会议室的TAIDEN无纸化多媒体会议系统在本次大会也得到应用并大放异彩。

TAIDEN数字会议系统出色稳定的产品性能及专业的现场服务再次获得主办方的高度赞誉。

大会使用11种语言二十国集团部长级会议（G20）

HCS-4385K2/50全数字翻译单元世界银行总部会议室

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