弱电机房设计

机房工程1、概述随着计算机的广泛应用和普及，计算机在实际应用中发挥越来越大作用，也随之成为业务处理的核心。各个单位在建设自己的核心计算机系统时，拥有一个符合计算机系统需要、充分发挥其功能、满足各项环境条件的、合适的场地（计算机机房）是必不可少的。信息中心机房是信息应用系统的中枢，是保证系统能正常有效的工作以及为机房设备的正常运行的必要条件，同时可为工作人员提供一个良好的工作环境，机房系统涵盖了空调、电力、照明、消防、防静电、防雷击、室内装璜等方面，从整体机房角度出发，工程应用先进技术，质量可靠、安全稳定、美观舒适、经济合理、标准规范。计算机机房工程是一种涉及到空调技术、配电技术、自动检测与控制技术、抗干扰技术、综合布线技术、净化、消防、建筑、装潢等多种专业的综合性产业，该系统是为电子计算机提供稳定、可靠的运行环境，即对机房温度、湿度、噪声、振动、静电、电磁干扰等进行控制精度。在计算机房的建设中，合理分布工作空间及各类设备安装场所，缩短工艺流程，降低劳动强度，提高工作效率，确保最佳的性能价格比，确保机房内设备及工作人员的人生安全，以国家有关标准及规范为依据，根据甲方提出的要求与现场实际情况以及计算机系统实际操作运行等问题进行设计，并力求在设计、选材中做到整体布局的合理化和科学化。2、机房建设需求中心机房位于12楼，面积约70平方米。本次设计机房主要包括：机房UPS、机房空调、机房配电、机房防雷及接地、机房静电地板。2.1机房UPS容量暂按20kVA考虑，备电1小时，电池柜设在中心机房。能在线双变换，系统电压独立控制、频率可调。UPS需要提供远程监控接口，并提供相应的通信协议。选用国际知名品牌产品，电池与UPS为厂家原产配套品牌，要求采用免维护电池，电池选择12V单元电池组。2.2.机房空调输入电源均为3相380V±10%；50HZ±1%整机噪声≤60dB温度设定范围为16℃~30℃按机房面积300W/㎡以上制冷量计算需要具备远程监控接口和断电自启动功能，空调的供电由投标方根据空调的选型提出解决方案，每组空调供电线路必需有独立的空开控制。2.3.机房配电主干电源：机房要求有独立配电系统，三相五线制50HZ，380V/220V-TN-S供电方式。配电柜：机房内设配电屏，设置电流、电压、信号显示；配电柜内备份断路器可满足将来设备的扩充。设备用电：机房内安装专用电源插座，市电及UPS的供电回路具体数量各商家自行设计；用电设备、配电线路装设过流过载两段保护，同时配电系统各级之间有选择性地配合，配电以放射式向用电设备供电；机房配电系统所用线缆为阻燃聚氯乙烯绝缘导线及阻燃交联电力电缆。2.4.机房防雷及接地采用共用接地，遵循共地不共线原则静电地板下设铜排等电位均压网接地电阻必须小于1Ω做三级防雷保护2.5.机房静电地板机房铺设全钢质抗静电活动地板，每块尺寸为600*600*35mm，承重能力为700kg/平方米以上，安装时离地面高度为200mm～400mm。3、设计原则及依据3.1设计依据由于计算机机房的设计及建设是一门集多学科为一体的综合工程，同时由于计算机设备在工作生活中起着越来越重要的作用，因此国家设立了许多标准，以确保计算机设备及其数据的安全。在计算机机房的设计过程中，必须严格遵守国家的有关标准。机房在工程方案设计、施工、验收方面应遵循下列文件、标准及下列标准中参照的其它标准：GB2887-89《计算站场地技术要求》GB2887-88《计算站场地安全要求》GB50174-93《计算机机房设计规范》GB6650-86《计算机机房活动地板技术条件》SJ/T30003-93《电子计算机机房施工及验收规范》GB50222-95《建筑内部装修设计防火规范》GB50243-97《通风与空调工程施工及验收规范》GB50057-94《建筑物防雷设计规范》GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB7450-87《电子设备雷击保护导则》IEC1312-1《雷电电磁脉冲的防护》GB50054-95《低压配电设计规范》GB50254（5、6、7、8、9）-96《电气装置安装工程施工及验收规范》JGJ16-92《民用建筑电气设计规范》GB/T50314-2000《智能建筑设计标准》3.2设计原则根据该机房实际情况，在总结当前运行的机房环境的各项优缺点，并且较全面地分析了机房今后的系统应用需求及功能扩展之后，确定了机房的建设目标：将建设成为一个安全、科学、稳定、高效的智能化的信息数据处理中心，为达到该目标，在机房环境设计过程中遵循以下原则：规范性原则计算机机房在规划、设计、建设过程中，应严格遵循国家现行有关法律、法规，严格执行国家标准。可靠性原则计算机机房应具有抵御自然灾害如火灾、水害、鼠虫害等的能力。应具有可靠稳定的电力、空调供应，确保电力及空调供应的连续性。先进性原则计算机机房应采用先进的设备，可考虑配置自动化综合管理系统。灵活性原则考虑到未来不断发展的需要及投资效益，在计算机机房面积、电力供应、空调容量、通讯点数等各个方面都应预留合理的余量及可扩充的灵活性，使计算机机房的投资及今后的发展都得到可靠的保障。安全性原则计算机机房的安全性原则，不但体现在具体的保安措施上，更体现在计算机数据的安全性上。因此，在计算机机房规划、设计、建设过程中，除加强一般性的保安监控措施外，还必须在数据的屏蔽上采取相应的措施。舒适的工作环境原则计算机机房由于其重要的地位，每一个工作人员将担负着巨大的责任和压力。因此必须为他们创造出一个轻松舒适的工作环境，以减轻人员的压力，提高人员的工作效率和响应速度，使计算机机房能够真正起到其运行中心的作用。环境保护原则环保和发展永远是人类所要面对的课题。作为面向21世纪的计算机机房，更应充分体现环境保护的意识，加强环保措施，采用绿色材料。使其真正体现现代化的风范。4、机房方案设计本次设计主要内容有：机房UPS、机房空调、机房配电、机房防雷及接地、机房静电地板。机房门、隔断、顶、墙、照明等由其他专业单位完成。4.1机房平面布置图4.2机房设计设备选型4.2.1UPS系统在12楼的中心机房配置1台梅兰日兰20KVAUPS，型号CometDX20kVAS31C，后备电池1小时，采用梅兰日兰长寿命免维护铅酸蓄电池MAL12-100AH共20节，配置梅兰日兰LM4/420节电池柜1个。u-talk通信板+solution-pac，该UPS能提供远程监控接口，并提供相应的通信协议。4.2.2空调选用三菱重工空调，在12楼的中心机房安装2台空调，柜机制冷量5P，空调室外机安装在楼屋面。空调的供电由原有配电屏供电，引出电缆均采用ZRBV5×4，每组空调供电线路有独立的空开控制。4.2.3配电设计配电屏，输入设置独立的空开控制，UPS后端设置220V输出配电箱，自输出配电箱以电缆方式引出独立的配电回路至弱电机柜内，在输出配电箱内有独立的空开分别控制每组输出。机房总进线由大楼强电统一考虑，未含在本标段内。采用昆明电缆厂线缆，采用ABB空开。4.2.4机房防雷在大楼楼层配电箱内设置防浪涌保护，在UPS的前端和后端分别实施防浪涌保护，在地板下设置均压环系统。选用雷迅防雷设备。4.2.5机房静电地板在12楼机房铺设汇丽250高全钢防静电地板。4.3UPS系统4.3.1电源分析机房的建设必须要建立一个良好的综合性强的供配电系统，在这个系统中不仅要解决计算机设备的用电问题，还要解决保障计算机设备正常运行的其它附属设备的供配电问题。计算机机房供电系统根据计算机的性能、用途和运行方式（是否联网）等情况，划分为Ａ、Ｂ、Ｃ三级（见下表）。级别登记Ａ级Ｂ级Ｃ级稳态电压偏移范围（％）±5±7+10-15稳态频率偏移范围（HZ）±0.2±0.5±1电压波形畸变率（％）3～55～88～10瞬时断电允许时间（ms）0～44～200200～1500对于机房内的设备而言，干净、不间断的电源供应是极端重要的。因为公用电网常会遭受自发的电压变化或甚至是严重的供电中断。可靠的解决办法是采用不间断电源，UPS不仅保证可靠的连续供电，而且UPS输出比较稳定，没有瞬变和谐波。通常情况下我们认为所使用的市电，除了偶尔发生的断电事故，是连续而且恒定的，其实不然。我国供电电源质量的标准是：400万kW以上的大电网，电压波动为±5％，频率(50土0.2Hz)；400万kW以下电网电压波动为+5％-—7％，频率为(50±0．5)Hz(对高次谐波分量没有规定)。实际上，在一些地区往往达不到这个标准，还在继续供电，有时电压低得几乎连荧光灯也起动不起来。市电系统作为公共电网，上面连接了成千上万各种各样的负载，其中一些较大的感性、容性、开关电源等负载不仅从电网中获得电能，还会反过来对电网本身造成影响，恶化电网或局部电网的供电品质，造成市电电压波形畸变或频率漂移。另外意外的自然和人为事故，如地震、雷击、输变电系统断路或短路，都会危害电力的正常供应，从而影响负载的正常工作。根据电力专家的测试，电网中经常发生并且对电脑和精密仪器产生干扰或破坏的问题主要有以下几种：电涌（powersurges）：指输出电压有效值高于额定值110％，而且持续时间达一个或数个周期。电涌主要是由于在电网上连接的大型电气设备关机时，电网因突然卸载而产生的高压。高压尖脉冲（highvoltagespikes）：指峰值达6000v，持续时间从万分之一秒至二分之一周期（10ms）的电压。这主要由于雷击、电弧放电、静态放电或大型电气设备的开关操作而产生。暂态过电压（switchingtransients）：指峰值电压高达20000V，但持续时间界于百万分之一秒至万分之一秒的脉冲电压。其主要原因及可能造成的破坏类似于高压尖脉冲，只是在解决方法上会有区别。电压下陷(powersags）：指市电电压有效值介于额定值的80％至85％之间的低压状态，并且持续时间达一个到数个周期。大型设备开机，大型电动机启动，或大型电力变压器接入都可能造成这种问题。电线噪声（electricallinenoise）：系指射频干扰(RFI)和电磁干扰（EFI）以及其它各种高频干扰。马达的运行、继电器的动作、马达控制器的工作、广播发射、微波辐射、以及电气风暴等，都会引起线噪声干扰。频率偏移（frequencyvariation）：系指市电频率的变化超过3Hz以上。这主要由应急发电机的不稳定运行，或由频率不稳定的电源供电所致。持续低电压（brownout）指市电电压有效值低于额定值，并且持续较长时间。其产生原因包括：大型设备启动和应用、主电力线切换、启动大型电动机、线路过载。市电中断(powerfai1）：指市电中断并且持续至少两个周期到数小时的情况。其产生原因有：线路上的断路器跳闸、市电供应中断、电网故障。对于电脑、服务器来说，显示器及主机工作都需要正常的电力供应。尤其是内存，对电源的要求更高。它是一种依赖电能的存储设备，需要不断地刷新动作来保持存储内容。一旦断电，所保存的内容立即消失。如果非正常断电，导致内存中的信息来不及保存到硬盘等存储设备上，就会造成信息因完全丢失或变得不完整而失去价值，从而浪费大量的工作精力、时间、甚至造成巨大的经济损失。而UNIX这样的操作系统，如果不正常关机，内存中的系统信息没有回写到硬盘上，还可能造成系统崩溃，无法再次启动。此外，电脑中的硬盘，虽然应用的是磁存储介质，不会因断电而损失信息，但突然的电力故障会使正在进行读写工作的硬盘物理磁头损坏，或者系统文件在维护文件系统时，造成文件分配表错误，从而造成整个硬盘的报废。另外，现在的操作系统大都能设置虚拟内存，由于突然的断电，使系统来不及取消虚拟内存，从而造成硬盘中的“信息碎片”，不仅浪费了硬盘存储空间，还会导致机器运行缓慢。电脑电源是一种整流电源，过高的电压可能会造成整流器烧毁。而电压尖脉冲和暂态过电压以及电源杂讯等干扰都可能通过整流器进入主机板，影响机器的正常工作，甚至烧毁主机线路。总之，电力问题是计算机工作的重大威胁。