数据中心机房系统设计

珠海拓普智能电气股份有限公司数据中心机房系统吕红义目录拓普公司简介数据中心机房范围/术语/定义数据中心机房分级数据中心机房位置及布置数据中心机房的架构系统54321•3一、拓普公司简介二十多年的专业化经营，自主研发生产了上百种智能设备、软件产品和应用系统，产品通过了“电力工业电力设备及仪表检测中心、国家继电保护及自动化设备质量监督检验中心、国家消防电子产品质量监督检验中心、国家安全生产重庆矿用设备检测检验中心、国家矿用产品安全标志中心”等权威部门的检测认证。我们特别重视对客户的服务，郑重承诺“7×24小时响应，终身维护”，建立了覆盖全国的营销服务网络。用户已遍布国内外，有上千套系统、十几万台设备在各种现场长期稳定运行，赢得了广大用户的赞誉。数据中心机房建设规范标准给出了数据中心机房的建设要求，包括数据中心机房分级与性能要求，机房位置选择及设备布置，环境要求，建筑与结构、空气调节、电气技术，电磁屏蔽、机房布线、机房监控与安全防范，给水排水、消防的技术要求。二、数据中心机房的范围/依据/定义•《电子计算机机房设计规范》（GB50174—2008）•《电子计算机机房施工及验收规范》（SJ/T30003—93）•《计算机机房用活动地板技术条件》（GB6650—86）•《计算场场地安全要求》（GB9361—88）•《计算机场地技术条件》（GB2887—89）•《机要屏蔽室电信间技术要求》•《计算机场地技术条件》（GB2887—89）•《涉密信息设备使用现场的电磁泄露发射防护要求》（BMZ1－2000）•《涉及国家机密的计算机信息系统保密技术要求》（BMZ1－2000）•《涉及国家机密的计算机信息系统安全保密方案设计指南》（BMZ2－2001）•《涉及国家计算机信息系统安全保密测试指南》（BMZ3－2001）•《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》（GBT/T50311-2000）•《建筑与建筑群综合布线系统工程施工及验收规范》（GBT/T50312-2000）•《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）•《火灾自动报警系统施工及验收规范》（GB50116—920）•《低压配电设计规范》（GB50054—95）•《供配电系统设计规范》（GB50052—95）•《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2000）•《高层民用建筑设计防火规范》（GBJ45—82）•《电气装置安装工程施工及验收规范》（GB50254—96）•《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）•《电子计算机场地通用规范》（GB/T2887—2000）•《防静电活动地板通用规范》（SJ/T10796-2001）•《通信局（站）防雷与接地工程设计规范》(YD5098-2005)•《通信电源设备安装工程设计》（YD5040-2005）二、数据中心机房的范围/依据/定义2.1术语和定义GB50174-2008确定的以及下列术语和定义适用于本标准。1、数据中心2、总部级数据中心机房3、区域级数据中心机房4、企事业单位级数据中心机房5、A级数据中心机房6、B级数据中心机房7、C级数据中心机房二、数据中心机房的范围/依据/定义数据中心datacenter容纳机房及其支持区域的一个建筑物或一个建筑物的一部分。总部级数据中心机房headquarters-leveldatacenterroom由总部统一规划建设，主要承载总部统一建设，集中部署的信息系统和灾难恢复信息系统的机房区域级数据中心机房regionaldatacenterroom由总部统一规划建设，主要承载本区域各企事业单位和分支机构接入中国石油骨干网络，承载总部统一建设、分布部署的信息系统的机房。企事业单位级数据中心机房localdatacenterroom由各企事业单位自行建设，承载本单位内部信息系统运行和网络接入的机房。二、数据中心机房的范围/依据/定义A级数据中心机房classAdatacenterroom按容错系统配置，在系统运行期间，其场地设施不应因为操作失误，设备故障，外电源中断，维护和检修而导致信息系统运行中断。B级数据中心机房classBdatacenterroom按冗余要求配置，在系统运行期间，其场地在冗余能力范围内，不应因设备故障而导致信息系统运行中断。C级数据中心机房classCdatacenterroom按基本需求配置，在场地设施正常运行情况下，应保证信息系统运行不中断。三、数据中心机房的范围/依据/定义分级要求根据信息系统使用性质、管理要求及由于场地设备故障导致运行中断对生产、经营和公共秩序造成的损失或影响程度，将数据中心机房划分为A、B、C三级。在异地建立的备份机房，设计时应与主机房等级相同。同一个机房内的不同部分可根据实际情况，按照不同的标准进行设计。三、数据中心机房的分级•A级数据中心机房符合下列情况之一的数据中心机房应为A级：信息系统运行中断将造成重大的经济损失信息系统运行中断将对业务、公共秩序造成重大影响。总部级数据中心机房宜建设成A级。•B级数据中心机房符合下列情况之一的数据中心机房应为B级：a.信息系统运行中断将造成较大的经济损失b.信息系统运行中断将对业务、公共秩序造成较大影响。区域级数据中心机房、区域网络中心机房和企事业单位级数据中心机房宜建设成B级。•C级数据中心机房不属于A级或B级的数据中心机房应为C级。二、数据中心机房的范围/依据/定义二、数据中心机房的范围/依据/定义根据GB50174-2008《电子信息系统机房设计规范》要求，机房位置选择应符合以下要求：远离水灾和火灾隐患区域；远离强振源和强噪声源；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、易爆物品的工厂、仓库、堆场等；避开强电磁场干扰。多层或高层建筑物内的主机房不应选在建筑物的地下底层。水源充足，电力比较稳定可靠，交通通信方便，自然环境清洁；机房电力供给、交通、通信、自然坏境要求及场所选择，按GB50174-2008中4.1.1和4.1.2的规定。四、数据中心机房的选址要求五、数据中心机房的架构门禁管制保安监控机柜动力环境KVM显示系统动力供配电UPS供配电接地系统防雷系统照明系统发电机系统气体灭火自动报警极早期报警精密空调辅助区空调新风排气机房区工程支持区工程辅助区工程弱电装饰电气消防暖通综合布线5.1、数据中心机房的装修工程按照《电子信息系统机房设计规范》（GB50147-2008）电子信息系统机房包括主机房、辅助区、支持区和行政管理区。主机房:包括服务器机房、网络机房、存储机房、小型机机房等。辅助区:用于电子信息系统设备和软件的安装、调试、维护、运行监控和管理的场所。包括进线间、测试机房、监控中心、备件库、打印机室、维修室。支持区:支持并保障完成信息处理过程和必要的技术作业，包括变配电室、柴油发电机机房、不间断电源系统室、电池室、空调机房、动力站房、消防设施用房、消防和安防控制室。行政管理区：用于日常行政管理及客户对托管设备进行管理的场所，包括工作人员办公室、门厅、值班室、盥洗室、更衣间、用户工作室等。本次设计房间包括主服务器区、服务器一区、服务器二区、综合布线区、数据库区、辅助区:内走道。支持区:支持区、及气瓶间。5.1、数据中心机房的装修工程本次机房核心机柜按照6KW用电量设计（满配），机柜发热量为6KW*0.8*0.7=3.3KW，通过APC公司的“地板架高与机柜发热量”表可知，地板架应高550mm。机房内玻璃隔断可以优化空间组合，提高机房空间的实用性，改善机房的环境，提高机房区域的整体形象。体灭火系统设计规范(GB50370-2005)要求：防护区围护结构承受内压的允许压强，不低于1200Pa称帕，（即牛顿／平方米）。通过下面公式：玻璃隔断两面支撑：W=0.507*a*t*t/f/L/L摘自《防火科学与技术杂志》W为风荷载标准值，单位KPa；a为抗风系数，1.5----3之间；f为安全因子，一般取2.5；L为跨度，单位m；t为玻璃厚度，单位mm。其中抗风系数、安全因子摘自《建筑用安全玻璃钢化玻璃》GB15763.2-2005。本次玻璃高度设计2.8米，通过计算12mm厚钢化玻璃隔断：W=0.507*1.5*12*12/2.5/2.8/2.8=4.48KPa。满足消防要求。由于防火玻璃隔断的强度是钢化玻璃的1.5到3倍对于2.6米高的12mm厚防火玻璃隔断W=6.48*1.5=9.72KPa。根据上述计算钢化、防火玻璃的安装高度2.8米时，满足消防要求。夏季大气压力100.2KPa室内设计温度23℃相对湿度为50％时，室内露点温度11.88℃室内设计温度23℃相对湿度为60％时，室内露点温度14.66℃专用空调制冷量44.3KW显冷量42.9KW风量12510m3/h送风温度12.72℃地板下：通过楼板如果不加保温，在楼上楼下中央空调开启时大于露点，不至于结露但热损失为48.75*270=13.2KW如果不加保温，在楼上楼下中央空调关闭时小于空气露点温度，会出现形成结露经过上述热工计算，本项目采取在机房区顶、地以及在地板下的装饰板表面分别做15-35MM保温处理，防止出现冷凝的情况。5.1、数据中心机房的装修工程建筑设计防火规范《GB50016-2006》：一类建筑疏散走到两侧的隔墙用不燃烧体，时间1小时；房间隔墙用不燃烧体，时间0.75小时；吊顶用不燃烧体，时间0.25小时。建筑内部装修设计防火规范GB50222-95：装修材料燃烧性能：A不燃性。B1难燃性。B2可燃性。B3易燃性。大中型电子计算机房、中央控制室、电话总机房等放置特殊贵重设备的房间，其顶棚和寺面应采用A级装修材料，地面及其他装修应采用不低于B1级的装修材料。主机房的顶棚和壁板(包括夹芯材料)应为不燃烧体，且不得采用有机复合材料。顶棚的耐火极限不应低于0.4h，疏散走道顶棚的耐火极限不应低于1.0h。综上所述：机房内顶棚，材料为A级，不燃烧体，耐火极限不应低于0.4h：机房内壁板应为不燃烧体，耐火极限不应低于0.75h：机房内地面不低于B1级:疏散走道墙面应为A级，不燃烧体，耐火极限不应低于1.0h。疏散走道顶棚应为A级，不燃烧体，耐火极限不应低于1.0h。本次设计：机房内彩涂钢板燃烧性能为A级，不燃性，耐火性能大于90分钟，填充岩棉后可达4小时：机房内防火玻璃燃烧性能为A不燃性，耐火性能大于90分钟。机房内复合地板为B1级难燃材料。机房内吊顶采用20厚铝箔海绵+石膏板，燃烧性能为A不燃性，耐火性能大于30分钟。■机房材料防火设计5.1、数据中心机房的装修工程■机房装饰设计防尘设计：防水设计：声学设计：抗震动设计：保温设计：防静电及电磁防护设计：装饰安全设计：1、选用不起尘的装修材料。对空气循环区域进行防尘处理，刷防尘涂料。2、吊顶防尘：吊顶内所有孔洞封堵密实，先将原楼板表面清扫干净，铲除松动的浮尘和灰核后，再在楼板下和顶内四周墙壁、梁体内依次满喷防尘涂料二道。3、地面防尘：安装进口抗静电地板前所有隐蔽管路、线槽施工完毕，所有施工孔洞封堵密实。先处理地面基层，基层要求用1：2水泥砂浆找平压光，表面平整光滑，严禁空鼓，再将基层和地板下四周墙壁、柱体满刷环防尘漆二道。4、施工环节：在施工过程中，在每一道工序的隐蔽工程上，即吊顶的安装、墙面龙骨及面材的安装、地板及设备的安装都应有一道特殊的要求，及时清理施工垃圾、灰尘，比如：安装石膏板，第一，清理龙骨表面，保证内层清洁；第二，安装石膏板时，清理自攻钉周围拧出的粉末，并在钉帽上刷防锈漆。5、施工方式：本机房工程主要材料均应采用场外加工，场内装配式组装的模式，极大的降低了现场的施工尘埃，保证了机房施工过程中的洁净。机房区相对密闭，使机房外面的空气不能轻易进入。6、采用新风系统，对于进入室内的新鲜空气应进行过滤处理（中效、亚高效过滤）。并保证室内正压大于4.9～9.8Pa，使室外的尘埃不易进入室内。7、进入机房人员经更衣室更衣后后方可带入机房。1、在机房区上部做防水处理，机房区内带头管道一律拆除并进行可靠封堵，将机房一侧的外窗做严格密封。外窗侧安装漏水检测