浅谈智能化机房设计及在智能建筑中的应用

■ 韩国华

浅谈智能化机房设计及在智能建筑中的应用

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某市创新广场两栋25层高楼为区政府办公使用，同时担负着政府办事窗口服务大厅的功能，整个智能化系统设计较为完整和先进；本文着重从系统功能、设计方案的特点介绍了智能化机房在建筑上的应用。

政府办公 智能化 机房设计

一、机房系统设计概述

随着计算机系统技术和设备不断更新换代，安装计算机设备的场地技术，即机房工程也在不断地推陈出新。所采用的新材料、设备、工艺和技术，其目的是为了更好地保证机房的温度、湿度、洁净度、照度、防静电、防干扰、防震动、防雷电、及时监控等，能充分满足计算机设备安全可靠运行，延长计算机系统使用寿命的要求，同时又要给系统管理员创造一个舒适、典雅的环境。因此，在设计上要充分考虑设备布局、功能划分、整体效果、装饰风格，体现现代机房的特点和风貌。

该区政府办公楼机房建设系统内容如下：

Ø 机房装饰工程（包括机房内部的墙、顶、地）；

Ø 机房供配电工程（包括机房内部的照明、应急照明、市电供电线路等）；

Ø UPS不间断系统工程；

Ø 防雷接地工程（机房内部电源线路的防雷、接地网、等电位连接等）。

机房系统组成图

二、设计指标

依据国家相关规范和设计标准，主机房在环境装修质量、供电电网的稳定、空气的洁净度、环境的温湿度、噪音的控制、防静电防雷击上都能达到如下指标。是智能化设备提供一个良好的、稳定的、高效的、管理方便的集中设备运行区域，也是区政府智能化建设成果对外的一个形象窗口。

Ø 静电电位：主机房内绝缘体的静电电位不应大于1KV。

Ø 机房照明：计算机机房在距地面0.8 m处，照度不应低于300Lx；基本工作间和第一类辅助房间不低于200Lx。

Ø 事故照明：计算机机房、电源室等应设事故照明，其照度在距地面0.8m处不应低于5Lx。

Ø 供配电环境：工作频率49.8Hz～50.2Hz，电压：380V/220V且变化在5%内， 相数：三相五线/三相四线制/单相三线制，波形失真率小于5%。零地电压≤1V。

Ø 机房接地：采用联合接地,接地电阻R≤1Ω。

三、设计方案

（一）平面布置

中心机房设置在地下负一层，面积150m2，配置操作台、电视墙、机柜等用于放置各个系统的后端控制设备；在此处设置弱电设备接入间，配置标准机柜，作为政府各办事部门光纤局域网的接入点和各地块中继设备的放置。

（二）装修系统

1. 地面：

机房内设备有一定的自重量，机房的防静电地板应考虑机房地板的承重要求。铝合金活动地板表面涂有防静电塑料层，负荷能力强，配合紧密，易于调整，但造价较高，宜用于要求高的机房中。复合地板表面贴有贴面，美观光滑，但容易破损，适于要求不高或临时机房。在本方案中，我们采用抗静电全钢通路活动地板，此抗静电全钢通路活动地板外壳材料采用优质钢板，表面贴有贴面，美观光滑，负荷能力强，配合紧密，属中高档抗静电地板。全钢通路活动地板的生产符合SJ10796-96《计算机机房用电活动地板技术条件》中有关要求。

在本方案中，机房内地面设计采用600×600×35mm有边抗静电全钢通路活动地板，地板铺设高度设计为+0.25米。地板具有B1级防火性能、集中载荷大，性能可靠、平整度好、承载力大、抗冲击性强、柔光不起尘、吸音、隔热、防火性能好等特点，完全符合《电子计算机机房设计规范》标准。

地板铺设前需对地板下楼板面进行防尘处理。

2.顶面：

根据机房的特点，应设置金属吊顶棚，便于线路及照明灯具安装、检修，并构成吸收噪音平面。

机房区吊顶全部选用600×600×0.8mm金属微孔吸音天花，该天花防火性能：中国 A级(GB8624)；吸音性能：冲孔板配soundtex 吸音纸，降噪系数：NRC= 0.7；隔音等级：24dB。该铝合金吊顶板具有自重轻，耐火、抗静电、不起尘、耐老化、吸音、装饰效果好等优点，是理想的吊顶饰面材料。

本方案中，机房设计净高地板铺设高度设计为+2.8米，吊顶安装前需对楼面进行防尘处理。

3.墙面：

为了保证机房有良好的工作环境，机房墙面装修材料应能防静电、隔音、隔热，不易沾灰挂灰，不掉粉末灰渣，还应注意不要反光，色调要协调。

本方案中，机房内墙面基层采用腻子粉找平，面层设计采用环保乳胶漆饰面，成品具有平整、光滑、无污染、无色差、无异味、环保等特点。

4.入口门：

机房入口设计采用钢质防火防盗门，该门在功能上起到安全保护的作用，门洞尺寸分别设计为1500×2100mm。

（三）供配电及照明系统

依据《电子计算机场地通用规范》《GB/T 2887-2000》，电源参数依据计算机的性能允许的变动范围可分为A、B、C三个等级，本机房用电等级按B级标准进行设计。从大楼总配电室引专用线缆作为机房专用供电回路。

主机房供电系统设计分为UPS不间断电源系统和市电系统两部分。

1.供电回路

UPS回路：

主机房UPS供电电源经UPS稳频、稳压、调整电压波形后为计算机及其相关网络设备供电，同时也为UPS后备电池充电；当遇到市电供电线路断电时，UPS后备电池立即放电，经UPS逆变后给计算机设备不间断供电。

市电回路：

插座、空调、照明及其他具有电冲击性及感性和容性（如打印机、日光灯等）的设备使用，对不同相位分配均衡负载。在设计上，各个系统的控制都采取独立控制方式，这样减少各系统的相互影响。而且在单个系统中出现故障都不会产生对整个系统的影响。

2.设备配置

Ø 机房内设置综合配电柜1台，具备市电配电和UPS配电的功能。由大楼配电房双电源（由大楼强电施工方提供）切换后进行母线供电。

Ø 配电柜箱采用自动空气开关控制，设置过负荷及短路、防雷保护，主机房配电柜设有电压、电流的检测指示，并有相关的指示报警等功能，同时具有独立的零、地汇流排。

Ø 配电箱中的引入引出线均编上号，表明线路的去向、功用，方便控制、设备管理及检修。

3.一般照明

根据本机房的特点，按照国家GB2887-89《计算机场地技术条件》的要求和标准以及我们的工程经验，设计时采用离地面高度0.8m处的工作照度不低于300lx并且不产生眩光的标准，机房内主要通道及主要设备处的事故照明，其照度机房内在距地面0.8m处部应不低于50lx。应急照明循主要通道及主要控制设备处加以适当布置。

照明系统的灯具采用内置高效格栅灯组成，灯具采用600*600的格栅灯盘，均匀布置，使光照均匀，有效避免眩光引起工作人员的不舒适等现象。

4.备用照明

按照《计算机房场地设计规范》规范，为保证工作人员在市电断电时做存盘等紧急处理，机房内需安装应急备用照明系统，工作面照度不低于50Lx。

在机房内采用筒灯作为备用照明。备用照明供电系统在机房市电停电情况下自动启动，由UPS系统供电，以确保应急功能。

5.消防应急、疏散照明

按照《计算机房场地设计规范》要求，疏散指示灯是当机房市电以及UPS电源完全断电的情况下启动的疏导灯具。疏导灯具备独立的电源，确保应急疏散。

在机房内设置消防应急疏散照明及安全出口指示灯，灯具均采用自带蓄电池的消防专用双头应急灯及安全出口指示灯，由市电直接供电并充电，市电断电后，其内部蓄电池自动供电。

6.配电安装

供配电系统工程严格按照现行行业规范和设计要求施工，所有的电力电缆均采用金属线管、线槽地板下铺设。铺设每个配电回路设置单独空气开关。

6.1 配电方式

6.1.1配电柜采用放射式配电，直接配至对应的用电设备，不同类别分路控制，每一路电源采用空气开关单独控制。

6.1.2照明、市电插座、普通柜式空调、辅助设备等电源线缆均采用阻燃铜芯线（ZRBV系列），线缆线径留有20%的用电冗余。

6.1.3网络机柜、监控机柜、广播机柜等电源线缆均采用阻燃铜芯线（ZRVVR系列），线缆线径留有20%的用电冗余。

6.1.4所有电力线缆均采用KBG钢管安装。

6.2插座安装

本工程中计算机负载配电线路按国标并留有余量，机房内所有计算机和网络设备的电源插座均安装在地板下。

6.2.1插座选型

插座采用高级彩色边框面板标准插座，两类插座按边框颜色区分，市电设备采用常规乳白色面板20A五孔插座，UPS设备采用有色面板25A和三孔工业连接器。并预留两个25A四孔空调插座。

6.2.2安装位置

辅助设备维修用电插座安装在高于地板面300毫米的墙壁上，间隔越3米一个，详细安装位置见设计图纸。

6.2.3 UPS不间断电源系统

机房方案设计采用1台30KVA UPS，系统延时2小时，电池采用铅酸免维护电池。

UPS供电回路：机房内安防系统控制设备（矩阵、硬盘录像机）、应急照明、操作台、网络机柜、监控机柜、智能化部分安防系统设备终端等采用UPS供电。

6.2.4空调系统

本方案中，机房设计2台柜式精密空调，即可满足使用需求。

6.2.5防雷接地系统

本次防雷系统通过在相应位置安装防浪涌保护器对设备进行保护，通过防浪涌保护器对雷电流进行吸收，从而保护终端设备的运行安全；通过接地体将残余的雷电流通过接地体泄入大地。具体方案如下：

（1） 在大楼总配电房至机房市电总电源的电缆的输出端安装三相电源防雷器，作为电源线路的第一级电源防浪涌保护器。

（2） 机房UPS电源输入端安装三相电源防雷器，作为电源的第二级防浪涌保护器。

（3） 在机房UPS电源输出端安装三相电源防雷器，作为电源的第三级防浪涌保护器。

（4） 大楼室外摄像机及卫星天线弱电防雷由弱电系统统一考虑。

（5） 接地母牌与引下线

抗静电保护接地与引下线：在整个机房区地面设置静电泄漏网，同时静电泄漏网将抗静电地板支架等电位连接为一体，静电泄漏网再通过40×4镀锌扁钢均压环带将机房天棚龙骨、地板支撑等电位连接为一体，最终机房的外围空间形成等电位体，同时与机房安全工作接地、防雷地等以最短距离形成结构相连，并用两根35mm2铜芯线引至机房附近的等电位接地端子箱。

等电位连接：等电位连接是用6 mm2铜芯线连接导线或过电压保护器将处在需要防雷的空间内的防雷装置，建筑物的金属构架、金属装置、外来的导体、电气装置、电信装置等连接起来。

四、结束语

智能化机房建设是整个弱电系统的集中场所，是智能建筑的一部分，也是工程设计的一个重要分支，机房工程不仅集建筑、电气、安装、网络等各专业于一体，更需要丰富的工程设计和施工管理经验；机房的设计与施工的优劣直接关系到机房内系统是否稳定可靠地运行。

1.《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2006）

2.《电子信息系统机房设计规范》（GB50174）

3.《电子计算机场地通用规范》（GB/T 2887-2000）

4.《建筑及建筑群综合布线系统工程设计规范》（GB/T50311-2000）

5.《安全防范系统通用图形型号》（GA/T74-2000）

6.《综合布线系统工程设计规范》（GB/T50311-2007）

7.《智能建筑施工及验收规范》（DG/TJ08-601-2001）

8.相关图纸。

（作者单位：安徽合肥讯飞智元信息科技有限公司）

（编辑：王鹏）