数据中心机房非标机柜标准化底座研究

钱 昭

（广东省电信规划设计院有限公司，广东 广州 510630）

1 引言

随着IT技术和建筑技术的快速发展，新材料、新能源、制冷技术等基础学科研究也取得了突破性进展，使机房技术在结构布局、供配电、制冷、监控管理、抗震加固等方面产生了巨大变化，与之配套的机房也发展迅速，数据中心机房应运而生。数据中心机房是IDC的载体，其中包含建筑、电气、暖通空调、冷通道、消防、网络、机柜、底座等多个专业，每个专业的发展都将对数据中心机房带来变革和发展。

数据中心机房的中心区域用于安装设计机柜，除了传统的600mm*2200mm*1200mm和600mm*2000mm*1200mm尺寸的IDC标准集装架外，通常预留两列左右的区域用于安装非标机柜，非标机柜通常是厂家自带的集装架的设备，不同厂家的机柜尺寸不尽相同，目前无法实现统一标准。机柜尺寸的不同直接影响机柜下方抗震加固底座的尺寸，故非标机柜底座一般需要定制尺寸及出风罩。在实际施工过程中，一个底座的定制大约需要半个月至一个月，大大延长了工期，目前市面上已出现可调节高度和长度的底座来满足不同机柜的尺寸需求，但是底座出风口的问题仍未解决，底座需要单独定做出风罩来保证机柜下送风顺利排出，本文针对抗震加固底座的出风罩进行研究，提供一种标准化的非标机柜底座产品，满足数据中心机房不同尺寸机柜的抗震加固需求。

2 传统机柜底座分析

数据中心机房一般按照规范YD5054－2010《电信建筑抗震设防分类标准》采用标准设防类（乙类）设防要求建设，在我国抗震设防烈度7烈度以上地区公用电信网中使用的交换机、服务器、存储、小型机等主要设备，均经过电信设备抗震性能质量监督检验机构进行抗震性能检测，获得工信部颁发的通信设备抗震性能合格证才能使用。设备加固安装必须满足YD5059-2005《电信设备安装抗震设计规范》的要求，架式机柜顶部安装应采取由上梁、立柱、连固铁、列间撑铁、旁侧撑铁和斜撑组成的加固联结，构件之间应按有关规定联结牢固，使之成为一个整体；架式机柜底部应安装抗震加固底座，底座与地面固定，以保证设备的安全性。

安装抗震加固底座的目的：

（1）便利走线，有助于整理出一些备用或少许剩余的线缆。

（2）垫高机柜，防止机柜内部元器件受潮。

（3）有较好的强度和刚度能承载必定的分量对机柜加固，同时有抗震和承重的作用；

（4）防止机柜内部元器件受损，防止水从柜体底部进入。

（5）具有极好的散热作用，特别是采用下送风方式的机房。

目前数据中心使用的机柜底座除了尺寸差异外分为两种：一种是不带出风罩的底座，一种是带出风罩的底座。标准机柜一般采用不带出风罩的底座，在安装机柜的同时安装抗震加固底座，台式设备直接安装于机架内；带出风罩的底座一般用于深度较大的非标机柜，目前大部分机房采用下送风的方式为设备制冷，深度较大的机柜挡住出风口，需要从底座的前端开一个出风口，用漏斗状的出风罩让出风口的风对着设备吹，达到给设备制冷的目的。

数据中心机房设备安装包含设计、招标采购和施工三个环节，标准机柜的底座在设计之后就可以开始制作，而非标机柜的尺寸在招标采购完成后才能确认，底座的制作也需要等到招标采购完成后开始定做，使整个施工周期延长，影响工程进度。

与数据中心机柜底座相关的技术经过多年的发展，在材料、结构、工艺等方面均有所改善，涌现出了一批专利技术，包括钢结构缓冲型底座、支架可调节底座、无损型底座等，都是针对传统底座存在问题进行了改良，致力于推动数据中心机房底座标准化进程。

3 新型底座研究

针对上节所述传统非标机柜底座存在需定做的问题，本文研究了一种带有活动出风罩的机房非标机柜加强型底座，底座具有如下特点：

（1）活动出风罩在加强型底座内进行伸缩，满足不同尺寸机房非标机柜的承重和散热需求，不再需要根据机柜尺寸定制底座，以大大减少由底座定制带来的工期和成本问题，提高施工效率和质量。

（2）加强型底座适用于机房下送风的机柜加固，方便安装各类小型机设备及存储设备，最大承载量可达到1.5吨，相对于传统底座，承重能力有所增加。

（3）带有活动出风罩的机房非标机柜加强型底座，使用灵活方便，提出了加强型底座的标准化制作方案，可以大大缩减施工工期，提高施工效率和质量。

带有活动出风罩的非标机柜抗震加固底座示意图如图1、图2所示，其中图1为出风罩伸出场景，适用于机柜深度大于地面导轨的情况，这时置于底座上方机柜挡住了原有出风口，底板下方的风无法排除，无法给设备降温，需要将出风罩伸出，通过出风罩将底板下送风导出，实现降温；图2为出风罩缩入场景，适用于机柜深度小于地面导轨的情况，这时底板下送风可正常排出，出风罩缩入，不影响出风。

图1中1～9为底座各个方面的面板，10～15为底座各个方向的封板，16和17分别是左凹型槽和右凹型槽，18和19为左直线导轨和右直线导轨，21是底座的活动出风罩，22所示为活动封板。其中面板之间采用90度焊接，配以4孔位M 6螺栓连接，便于现场安装于机房底座地板上凹型钢上；左凹型槽和右凹型槽，用于放置加固轻型直线导轨，凹型槽采用δ=2mm冷轧板制作，左凹型槽和右凹型槽根据直线导轨上的加固孔尺寸位置，预先打好加固孔，便于加固直线导轨。导轨采用TRH-F系列直线导轨，配套的滑块有四个预留螺孔，与活动出风罩用紧固螺栓连接，出风罩通过加固轻型直线导轨安装于左右凹型槽内，在直线导轨的作用下可以实现水平伸缩。当设备机柜深度大于出风口位置时，出风罩沿直线导轨抽出，反之，将出风罩推进底座内部。上活动封板由δ=1.2mm的冷轧板制作，尺寸大小根据加强型底座外形的长宽高而定，待机柜安装完毕后，用螺栓将活动封板固定在底座四周上，从而达到底座整体封闭完好和美观。

在实际使用过程中，出风罩在底座框架内可以实现水平方向的自由滑动。依据机房非标机柜的尺寸大小，调整活动出风罩的伸缩位置，实现不同尺寸机房非标机柜的散热通风需求。当设备机柜深度大于出风口位置时，出风罩沿直线导轨抽出，反之，将出风罩推进底座内部。同时加固焊接的底座框架强度达到并高于所在地市的抗震设防强度，满足了机房非标机柜使用的安全和抗震加固要求。

图1 出风罩伸出场景

图2 出风罩缩入场景

4 结语

抗震加固底座是数据中心机房的基础性设施，基础设施的标准化对所见施工工期至关重要，在IDC机柜、导轨、配线架，甚至服务器都采用标准化建设的潮流下，底座的标准化产品显得尤为紧迫，带有活动出风罩的非标机柜抗震加固底座给出了一个底座标准化产品的解决方案，为数据中心机房相关工程的工期提供了保障，是未来底座发展的必然趋势。