孫鳶飛/劉斌梅/胡建軍/馬盟雪/肖昕宇（中國建筑設(shè)計研究院，北京 100044）

1 網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房的建設(shè)目標(biāo)

中國建筑設(shè)計研究院網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房是全員辦公自動化與通信自動化的核心機(jī)房，它肩負(fù)著全院網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的集中處理、存儲、傳輸、交換和管理的重任。此次網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房改造工程，是在現(xiàn)有機(jī)房內(nèi)做全面升級和技術(shù)提升，涉及到的主體設(shè)備部分包括：供配電電源管理、無管網(wǎng)氣體滅火、機(jī)房環(huán)境監(jiān)控、機(jī)架式網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、恒溫恒濕精密空調(diào)等。

網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房改造工程的改造目標(biāo)是：

1）技術(shù)做到：高水平、高標(biāo)準(zhǔn)、高技術(shù)；

2）裝修做到：現(xiàn)代、簡潔、美觀、大方，展現(xiàn)中國院的特點；

3）投資做到：物有所值、物超所值；

4）采購做到：主要設(shè)備材料采用招投標(biāo)方式采購，貨比三家，性價比高。

工程管理采用項目經(jīng)理（工程總指揮）負(fù)責(zé)制，本院其他相關(guān)部門通力配合，發(fā)揮各專業(yè)科室的工程技術(shù)優(yōu)勢。

2 網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房改造前的現(xiàn)狀

在中國大中小城市中，有許多維持運(yùn)營了十幾年的老機(jī)房，都急需進(jìn)行擴(kuò)容改建、翻新改造、異地重建、災(zāi)備冗余。在這十幾年中，網(wǎng)絡(luò)帶寬以指數(shù)曲線的速度迅速增長，一躍而發(fā)展到今天的獨(dú)享千兆到桌面。在這一發(fā)展過程中，信息中心機(jī)房的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在不停地新增或是替換，勢必造成機(jī)柜里里外外的各類電纜數(shù)不清、理還亂，UPS不間斷電源勉強(qiáng)支撐著不斷增加的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備工作。中國建筑設(shè)計研究院的機(jī)房也建設(shè)于十幾年前，為了保證機(jī)房中不斷增加的各種IT設(shè)備正常運(yùn)行，只能不斷地補(bǔ)充空調(diào)機(jī)，前后安裝了4組VRV空調(diào)、2套吸頂式空調(diào)以及1臺立柜式空調(diào)。

圖1 歷經(jīng)十幾年的機(jī)房維持著全院網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行

圖2 經(jīng)歷無數(shù)次設(shè)備更新的網(wǎng)絡(luò)中心舊機(jī)房

圖3 機(jī)房改造流程圖

圖4 機(jī)房遷移示意圖

2010年，中國建筑設(shè)計研究院提出了爭做“BIM*設(shè)計先進(jìn)企業(yè)”，而網(wǎng)絡(luò)信息中心舊機(jī)房已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足三維圖紙設(shè)計、各專業(yè)協(xié)同設(shè)計的需要。加上信息技術(shù)發(fā)展突飛猛進(jìn)，辦公自動化信息交互、網(wǎng)絡(luò)音視頻本地與遠(yuǎn)程會議、IP數(shù)字通信替代傳統(tǒng)電話、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等等，統(tǒng)統(tǒng)都需要高速網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸、大容量、集中式存儲設(shè)備、高度安全運(yùn)行環(huán)境的電子信息系統(tǒng)支撐體系的中心機(jī)房，必須全面、徹底地進(jìn)行更新和擴(kuò)容。

3 網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房的改造建設(shè)

3.1 設(shè)計方案

2010年，由中國建筑設(shè)計研究院院設(shè)計運(yùn)營中心、院行政管理部、院信息管理研究中心、院智能建筑工程中心相關(guān)人員組成“19號院局域網(wǎng)改造聯(lián)合設(shè)計小組”，并制定了由三個階段步驟組成的全院網(wǎng)絡(luò)全面改造計劃：

1） 萬兆主干、千兆到桌面的網(wǎng)絡(luò)布線工程設(shè)計與實施，從2010年底開始；

2）與未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展相適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房工程設(shè)計與實施，從2011年3月開始；

3）三層（核心、匯聚與接入）網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備更新?lián)Q代，網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)萬兆主干、千兆到桌面+服務(wù)器（思科）。UPS電源、精密空調(diào)（艾默生）滿足五年規(guī)劃，與德勝凱旋大廈的電子信息系統(tǒng)機(jī)房數(shù)據(jù)雙熱備份，同時作為德勝凱旋大廈數(shù)據(jù)中心的災(zāi)備，于2011年8月完成。

3.1.1 實施步驟

網(wǎng)絡(luò)中心主機(jī)房位于3號樓地下1層（約53m2），其設(shè)備均處于24h運(yùn)行狀態(tài)，也無法容納網(wǎng)絡(luò)改建將增加的全部設(shè)備。且工期較長，無法斷網(wǎng)施工，須采用雙網(wǎng)并存的建設(shè)方式。因院內(nèi)房屋緊張，行政管理部暫無法提供機(jī)房擴(kuò)建的空間，故占用網(wǎng)絡(luò)中心的培訓(xùn)間作為機(jī)房改造的過渡，但在實施上存在二次施工的問題。

勘探了舊機(jī)房的現(xiàn)狀，設(shè)計小組召開施工方案討論會認(rèn)真研究，制定了一整套保證全院網(wǎng)絡(luò)不中斷的工程實施步驟和施工方法。

把舊機(jī)房改造成新機(jī)房，總共分為三個階段：

1）第一階段（2011年3月7日～2011年5月2日），即：舊設(shè)備遷移、百兆網(wǎng)割接完畢

2）第二階段（2011年5月4日～2011年6月5日），即：百兆網(wǎng)二次割接、千兆網(wǎng)投入使用

3）第三階段（2011年6月6日～2011年6月13日），即：施工收尾保潔、調(diào)試驗收移交

圖5 網(wǎng)絡(luò)機(jī)房中期改造后設(shè)備布置平面圖

圖6 網(wǎng)絡(luò)機(jī)房末期改造后設(shè)備布置平面圖

在上述的第二個階段任務(wù)尚未結(jié)束的2011年初，網(wǎng)絡(luò)信息中心機(jī)房的改造工程設(shè)計中，就已經(jīng)考慮到了對于今后BIM示范樓的網(wǎng)絡(luò)支撐能力。2011年中旬，院領(lǐng)導(dǎo)又組織全院建筑設(shè)計師競標(biāo)設(shè)計本院三維設(shè)計大樓，即BIM示范樓?，F(xiàn)已決定從2012年開始拆除4號辦公樓，建設(shè)BIM示范樓。

3.1.2 系統(tǒng)設(shè)計與設(shè)備選型

此次機(jī)房技術(shù)改造，每一個子系統(tǒng)都經(jīng)過了精細(xì)化設(shè)計，每一個設(shè)備都經(jīng)過了院領(lǐng)導(dǎo)和各個相關(guān)專業(yè)設(shè)計師的挑選，每一種材料都進(jìn)行了測試并封樣。

1） 經(jīng)雙路市電互投供給一路三相四線制180A/3P電源；2） 消防電源獨(dú)立，來自本院消防電；

3） 一個低壓配電柜和一個UPS配電柜；4） 一個等電位連接箱；

5） 兩組55kW機(jī)房專用恒溫恒濕空調(diào)機(jī)組；

6） 兩套60kVA UPS不間斷電源系統(tǒng)并機(jī)供電，后備時間為0.5h；

7） 兩列網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器機(jī)柜的維護(hù)通道，全部采用無眩光吸頂式燈盤照明；

8） 在參觀通道可以看到的一側(cè)另加了一組藍(lán)光LED射燈，營造出機(jī)房的燈光藝術(shù)效果；

9） 網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器機(jī)柜的強(qiáng)電電纜與弱電電纜采用卡博菲橋架；

10） 一套無管網(wǎng)七氟丙烷滅火系統(tǒng)；

11） 一面鋼雙層氣密式鋼化防火玻璃隔墻、一扇對開門和一扇單開門，并帶有中國院logo圖案；

12） 三面防靜電彩鋼板墻面，并帶有隱形絲網(wǎng)印刷的中國院logo立體組合圖案；

13） 整個地面使用底部襯銅箔帶的永久性PVC防靜電地板，配上拉絲不銹鋼踢腳；

14） 一套軟水水處理裝置；

15） 一套機(jī)房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，包括：供配電電源監(jiān)控、攝像機(jī)+指紋+密碼的門禁、網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控、UPS不間斷電源監(jiān)控、空調(diào)主機(jī)監(jiān)控、漏水檢測、消防報警信號監(jiān)控等等；

16） 一組音視頻展示系統(tǒng)。

3.2 現(xiàn)場施工組織方案

1) 施工組織架構(gòu)

施工組織架構(gòu)圖見圖9。

2) 機(jī)房位置及設(shè)備布置

(1) 在既定的位置上精心布置

圖7 改造后的機(jī)房電力供應(yīng)

圖8 彩鋼板墻面與防靜電卷材

機(jī)房位置在地下1層，凈高只有2.73m，機(jī)房內(nèi)部總面積約83m2，原地位置與面積都不能改變、不能擴(kuò)充。其中：走廊是東西走向，寬約2m；機(jī)房東西寬約12.55m，南北深約6.55 m；機(jī)房內(nèi)部有一個32m2的小區(qū)域是培訓(xùn)區(qū)。

(2) 協(xié)同設(shè)計

圖9 施工組織架構(gòu)圖

圖10 室內(nèi)效果圖

由本院智能建筑工程中心做功能設(shè)計和整體布局設(shè)計；由本院環(huán)境藝術(shù)設(shè)計院室內(nèi)所做藝術(shù)效果設(shè)計，即美學(xué)設(shè)計。

(3) 設(shè)備安裝及室內(nèi)裝修

A. 為了使運(yùn)維人員和參觀者在不進(jìn)入機(jī)房的情況下依然能夠了解到機(jī)房環(huán)境與設(shè)備運(yùn)行狀況，在原有的輕鋼龍骨墻面基礎(chǔ)上，設(shè)計了防火玻璃隔墻和門；

B. 網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器機(jī)柜成2列背靠背布置，背后間距1250mm，正面距離墻面距離約1500mm，每一列為12臺機(jī)柜（高2000mm×寬600mm×深1100mm，在標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜的深度上，增加了100mm，保證了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備前后兩面都可以布線，并且可以把機(jī)柜的門關(guān)上）；

C. 靠東墻一側(cè)安裝2臺機(jī)房專用精密空調(diào)機(jī)，2臺空調(diào)之間保留600mm檢修空間（為了美觀，特意設(shè)計安裝了一塊可拆卸的中國院logo玻璃飾板），采用上送風(fēng)方式，空調(diào)機(jī)的天花板區(qū)域制作了帶導(dǎo)流板的靜壓箱；

D. 西側(cè)安裝2組UPS不間斷電源，距離西墻600mm的空間作為檢修通道，為了不破壞機(jī)房空間藝術(shù)效果，與UPS配電柜的連接特意采用了地面全密閉鋼制線槽走線方式；

E. 靠北墻西側(cè)設(shè)置2組供配電機(jī)柜（低壓配電柜和UPS配電柜）和1個等電位箱；

F. 靠北墻左、右兩側(cè)的對稱位置，也是網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器機(jī)柜布置區(qū)，設(shè)置了2組七氟丙烷氣體滅火柜，對應(yīng)墻面安裝了1臺新風(fēng)風(fēng)機(jī)和1臺泄壓風(fēng)機(jī)；

G. 地面全部采用永久性PVC防靜電地板；

H. 墻面全部采用永久性PVC防靜電彩鋼板，表面采用絲網(wǎng)印刷了隱形的中國院logo圖案，更為美觀；

I. 天花做淺吊頂，布置了5組無眩光吸頂式燈盤，1組LED藍(lán)光射燈專門用來投射到靠近走廊一側(cè)的機(jī)柜，達(dá)到夢幻般視覺沖擊效果。

3.3 現(xiàn)場調(diào)試

3.3.1 機(jī)房內(nèi)部布線結(jié)構(gòu)

機(jī)房的總高度只有2.73m，而網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器機(jī)柜高度超過2m，這就意味著天花不能做整體吊頂，地面也不能做任何高度的架空地板。既然不能使用架空地板作為空調(diào)下送風(fēng)的設(shè)計，而利用機(jī)柜頂板作為空調(diào)風(fēng)的導(dǎo)流通道，又勢必不能做過厚的吊頂，因為必須保證煙感、溫感、攝像機(jī)、吸頂燈盤和指示燈等的布線使用鋼管穿線。綜合考慮以上因素，機(jī)房內(nèi)部布線在滿足使用功能要求和電氣工程規(guī)范的前提下，采取了如下技術(shù)措施來實現(xiàn)：

1） 地面不做防靜電地板，而采用防靜電卷材；

2） 天花只做淺吊頂，保證低壓電纜的穿鋼管敷設(shè)；

3） 天花邊緣處做局部吊頂，保證大電纜和供回水管路的暗埋敷設(shè)；

4） 網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器機(jī)柜的強(qiáng)、弱電電纜全部明線敷設(shè)，選用梯形電纜橋架；

5） 機(jī)房南北墻各設(shè)有一個主干電纜進(jìn)出通道，與兩列機(jī)柜溝通；

6） UPS配電柜至兩列網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器機(jī)柜走梯形橋架，并沿機(jī)柜頂面的外緣布設(shè)；

7） 機(jī)柜之間的弱電線纜與主干橋架相連，并沿機(jī)柜頂面的內(nèi)緣布設(shè)。

圖11 改造后的機(jī)柜間布線之一

圖12 改造后的機(jī)柜間布線之二

圖13 改造后的機(jī)柜間布線之三

圖14 改造后的機(jī)房外景之一

圖15 改造后的機(jī)房外景之二

圖16 改造后的機(jī)房空調(diào)及其送風(fēng)口

3.3.2 人流、物流及出入口設(shè)計

1） UPS機(jī)柜四周留有檢修通道；

2） 空調(diào)機(jī)背面靠墻、三面留有檢修通道；

3） 兩列網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器機(jī)柜留有3條通道，通道寬度都超過了1250mm；

4） 一扇雙開門（寬1800mm）和一扇單開門（寬900mm）作為設(shè)備運(yùn)輸和人員進(jìn)出通道，每個門內(nèi)均有疏散指示燈，走廊設(shè)有消防警報器；

5）玻璃墻一角貼投影膜，由機(jī)房內(nèi)的投影儀和機(jī)房外的音響向參觀人員展示本院網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房運(yùn)行與維護(hù)狀況。

3.3.3 空氣調(diào)節(jié)與氣流組織

1） 兩列網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器機(jī)柜全部采用全通透式結(jié)構(gòu)；

2） 兩組各55kW的空調(diào)機(jī)組，一用一備，24h一輪巡，互為備用，時間均衡；

3） 空調(diào)室外機(jī)安置在北墻外，距機(jī)房內(nèi)地坪高差2m；4） 帶有導(dǎo)流板的整體靜壓箱，做均壓送風(fēng)；

5） 利用兩列網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器機(jī)柜的上頂板做空調(diào)風(fēng)導(dǎo)流，保證了從靜壓箱到最后一組機(jī)柜的10m距離內(nèi)都有流動氣流；

6） 北墻上安裝兩臺軸流風(fēng)機(jī)（新風(fēng)送風(fēng)機(jī)和泄壓風(fēng)機(jī)），保證了氣體滅火之后機(jī)房運(yùn)維人員可快速進(jìn)入機(jī)房。

4 網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房改造后的成效

本機(jī)房按照無人值守機(jī)房考慮，按照一類建筑物設(shè)計，耐火等級為一級。在防塵、屏蔽、抗靜電、隔熱、隔音、保溫、防水和防火等方面，都有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計思路。

首先考慮到按照工藝流程，做功能布局設(shè)計和工作路線設(shè)計；而后，在材料選型上既要滿足機(jī)房物理指標(biāo)和要求，又要實現(xiàn)環(huán)境藝術(shù)的美學(xué)效果。

1）東、西、北墻內(nèi)襯保溫棉，墻面全部使用帶有隱形絲網(wǎng)印有中國院logo立體組合圖案的防靜電彩鋼板。每塊彩鋼板寬1200mm，扣縫相連，logo圖案不得有垂直或水平錯位；

2）南墻采用鋼骨架，雙層氣密，有帶中國院logo圖案的鋼化防火玻璃的隔墻和門；

3） 地面采用底部襯銅箔帶的永久性PVC防靜電地板；

4） 墻面與地面的銜接處，使用拉絲不銹鋼踢腳；

5） 三相四線制市電，來自于本院變配電站，其站內(nèi)有雙路電源自投自復(fù)裝置；另有一條大樓PE線引入網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房，在機(jī)房內(nèi)設(shè)有一個等電位箱，將墻面、地面、機(jī)柜、機(jī)架、橋架等共地，形成TN-S接地系統(tǒng)；

6） 天花采用石膏淺吊頂，內(nèi)部布置走線鋼管，外面涂刷防塵漆；

7） 空調(diào)送風(fēng)的整體靜壓箱上下固定點采用軟連接方式，并用隔音棉包裹；

8） 空調(diào)機(jī)底座襯整面密封的塑膠墊可以減震降噪，并防止凝結(jié)水外溢；結(jié)合空調(diào)機(jī)內(nèi)部的凝結(jié)水回水泵以及帶漏水檢測器的集水水槽構(gòu)成三層防護(hù)，保證機(jī)房防水（其實也沒有架空地板）；

圖17 改造后的機(jī)房內(nèi)景之一

9） 空調(diào)加濕水和凝結(jié)水回水，都連接到高差不足1m的機(jī)房外部的衛(wèi)生間，衛(wèi)生間內(nèi)有軟化水供水裝置；

10） 機(jī)房設(shè)計布置了無管網(wǎng)七氟丙烷滅火系統(tǒng)，其信號與本院消防報警系統(tǒng)相連；

11） 飾面、機(jī)箱、機(jī)柜、燈飾以及機(jī)房設(shè)備等均使用黑、灰、白三種顏色；

12)最精確之處在于尺寸，所有的墻、頂、地、材料、設(shè)備都是毫米級誤差控制。

5 網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房建設(shè)的思考

此次機(jī)房改造周期短、難度大，通過設(shè)計小組的縝密構(gòu)思和合理設(shè)計，快速地解決了問題，達(dá)到設(shè)計目的和使用要求，而原來的難點均成了此次機(jī)房改造的亮點：

1） 總結(jié)出一整套舊機(jī)房原地不動、網(wǎng)絡(luò)不中斷的工程配合管理程序；

圖18 改造后的機(jī)房內(nèi)景之二

2） 通過實踐驗證了有限凈空、有限面積的機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計方案；

3） 首次將環(huán)境藝術(shù)設(shè)計應(yīng)用于電子信息系統(tǒng)機(jī)房的建設(shè)中。

[1] 王炳南. 數(shù)據(jù)中心機(jī)房綜合布線的設(shè)計與思考[J].智能建筑電氣技術(shù)，2011,5（5）：4-7.

[2] 劉莉馨，楊宏宇. 關(guān)于數(shù)據(jù)中心機(jī)房電氣設(shè)計的有關(guān)要點[J].智能建筑電氣技術(shù)，2011,5（5）：13-18.