張拓

(中冶南方城市建設(shè)工程技術(shù)有限公司 武漢 430223)

0 引言

目前，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和公司業(yè)務(wù)的需求深入，眾多企業(yè)越來越重視信息化的建設(shè)，而信息化機房是整個信息化系統(tǒng)的核心。因此，一個合理、穩(wěn)定、可靠的計算機運行環(huán)境是整個計算機系統(tǒng)能否穩(wěn)定運行并不斷發(fā)展的先決條件[1]。以某國營企業(yè)建設(shè)的信息化機房為例，從設(shè)計和施工所涉及的幾個方面來進(jìn)行了探討。

1 設(shè)計原則

計算機機房的建設(shè)首先要考慮滿足公司目前所有業(yè)務(wù)的基本需要，例如:門戶網(wǎng)站、郵箱、企業(yè)微信、OA等，再考慮公司未來發(fā)展的需要所可能增加的信息化應(yīng)用，例如：BIM、ERP等，然后從實用性、可靠性、先進(jìn)性、經(jīng)濟性4個方面綜合考慮，量體裁衣，從而得到一個基本的設(shè)計思路。

2 設(shè)計依據(jù)

《數(shù)據(jù)中心設(shè)計規(guī)范》(GB 50174—2017)，《計算機場地安全要求》(GB/T 9361—2011)，《計算機場地通用規(guī)范》(GB/T 2887—2011)，《氣體滅火系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范》(GB 50263—2007)，《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50034—2013)。

3 機房總體方案設(shè)計

3.1 基本情況分析

研究對象位于五星級寫字樓內(nèi)，14～23層為辦公區(qū)域，基于公司樓層功能劃分及精裝修的要求，機房設(shè)計在14層北面。機房面積約90 m2，按功能劃分為3個區(qū)域：監(jiān)控室、主模塊化機房、UPS電池室，另外機房隔壁還有一間精密空調(diào)室外機室。

基于以上情況有兩個難點：①機房位于樓層中部，既不位于低樓層，又不靠近頂層，致使精密空調(diào)室外機無處安裝；②因樓層面積受限，機房面積不可能太大，所以需要精細(xì)化設(shè)計，合理有效地利用有限的占地面積。

3.2 吊頂工程

吊頂是機房裝飾工程的重要組成部分，按照裝修先天后地的施工順序，先對吊頂進(jìn)行處理。首先對頂板進(jìn)行清理，清理頂板混凝土毛刺、鋼筋頭，用毛刷將灰塵清理干凈，再用水泥砂漿找平，將頂部完全抹平，等完全干透后涂刷防塵漆2遍。然后確定吊頂高度，考慮到已安裝了風(fēng)機盤管，嚴(yán)重降低了高度，吊頂需盡量提高，緊貼風(fēng)機盤管下沿架設(shè)吊頂主龍骨，所有吊頂均采用鋁扣板，每塊尺寸600 mm×600 mm，表面烤漆，微孔帶濾塵網(wǎng)，材質(zhì)厚度不小于0.8 mm[2]。

3.3 地面工程

機房敷設(shè)活動地板主要有兩個作用：活動地板的抗靜電功能為計算機及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安全運行提供了保證，且活動地板下形成的隱蔽空間內(nèi)可以敷設(shè)橋架，空調(diào)進(jìn)、出水管等。

施工步驟依次為：首先對地面進(jìn)行表層處理，鏟掉凸起的水泥，清理表面的灰塵，然后采用2 cm水泥砂漿找平，再對地面進(jìn)行自流平處理，等地面完全干燥后涂三遍防塵漆?？紤]到樓層已安裝了風(fēng)機盤管，內(nèi)空受限的條件，靜電地板標(biāo)高盡量下沉，架空高度降為0.25 m，防靜電地板下設(shè)有電纜橋架，因為高度限制，電纜橋架尺寸為300 mm×100 mm，且布放橫平豎直，固定牢靠,特將電纜橋架中間焊有隔板，將動力電纜和弱電電纜分開，避免電磁干擾。

3.4 墻面工程

結(jié)構(gòu)形態(tài)：模塊化，每塊均可單獨拆卸分體式，板材之間采用壓條及外蓋條形式連接。

面材：面材為烤漆金屬鋼板?；臑闊崛坼冧\鋼板，厚度0.6 mm，誤差不超過20 μm，正面、背面烤漆厚度分別不小于20，12 μm，顏色為象牙白。參考規(guī)格為1.2 m×3.15 m。

背襯材：采用優(yōu)質(zhì)石膏板，厚度≥12 mm。

膠水：采用優(yōu)質(zhì)品牌環(huán)保膠水，確保甲醛、乙苯等室內(nèi)污染物不超標(biāo)，粘結(jié)強度高。

龍骨架：①豎向主龍骨，采用0.6 mm鍍鋅輕鋼龍骨，規(guī)格為W75 mm×H45 mm;②橫向穿心龍骨，采用1.0 mm鍍鋅輕鋼龍骨，規(guī)格為W38 mm×H12 mm，長度要求橫向滿足墻寬，高度跨距不大于1 200 mm。

機房內(nèi)墻面裝修采用的材料要求為不燃材料，平整、簡潔大方。

3.5 機房照明

各功能分區(qū)均為獨立的照明區(qū)域，事故照明照度≥50 LUX，正常照明照度≥500 LUX，照明光線需均勻柔和、無閃爍、低眩光；主機房光源采用細(xì)管徑直管型高效熒光燈。

應(yīng)急照明系統(tǒng)應(yīng)與消防報警系統(tǒng)聯(lián)動，消防報警時強制啟動應(yīng)急照明，布置均勻無死角，平均照度為正常照明的1/10。應(yīng)急照明機房出入口處設(shè)置安全出口標(biāo)志燈和疏散照明，照度不應(yīng)低于0.5 LUX。

正常照明與應(yīng)急照明實現(xiàn)聯(lián)鎖功能，以實現(xiàn)應(yīng)急照明、事故照明系統(tǒng)在市電中斷后自動切換。應(yīng)急照明部分燈具可與正常照明共用，由UPS和市電切換后供電。

3.6 模塊化機柜整體方案

考慮到上文提到的場地受限問題，采用模塊化機房就成了解決這個問題的最佳途徑。模塊化機房產(chǎn)品，是目前最先進(jìn)的一套完整的機房解決方案。它由不同的功能構(gòu)件組成一個完整的機房模塊，集機架、配電、制冷、監(jiān)控、管理與維護、安全等于一體，實現(xiàn)了供電、制冷和管理組件的無縫集成，并使其智能、高效的運行。

所以本機房按照國標(biāo)B級標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，采用先進(jìn)的模塊化架構(gòu)規(guī)劃，機房部署一個微模塊，微模塊內(nèi)一體化集成8個IT機柜，1個綜合布線柜，2臺25 kW行間級精密空調(diào)，一臺一體化UPS[3]。機房布局如圖1所示。

1—端門；2—平頂/翻轉(zhuǎn)天窗；3—控制天窗；4—走線槽；5—智能ETH插座；6—機柜；7—聲光告警器；8—PAD；9—門禁機圖1 機房布局

模塊化數(shù)據(jù)中心的特點如下[3]：

(1)安全可靠。具備應(yīng)急通風(fēng)功能，在空調(diào)出現(xiàn)故障，機房溫度過高時，天窗能自動開啟。強電和弱電，光纖和網(wǎng)線均分開走線，以減少電磁干擾。

(2)節(jié)省機房占地面積和節(jié)約能源。

(3)綠色節(jié)能，降低運維成本。采用密閉冷熱通道隔離技術(shù)，提高制冷效率；制冷采用精密空調(diào)水平送風(fēng)，冷量按需分配，這樣可比傳統(tǒng)機房節(jié)省30%～50%的能耗。

采用高效供電方案，降低供電系統(tǒng)自身衰耗，提高供電效率。先進(jìn)、高效的模塊化UPS系統(tǒng)，UPS整機達(dá)到96%超高效率[4]。

(4)模塊化標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)，靈活調(diào)整。采用模塊化的部件和統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)，模塊內(nèi)機柜、空調(diào)、配電等配置均可根據(jù)需要靈活調(diào)整。單機柜功率密度支持7～21 kW/機架，滿足大數(shù)據(jù)云平臺的應(yīng)用。

(5)快速靈活部署。工廠預(yù)制部件，現(xiàn)場組裝，僅需7～14 d即可完成安裝調(diào)試，實現(xiàn)快速部署，縮短業(yè)務(wù)上線時間。

(6)完善的監(jiān)控管理系統(tǒng)?？赏ㄟ^多種傳感器，實時監(jiān)控機房內(nèi)各種工作參數(shù)，支持手機APP功能，真正實現(xiàn)隨時隨地移動運維。

施工中需要關(guān)注的問題:

(1)荷載問題，因為模塊化機房自重較大，特別是兩套主配電單元達(dá)到400 kg，所以必須安裝散力架，散力架采用80 mm×80 mm×8 mm的角鋼焊接而成。必要的話還需要對樓板及主梁進(jìn)行鋼筋加固處理，機房散力架正好安放在大樓主梁上，經(jīng)結(jié)構(gòu)專業(yè)驗算后確定不需要對主梁進(jìn)行加固，節(jié)約了施工成本。

(2)因為一般信息化機房設(shè)置在地面一層或頂層，而該公司的機房設(shè)置在14層，正好在中間位置，考慮到冷凝管長度的限制，空調(diào)室外機與室內(nèi)機的距離不能過大，室外機不能放置于頂樓，所以必須在機房附近設(shè)置空調(diào)室外機安裝位置。最后在機房隔壁隔出一間作為風(fēng)機房，安裝了兩套空調(diào)室外機，一用一備。因為是在室內(nèi)，散熱是最大的問題，只能將玻璃幕墻換掉，改為百葉，利于冷熱空氣交換。

主要系統(tǒng)建設(shè)情況如下:

(1)空調(diào)選型

IT機柜總功耗=10×3 kW×0.9=27 kW；模塊內(nèi)總熱量=27×1.15(冗余)=31.05 kW，則空調(diào)采用平行送風(fēng)空調(diào)，單臺制冷量為35 kW，部署2臺，1+1冗余。

(2)UPS選型

IT機柜總功率和空調(diào)功率總和=10×3+10=40 kW，所需UPS容量=40/0.9×1.2=53 kVA(0.9為負(fù)載功率因數(shù)，1.2為冗余系數(shù))。

(3)遠(yuǎn)程管理

配置一套數(shù)字KVM系統(tǒng)，使管理員坐在自己的辦公室內(nèi)即可通過內(nèi)網(wǎng)遠(yuǎn)程操作、管理各服務(wù)器，以減少進(jìn)出機房時對環(huán)境的影響，同時也方便管理員進(jìn)行遠(yuǎn)程管理、維護。

(4)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

配置一套機房環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，方便管理人員對機房環(huán)境進(jìn)行實時監(jiān)測，并可在發(fā)生故障時通過短信等方式主動報警。系統(tǒng)監(jiān)測內(nèi)容包括：市電狀態(tài)、空調(diào)狀態(tài)、漏水狀態(tài)、UPS狀態(tài)、溫濕度環(huán)境等。

(5)綜合布線系統(tǒng)

項目采用分層方式進(jìn)行機房綜合布線建設(shè)，其中光纖走網(wǎng)絡(luò)化橋架、銅纜走機柜頂載線槽、強電電纜走地板橋架。

干線部分：將模塊化機房最靠近配電柜的一個IT機柜設(shè)置為光纖總配線架,從每層弱電井接入到機房的光纜在此交接。動力電纜分兩路，一用一備，由地下一層的配電間引來。

3.7 消防報警及氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計[5]

(1)報警系統(tǒng)設(shè)計

依據(jù)《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(GB 50116—2013)進(jìn)行設(shè)計。

在機房入口處，操作間墻面設(shè)置一臺氣體滅火報警主機。報警主機與一樓消防監(jiān)控室的火災(zāi)報警主機聯(lián)網(wǎng)，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時會在主機上報警，及時通知物業(yè)管理人員。

(2)滅火系統(tǒng)設(shè)計

為確保機房內(nèi)發(fā)生火警時仍能保證設(shè)備的安全，在主機房及配電區(qū)內(nèi)各配置一套無管網(wǎng)的七氟丙烷滅火系統(tǒng)。

現(xiàn)場條件如下：滅火設(shè)計濃度8%；防護區(qū)凈容積180 m3(主機房防護面積為60 m2，高3 m)；最低環(huán)境溫度20 ℃。考慮適量冗余，主機房內(nèi)需要2個90 kg七氟丙烷滅火氣瓶，UPS區(qū)需要配置1個90 kg七氟丙烷滅火氣瓶。

3.8 新風(fēng)系統(tǒng)

采用柜式新風(fēng)機，單臺風(fēng)量≥1 600 m3/h，可選擇上送風(fēng)或下送風(fēng)兩種，要求新風(fēng)機內(nèi)的過濾器方便清潔和更換。新風(fēng)機帶全熱交換雙向換氣，三級過濾，具有定時、溫控及自動開機功能。新風(fēng)機與環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)級對接，能夠全面監(jiān)控新風(fēng)機各組件的運行狀態(tài)和參數(shù)[6]。

4 結(jié)語

從工程實例的角度對信息化機房系統(tǒng)的建設(shè)進(jìn)行了探討,詳細(xì)論述了其中各系統(tǒng)的設(shè)計依據(jù)和設(shè)計構(gòu)想,對施工中可能出現(xiàn)的問題也進(jìn)行了歸納，以便在以后的工程中吸取經(jīng)驗和教訓(xùn)，不斷優(yōu)化、細(xì)化設(shè)計，施工中減少失誤，提高效率。