CobiNet(寧波)推薦文章數據中心機房建設中的設計配合

    在現(xiàn)代科學技術高度發(fā)展的今天，電子計算機越來越廣泛地應用于各個領域。近年來，物聯(lián)網和智慧城市的概念走進各個領域之后，全國各地各個行業(yè)如雨后春筍般地建成了很多大、中、小各種規(guī)模的數據中心。

數據中心機房建設中的設計配合

　　數據中心的核心就是機房工程的建設。為了保證設備穩(wěn)定可靠運行，機房必須滿足機房內設備以及工作人員對溫度、濕度、潔凈度、風速度、電磁場強度、電源質量、噪聲、照明、振動、防火、防盜、防雷、屏蔽和接地等要求。先進合理的機房工程建設越來越重要。

　　但是，在機房建設的過程中，由于受到規(guī)劃、建設單位、建筑條件以及各個專業(yè)的現(xiàn)場條件限制，設計出來的機房往往出現(xiàn)空間不夠、機房高度不足、空調規(guī)劃不合理、機房柱網不合理以及經費不足等;如果是由舊樓改造成的機房，還會面臨承重不足、加固方案不合理以及原建筑的給排水環(huán)境等問題。

　　因此，我們在進行機房工程建設的過程中，需要面臨與建設單位、設計單位的建筑、結構以及水暖電專業(yè)配合上的問題。本文將針對以上問題進行闡述。

　　一、與建設單位的配合問題

　　1.1 機房等級的確定

　　在我國規(guī)范GB 50174—2008《電子信息系統(tǒng)機房設計規(guī)范》中，根據機房的使用性質、管理要求及其在經濟和社會中的重要性將機房分為ABC三級機房。每一級的機房都對機房的穩(wěn)定性有一定的提升。其中，A級機房應能達到容錯的標準;B級機房對機房重要的基礎設備有冗余的要求;最經濟的則是C級機房。

　　但是，現(xiàn)在很多的設計單位并沒有對建設單位提出的機房等級進行引導，而且建設單位在建設前期，一般不會很好地定位他們的機房等級，結果就是出現(xiàn)一味地提出超高等級的機房要求的情況。隨后往往又因為投資過大導致機房沒有辦法按照設計成果進行建設，然后反復讓設計單位修改圖紙，增加工作量。

　　因此，在項目建設的前期和建設單位溝通時，設計單位應當對需要設計的機房的各種因素有一定的認識，并清楚該機房應有的機房等級。在前期與建設單位溝通的過程中，結合項目的特點和投資等因素引導建設單位進行正確的定級，使得設計的機房更符合使用的要求。

　　1.2 IT 設備的設置需求

　　數據中心機房建設的目的，是為IT設備的穩(wěn)定運行提供良好的環(huán)境。其中就包括機房環(huán)境、用電環(huán)境以及周圍環(huán)境等。因此，IT設備是數據中心機房的核心。

　　但是，在以往的建設過程中，一般的建設流程為：選址→設計→裝修→設備→IT設備。可見，IT設備的設置及運行被放到了最后。其原因是受制于建筑外觀、建筑其他功能等原因，機房設計一般都會在最后進行。機房IT設備開始進行設計時，所有的建筑外觀、機房面積、建筑物其他功能都已確定。因此，機房的設計及實施就受到了很大的限制，容易造成如下結果：

　　1)機房面積不足、機房的尺寸、柱網規(guī)劃不合理、承重不滿足要求等，造成面積大量的被浪費、機房空調不能合理規(guī)劃、電源室位置不理想且面積不足等后果。

　　2)因為沒有提前考慮用電問題，導致機房供電容量不足，不能滿足IT設備運行的問題。

　　3)因為建筑位置及內部布局已確定，導致機房的周邊環(huán)境以及機房內部專用的水管、消防管等不能很好地隔離，留下一定的安全隱患。

　　因為機房的建設主要是為了讓IT設備能更穩(wěn)定地運行，因此，在這里提出，機房的正確的建設流程應當為：IT設備→設計→設備→選址 →裝修。

　　我們首先確定了IT設備需要的容量、運行方式及后期的發(fā)展預留等內容，才能很好地規(guī)劃出需要建設的數據中心的面積、用電量、制冷量以及后續(xù)的操作區(qū)域等。在這些內容都確定后，再去規(guī)劃需要建設的地址和內部的裝修設計，才可以建設出完全符合IT設備穩(wěn)定運行需求的數據中心機房。

　　1.3 投資規(guī)劃

　　機房的投資也是影響機房建設的1個重要因素。很多部門要求建設數據中心機房，但是因為前期的投資規(guī)劃不合理，最終導致建設不完整甚至出現(xiàn)被迫下調機房等級的結果。

　　因此，我們在和建設單位進行投資規(guī)劃的時候，首先應當了解建設單位對IT設備運行的整體需求。在確定機房等級并同時考慮后期發(fā)展的預留空間后，再推算出需要的用電量、制冷量、操作區(qū)域、設置系統(tǒng)等其他因素，最終得到可以滿足建設單位IT設備穩(wěn)定運行的機房的投資。

　　二、與設計單位其他專業(yè)的配合問題

　　2.1 建筑專業(yè)

　　2.1.1 機房面積

　　機房的面積直接關系到最終設置的機房設備的數量，因此是機房工程中與建筑專業(yè)對接的最核心的1個問題，如何使得機房的利用率達到最高就成了重點商討的問題。

　　按照GB 50174—2008《電子信息系統(tǒng)機房設計規(guī)范》第4.3.4條的要求，用于搬運設備的通道凈寬不應小于1.5m;面對面布置機柜之間的距離不宜小于1.2m;背對背機柜之間的距離不宜小于1m。因此，用什么尺寸的機柜、如何擺放能在滿足規(guī)范的前提下使得利用率最高就需要智能化專業(yè)和建筑專業(yè)反復溝通完成。

　　數據中心機房一般都需要設置主機房(包括服務器機房、小型機機房、存儲機房、網絡機房、安全設備機房、輸入輸出機房等)、電源間(包含變配電室、UPS間、電池間等)。如有需要，還需要設置空調機房、電源間、氣瓶間以及一系列的操作用房。因此，需要根據IT設備需要的機柜數量再結合GB 50174—2008《電子信息系統(tǒng)機房設計規(guī)范》的要求提交機房面積及尺寸的需求給建筑專業(yè)，合理地規(guī)劃好機房的房間。

　　2.1.2 機房層高

　　機房的層高是數據中心的1個重要指標。在GB 50174—2008《電子信息系統(tǒng)機房設計規(guī)范》中，要求機房的凈高應大于2.6m。一般機房的層高組成中，包含機房的架高地板、機房的吊頂以及機柜、開放式金屬橋架等。因此，我們進行機房層高提資時，應當考慮清楚以上每一個元素因為各種可能的組成(例如考慮到采用的氣體滅火的方式、機房空調需要的靜壓箱的大小來設置的機房地板的高度以及穿越機房的梁的大小等)來提出機房的高度要求。

　　2.1.3 各種管井的預留

　　1)強、弱電管井

　　首先是管井的設置位置問題，應當考慮機房各個功能區(qū)域的使用順序問題。尤其是有上下層關系的管井，應當設置在機房走線合理方便的位置，避免線纜大量浪費。

　　其次，是A級機房強弱電管井的溝通問題。A級機房需要達到容錯的標準，但是在以往的數據中心建設中，雖然不論是空調、還是用電乃至消防系統(tǒng)都考慮了容錯的標準，但是管井卻是單獨的。這就會使得機房系統(tǒng)出現(xiàn)單點故障。因此，如果進行A級機房的設計，應當在管井設計上也考慮容錯的標準，使得機房的可靠性更高。

　　2)空調用房、防水圍堰的設置

　　數據中心都會要求設置精密空調。但是這其實也會造成一定的隱患。首先是人員安全問題。一般空調的維修人員不會是數據中心的維護人員，如果把精密空調直接設置于機房內，當需要對機房進行維修時，就容易造成機房信息的泄露等問題。因此，如果有條件，在滿足機房制冷及空氣循環(huán)的前提下，建議設置獨立的空調間，將空調維護區(qū)域與機房的維護區(qū)域分開。這樣，在人員安全方面對機房則更有保障。然后是空調冷凝管走向的問題。數據中心建設初期很容易漏掉該部分的內容，尤其是采用風冷型精密空調時，因為該方式的精密空調室外機的距離會有一定的限制。因此，就要求設計師必須根據所選空調的參數考慮機房室外機的設置位置及管道的設置位置。這里建議，按照機房的制冷要求先設置好相應的空調位置或相應的空調機房，再在相應的區(qū)域規(guī)劃好冷媒井的位置，規(guī)劃好空調的冷媒路由。

　　在機房不設置獨立空調間的情況下，就會有漏水安全的問題。在出現(xiàn)加濕管爆管的情況下，光靠機房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的漏水檢測功能很難防止漏水造成的災難。因此，建議在精密空調的下方設置防水圍堰，以更好地防止因為漏水對機房造成的損失。

　　2.2 結構專業(yè)

　　2.2.1 新建項目

　　在新建機房設計中，結構專業(yè)應參考智能專業(yè)機柜布置要求適量調整柱網跨度。智能專業(yè)可先按建筑平面做機房最多可擺放機柜數的設計，結構專業(yè)再針對建筑特點及智能機房布置平面圖做柱網方案。柱網方案應盡量減少干擾機柜擺放。

　　2.2.2 改造機房的加固方式

　　對于改造類機房來說，原房間承重要求如不滿足機房建設相關規(guī)范GB 50174—2008《電子信息系統(tǒng)機房設計規(guī)范》，則應對機房各功能區(qū)域做加固處理。

　　2.3 水暖電專業(yè)

　　2.3.1 水專業(yè)

　　智能專業(yè)在與水專業(yè)的溝通中應明確專業(yè)間界面劃分。通常智能專業(yè)負責機房精密空調系統(tǒng)的設計，給排水專業(yè)負責機房精密空調系統(tǒng)用水(即精密空調給水管)的設計。智能專業(yè)在完成設計后應向給排水專業(yè)提交空調制冷量等參數，用以規(guī)劃精密空調系統(tǒng)給水管的尺寸。根據機房設計相關規(guī)范GB 50174—2008《電子信息系統(tǒng)機房設計規(guī)范》中要求，機房區(qū)域內不得敷設生活用水管、污水管和雨水管等與機房工程無關的水管，因此，智能專業(yè)還應向給排水專業(yè)提供機房平面布置圖用以規(guī)劃水管走線。

　　2.3.2 暖通專業(yè)

　　智能專業(yè)在與暖通專業(yè)的配合中也應明確各自專業(yè)的設計內容，以避免重復設計或設計缺漏。通常機房新風系統(tǒng)由暖通專業(yè)負責，機房精密空調系統(tǒng)由智能專業(yè)負責。機房新風換氣系統(tǒng)主要有兩個作用：其一給機房提供足夠的新鮮空氣，為工作人員創(chuàng)造良好的工作環(huán)境;其二維持機房對外的正壓差，避免灰塵進入，保證機房有更高的潔凈度。

　　在設計溝通過程中，智能專業(yè)向暖通專業(yè)提交機房潔凈度要求、精密空調送風量、制冷量和機房操作人員數量等參數，用于機房新風系統(tǒng)的設計。在機房新風系統(tǒng)的設計中，按照消防要求，新風系統(tǒng)中應加裝防火閥并能與機房消防系統(tǒng)聯(lián)動，一旦發(fā)生火災事故，能自動切斷新風進風。此外，智能專業(yè)也應向暖通專業(yè)提交機房天花至板地板間凈高度要求和抗靜電地板高度等參數，用于新風系統(tǒng)管道設計，避免造成機房吊頂過低的情況。

　　2.3.3 電氣專業(yè)

　　由于智能專業(yè)與強電專業(yè)同屬電氣專業(yè)范圍，所以很多時候在專業(yè)界面劃分中易產生混亂，或重復設計，或雙雙缺漏。例如，漏配或重復配置UPS配電電源雙切箱連接至UPS間的電纜線，UPS進線連鎖開關重復配置等。因此，在機房設計過程中智能專業(yè)與電氣專業(yè)的配合界面必須非常清晰。

　　在電氣專業(yè)與智能專業(yè)的專業(yè)界面劃分上可以以UPS配電電源雙切箱為界面，電氣專業(yè)負責供電線纜連接至UPS配電電源雙切箱(含電源雙切箱)的設計，智能專業(yè)負責UPS配電電源雙切箱配電線纜連接至UPS及之后的配電設計。同時，也可以以機房照明總開關為界面，電氣專業(yè)負責供電線纜至各個機房照明總開關(含機房照明總開關)的設計，智能專業(yè)負責機房照明總開關之后機房照明的設計。

　　三、結語

　　合理的數據中心的設計，對后期的機房運行、管理會起到至關重要的作用。前期工作如果到位，會使數據中心的設計更加合理。希望通過本文，能讓大家對數據中心的前期溝通準備工作起到幫助，在數據中心設計前期解決以往設計中容易出現(xiàn)的問題。

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