數(shù)據(jù)中心機房建設(shè)中的設(shè)計配合

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    在現(xiàn)代科學技術(shù)高度發(fā)展的今天，電子計算機越來越廣泛地應(yīng)用于各個領(lǐng)域。近年來，物聯(lián)網(wǎng)和智慧城市的概念走進各個領(lǐng)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(shù)據(jù)中心。

數(shù)據(jù)中心機房建設(shè)中的設(shè)計配合

　　數(shù)據(jù)中心的核心就是機房工程的建設(shè)。為了保證設(shè)備穩(wěn)定可靠運行，機房必須滿足機房內(nèi)設(shè)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(zhì)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(shè)越來越重要。

　　但是，在機房建設(shè)的過程中，由于受到規(guī)劃、建設(shè)單位、建筑條件以及各個專業(yè)的現(xiàn)場條件限制，設(shè)計出來的機房往往出現(xiàn)空間不夠、機房高度不足、空調(diào)規(guī)劃不合理、機房柱網(wǎng)不合理以及經(jīng)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(shè)的過程中，需要面臨與建設(shè)單位、設(shè)計單位的建筑、結(jié)構(gòu)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(shè)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(shè)計規(guī)范》中，根據(jù)機房的使用性質(zhì)、管理要求及其在經(jīng)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(yīng)能達到容錯的標準;B級機房對機房重要的基礎(chǔ)設(shè)備有冗余的要求;最經(jīng)濟的則是C級機房。

　　但是，現(xiàn)在很多的設(shè)計單位并沒有對建設(shè)單位提出的機房等級進行引導(dǎo)，而且建設(shè)單位在建設(shè)前期，一般不會很好地定位他們的機房等級，結(jié)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(dǎo)致機房沒有辦法按照設(shè)計成果進行建設(shè)，然后反復(fù)讓設(shè)計單位修改圖紙，增加工作量。

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

　　1.2 IT 設(shè)備的設(shè)置需求

　　數(shù)據(jù)中心機房建設(shè)的目的，是為IT設(shè)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(shè)備是數(shù)據(jù)中心機房的核心。

　　但是，在以往的建設(shè)過程中，一般的建設(shè)流程為：選址→設(shè)計→裝修→設(shè)備→IT設(shè)備?？梢?，IT設(shè)備的設(shè)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(shè)計一般都會在最后進行。機房IT設(shè)備開始進行設(shè)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(shè)計及實施就受到了很大的限制，容易造成如下結(jié)果：

　　1)機房面積不足、機房的尺寸、柱網(wǎng)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(diào)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(dǎo)致機房供電容量不足，不能滿足IT設(shè)備運行的問題。

　　3)因為建筑位置及內(nèi)部布局已確定，導(dǎo)致機房的周邊環(huán)境以及機房內(nèi)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(shè)主要是為了讓IT設(shè)備能更穩(wěn)定地運行，因此，在這里提出，機房的正確的建設(shè)流程應(yīng)當為：IT設(shè)備→設(shè)計→設(shè)備→選址 →裝修。

　　我們首先確定了IT設(shè)備需要的容量、運行方式及后期的發(fā)展預(yù)留等內(nèi)容，才能很好地規(guī)劃出需要建設(shè)的數(shù)據(jù)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(nèi)容都確定后，再去規(guī)劃需要建設(shè)的地址和內(nèi)部的裝修設(shè)計，才可以建設(shè)出完全符合IT設(shè)備穩(wěn)定運行需求的數(shù)據(jù)中心機房。

　　1.3 投資規(guī)劃

　　機房的投資也是影響機房建設(shè)的1個重要因素。很多部門要求建設(shè)數(shù)據(jù)中心機房，但是因為前期的投資規(guī)劃不合理，最終導(dǎo)致建設(shè)不完整甚至出現(xiàn)被迫下調(diào)機房等級的結(jié)果。

　　因此，我們在和建設(shè)單位進行投資規(guī)劃的時候，首先應(yīng)當了解建設(shè)單位對IT設(shè)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(yù)留空間后，再推算出需要的用電量、制冷量、操作區(qū)域、設(shè)置系統(tǒng)等其他因素，最終得到可以滿足建設(shè)單位IT設(shè)備穩(wěn)定運行的機房的投資。

　　二、與設(shè)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(guān)系到最終設(shè)置的機房設(shè)備的數(shù)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(shè)計規(guī)范》第4.3.4條的要求，用于搬運設(shè)備的通道凈寬不應(yīng)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(fù)溝通完成。

　　數(shù)據(jù)中心機房一般都需要設(shè)置主機房(包括服務(wù)器機房、小型機機房、存儲機房、網(wǎng)絡(luò)機房、安全設(shè)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(shè)置空調(diào)機房、電源間、氣瓶間以及一系列的操作用房。因此，需要根據(jù)IT設(shè)備需要的機柜數(shù)量再結(jié)合GB 50174—2008《電子信息系統(tǒng)機房設(shè)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(shù)據(jù)中心的1個重要指標。在GB 50174—2008《電子信息系統(tǒng)機房設(shè)計規(guī)范》中，要求機房的凈高應(yīng)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(yīng)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(diào)需要的靜壓箱的大小來設(shè)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(yù)留

　　1)強、弱電管井

　　首先是管井的設(shè)置位置問題，應(yīng)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(guān)系的管井，應(yīng)當設(shè)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(shù)據(jù)中心建設(shè)中，雖然不論是空調(diào)、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(shè)計，應(yīng)當在管井設(shè)計上也考慮容錯的標準，使得機房的可靠性更高。

　　2)空調(diào)用房、防水圍堰的設(shè)置

　　數(shù)據(jù)中心都會要求設(shè)置精密空調(diào)。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(diào)的維修人員不會是數(shù)據(jù)中心的維護人員，如果把精密空調(diào)直接設(shè)置于機房內(nèi)，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(shè)置獨立的空調(diào)間，將空調(diào)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(diào)冷凝管走向的問題。數(shù)據(jù)中心建設(shè)初期很容易漏掉該部分的內(nèi)容，尤其是采用風冷型精密空調(diào)時，因為該方式的精密空調(diào)室外機的距離會有一定的限制。因此，就要求設(shè)計師必須根據(jù)所選空調(diào)的參數(shù)考慮機房室外機的設(shè)置位置及管道的設(shè)置位置。這里建議，按照機房的制冷要求先設(shè)置好相應(yīng)的空調(diào)位置或相應(yīng)的空調(diào)機房，再在相應(yīng)的區(qū)域規(guī)劃好冷媒井的位置，規(guī)劃好空調(diào)的冷媒路由。

　　在機房不設(shè)置獨立空調(diào)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(zāi)難。因此，建議在精密空調(diào)的下方設(shè)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(jié)構(gòu)專業(yè)

　　2.2.1 新建項目

　　在新建機房設(shè)計中，結(jié)構(gòu)專業(yè)應(yīng)參考智能專業(yè)機柜布置要求適量調(diào)整柱網(wǎng)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(shù)的設(shè)計，結(jié)構(gòu)專業(yè)再針對建筑特點及智能機房布置平面圖做柱網(wǎng)方案。柱網(wǎng)方案應(yīng)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(shè)相關(guān)規(guī)范GB 50174—2008《電子信息系統(tǒng)機房設(shè)計規(guī)范》，則應(yīng)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(yīng)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(diào)系統(tǒng)的設(shè)計，給排水專業(yè)負責機房精密空調(diào)系統(tǒng)用水(即精密空調(diào)給水管)的設(shè)計。智能專業(yè)在完成設(shè)計后應(yīng)向給排水專業(yè)提交空調(diào)制冷量等參數(shù)，用以規(guī)劃精密空調(diào)系統(tǒng)給水管的尺寸。根據(jù)機房設(shè)計相關(guān)規(guī)范GB 50174—2008《電子信息系統(tǒng)機房設(shè)計規(guī)范》中要求，機房區(qū)域內(nèi)不得敷設(shè)生活用水管、污水管和雨水管等與機房工程無關(guān)的水管，因此，智能專業(yè)還應(yīng)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(yīng)明確各自專業(yè)的設(shè)計內(nèi)容，以避免重復(fù)設(shè)計或設(shè)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(diào)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(shè)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(diào)送風量、制冷量和機房操作人員數(shù)量等參數(shù)，用于機房新風系統(tǒng)的設(shè)計。在機房新風系統(tǒng)的設(shè)計中，按照消防要求，新風系統(tǒng)中應(yīng)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(zāi)事故，能自動切斷新風進風。此外，智能專業(yè)也應(yīng)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(shù)，用于新風系統(tǒng)管道設(shè)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(chǎn)生混亂，或重復(fù)設(shè)計，或雙雙缺漏。例如，漏配或重復(fù)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(guān)重復(fù)配置等。因此，在機房設(shè)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(shè)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(shè)計。同時，也可以以機房照明總開關(guān)為界面，電氣專業(yè)負責供電線纜至各個機房照明總開關(guān)(含機房照明總開關(guān))的設(shè)計，智能專業(yè)負責機房照明總開關(guān)之后機房照明的設(shè)計。

　　三、結(jié)語

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

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