最全的數據中心機房整體工程介紹

科技 12-15

機房建設不僅包含機房中所涉及的各個專業，如機房裝修、供配電、空調、綜合布線、安全監控、設備監控與消防系統等，還包括從數據中心到動力機房整體解決方案諮詢、規劃、設計、製造、安裝和維護服務，因此不能孤立的看待機房的各個系統，而應看成一個更大的統一系統來進行設計和實施，以提高整體方案實施的可靠性、可用性、安全性和易管理性。

對於用戶來說，採用整體機房解決方案，即降低了選型、採購、工程管理的整體成本，又有利於得到整體的設計、實施和服務，提高穩定性和兼容性，縮短建設周期等。

機房裝修系統

機房裝修工程不僅僅是一個裝飾工程，更重要的是一個集電工學、電子學、建築裝飾學、美學、暖通凈化專業、計算機專業、弱電控制專業、消防專業等多學科、多領域的綜合工程，並涉及到計算機網路工程等專業技術的工程。在設計施工中應對供配電方式、空氣凈化、環境溫度控制、安全防範措施以及防靜電、防電磁輻射和抗干擾、防水、防雷、防火、防潮、防鼠諸多方面給予高度重視，以確保計算機系統長期正常運行工作。

機房天花工程

機房棚頂裝修多採用吊頂方式。機房內吊頂主要作用是：在吊頂以上到頂棚的空間做為機房靜壓送風或迴風風庫、可布置通風管道；安裝固定照明燈具、走線、各類風口、自動滅火探測器；防止灰塵下落等等。

綜上所述，吊頂應具有一定的承載能力，必須能夠承受住全部安裝設備的重量。依使用方式而言，吊頂以上的空間要留有300mm~800mm的間隔，當吊頂上安裝空調管道時，其間距要根據風管的結構來確定，並要留有人員安裝及檢修的空間。吊頂構件最好是可拆的，至少是在規定的地段是可拆的，以便於人員能夠進入吊頂空間。如果用吊頂以上空間作為空氣調節的靜壓風庫時，吊頂以上空間及屋頂應採取防塵措施，防止灰塵通過吊頂落入機房內。所選用的吊頂板及其構件還應具有質輕、防火、防潮、吸音、不起塵、不吸塵等性能。

為了使吊頂板也能像活動地板那樣，不論房間的形狀和面積如何，都能較方便地裝配，而且能滿足防火、吸音和隔熱等方面的要求，人們常採用鋁製穿孔骨吊頂板。鋁製穿孔骨吊頂板是一個輕質鋁殼體，並有不同孔距和孔徑的通孔，其中填充的材料具有消聲、防火性能。

機房牆面工程

機房內牆裝修的目的是保護牆體材料，保證室內使用條件，創造一個舒適、美觀而整潔的環境。內牆的裝飾效果是由質感、線條和色彩三個因素構成。目前，在機房牆面裝飾中最常見的貼牆材料（如鋁塑板、彩鋼板）飾面等，其特點：表面平整、氣密性好、易清潔、不起塵、不變形。牆體飾面基層做防潮、屏蔽、保溫隔熱處理。

土建牆體厚度要符合熱負荷要求，使室內熱負荷減少到最低限度。所採用的材料應該不易燃燒，而且隔熱、隔音、吸音性好。

牆體表面塗附的材料種類很多，設計者可根據實際情況，參閱有關資料合理選擇。要求不易產生塵埃、不產生靜電、無毒的材料。

機房隔斷工程

為了保證機房內不出現內柱，機房建築常採用大跨度結構。爭對計算機系統的不同設備對環境的不同要求，便於空調控制、灰塵控制、噪音控制和機房管理，往往採用隔斷牆將大的機房空間分隔成較小的功能區域。隔斷牆要既輕又薄，還能隔音、隔熱。機房外門窗多採用防火防盜門窗，機房內門窗一般採用無框大玻璃門，這樣既保證機房安全，又保證機房內有通透、明亮的效果。

隔音

機房基建結構需做隔音處理。隔音材料選擇需符合環保要求，並使得房間內部形成吸音整體環境，從而才能確保達到建設目的。

保溫

在機房建設系統中，保溫環境建設可以說是重中之重。保溫系統的建設直接決定了機房系統的運營費用。建設優秀的保溫環境，可有效的控制機房環境運營所產生的電費、維修費及管理費用。

機房地面工程

機房工程的技術施工中，機房地面工程是一個很重要的組成部分。機房地板一般採用抗靜電活動地板。活動地板具有可拆卸的特點，因此，所有設備的導線電纜的連接、管道的連接及檢修更換都很方便。活動地板下空間可作為靜壓送風風庫，通過帶氣流分布風口的活動地板將機房空調送出的冷風送入室內及發熱設備的機櫃內，由於氣流風口地板與一般活動地板可互換性，因此可自由的調節機房內氣流的分布。活動地板下的地表面一般需進行防潮處理。若活動地板下空間作為機房空調送風風庫，活動地板下地面還需做地台保溫處理，保證在送冷風的過程中地表面不會因地面和冷風的溫差而結露。

防靜電地板敷設前期需要需要進行場地清理及找平工作，並按標準在地表面做多層多次處理方可進行下步施工。

機房屏蔽系統

計算機機房固態電磁屏蔽工程一般有三種形式：即焊接式電磁屏蔽殼體、裝配式電磁屏蔽殼體和薄膜屏蔽，還有多層屏蔽體。

·焊接式電磁屏蔽殼體是按設計將預加工的單元金屬板塊在機房內焊接成整體，形成電磁屏蔽殼體。

·裝配式電磁屏蔽殼體是預先將屏蔽殼體製成組件，在機房內進行組裝成整體，形成電磁屏蔽殼體。

·薄膜屏蔽是一種金屬膜附著在一支撐金屬膜結構上，而不是靠金屬膜本身之支撐力，以金屬薄臘抵擋電磁場的干擾。

·多層屏蔽是將屏蔽面作成多層，表面與金屬之間留很小的空間，而不是緊密的接觸在一起，在很小的空間中充滿空氣或其它電介質，多層屏蔽能起到很好的屏蔽效果。

計算機機房的電磁屏蔽應根據機房內設備工作的性能和安全的要求來選擇。一般有以下三種方法：屏蔽機房、屏蔽工作間、設備專項屏蔽。

屏蔽機房是為了保障國家和部門的政治、經濟、軍事上的安全，需要用屏蔽的手段來防止計算機泄密。屏蔽工作間是為了保密和防止減少電磁場的干擾，在局部範圍內採取的屏蔽手段。設備專項屏蔽是為了保證電子儀器設備調試維修正確，需要在一個無電磁信號干擾的場合來進行，這種屏蔽專門為設備調試準備的屏蔽場所。

機房防雷系統

眾所周知，雷電具有極大的破壞性。雷電災害所涉及的範圍幾乎遍布各行各業。尤以大規模集成電路為核心組件的測量、監控、保護、通信、計算機網路等先進電子設備廣泛運用的電力、航空、國防、通信、廣電、金融、交通、石化、醫療以及其它現代生活的各個領域，這些電子設備普遍存在著對暫態過電壓、過電流耐受能力較弱的缺點，暫態過電壓很可能造成電子設備的損害或產生誤操作。

機房交流供電系統採用三相五線制供電方式。電力供電系統防雷設計的目標是確保機房設備和工作人員的安全，防止由於電力供電系統引入雷擊。

機房的總電源取自大樓的總低壓配電室。從交流供電線路進入總配電櫃開始，到計算機機房設備電源入口端，電力供電系統自身應採取分級協調的防護措施，還應與信號系統的防雷、建築物防雷、接地線路等協調配和。

防直擊雷

現代防直擊雷設施的主要構造是由接閃器（避雷針、避雷帶、避雷線、避雷網、金屬屋面等）、引下線（金屬圓條、扁條、鋼筋、金屬柱等）和接地裝置組成。

防感應雷

感應雷防護措施是限制、阻塞雷電脈衝沿電源線或數據、信號線進入設備，從而保護建築物內各類電器設備的安全。內部防雷主要由浪涌保護器（SPD防雷器）、屏蔽系統、等電位連接系統、共用接地系統、合理布線系統等組成。安裝防雷器是分流感應雷電流和限制浪涌過電壓的有效措施，可分為電源防雷、信號防雷和天饋防雷。

屏蔽

屏蔽是防止任何形式電磁干擾的基本手段之一。就是用金屬網、箔、殼或金屬管等導體把需要保護的對象包圍起來，使閃電的電磁脈衝波從空間入侵的通道全部截斷。所有的屏蔽套、殼均要接地。屏蔽的目的，一是限制某一區域內部的電磁能量向外傳播，二是防止或降低外界電磁輻射能量向被保護的空間傳播。

等電位連接

等電位連接是將分開的裝置、諸導電物體用等電位連接導體或電涌保護器連接起來，並最後與等電位連接母排相連，其目的在於消除防雷空間內各金屬部件及各（信息）系統相互間的電位差。

接地系統

接地是分流和瀉放直擊雷和雷電電磁干擾能量最有效的手段之一，也是電位均衡補償系統基礎。目的是使雷電流通過低阻抗接地系統向大地泄放，從而保護建築物、人員和設備的安全。將各部分防雷裝置、建築物金屬構件、低壓配電保護線（PE）、等電位連接帶、設備保護地、交直流工作地、屏蔽地、防雷地、防靜電地等連接在一起形成的共用接地系統。

備註：根據國家氣象局有關規定，防雷工程的設計和施工必須由持有相關資質的專業公司實施；防雷工程竣工後須報相關部門進行驗收，合格後才能交付使用。

機房配電系統

機房負荷均需按照機房現場供電負荷單獨設計。計算機機房負載分為主設備負載和輔助設備負載。

主設備負載指計計算機主機、伺服器、網路設備、通訊設備等，由於這些設備進行數據的實時處理與實時傳遞，所以對電源的質量與可靠性的要求最高。這部分供配電系統稱為"設備供配電系統"，應採用UPS不間斷電源供電來保證供電的穩定性和可靠性，並可配相應的蓄電池以便在突然停電時能支持一定時間的電源供應。

輔助設備負載指專用精密空調系統、動力設備、照明設備、測試設備等，其供配電系統稱為"輔助供配電系統"，其供電由市電直接供電。

機房內的電氣施工應選擇優質阻燃聚氯乙烯絕緣電纜、敷設鍍鋅鐵線槽和插座。配電線路安裝過流、過載保護。插座應分為市電、UPS註明易區別的標誌。機房往往採用機房專用配電櫃來規範機房供配電系統，保證機房供配電系統的安全。

機房一般採用市電、發電機雙迴路供電，發電機作為主要的後備動力電源。

機房環境照明系統

空調與新風系統

機房精密空調系統的使用功能是為保證機房設備能夠連續、穩定、可靠地運行，需要排出機房內設備及其它熱源所散發的熱量，維持機房恆溫恆濕狀態，並控制機房的空氣含塵量。為此要求機房精密空調系統具有送風、迴風、加熱、加濕、冷卻、減濕和空氣凈化的能力。機房精密空調系統是保證良好機房環境的最重要設備，應採用恆溫恆濕精密空調系統。

機房新風換氣系統主要有兩個作用：其一給機房提供足夠的新鮮空氣，為工作人員創造良好的工作環境；其二維持機房對外的正壓差，避免灰塵進入，保證機房有更好的潔凈度。

機房內的氣流組織形式應結合計算機系統要求和建築條件綜合考慮。新排風系統的風管及風口位置應配合空調系統和室內結構來合理布局。其風量根據空調送風量大小和機房操作人員數量而定，一半取值為每人新風量為：50m3/h,新風換氣系統可採用吊定式安裝或櫃式機組，通過風管進行新風與污風的雙向獨立循環。新風換氣系統中應加裝防火閥並能與消防系統聯動，一但發生火災事故，便能自動切斷新風進風。如果機房是無人值守機房則沒必要設置新風換氣系統。

機房不間斷供電電源系統

計算機場地電力系統的高可用性是建立在電力系統從高壓、低壓、UPS到插座這樣一個完整的供配電系統基礎上的。電力系統中每一個環節都具有可擴展性和可管理性；低壓配電自動切換系統以及UPS冗餘系統等，對於這些系統我們不僅要精心設計，還要精心施工和系統化測試。

選擇UPS品牌故然重要，UPS系統電力配套安裝服務更為重要。為UPS配套的供配電系統，空氣開關配置的參數性能穩定，保護完整，過載短路熄弧分斷能力強，以及浪涌電壓吸收裝置的選擇安裝部位等都要進行系統化的精心設計。UPS及電池設備的安裝環境，樓板承重問題，UPS發熱量及環境熱負荷對空調機製冷量的配置等一系列的服務是精密機房系統解決方案的核心。由於對UPS系統設施進行了全方位的保護，不僅可使UPS系統工作穩定，而且還使UPS系統負載故障範圍大大縮小，從而提高了UPS供配電系統的高可靠性。

機房消防系統

（1）機房電氣的消防安全，必須在設計時就要充分考慮，但是就目前機房建設而言，許多項目業主都以總包的形式包給專業的機房建設公司，合同中涵蓋所有裝修、主設備、軟體以及消防設施，基本達到交鑰匙工程，業主對消防的要求基本上是「消防部門驗收過關，萬事大吉！」，這種消防觀念基本上是停留在被動消費層面，我國的消防管理力量與其它發達國家相比是非常薄弱的，消防部門不可能每個工程都監管的無懈可擊。利潤最大化驅使消防投入在總包合同中艱難前進，投資不足這只是其一；其二，機房主設備大多數是高精尖設備，但消防設施還停留在「通過驗收就行！」的層面，使損失減少到最小可能是每個消防設計人員最想達到的設計境界，目前市場上的不少消防產品可以做到，但大家一提到此問題立刻出現一個問題：錢不夠！；其三，機房建設公司在計算機和裝修方面是很專業的，但對消防應用科學都很陌生，往往在估計投資時過於剋扣，使得很多項目估價不足，機房建設公司應該與消防公司經常進行交流，並確定三到四家消防和作單位進行長期合作，這樣一來可以降低造價而提高消防工程的性能。

（2）電氣線路短路、過載、接觸電阻過大等引發火災事故。如：1995廣東汕頭金砂郵電大樓的特大火災，就是因電線老化、絕緣性能降低而短路引起的；2001海南省電信公司微波大樓火災是因為電源接線端頭接觸電阻過大引起的；

（3）靜電產生火災。通信設備的運行及工作人員所穿的衣服等都能產生靜電。如果電信機房接地處理不當，產生的靜電負荷不能很快導人大地而是越積越多，一旦形成高電位，就會發生靜電導電現象，產生火花並引燃周圍可燃物發生火災；

（4）雷擊等強電侵入導致火災。雷電放電時所產生的電效應，能產生高達數萬伏、甚至數十萬伏的衝擊電壓，足以燒毀電力線路和設備，引發絕緣擊穿，發生短路引發火災。雷電放電時所產生的熱效應、靜電感應以及電磁感應都可能引發火災；

（5）電信機房內電腦、空調等用電設備長時間通電、設備故障引發火災。2000年5月北京電信公司大興縣青雲店支局傳輸機房操作終端因長時間運行，致使顯示器自燃引發火災，造成傳輸機房癱瘓，2萬部固定電話用戶不能正常通信。由於電信機房的用電設備始終處於24小時的工作狀態，容易疲勞和老化。

（6）使用可燃裝修材料，尤其是空調隔熱層和風管隔熱材料容易被人們疏忽；

（7）管理不善，雜亂堆放易燃物品或保養維修時引入易燃易爆的清洗溶劑；

機房的消防監控，可以單獨作為機房集中監控的一部分，也可以作為機房所在建築物的一部分根據實際需求來處理。機房的消防措施要求機房的建築裝飾材料的選用必須是防火材料。機房的滅火方法按要求必須是惰性氣體滅火，要根據實際情況來決定。

機房監控系統

機房環境及動力設備監控系統主要是對機房設備（如供配電系統、UPS電源、防雷器、空調、消防系統、保安門禁系統等）的運行狀態、溫度、濕度、潔凈度、供電的電壓、電流、頻率、配電系統的開關狀態、測漏系統等進行實時監控並記錄歷史數據，實現對機房遙測、遙信、遙控、遙調的管理功能，為機房高效的管理和安全運營提供有力的保證。

電源參數監控

監控機房內電源進線櫃和出線櫃電壓、電流、頻率狀態。

UPS監控

通過UPS系統智能信號轉換器監控機房內UPS電源輸入、輸出電壓、電流、頻率等各項參數，設置報警參數，設備出現故障及達到報警參數設置範圍，可隨時向監控中心發出警告。

圖像監控

對機房現場進行圖像實時監控與傳輸，保證在機房中心可隨時查看每個監控點視頻圖像。

溫濕度監控功能

對於面積較大的機房，由於氣流及設備分布的影響，溫濕度值會有較大的區別，應根據主機房實際面積，增加裝溫濕度感測器監控點，檢測機房內的溫、濕度。在各個機房設置溫濕度感測器，將溫濕度感測器聯接到現場信號採集控制器上，採集器可通過TCP/IP與中心實現通信，在中心機房可通過網路顯示出各機房的實時溫濕度情況，當溫度、濕度越界時報警。

漏水監控功能

一般機房使用面積都較大，且漏水水源一般在機房地板下，為了方便機房維護，應採用專業漏水檢測系統。漏水監控系統的檢測設備將有水源的地方圍起來，一旦有液體泄漏碰到感應繩，感應繩通過控制器將接點式信號信號採集機，系統可實現報警並及時通知有關人員排除。

煙霧探測功能

離子型煙霧探測設備，適用於安裝在少煙、禁煙場所，用來探測煙霧有無，當一定量煙霧進入煙霧感測器的反應腔，感測器發出聲光警報，並向採集器輸出告警信號，通過能夠準確地檢測到煙霧，為火災預防和早期發現提供幫助。

集中監控

對以上內容通過計算機進行集中監控。

來源：數據中心運維管理