数据中心机房建设工程设计

机房工程概述

计算机主机设备、网络的可靠运行，是信息系统建设的关键，所以现代的机房对场地环境的要求更加严格。网络数据传输对信息系统运行传输不间断性、稳定性、以及安全可靠性的要求越来越高。对于计算机机房来说，机房的硬件和软件环境如何建设，才能保证机房的正常使用，是一个迫切需要了解和掌握的问题。

现在用户在建设计算机系统时都非常重视可靠性。例如采用冗余备份、磁盘阵列等。除了计算机设备的安全可靠外，机房环境的质量同样重要。一个良好的机房环境不仅为核心网络和计算机设备提供高可靠的配电系统，而且为设备的运行提供了净化和恒温恒湿的空间环境，再加上能够随时了解供电和空调设备运行情况的机房集中监控系统，就更加保证了业务系统的高可靠性运行。由于电网供电质量不稳定，有时会出现电源故障，包括电压浪涌、电压过压、欠压、瞬时电流冲击和故障停电等；事实表明，在计算机故障中，有50%的原因是电源故障造成的。所以一个高品质的机房环境是计算机和网络系统可靠运行的基础。

随着网络化应用系统的发展，机房的功能已经从对单纯的计算机设备的保护，到对应用系统数据的保护。所以计算机机房建设中，构建一个安全可靠的机房，提供不停电的配电系统，保证计算机系统的可靠运行和网络的畅通，是机房建设中一个非常主要的内容。

从硬件的基础设施方面来看，能够保证系统可靠运行主要依靠二个不同的系统，一个是信息系统的基础设施，构成了信息系统的运行基础。在这个系统中，包括了众多高性能的网络设备和计算机设备，这些设备由上百万个精密的元器件所构成。目前各种计算机设备和网络设备都采用了许多先进的技术，使自身的可靠性有了很大的提高，保证了计算机处理的数据可靠性。

但除了设备的安全可靠外，高标准的机房环境同样重要。一个良好的机房环境不仅为核心的网络和计算机设备提供高可靠的供配电系统，而且为设备的运行提供了净化和恒温恒湿的空间环境，再加上能够随时了解电力设备运行情况的集成监控系统，就更加保证了政府行业系统的高可靠性运行。同时，我们提倡以人为本，绿色保护的原则，人是机房灵魂，在舒适的环境下，更能发挥人的主观能动性，所以一个高标准的机房环境是计算机和网络系统可靠运行的基础。

机房工程的设计思想

计算机机房的建设是一门集建筑、电气设备、计算机设备、安装工艺、网络智能、通信技术等多方面技术的集成，计算机环境机房的设计与施工的优劣直接关系到机房内计算机系统是否能稳定可靠地运行，是否能保证各类信息互联的无阻。

计算机机房环境的设计必须考虑和满足计算机各种微电子电路及机械控制对温度、湿度、洁净度、电磁场强度、噪声振动、安全保安、防水侵害、电源冗余、防雷、接地、供电电源的质量（电压、频率和稳定性）等技术要求外，还必须满足机房对照明度、空气的新鲜度和流动速度、噪声的要求。机房是安全保卫的重点，同时对消防、安全保密也有较高的要求。标准合格的智能化计算机房，应该是一个集安全可靠、舒适实用、节能高效和有可扩充性的现代化机房。

(1) 先进性：当今科学技术迅猛发展，若巨资建成一个几年之内就要淘汰的落后系统，对于业主来说，将是一种极大的浪费。所以设计方案首先就要确保设计技术和应用技术的先进性、可扩展性。

(2) 灵活性和兼容性：随着科学技术的发展，不可能保证一个系统永远处于领先地位。为此在设计方案时，必须考虑到各系统的升级扩容的灵活性和兼容性，这就需要采用模块化、开放式、集散型、分布式的控制系统。使得不改变原有设备，在不损失前期投资的情况下，就能方便的升级和扩容，确保系统不过时。

(3) 经济实用性：先进性与经济性往往会产生矛盾，这就需要在制定总体设计方案时：

1、要选择性能价格比最佳的产品和系统。高科技现代化时代，经济性衡量的唯一标准是性能价格比，既不是单纯性能，也不是单纯的价格，若不顾性能，而单纯追求价格，势必会陷入不正当的价格竞争战。那么系统事故所造成的损失和影响用经济是补偿不了的。

2、要善于从实际出发，突出实用功能，去掉“华而不实”的无用功能，降低总体投资，求得先进性与经济性的完美统一。

3、可靠性和安全性

可靠性是系统设计中的关键，不可靠的系统不仅根本谈不上什么先进性，系统的瘫痪不仅会给建设单位带来巨大的负担和耗费，而且由此而引起的各种意外事故，那是用金钱也难以弥补的损失。因此对所选设备的可靠性和安全性要求要高,为此总体方案的设计和产品的选用时：

1、既要考虑技术的先进性，又要考虑技术的成熟性。

2、采取集散型分布式控制方式，从系统设计结构形式和控制方式的角度来提高系统总体的可靠性，从而达到先进性和可靠性的完美统一。

3、遵循严格科学的施工规范，为各个子系统的连接，架设可靠的神经中枢，从而为系统的总体可靠性打下最坚实的基础。

(5) 操作和维护的方便性：21世纪是知识经济时代，人力成本的价值在大幅度增加，系统设计如何做到操作和维护更方便，对于提高工作效率，降低人力成本和降低维护成本，提高系统总体性能价格比是极其重要的环节。

由于机房具有一定复杂性，随着业务的不断发展，管理的任务必定会日益繁重。所以在机房的设计中，必须建立一套全面、完善的机房管理和监控系统。所选用的设备应具有智能化，可管理的功能，同时采用先进的管理监控系统设备及软件，实现先进的集中管理监控，实时监控、监测整个机房的运行状况，实时灯光、语音报警，实时事件记录，这样可以迅速确定故障，提高的运行性能、可靠性，简化机房管理人员的维护工作，从而为机房安全、可靠的运行提供最有力的保障。

(6) 价值体现：计算机机房是各类信息的中枢，机房工程必须保证计算机等高级设备能长期而可靠地运行，同时还为机房工作人员提供一个舒适而良好的工作环境。我们必须达到以下目标：保证计算机设备的可靠性、延长计算机设备的使用寿命、满足用户的特殊要求、保证场地工作人员的身心健康。

所以在机房建设方案设计时主要考虑以下几点：

1) 信息系统越来越依托网络提供服务，高可用性的供配电系统是至关重要的。必须对全部网络数据节点、服务器、网络设备、存储设备等提供全面的保护。一方面避免由于电力故障造成设备的瘫痪，另一方面保证在断电的情况下，系统能继续可靠的运行，不使数据丢失和损坏。

2) 机房内设备众多，对环境温度和湿度、尘埃数量都有严格的要求，所以在建设机房的空调系统时，应根据机房冷量的需要选用适用的空调装置。

3) 机房室内装修要达到舒适宜人、简洁明快的效果，使工作人员能身心良好的工作。由于机房用途的特殊性，机房一经竣工，不宜再进行阶段性翻新，因此在选用装修材料时考虑用吸音效果好、不易变色、变形、易清洁、防静电、防电磁干扰、防火性佳且耐用的材料。尤其应重视计算机机房内设备和供配电物料的可靠性，全部需采用符合国际或国内优质标准的产品，技术性能和安装工艺均符合甚至超过国家标准，以确保系统运行稳定，使故障率达到最低。

4) 机房设计应具有超前意识和较高的科技含量，应考虑到今后增加设备所需的空间、空调及电力，能够满足未来几年业务发展的使用需要。

5) 专业的项目管理，提供专业化的施工服务，以机房建设为基础，通过厂家服务队伍的亲自安装，保证计算机设备的运行安全可靠。

(7) 专业化的机房设计和施工： 数据中心机房是各种信息系统的中枢，机房工程必须保证计算机、网络设备、存储设备等高级设备能长期而可靠地运行，同时还为机房工作人员提供一个舒适而良好的工作环境。机房环境的基础设施系统，主要集中在电气工程、空调系统和建筑装修方面，基本属于强电系统，所要求的专业是电气工程和机房装修方面的专业人员，他们要能够根据机房的设备数量和机房面积，并按照国家机房方面的规范和标准，对机房的电力供应、空调、防雷、接地等方面进行全面设计，并提供电气设备的安装调试等施工。

 在做机房的设计时，过于注重在机房内部的装饰。机房的美观大方是非常重要的，但不要忘了机房的用途是保障计算机设备的安全运行，因此在机房的设计时，最重要的是让机房达到国家规定的机房场地技术要求。还需要考虑到机房供配电系统的可用性，空调是否满足设备散热的要求，机房是否达到可靠的接地和防雷，诸如此类的问题都应包括在机房的设计方案中。这样才能为计算机设备的可靠运行提供一个干净的环境。

总结

 整体机房解决方案系统，由建筑装饰工程、动力配电系统、空调系统、集成监控系统、UPS电源搬迁扩容、门禁系统、机房消防系统、视频监控系统等部分组成。

(1) 建筑装饰工程：机房建筑装饰工程是整个机房的基础，它主要起着功能区划分的作用。根据招标文件的需求，用12mm防火玻璃(单片铯钾防火玻璃)将机房空间分隔为机房区和维修间等区域，机房区为放置机柜、服务器、交换机等设备的空间，维修区作为备件设备存放区及维修区。装饰工程此外还包括机房装修所需要的铺设抗静电地板、安装天棚微孔铝合金吊顶等工作，确保机房具有气密性好、不起尘、防静电、保温等标准，能为工作人员提良好工作条件，又为机房设备提供维护保障功能。

(2) 动力配电系统（含UPS电源搬迁扩容）：为保证计算机设备的供电质量，机房电源单独从大楼配电房引两回路市电到机房电源室配电柜，两路市电用双电源互切系统实现自动切换，用原有30KVA UPS新增电池组实现2小时以上延时组成不停电系统等，电源质量达到一级负荷。此外很多大型服务器等设备，对设备的零地电位要求非常高，机房还需要做可靠的接地，除此之外供配电系统还包括照明、辅助供电、机房防雷系统以及机房内机柜动力系统电缆的布线等。机房配电系统布线敷设于静电地板下的金属桥架内，在机柜位置静电地板下设电源插座。

(3) 空调系统；机房对空气质量的要求，精密空调系统作为机房主要用电设备，应该按照国家规范施工，因此配线必须符合国家标准。空调系统，是运行环境的保障。由于机房里存放着大量并且密度非常高的各种网络和计算机设备，不仅产生大量的热量，而且对环境中的灰尘数量和大小有很高的要求，这就对空调系统提出了更高的要求。要保证设备的可靠运行，需要机房保持一定的温度和湿度。本设计方案中机房采用原有2台机房专用空调，因此不新增空调系统

(4) 集成监控系统 (含门禁系统、视频监控系统) ：机房的环境设备（如供配电、UPS、发电机、精密空调、环境温湿度、漏水监测、消防监测与联动、门禁系统、视频监控系统等）时刻为计算机系统提供正常的运行环境。随着信息技术的发展，许多机房采用无人值班制度，远程管理人员需要随时监控机房内环境及设备运行情况，保证机房内设备正常运行的环境安全。

机房控制室应具有高度自动化，它要求以最少的维护人员，运用最优化的运营维护手段，来实时监控每一个机房区域中设备所处的物理环境，包括了机房内各种设备（配电盘、UPS、空调机组、门禁、消防、监视图象、漏水等）及环境参数的监测。

(5) 机房消防系统：机房内有许多重要设备、设备价值较高、设备密集，且设备需要24小时不间断运行，对消防要求较高，一旦机房出现火灾，为保证设备安全，需要消防系统在第一时间内自动启动进行灭火，通知远程管理人员减少损失。

(6) 数据传输系统：机房建设是建筑艺术与电子技术完美结合的产物，是随着控制技术，通信技术和计算机连网技术的普及应用而逐步发展起来的一个全新概念。机房建设即指通过对机房的四个基本要素即结构、系统、服务、管理以及它们之间的相互联系的最优考虑，来提供一个投资合理，同时又拥有高效率的舒适、温馨、便利的环境，帮助建设单位实现其包括花销、舒适、便利和安全多方面的目标，以及长远的系统灵活性及市场能力。所以机房建设的基础首先需要一个模块化的、灵活性、可靠性极高的布线网络，它能连接话音、数据、图像以及各种用于控制和管理的设备与装置，并可以相互替代。其目的就是利用这种布线网络的特点，来满足不断变化的使用者的需要，同时尽可能减少建设单位的花费。事实上，机房应实现各种操作和控制系统的信息共享。

机房的数据传输系统应是建立在结构化布线系统基础上，而自动化的程度如何，往往由建设单位的意愿和投资的能力而定，至于自动化的实现，就必然取决于系统控制软件及控制硬件的设计水平和合理化程度。机房内弱电布线系统采用上走线架方式进行布线。