弱電工程中機房建設(shè)設(shè)計需要注意的事項

    中央機房的安全措施包括防非法侵入網(wǎng)絡(luò)、防雷、接地、防火、防停電、防靜電等內(nèi)容，這些都是保證設(shè)備安全運行的必不可少的重要條件。

    一、UPS供電系統(tǒng)設(shè)計

    建筑智能化系統(tǒng)的有效工作有賴于正常供電，尤其是機房不應(yīng)停電，因為機房是智能大廈的首腦機關(guān)。眾所周知，一臺電腦正在工作時突然斷電，就可能造成數(shù)據(jù)丟失。所以機房的電源系統(tǒng)很重要。對于智能大廈的一般配電系統(tǒng)，允許正常停電或事故停電，但對中央機房而言是不允許的。一般的解決辦法是分為兩部分，一是在前端交流電源引人兩路市電，有條件時可加設(shè)發(fā)電機，成為多路供電，提高供電可靠性;二是在機房里設(shè)不間斷電源UPS，附設(shè)一定的直流電池組作為后備電源，即可保證供電。前者是傳統(tǒng)的提高供電可靠性方式，后者是近年來隨著信息技術(shù)飛速發(fā)展而越來越廣泛應(yīng)用的方式。

    現(xiàn)有兩種UPS供電方式可供選擇。一為在線式，即UPS始終在供電狀態(tài)，時刻都在工作著，UPS代替了市電為計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供電。二為后備式，就是計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)備平時供電依靠市電，只在市電停電時才立即轉(zhuǎn)而由UPS供電。后備式供電有個過零問題，即當市電停電時，無論何種合閘方式，避免不了瞬間無電問題。市電是50HZ，奔騰ⅡPC是500MHZ以上，顯然，在停電的一瞬間，電腦可能丟失數(shù)據(jù)。具體辦法是分而治之：若系正常停電，事先必有通知，可提前將UPS　投入;若系故障(短路、接地)停電，因電感上電流不能躍變，電容上電壓不能躍變，可將UPS的自動接入設(shè)定為小于跳閘電流值，即在電路斷開前，UPS就已接入。

    UPS電源正向大功率、低噪音、智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，而這正是中央機房所需要的。大功率的UPS電源(如20、30、60KVA及以上)多具有并機冗余功能，新出現(xiàn)的熱插拔、模塊化電池陣列進一步提高了供電可靠性。這因為“陣列結(jié)構(gòu)”先前用于計算機網(wǎng)絡(luò)的“磁盤陣列”時就證明有利于可靠性的提高。

    二、防靜電地板的應(yīng)用

    防靜電主要指及時消除機房內(nèi)部各處產(chǎn)生的靜電荷。摩擦生電是自然現(xiàn)象，靜電的聚集會引發(fā)意外事故，危害電子設(shè)備及人身安全。因此，機房均應(yīng)采用防靜電地板，通過接地泄放靜電荷。地板一般距地0.3m建設(shè)。為了保證施工質(zhì)量，機房工程應(yīng)由具有機房工程施工資質(zhì)的單位來承擔。

    三、機房防雷接地設(shè)計

    中央機房內(nèi)大量的電子設(shè)備工作電壓較低，精密設(shè)備較多，對雷擊的耐受能力較差，一旦遭受，往往損失巨大。故此處防雷等級較高，對防范各種雷擊的措施要求較高。雷擊形式多種，機房防雷措施主要針對直擊雷和感應(yīng)雷。一般做法是在樓頂設(shè)置避雷針、避雷帶以防直擊雷;在大樓內(nèi)將通體結(jié)構(gòu)主筋互連，形成等電位法拉第籠、均壓環(huán)以防側(cè)擊雷(高層建筑30米高度處及以上每隔三層利用圈梁鋼筋與柱內(nèi)主筋相接構(gòu)成均壓環(huán));在大樓基礎(chǔ)利用基樁導(dǎo)體互連，形成良好的接地及大廈內(nèi)的地電位分布。另外，將建筑物表面的金屬設(shè)備及入戶金屬管道與接地網(wǎng)良好連接，以保證大廈內(nèi)的等電位。

    為防止高壓雷電波侵入機房設(shè)備，可在機房設(shè)備前端采用多種防過電壓裝置。例如，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備前設(shè)三級避雷保護裝置可有效分流限壓，防止感應(yīng)雷電波的侵入，三級指電源端、UPS端、服務(wù)器或配線架等終端之前端。另外，戶外引入室內(nèi)的天線饋線、信號線、數(shù)據(jù)通訊線等均應(yīng)在入戶處設(shè)避雷器。

    接地系統(tǒng)包括防雷接地、交流工作接地、直流接地、PE保護接地、屏蔽接地及防靜電接地等系統(tǒng)，后三者可互連。接地方式一般采用聯(lián)合接地方式，即防雷接地、保護接地、工作接地等均直接與接地網(wǎng)直接連接，總的接地電阻應(yīng)小于1歐姆，即所謂零接地電阻。在條件允許時也可設(shè)置專用接地裝置。

    數(shù)字電路中，提供等位面的邏輯接地和模擬電路中提供基準電位的信號接地成為直流接地。直流接地系統(tǒng)基準電位引自總的等電位銅排，工程上可采用截面積為35平方毫米的絕緣銅芯線穿保護管引至弱電設(shè)備，作為直流接地。

    電子設(shè)備中有不少的交直流濾波器，它們用于防止各種頻率的干擾電壓通過電源線侵入，以免影響低電平信號裝置的工作。交直流濾波器的接地稱功率接地。功率接地系統(tǒng)是用與相導(dǎo)線等截面的絕緣銅芯線從配電箱引至弱電設(shè)備，此接地線在TN—S五線制中就是接N線(即中性線)。

    屏蔽接地及防靜電接地是為了解決電磁輻射和電磁干擾的問題。隨著智能建筑中各種高頻率的通訊設(shè)施的不斷增多，抗干擾日益重要。電磁干擾是電子系統(tǒng)輻射的寄生電能，它能降低數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_性，增加誤碼率，影響清晰度，造成電磁環(huán)境污染。為了防止外來的電磁干擾，將電子設(shè)備外殼體及設(shè)備內(nèi)外的屏蔽線或者穿線金屬管進行接地，全程屏蔽，叫做屏蔽接地。一般機房內(nèi)的環(huán)境較為干燥，容易產(chǎn)生靜電，進而對電子設(shè)備產(chǎn)生干擾，為此采用的接地為防靜電接地。屏蔽接地及防靜電接地的一般做法是：由樓內(nèi)總等電位銅排引出PE弱電干線，每層設(shè)弱電等電位銅排，電子設(shè)備的外殼，金屬管路及抗靜電接地均與此等電位銅排相接。

    除以上措施之外，機房的安全防范設(shè)施還應(yīng)有門禁、防盜、CCTV監(jiān)控、防火墻軟件、火災(zāi)報警等。

    四、機房設(shè)計標準

    中央機房設(shè)計階段可分為初步方案設(shè)計、土建設(shè)計、布置與裝修深化設(shè)計、設(shè)計會審及竣工圖。初步方案應(yīng)確定機房的組成、主要功能、宏觀要求等。土建設(shè)計確定位置、面積、形狀、層高等。深化設(shè)計確定機房的平面、立面布置，裝修具體做法，機電設(shè)備選型，照明燈具等。中央機房的設(shè)計主要依照GB50174—93《計算機房設(shè)計標準》等規(guī)范，涉及的主要內(nèi)容有建設(shè)標準、電氣系統(tǒng)、建筑環(huán)境、防火防盜防事故防破壞等。

    建筑專業(yè)首先要選好中央機房位置。從經(jīng)濟方面考慮要避開價值高的黃金區(qū)域;從技術(shù)方面考慮要接近系統(tǒng)線路的中段，還應(yīng)盡量靠近弱電豎井，方便城市電話網(wǎng)、有線電視網(wǎng)及光纖數(shù)據(jù)網(wǎng)等干線引入機房;從環(huán)境方面考慮要求上下四周不與衛(wèi)生間、煤氣間等具有潛在危害的房間為鄰，要考慮層高及吊頂高度，注意所在位置的形狀、朝向、自然通風(fēng)采光條件、尺寸大小等;另外，中央機房與電話機房、消防控制室及電視采編室等機房的相對位置也要顧及。這些因素雖多，但只有少數(shù)是硬性的，如甲級智能大廈吊頂高度須保證2.7m，乙、丙級為2.6m、2.5m;但中央機房及其他弱電機房凈高須一律不低于2.7m，不分甲、乙、丙級。綜合的看，機房位置一般首選二層，次選裙房頂層或地下一層。原因是中央機房在二層時可與一層的消防控制室聯(lián)合值班(內(nèi)部轉(zhuǎn)梯相連)，裙房頂層距各天線較近，電纜放線較居中。地下一層一般距主要建筑設(shè)備機房較近。

    結(jié)構(gòu)專業(yè)要注意UPS電池的位置、重量、大小、形狀，確定其地面的承載能力(800KG/M2左右)及留洞并配置過梁等。除了力學(xué)結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)專業(yè)要在機房處形成“法拉第籠”，使機房在遭受各種雷擊包括感應(yīng)雷時機房內(nèi)保持等電位，消除跨步電壓，達到保護人、機安全的目的。

    設(shè)備專業(yè)要注意的是供暖、通風(fēng)、空調(diào)的設(shè)計標準、建設(shè)標準高于普通辦公室，與之相聯(lián)系的是機房環(huán)境的各種參數(shù)，例如合適的溫度、濕度、含氧量、二氧化碳含量、灰塵含量(潔凈度)等。

    五、機房環(huán)境設(shè)計

    機房的環(huán)境要求自然高于一般辦公室，它在正常工作時不僅需要足夠的照度，而且需要合適的溫度、濕度、含氧量、二氧化碳含量、灰塵含量(潔凈度)等。其環(huán)境監(jiān)控高于一般辦公室的表現(xiàn)之一就是建設(shè)標準不同。機房國家標準分為A、B級。

    與傳統(tǒng)的舒適性空調(diào)不同，機房采用的精密空調(diào)嚴格控制蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)壓力，增大送風(fēng)量使蒸發(fā)器表面溫度高于空氣露點溫度，因而不必除濕，產(chǎn)生的冷量全部用來降溫，降低了濕量損失，提高了經(jīng)濟效益。由于送風(fēng)量大，一方面送風(fēng)焓差小，另一方面機房換氣次數(shù)高使整個機房內(nèi)形成整體氣流循環(huán)，機房內(nèi)的設(shè)備均能得到均衡冷卻。在空氣循環(huán)良好的同時，因精密空調(diào)設(shè)有專用空氣過濾器可及時有效的濾掉空氣中的灰塵，使機房潔凈度符合要求。

    機房精密空調(diào)系統(tǒng)一般配備加濕系統(tǒng)、專用的高效率的除濕系統(tǒng)及電加熱補償系統(tǒng)，通過微處理器處理傳感器送來的數(shù)據(jù)，可精確控制機房溫度和濕度，而一般空調(diào)系統(tǒng)無加濕系統(tǒng)，只能控制溫度，且精度較低，不能滿足機房的需要。另外，由于機房密封性好而發(fā)熱設(shè)備多，連續(xù)工作，常年運轉(zhuǎn)，可靠性要求高，一般空調(diào)系統(tǒng)難以勝任，尤其是冬季，一般空調(diào)由于室外冷凝壓力過低，難以正常工作，而精密空調(diào)系統(tǒng)通過可控的室外冷凝器，可保證制冷循環(huán)的正常工作。

    六、計算機房照明及消防設(shè)計

    電氣專業(yè)要注意照明設(shè)計、動力設(shè)備位置、臺數(shù)及監(jiān)控要求，還有綜合接地引線連接等。中央機房電氣負荷屬于一級，應(yīng)采用專用的雙路終端互投供電回路，電線為耐火型或阻燃型銅芯線，蓄電池采用封閉型產(chǎn)品。配電系統(tǒng)的器件、材料選用余量宜稍大，以防電氣火災(zāi)。機房在正常工作時不僅其環(huán)境監(jiān)控較高，而且需要足夠的照度。中央機房人工采光照度標準低的為150-300LX，中等的為400LX，較高的為500-750LX。

    消防設(shè)計包括煙感報警、氣體滅火兩部分。煙感報警以吸頂式和纜式煙感器為主要形式。吸頂式煙感器的保護半徑一般不大于5.8m，距墻、風(fēng)口、大梁不小于0.5m。纜式煙感器可沿墻敷設(shè)。必須通過機房的風(fēng)管在過墻處應(yīng)設(shè)置防火閥(環(huán)境溫度達到70°C時自動關(guān)閉)。氣體滅火系統(tǒng)的作用類似于普通辦公室里的噴淋系統(tǒng)，其設(shè)計要點有系統(tǒng)類型結(jié)構(gòu)的選擇、滅火劑濃度的確定、氣體噴射時間、滅火劑用量及浸漬時間等。氣體滅火系統(tǒng)的種類主要是二氧化碳滅火系統(tǒng)及鹵代烷滅火系統(tǒng)。此外，在室內(nèi)附設(shè)交、直流雙電源應(yīng)急燈、火災(zāi)事故廣播、119專線消防電話、火災(zāi)報警按鈕等消防設(shè)施。機房的裝修材料應(yīng)符合有關(guān)防火規(guī)范的要求。

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