大家好，我是薛哥。最近接觸比較多的機房工程，對于機房工程的設計方案也有模闆的，今天分享一套這樣的設計方案模闆，大家可以參考一下。
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第一章工程概述
1.1工程概況
項目名稱：XXXXXXXXXXXXXXXXXX機房建置工程項目
項目地點：上海市XXX
上海總部大樓機房位于三樓辦公區之西南側,面積約為110平方米, 分為三個功能區域，分别為主裝置機房、電池間及消防鋼瓶室。
根據機房的需求，本次設計主要包括以下各子系統：
1)裝修工程，主要包括機房區域的地面工程、頂面工程、牆面工程、門窗及其他工程；
2)電力系統，要包括配電箱櫃、配電電纜、機房照明、強電橋架；
3)UPS系統，包括機房所使用的UPS裝置及其電池等附屬裝置等。
4)防雷接地工程，主要包括機房區域的防雷、接地系統；
5)精密空調系統：包括機房區域的精密空調；
6)新風系統：包含機房内部新風系統；
7)環控系統，包括機房區域的溫濕度、供配電、門禁、UPS裝置、視訊監控、空調、消防、漏水的監控；
8)綜合布線，包含機房的伺服器機櫃和列頭櫃之間的配線工程；
9)冷熱通道機櫃系統，包含機櫃系統及冷通道封閉元件；
10)FM200自動滅火系統，包含機房區域的七氟丙烷氣體消防系統建設。
1.2設計原則
在進行機房工程設計時，主要遵循以下原則：
實用性和先進性
機房基礎設施采用先進成熟的技術和裝置，滿足目前的需求，兼顧未來的業務需求，盡可能采用最先進的技術、裝置和材料，以适應高速的資料傳輸需要，使整個系統在一段時期内保持技術的先進性，并具有良好的發展潛力。在使用先進技術的基礎上來確定其實用性。以适應未來資訊産業業務的發展和技術更新的需要。
安全可靠性
為保證各項業務應用需要機房提供高可靠性的保障，要對機房的布局、結構設計、裝置選型、日常維護等各個方面進行高可靠性的設計和建設。在關鍵裝置采用硬體備份、備援等可靠性技術的基礎上，采用相關的軟體技術提供較強的管理機制、控制手段和事故監控與安全保密等技術措施提高機房的安全可靠性。
标準化
标準化是非常關鍵的。在機房系統結構設計，基于國際标準和國家有關标準，包括各種建築、機房設計标準，電力電氣保障标準，堅持統一規範的原則，進而為未來的業務發展，裝置增容奠定基礎。
靈活性與可擴充性
機房必須具有良好的靈活性與可擴充性，能夠根據機房不斷深人發展的需要，擴大裝置容量和提高使用者數量和品質的功能。具備支援多種網絡傳輸、多種實體接口的能力，提供技術更新、裝置更新的靈活性。
可管理性
機房内各系統的可管理性是非常重要的，必須建立一套全面、完善的機房管理和監控系統。所選用的裝置應具有智能化，可管理的功能，同時采用先進的管理監控系統裝置及軟體，實作先進的集中管理監控，實時監控、監測整個計算機機房的運作狀況，實時郵件、語音報警，實時事件記錄，這樣可以迅速确定故障，提高運作的性能、可靠性，簡化機房管理人員的維護工作，進而為機房安全、可靠的運作提供最有力的保障。
1.3設計依據
設計參考标準規範如下（不限于）：
1)《資料中心設計規範》GB50174-2017
2)《智能建築設計标準》GB50314-2015
3)《建築内部裝修設計防火規範》GB50222-2017
4)《防靜電活動地闆通用規範》GB/T 36340-2018
5)《民用建築電氣設計規範》JGJ16-2008
6)《低壓配電設計規範》GB50054-2011
7)《建築物防雷設計規範》GB50057－2010
8)《建築物電子資訊系統防雷技術規範》GB50343-2012
9)《民用建築供暖通風與空氣調節設計規範》GB50736-2012
10)《綜合布線系統工程設計規範》GB 50311—2016
11)《氣體滅火系統設計規範》GB 50370-2005
12)《火災自動報警系統設計規範》GB50116-2013
13)《安全防範工程技術規範》GB50348-2018
1.4驗收依據
驗收參考标準規範如下（不限于）：
1)《資料中心基礎設施施工及驗收規範》GB50462-2015
2)《智能建築工程品質驗收規範》GB 50339-2013
3)《建築裝飾裝修工程品質驗收标準》GB50210-2018
4)《建築電氣工程施工品質驗收規範》GB50303-2015
5)《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規範》GB 50169-2016
6)《電氣裝置安裝工程低壓電器施工及驗收規範》GB 50254-2014
7)《建築物防雷工程施工與品質驗收規範》GB50601-2010
8)《通風與空調工程施工品質驗收規範》GB50243-2016
9)《綜合布線系統工程驗收規範》GB/T 50312-2016
10)《氣體滅火系統施工及驗收規範》GB50263-2007
11)《火災自動報警系統施工及驗收規範》（GB50166—2007）
12)《安全防範系統驗收規則》GA/308-2001
第二章空調系統
2.1需求分析
空調對于電子資訊裝置的安全運作至關重要，是以機房空調裝置的選用原則首先是高可靠性，其次是運作費用低、高效節能、低噪聲和低震動。
主機房地面設定排水系統。地面設定擋水和排水設施。
資料中心不應有與主機房内裝置無關的給排水管道穿過主機房，相關給排水管道不應布置在電子資訊裝置的上方。進入主機房的給水管應加裝閥門。
資料中心内的給水排水管道應采取防滲漏和防結露措施。
穿過主機房的給水排水管道應暗敷或采取防漏保護的套管。管道穿過主機房牆壁和樓闆處應設定套管，管道與套管之間應采取密封措施。
主機房和輔助區設有地漏時，應采用潔淨室專用地漏或自閉式地漏，地漏下應加設水封裝置，并應采取防止水封損壞和反溢措施。
資料中心内的給排水管道及其保溫材料應采用不低于B1級的材料。
主機房的空氣含塵濃度，在靜态或動态條件下測試，每立方米空氣中粒徑大于或等于0.5μm的懸浮粒子數應少于17,600,000粒。
2.2設計原則
資料中心空調系統設計選擇，以技術先進、系統實用、技術措施的完善、裝置性能好、結構合理、低成本、低維護量作為基本原則。
1)先進性
整個系統的設計在滿足現有功能的前提下，系統設計具有前瞻性，在今後較長時間内部保持一定的技術先進。
2)安全性
系統中的關鍵裝置、設計要采取備份及備援措施，確定系統長期正常運作。
3)實用性
根據資料中心的建設級别、地理位置、不同的應用場景選擇空調系統。提供操作簡便、靈活、便于管理和維護的空調系統。
4)經濟性
在滿足系統功能及性能要求的前提下，盡量降低系統建設成本，采用經濟實用的技術和裝置。
2.3負荷計算
空調系統的冷負荷主要是伺服器等電子資訊裝置的散熱。電子資訊裝置發熱量大（耗電量中約97%都轉化為熱量），熱密度高，夏天冷負荷大，是以資料中心的空調設計主要考慮夏季冷負荷。
空調系統夏季冷負荷應包括下列内容：
1 資料中心内裝置的散熱；
2 建築圍護結構得熱；
3 通過外窗進入的太陽輻射熱；
4 人體散熱；
5 照明裝置散熱；
6 新風負荷；
7 伴随各種散濕過程産生的潛熱。
空調系統濕負荷應包括下列内容：
1 人體散濕；
2 新風濕負荷；
3 滲漏空氣濕負荷；
4 圍護結構散濕。
采用功率及面積法進行計機房熱負荷：
Qt=Q1+Q2
其中，Qt總制冷量（KW）
Q1室内IT裝置負荷（=裝置功率×0.8）
Q2環境熱負荷（=0.12～0.18KW/m2×機房面積），南方地區可選0.18，而北方地區通常選擇0.12
本項目機房熱負荷計算如下表所示：
| 項目 | 冷通道-A | 冷通道-B |
| 機櫃數量 | 19 | 12 |
| 機櫃功率密度 | 單櫃4KW(高密度) | 單櫃3KW(低密度) |
| IT裝置負荷(KW) | (19*4)*0.8=60.8KW | (12*3)*0.8=28.8KW |
| 環境熱負荷 | 24㎡*180W/㎡=2.4KW | 17㎡*180W/㎡=3.06KW |
| 合計熱負荷: | 65.12KW | 31.86KW |
| 空調配置 | 25KW*4台(3+1) | 39KW*2台(1+1) |
2.4氣流組織設計
從節能的角度出發，本次項目采用行間制冷空調前出風後回風，并且采用冷通道封閉技術，有效隔離冷熱氣流，提高機房空調的制冷效率。
列間冷卻+冷通道封閉方式，氣流組織形式如下：
1)機櫃和列級空調均“面對面”布置，列級空調送出的冷空氣進入機櫃中間的通道，形成“冷通道”；
2)因冷通道封閉，冷氣流無法進一步往通道上部和通道兩端擴散，故全部進入機櫃；
3)冷空氣在機櫃内吸收 IT 裝置的散熱變成熱空氣後排出，被列級空調吸入，熱空氣在列級空調内被再次冷卻後送入冷通道，進入下一輪循環。
冷通道封閉氣流組織模拟圖，如下圖所示：
圖1 冷通道封閉機房氣流圖
2.5空調設計方案
2.5.1冷卻方式
本次機房制冷方案選用的精密空調均為風冷型機組。
風冷空調的最大優點，就是制冷銅管管路安裝簡便，可維護性強，系統可靠性高，是以在中小型資料中心得到廣泛應用。由于本項目室内外機落差在XXXX範圍内，管道總長不超過50m，是以推薦風冷方案。高效節能，總體運作維護費用較低，且安裝施工簡便，互不影響，可靠性更高。
2.5.2空調選型及布局
高密度（機櫃按4KW）區域配置4台25KW制冷量精密空調,3+1備援方設計，低密度（機櫃按3KW）區域配置2台39KW制冷量精密空調2台，1+1備援設計。
精密空調布局圖，詳見下圖：
圖2 精密空調布局圖
2.5.3裝置介紹
技術參數、特點、功能介紹
加濕方式介紹
運作環境參數
2.5.4室内空氣設計參數
冷通道環境要求：
冷通道或機櫃進風區域的溫度：18°C ~27°C（推薦值）、15°C ~32°C（允許值）
冷通道或機櫃進風區域的相對濕度和露點溫度：露點溫度5.5°C ~15°C，同時相對濕度不大于60%。
當機櫃或機架采用冷熱通道分離方式布置時，主機房的環境溫度和露點溫度應以冷通道的測量參數為準；當電子資訊裝置未采用冷熱通道分離方式布置時，主機房的環境溫度和露點溫度應以送風區域的測量參數為準。
室外機環境要求：
由于上海地下，夏季室外溫度較高，室外機選型為XXX,原因XXXX
2.5.5空調群控
機房空調配置采用N+1備援，備援方式可設定為群控,幾個機組可以被設定為備用,備機的通常狀态是關機(風機關),備用功能可按天(可設定時間)輪值,輪值按可選的組數來執行。例如3台機組1台備機的情況下,如果輪值數量是1,備用輪值的順序為從1-2到2-3。如果群控中的某台運作機組聯系不上(故障)或者發生壓縮機鎖定或高溫告警或溫度傳感器故障後,啟用一台備機,直至所有備機都啟動。
精密空調群控組網方式，參見下表：
2.6給排水、防水方案
空調安裝區域地闆下設定适當高度的防水圍堰，并應在圍堰内設定地漏，以防發生水患并能及時排水，并對防水圍堰内的地面及防水圍堰做防水處理。為了使産生水情能及時處理，在可能産生水的地方（機房專用空調四周）采用漏水報警系統。
使用潔淨室專用地漏或自閉式地漏，自閉式地漏的特點是存水腔内設定自動啟閉閥，下水時啟閉閥自動打開，使水直接排向管道；下水停止時，啟閉閥自動關閉，達到防溢、防蟲，防臭的功能。
加強地漏的水封保護。由于地漏自帶水封能力有限，地漏箅子上又不可能經常有水補充，是以當必須設定地漏時，為防室外污水管道臭氣倒灌，應在地漏下加設可靠的防止水封破壞的措施。
為防止給排水管道結露，管道應采取保溫措施，保溫材料應選擇難燃燒的B1材料。
防水圍堰做法
2.7空調機組方案
如現場無特殊要求，當室外機高于室内機時，建議垂直最大距離為20米；當室外機低于室内機時，建議垂直最大距離為5米；建議管道總長不超過60米。
當室外機高于室内機時，建議根據要求加裝“U”型回油彎。管路總長度超過30米，加裝管路延長元件。
圖3 室外機高于室内機安裝示意圖
圖4 室内機高于室外機安裝示意圖
2.8消防關聯
消防關聯時，報警控制器在接到報警信号後發出關閉空調機電源的信号。
第三章新風系統
3.1需求分析
主機房應維持正壓。主機房與其它房間、走廊的壓差不宜小于5 Pa，與室外靜壓差不宜小于10 Pa。
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，為從業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淨度。
新風系統應設初、中效過濾器，環境條件不好時，可以增加亞高效過濾器和化學過濾裝置。
3.2新風計算
空調系統的新風量應取下列二項中的最大值：
1 按從業人員計算，每人40m3/h；
2 維持室内正壓所需風量。
機房面積S=110㎡ ，機房淨高3米，體積為330m³，按每小時換氣2次計算，機房每小時所需新風量660 m³。
3.3新風機選型及布局
新風系統機房内布局圖
3.4裝置介紹
新風機産品介紹
3.5消防關聯
新風機進風管上設計有電動防火閥，它和消防訊号聯鎖。有火災發生時，電動防火閥将自動關閉，防止滅火氣體沿新風管排出室外，減弱滅火功能。
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