浅议数据中心机房的建筑设计论文_陈杰

浅议数据中心机房的建筑设计论文_陈杰

陈杰

湖北邮电规划设计有限公司 430023

摘要:随着信息技术发展速度的不断加快,数据中心机房建设在规模上不断拓展。通常平均每2至3年,信息技术便有了明显的更新换代趋势。数据中心机房的基础设施也需要随之加以调整。由于机房本身运行的特殊性,在安全防范、空气调节、建筑环境、结构设计、防雷接地等方面与普通建筑物存在明显差别,其要求更高,直接影响到数据中心的运营效果及安全性。本文以数据中心的机房建设为主线,研究了几项较为常见的建设内容及要点。

关键词:数据中心;机房建设;内容要点

数据中心机房无论在设计、建设还是使用过程中均具有一定程度特殊性,承载区域范围内信息化的发展并在一定程度上保障数据中心的安全运行。在信息技术发展过程中,机房作为基础建设设施,在设计及建设上必须符合数据中心设计规范、供配电系统设计规范、建筑物防雷设计规范、火灾自动报警系统设计规范等多项国家规定相关要求。

一、机房设计等级

按照数据中心设计规范标准,数据中心的机房等级划分为三个层级。层级的划分主要根据数据重要程度、使用性质等方面加以区别,例如数据重要程度指的是若网络中断或数据丢失会对社会、经济造成何种程度的影响。具体而言,A级机房:电子信息系统运行中断将严重影响到社会公共场所的有效秩序或造成重大经济损失;B级机房:当电子信息系统运行中断时,将导致秩序混乱或明显经济损失;C级机房则属于未达B级标准的机房程度。

二、功能划分及装修

数据中心机房建设必须在设计上以特性及功能为主要划分方式,规定不同的区域。除了主机房的占用面积外,还应考虑到各类设备的合理安排布置、设备运输通道、安全通道等。根据标准及规范设置辅助用房,并根据数据中心自身运营特点及功能特点安排特殊使用面积[1]。建筑设计以及装修设计方面,首先应保证机房的出入口处于独立状态,若需要与其他功能区域合并使用出入口,需保障物流与人流处于交叉状态。设计好值班室、休息室以及门厅等人性化区域。当机房在设计上需要与其他建筑物合并建设时,应在防火分区上单独设置。装修方面,除了必要的防火金属门、隔断、墙壁装修、吊顶、地板等建设外,还应体现机房区域的工作环境特点,装修线条上简洁大方,突显出严谨的气氛并保障设计与装修的环保性。

三、设计环境

首先需保障机房的光照度,除了必要的应急照明设备外,还应考虑到光照的显色性、稳定性、均匀度、眩光以及有害电磁波限制[2]。根据机房的运营特点及要求,对二氧化碳含量、含氧量、湿度、温度等环境要求严格控制,确保机房的防静电地板达到耐火等级。通常将机房净高设计在2.7米以上。除此之外,机房内部使用的ups电源保障输出电压稳定,能够提供可靠的电源供电,输出频率稳定。应严格设计门窗、墙体的耐火能力,疏散通道、消防疏散距离,气体灭火保护区域,维护结构的防火分区的划分等等。通常数据中心机房设计应分为办公区域、辅助区域以及主机房三个主要部分。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在装修层面,首先对各类门的材料上应选择防火玻璃门或甲级防火门;其次,地面应确保至少刷三遍防尘漆,除了辅助区域外,其他区域均贴保温棉,将架空防静电地板铺设于地面区域;第三,墙面设计方面需保障走廊与机房之间存在防火玻璃来分隔,其他位置可直接用砖墙分隔即可,机房区域墙面必须贴保温棉,砖墙分隔需要使用彩钢板贴面;最后,辅助区域与主机房位置无需吊顶,天花板至少刷三遍防尘漆,公共走道以及办公区域应选择铝合金微孔天花吊顶。

四、机电系统

首先应保证机房的安全防范系统趋于完善状态,对机房内部重点位置设计实时录像及图像监视,对出入口执行严格的考勤管理以及门禁控制管理[3]。安全防范系统包含防盗报警系统、门禁系统、视频监控系统等,并采用联动管理机制,达到安全防范效果。其次为消防监控系统,由自动灭火系统、温度感应系统、烟雾感应系统等共同组成火灾自动报警系统。通常数据中心机房的辅助间与工作间直接选择水消防措施即可,但主机防必须设计为气体消防灭火系统。第三,接地系统方面应包含建筑物防雷保护接地、静电接地、直流接地、安全接地、工作接地等,确保机房的防雷系统符合国家规定标准。通常雷击可分为感应雷与直接雷两种,对于机房设计而言,其主要需应对感应雷,可对机房内的通讯设施配电系统安装防电泳设施[4]。第四,给排水系统方面,与机房建设无关的给排水管道尽可能不要从机房穿过,机房上层地面必须严格做好防水措施,其隔壁或上层尽量不要设计用水设备。第五,空调系统方面,无论是基本工作间还是主机房均应设置空气调节系统,包含新风系统、通风管路、精密空调等。通常机房涵盖的发热设备较多且具有一定的密封性,在全面运转并连续工作状态下,必须保证各类设备制冷循环正常运转。最后为供配电系统,供电电源等级需要按照数据中心机房设计的运行负荷加以划分,包含维护用电系统、通讯用电系统、监控用电系统、照明用电系统、动力用电系统等,并保证电力处于不间断供应状态。

五、防雷接地

在机电系统中已经提到,机房的防雷接地应设置有效安全的各类接地设施。具体而言,接地系统必须选择联合接地模式,保障建筑物综合接地电阻处于一欧姆以内。通过功能接地系统、保护接地系统、电源接地系统来确保机房内设备的使用安全性。其次,所有的接地线与分地线或总地线汇流排连接时,均需要使用弹簧片、铜螺母、铜螺栓、铜线耳加以紧固,采用焊接方式连接。在机房地板下方可选择紫铜排设置等电位地网,其规格控制在4×40毫米。在设计及具体施工过程中确保每个螺栓与螺栓孔之间只连接一根地线,严禁出现选择易生锈的铁螺栓情况,也不应直接将地线不通过垫片、螺帽、螺栓、线耳而直接拧在汇流排上。

结束语

综上所述,数据中心机房的建筑设计必须考虑到机房本身使用的特殊性,从等级划分、功能装修、设计环境、机电系统、防雷接地等多个层面展开更具综合性、科学性的设计安排,确保数据中心机房的运营稳定性与安全性。

参考文献:

[1]董巍巍. 大型数据中心建筑设计的思考——以中国石油新疆区域数字网络控制中心为例[J]. 中外建筑,2014(04):62-64.

[2]江峰,杨蕾蕾,张健. 浅谈数据中心供配电系统设计与民用建筑的几点区别[J]. 智能建筑电气技术,2017,11(02):17-20.

[3]林顺福. 数字福建云计算中心建筑设计与总平布局——社会和企业云[J]. 福建建筑,2017(05):41-44.

[4]郝飞. 基于提高数据中心装机容量的建筑平面设计研究[J]. 智能建筑与智慧城市,2016(07):61-65.

论文作者:陈杰

论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第21期

论文发表时间:2018/10/23

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