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      弱電工程中機房建設設計需要注意的事項

      發表時間:2016-03-18 人氣:69902836

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


          一、UPS供電系統設計


          建筑智能化系統的有效工作有賴于正常供電,尤其是機房不應停電,因為機房是智能大廈的首腦機關。眾所周知,一臺電腦正在工作時突然斷電,就可能造成數據丟失。所以機房的電源系統很重要。對于智能大廈的一般配電系統,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,有條件時可加設發電機,成為多路供電,提高供電可靠性;二是在機房里設不間斷電源UPS,附設一定的直流電池組作為后備電源,即可保證供電。前者是傳統的提高供電可靠性方式,后者是近年來隨著信息技術飛速發展而越來越廣泛應用的方式。


          現有兩種UPS供電方式可供選擇。一為在線式,即UPS始終在供電狀態,時刻都在工作著,UPS代替了市電為計算機網絡設備供電。二為后備式,就是計算機網絡設備平時供電依靠市電,只在市電停電時才立即轉而由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,電腦可能丟失數據。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、網絡化方向發展,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“陣列結構”先前用于計算機網絡的“磁盤陣列”時就證明有利于可靠性的提高。


          二、防靜電地板的應用


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


          三、機房防雷接地設計


          中央機房內大量的電子設備工作電壓較低,精密設備較多,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雷。一般做法是在樓頂設置避雷針、避雷帶以防直擊雷;在大樓內將通體結構主筋互連,形成等電位法拉第籠、均壓環以防側擊雷(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主筋相接構成均壓環);在大樓基礎利用基樁導體互連,形成良好的接地及大廈內的地電位分布。另外,將建筑物表面的金屬設備及入戶金屬管道與接地網良好連接,以保證大廈內的等電位。


          為防止高壓雷電波侵入機房設備,可在機房設備前端采用多種防過電壓裝置。例如,在網絡設備前設三級避雷保護裝置可有效分流限壓,防止感應雷電波的侵入,三級指電源端、UPS端、服務器或配線架等終端之前端。另外,戶外引入室內的天線饋線、信號線、數據通訊線等均應在入戶處設避雷器。


          接地系統包括防雷接地、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,后三者可互連。接地方式一般采用聯合接地方式,即防雷接地、保護接地、工作接地等均直接與接地網直接連接,總的接地電阻應小于1歐姆,即所謂零接地電阻。在條件允許時也可設置專用接地裝置。


          數字電路中,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備,作為直流接地。


          電子設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。功率接地系統是用與相導線等截面的絕緣銅芯線從配電箱引至弱電設備,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施的不斷增多,抗干擾日益重要。電磁干擾是電子系統輻射的寄生電能,它能降低數據傳輸的準確性,增加誤碼率,影響清晰度,造成電磁環境污染。為了防止外來的電磁干擾,將電子設備外殼體及設備內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。一般機房內的環境較為干燥,容易產生靜電,進而對電子設備產生干擾,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:由樓內總等電位銅排引出PE弱電干線,每層設弱電等電位銅排,電子設備的外殼,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,機房的安全防范設施還應有門禁、防盜、CCTV監控、防火墻軟件、火災報警等。


          四、機房設計標準


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


          建筑專業首先要選好中央機房位置。從經濟方面考慮要避開價值高的黃金區域;從技術方面考慮要接近系統線路的中段,還應盡量靠近弱電豎井,方便城市電話網、有線電視網及光纖數據網等干線引入機房;從環境方面考慮要求上下四周不與衛生間、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合值班(內部轉梯相連),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備機房較近。


          結構專業要注意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。除了力學結構,結構專業要在機房處形成“法拉第籠”,使機房在遭受各種雷擊包括感應雷時機房內保持等電位,消除跨步電壓,達到保護人、機安全的目的。


          設備專業要注意的是供暖、通風、空調的設計標準、建設標準高于普通辦公室,與之相聯系的是機房環境的各種參數,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、機房環境設計


          機房的環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。其環境監控高于一般辦公室的表現之一就是建設標準不同。機房國家標準分為A、B級。


          與傳統的舒適性空調不同,機房采用的精密空調嚴格控制蒸發器內蒸發壓力,增大送風量使蒸發器表面溫度高于空氣露點溫度,因而不必除濕,產生的冷量全部用來降溫,降低了濕量損失,提高了經濟效益。由于送風量大,一方面送風焓差小,另一方面機房換氣次數高使整個機房內形成整體氣流循環,機房內的設備均能得到均衡冷卻。在空氣循環良好的同時,因精密空調設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。


          機房精密空調系統一般配備加濕系統、專用的高效率的除濕系統及電加熱補償系統,通過微處理器處理傳感器送來的數據,可精確控制機房溫度和濕度,而一般空調系統無加濕系統,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熱設備多,連續工作,常年運轉,可靠性要求高,一般空調系統難以勝任,尤其是冬季,一般空調由于室外冷凝壓力過低,難以正常工作,而精密空調系統通過可控的室外冷凝器,可保證制冷循環的正常工作。


          六、計算機房照明及消防設計


          電氣專業要注意照明設計、動力設備位置、臺數及監控要求,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品。配電系統的器件、材料選用余量宜稍大,以防電氣火災。機房在正常工作時不僅其環境監控較高,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、風口、大梁不小于0.5m。纜式煙感器可沿墻敷設。必須通過機房的風管在過墻處應設置防火閥(環境溫度達到70°C時自動關閉)。氣體滅火系統的作用類似于普通辦公室里的噴淋系統,其設計要點有系統類型結構的選擇、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。氣體滅火系統的種類主要是二氧化碳滅火系統及鹵代烷滅火系統。此外,在室內附設交、直流雙電源應急燈、火災事故廣播、119專線消防電話、火災報警按鈕等消防設施。機房的裝修材料應符合有關防火規范的要求。

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