數(shù)據(jù)中心機(jī)房建設(shè)中的設(shè)計(jì)配合

馬 冰

MA Bing

（廣西蘇中達(dá)科智能工程有限公司）

(Guangxi SUZHONGDAKE Intelligent Engineering Co. Ltd.)

數(shù)據(jù)中心機(jī)房建設(shè)中的設(shè)計(jì)配合

馬 冰

MA Bing

（廣西蘇中達(dá)科智能工程有限公司）

(Guangxi SUZHONGDAKE Intelligent Engineering Co. Ltd.)

論述在數(shù)據(jù)中心建設(shè)前期設(shè)計(jì)單位在滿足建設(shè)單位需求的前提下，主導(dǎo)專業(yè)如何與各相關(guān)專業(yè)密切配合，從而更好地完成機(jī)房的設(shè)計(jì)任務(wù)。

機(jī)房工程；配合；IT設(shè)備

在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)高度發(fā)展的今天，電子計(jì)算機(jī)越來越廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。近年來，物聯(lián)網(wǎng)和智慧城市的概念走進(jìn)各個(gè)領(lǐng)域之后，全國各地各個(gè)行業(yè)如雨后春筍般地建成了很多大、中、小各種規(guī)模的數(shù)據(jù)中心。

數(shù)據(jù)中心的核心是機(jī)房工程的建設(shè)。為了保證設(shè)備穩(wěn)定可靠運(yùn)行，機(jī)房必須滿足機(jī)房內(nèi)設(shè)備以及工作人員對(duì)溫度、濕度、潔凈度、風(fēng)速度、電磁場(chǎng)強(qiáng)度、電源質(zhì)量、噪聲、照明、振動(dòng)、防火、防盜、防雷、屏蔽和接地等要求。先進(jìn)合理的機(jī)房工程建設(shè)越來越重要。

但是，在機(jī)房建設(shè)的過程中，由于受到規(guī)劃、建設(shè)單位、建筑條件以及各個(gè)專業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)條件限制，設(shè)計(jì)出來的機(jī)房往往出現(xiàn)空間不夠、機(jī)房高度不足、空調(diào)規(guī)劃不合理、機(jī)房柱網(wǎng)不合理以及經(jīng)費(fèi)不足等；如果是由舊樓改造成的機(jī)房，還會(huì)面臨承重不足、加固方案不合理以及原建筑的給排水環(huán)境等問題。

因此，我們?cè)谶M(jìn)行機(jī)房工程建設(shè)的過程中，需要面臨與建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位的建筑、結(jié)構(gòu)以及水暖電專業(yè)配合上的問題。本文將針對(duì)以上問題進(jìn)行闡述。

1 與建設(shè)單位的配合問題

1.1 機(jī)房等級(jí)的確定

在我國規(guī)范GB 50174—2008《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》中，根據(jù)機(jī)房的使用性質(zhì)、管理要求及其在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)中的重要性將機(jī)房分為ABC三級(jí)機(jī)房。每一級(jí)的機(jī)房都對(duì)機(jī)房的穩(wěn)定性有一定的提升。其中，A級(jí)機(jī)房應(yīng)能達(dá)到容錯(cuò)的標(biāo)準(zhǔn)；B級(jí)機(jī)房對(duì)機(jī)房重要的基礎(chǔ)設(shè)備有冗余的要求；最經(jīng)濟(jì)的則是C級(jí)機(jī)房。

但是，現(xiàn)在很多的設(shè)計(jì)單位并沒有對(duì)建設(shè)單位提出的機(jī)房等級(jí)進(jìn)行引導(dǎo)，而且建設(shè)單位在建設(shè)前期，一般不會(huì)很好地定位他們的機(jī)房等級(jí)，結(jié)果就是出現(xiàn)一味地提出超高等級(jí)的機(jī)房要求的情況。隨后往往又因?yàn)橥顿Y過大導(dǎo)致機(jī)房沒有辦法按照設(shè)計(jì)成果進(jìn)行建設(shè)，然后反復(fù)讓設(shè)計(jì)單位修改圖紙，增加工作量。

因此，在項(xiàng)目建設(shè)的前期和建設(shè)單位溝通時(shí)，設(shè)計(jì)單位應(yīng)當(dāng)對(duì)需要設(shè)計(jì)的機(jī)房的各種因素有一定的認(rèn)識(shí)，并清楚該機(jī)房應(yīng)有的機(jī)房等級(jí)。在前期與建設(shè)單位溝通的過程中，結(jié)合項(xiàng)目的特點(diǎn)和投資等因素引導(dǎo)建設(shè)單位進(jìn)行正確的定級(jí)，使得設(shè)計(jì)的機(jī)房更符合使用的要求。

1.2 IT設(shè)備的設(shè)置需求

數(shù)據(jù)中心機(jī)房建設(shè)的目的，是為IT設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行提供良好的環(huán)境。其中就包括機(jī)房環(huán)境、用電環(huán)境以及周圍環(huán)境等。因此，IT設(shè)備是數(shù)據(jù)中心機(jī)房的核心。

但是，在以往的建設(shè)過程中，一般的建設(shè)流程為：選址→設(shè)計(jì)→裝修→設(shè)備→IT設(shè)備?？梢?，IT設(shè)備的設(shè)置及運(yùn)行被放到了最后。其原因是受制于建筑外觀、建筑其他功能等原因，機(jī)房設(shè)計(jì)一般都會(huì)在最后進(jìn)行。機(jī)房IT設(shè)備開始進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，所有的建筑外觀、機(jī)房面積、建筑物其他功能都已確定。因此，機(jī)房的設(shè)計(jì)及實(shí)施就受到了很大的限制，容易造成如下結(jié)果：

1）機(jī)房面積不足、機(jī)房的尺寸、柱網(wǎng)規(guī)劃不合理、承重不滿足要求等，造成面積大量被浪費(fèi)、機(jī)房空調(diào)不能合理規(guī)劃、電源室位置不理想且面積不足等后果。

2）因?yàn)闆]有提前考慮用電問題，導(dǎo)致機(jī)房供電容量不足，不能滿足IT設(shè)備運(yùn)行的問題。

3）因?yàn)榻ㄖ恢眉皟?nèi)部布局已確定，導(dǎo)致機(jī)房的周邊環(huán)境以及機(jī)房內(nèi)部專用的水管、消防管等不能很好地隔離，留下一定的安全隱患。

因?yàn)闄C(jī)房的建設(shè)主要是為了讓IT設(shè)備能更穩(wěn)定地運(yùn)行，因此，在這里提出，機(jī)房的正確的建設(shè)流程應(yīng)當(dāng)為：IT設(shè)備→設(shè)計(jì)→設(shè)備→選址→裝修。

我們首先確定了IT設(shè)備需要的容量、運(yùn)行方式及后期的發(fā)展預(yù)留等內(nèi)容，才能很好地規(guī)劃出需要建設(shè)的數(shù)據(jù)中心的面積、用電量、制冷量以及后續(xù)的操作區(qū)域等。在這些內(nèi)容都確定后，再去規(guī)劃需要建設(shè)的地址和內(nèi)部的裝修設(shè)計(jì)，才可以建設(shè)出完全符合IT設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行需求的數(shù)據(jù)中心機(jī)房。

1.3 投資規(guī)劃

機(jī)房的投資也是影響機(jī)房建設(shè)的1個(gè)重要因素。很多部門要求建設(shè)數(shù)據(jù)中心機(jī)房，但是因?yàn)榍捌诘耐顿Y規(guī)劃不合理，最終導(dǎo)致建設(shè)不完整甚至出現(xiàn)被迫下調(diào)機(jī)房等級(jí)的結(jié)果。

因此，我們?cè)诤徒ㄔO(shè)單位進(jìn)行投資規(guī)劃的時(shí)候，首先應(yīng)當(dāng)了解建設(shè)單位對(duì)IT設(shè)備運(yùn)行的整體需求。在確定機(jī)房等級(jí)并同時(shí)考慮后期發(fā)展的預(yù)留空間后，再推算出需要的用電量、制冷量、操作區(qū)域、設(shè)置系統(tǒng)等其他因素，最終得到可以滿足建設(shè)單位IT設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的機(jī)房的投資。

2 與設(shè)計(jì)單位其他專業(yè)的配合問題

2.1 建筑專業(yè)

2.1.1 機(jī)房面積

機(jī)房的面積直接關(guān)系到最終設(shè)置的機(jī)房設(shè)備的數(shù)量，因此，是機(jī)房工程中與建筑專業(yè)對(duì)接的最核心的1個(gè)問題，如何使得機(jī)房的利用率達(dá)到最高就成了重點(diǎn)商討的問題。

按照GB 50174—2008《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》第4.3.4條的要求，用于搬運(yùn)設(shè)備的通道凈寬不應(yīng)小于1.5m；面對(duì)面布置機(jī)柜之間的距離不宜小于1.2m；背對(duì)背機(jī)柜之間的距離不宜小于1m。因此，用什么尺寸的機(jī)柜、如何擺放能在滿足規(guī)范的前提下使得利用率最高就需要智能化專業(yè)和建筑專業(yè)反復(fù)溝通完成。

數(shù)據(jù)中心機(jī)房一般都需要設(shè)置主機(jī)房（包括服務(wù)器機(jī)房、小型機(jī)機(jī)房、存儲(chǔ)機(jī)房、網(wǎng)絡(luò)機(jī)房、安全設(shè)備機(jī)房、輸入輸出機(jī)房等）、電源間（包含變配電室、UPS間、電池間等）。如有需要，還需要設(shè)置空調(diào)機(jī)房、電源間、氣瓶間以及一系列的操作用房。因此，需要根據(jù)IT設(shè)備需要的機(jī)柜數(shù)量再結(jié)合GB 50174—2008《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求提交機(jī)房面積及尺寸的需求給建筑專業(yè)，合理地規(guī)劃好機(jī)房的房間。

2.1.2 機(jī)房層高

機(jī)房的層高是數(shù)據(jù)中心的1個(gè)重要指標(biāo)。在GB 50174—2008《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》中，要求機(jī)房的凈高應(yīng)大于2.6m。一般機(jī)房的層高組成中，包含機(jī)房的架高地板、機(jī)房的吊頂以及機(jī)柜、開放式金屬橋架等。因此，我們進(jìn)行機(jī)房層高提資時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮清楚以上每一個(gè)元素因?yàn)楦鞣N可能的組成（例如考慮到采用的氣體滅火的方式、機(jī)房空調(diào)需要的靜壓箱的大小來設(shè)置的機(jī)房地板的高度以及穿越機(jī)房的梁的大小等）來提出機(jī)房的高度要求。

2.1.3 各種管井的預(yù)留

1）強(qiáng)、弱電管井

首先是管井的設(shè)置位置問題，應(yīng)當(dāng)考慮機(jī)房各個(gè)功能區(qū)域的使用順序問題。尤其是有上下層關(guān)系的管井，應(yīng)當(dāng)設(shè)置在機(jī)房走線合理方便的位置，避免線纜大量浪費(fèi)。

其次，是A級(jí)機(jī)房強(qiáng)弱電管井的溝通問題。A級(jí)機(jī)房需要達(dá)到容錯(cuò)的標(biāo)準(zhǔn)，但是在以往的數(shù)據(jù)中心建設(shè)中，雖然不論是空調(diào)、還是用電乃至消防系統(tǒng)都考慮了容錯(cuò)的標(biāo)準(zhǔn)，但是管井卻是單獨(dú)的。這就會(huì)使得機(jī)房系統(tǒng)出現(xiàn)單點(diǎn)故障。因此，如果進(jìn)行A級(jí)機(jī)房的設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)在管井設(shè)計(jì)上也考慮容錯(cuò)的標(biāo)準(zhǔn)，使得機(jī)房的可靠性更高。

2）空調(diào)用房、防水圍堰的設(shè)置

數(shù)據(jù)中心都會(huì)要求設(shè)置精密空調(diào)。但是這其實(shí)也會(huì)造成一定的隱患。首先是人員安全問題。一般空調(diào)的維修人員不會(huì)是數(shù)據(jù)中心的維護(hù)人員，如果把精密空調(diào)直接設(shè)置于機(jī)房內(nèi)，當(dāng)需要對(duì)機(jī)房進(jìn)行維修時(shí)，就容易造成機(jī)房信息的泄露等問題。因此，如果有條件，在滿足機(jī)房制冷及空氣循環(huán)的前提下，建議設(shè)置獨(dú)立的空調(diào)間，將空調(diào)維護(hù)區(qū)域與機(jī)房的維護(hù)區(qū)域分開。這樣，在人員安全方面對(duì)機(jī)房則更有保障。然后是空調(diào)冷凝管走向的問題。數(shù)據(jù)中心建設(shè)初期很容易漏掉該部分的內(nèi)容，尤其是采用風(fēng)冷型精密空調(diào)時(shí)，因?yàn)樵摲绞降木芸照{(diào)室外機(jī)的距離會(huì)有一定的限制。因此，就要求設(shè)計(jì)師必須根據(jù)所選空調(diào)的參數(shù)考慮機(jī)房室外機(jī)的設(shè)置位置及管道的設(shè)置位置。這里建議，按照機(jī)房的制冷要求先設(shè)置好相應(yīng)的空調(diào)位置或相應(yīng)的空調(diào)機(jī)房，再在相應(yīng)的區(qū)域規(guī)劃好冷媒井的位置，規(guī)劃好空調(diào)的冷媒路由。

在機(jī)房不設(shè)置獨(dú)立空調(diào)間的情況下，就會(huì)有漏水安全的問題。在出現(xiàn)加濕管爆管的情況下，光靠機(jī)房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的漏水檢測(cè)功能很難防止漏水造成的災(zāi)難。因此，建議在精密空調(diào)的下方設(shè)置防水圍堰，以更好地防止因?yàn)槁┧畬?duì)機(jī)房造成的損失。

2.2 結(jié)構(gòu)專業(yè)

2.2.1 新建項(xiàng)目

在新建機(jī)房設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)專業(yè)應(yīng)參考智能專業(yè)機(jī)柜布置要求適量調(diào)整柱網(wǎng)跨度。智能專業(yè)可先按建筑平面做機(jī)房最多可擺放機(jī)柜數(shù)的設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)專業(yè)再針對(duì)建筑特點(diǎn)及智能機(jī)房布置平面圖做柱網(wǎng)方案。柱網(wǎng)方案應(yīng)盡量減少干擾機(jī)柜擺放。

2.2.2 改造機(jī)房的加固方式

對(duì)于改造類機(jī)房來說，原房間承重要求如不滿足機(jī)房建設(shè)相關(guān)規(guī)范GB 50174—2008《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》，則應(yīng)對(duì)機(jī)房各功能區(qū)域做加固處理。2.3 水暖電專業(yè)

2.3.1 水專業(yè)

智能專業(yè)在與水專業(yè)的溝通中應(yīng)明確專業(yè)間界面劃分。通常智能專業(yè)負(fù)責(zé)機(jī)房精密空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，給排水專業(yè)負(fù)責(zé)機(jī)房精密空調(diào)系統(tǒng)用水（即精密空調(diào)給水管）的設(shè)計(jì)。智能專業(yè)在完成設(shè)計(jì)后應(yīng)向給排水專業(yè)提交空調(diào)制冷量等參數(shù)，用以規(guī)劃精密空調(diào)系統(tǒng)給水管的尺寸。根據(jù)機(jī)房設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)范GB 50174—2008《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》中要求，機(jī)房區(qū)域內(nèi)不得敷設(shè)生活用水管、污水管和雨水管等與機(jī)房工程無關(guān)的水管，因此，智能專業(yè)還應(yīng)向給排水專業(yè)提供機(jī)房平面布置圖用以規(guī)劃水管走線。

2.3.2 暖通專業(yè)

智能專業(yè)在與暖通專業(yè)的配合中也應(yīng)明確各自專業(yè)的設(shè)計(jì)內(nèi)容，以避免重復(fù)設(shè)計(jì)或設(shè)計(jì)缺漏。通常機(jī)房新風(fēng)系統(tǒng)由暖通專業(yè)負(fù)責(zé)，機(jī)房精密空調(diào)系統(tǒng)由智能專業(yè)負(fù)責(zé)。機(jī)房新風(fēng)換氣系統(tǒng)主要有兩個(gè)作用：其一給機(jī)房提供足夠的新鮮空氣，為工作人員創(chuàng)造良好的工作環(huán)境;其二維持機(jī)房對(duì)外的正壓差，避免灰塵進(jìn)入，保證機(jī)房有更高的潔凈度。

在設(shè)計(jì)溝通過程中，智能專業(yè)向暖通專業(yè)提交機(jī)房潔凈度要求、精密空調(diào)送風(fēng)量、制冷量和機(jī)房操作人員數(shù)量等參數(shù)，用于機(jī)房新風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。在機(jī)房新風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，按照消防要求，新風(fēng)系統(tǒng)中應(yīng)加裝防火閥并能與機(jī)房消防系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，一旦發(fā)生火災(zāi)事故，能自動(dòng)切斷新風(fēng)進(jìn)風(fēng)。此外，智能專業(yè)也應(yīng)向暖通專業(yè)提交機(jī)房天花板至地板間凈高度要求和抗靜電地板高度等參數(shù)，用于新風(fēng)系統(tǒng)管道設(shè)計(jì)，避免造成機(jī)房吊頂過低的情況。

2.3.3 電氣專業(yè)

由于智能專業(yè)與強(qiáng)電專業(yè)同屬電氣專業(yè)范圍，所以很多時(shí)候在專業(yè)界面劃分中易產(chǎn)生混亂，或重復(fù)設(shè)計(jì)，或雙雙缺漏。例如，漏配或重復(fù)配置UPS配電電源雙切箱連接至UPS間的電纜線，UPS進(jìn)線連鎖開關(guān)重復(fù)配置等。因此，在機(jī)房設(shè)計(jì)過程中智能專業(yè)與電氣專業(yè)的配合界面必須非常清晰。

在電氣專業(yè)與智能專業(yè)的專業(yè)界面劃分上可以以UPS配電電源雙切箱為界面，電氣專業(yè)負(fù)責(zé)供電線纜連接至UPS配電電源雙切箱（含電源雙切箱）的設(shè)計(jì)，智能專業(yè)負(fù)責(zé)UPS配電電源雙切箱配電線纜連接至UPS及之后的配電設(shè)計(jì)。同時(shí)，也可以以機(jī)房照明總開關(guān)為界面，電氣專業(yè)負(fù)責(zé)供電線纜至各個(gè)機(jī)房照明總開關(guān)（含機(jī)房照明總開關(guān)）的設(shè)計(jì)，智能專業(yè)負(fù)責(zé)機(jī)房照明總開關(guān)之后機(jī)房照明的設(shè)計(jì)。

3 結(jié)語

合理的數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)，對(duì)后期的機(jī)房運(yùn)行、管理會(huì)起到至關(guān)重要的作用。前期工作如果到位，會(huì)使數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)更加合理。希望通過本文，能讓大家對(duì)數(shù)據(jù)中心的前期溝通準(zhǔn)備工作起到幫助，在數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)前期解決以往設(shè)計(jì)中容易出現(xiàn)的問題。

Coordination in the Construction of the Data Center Room

In this paper, we will describe the design units how o meet the needs of the construction unit in the early stage of the data center construction， and the leading professional how to cooperate with the relevant professional to better complete the room design tasks.

engineering of electronic equipment plant; cooperation; IT equipment