民用建筑智能化機房工程設計

鄒成

四川消安智能工程有限公司 四川 成都 610041

引言

隨著網(wǎng)絡的普及，機房已經(jīng)成為當前民用建筑工程建設中必不可少的一部分。我國現(xiàn)行的相關規(guī)范中指出，智能建筑中的智能化系統(tǒng)需要配備電信設備間、網(wǎng)絡機房、消防控制室、電信進線間等智能化機房。就目前民用建筑智能化機房工程的建設情況來看，由于我國智能建筑的發(fā)展時間較短，缺乏足夠的經(jīng)驗，在具體設計過程中依然存在諸多的問題，如：總體規(guī)劃與設計不完善，各機房所轄系統(tǒng)獨立不能互通互聯(lián)，機房供電與制冷設備建設不科學，存在較大的能源與資源消耗；機房內(nèi)各類設備設施配置與安裝方式的多樣化，大大增加了機房運行、維護與管理的難度等。面對上述問題，在民用建筑智能化機房工程建設過程中，設計者必須對建筑的功能、機房配置要求等進行綜合性考慮，提出行之有效的設計方案，致力于打造一個舒適實用、運行安全可靠、節(jié)能高效的智能化機房。

1 智能化機房的相關概述

智能機房是一種完全不同于傳統(tǒng)機房的全新概念，其具體指一種在監(jiān)控、管理、運營等方面體現(xiàn)出顯著智能化特征的機房系統(tǒng)。針對智能化機房而言，機房的現(xiàn)場環(huán)境監(jiān)控功能與視頻監(jiān)控功能是最為關鍵的兩項內(nèi)容，其中視頻監(jiān)控功能能夠?qū)C房內(nèi)部所有設備設施運行情況及外部環(huán)境加以統(tǒng)一集中監(jiān)控。在社會經(jīng)濟高速發(fā)展的今天，我國各企事業(yè)單位的機房規(guī)模迅速擴張，也配備了更多的相關設備設施，這就使得傳統(tǒng)的人工管理模式不能有效滿足現(xiàn)階段建筑機房管理工作的實際需求。通過智能化機房的設計與應用，可以在實現(xiàn)對所有設備與環(huán)境集中性管控的同時，幫助管理人員對設備設施與環(huán)境進行遠程監(jiān)控，并更加高效地完成機房視頻的信息處理工作[1]。另外，智能化機房內(nèi)部的現(xiàn)場環(huán)境監(jiān)控功能主要是以各種先進的科技手段與設備，對機房系統(tǒng)所處的現(xiàn)場環(huán)境情況進行全方位地監(jiān)控，盡最大可能避免由于現(xiàn)場環(huán)境的不良變化而導致機房系統(tǒng)無法安全、穩(wěn)定運行。

2 民用建筑智能化機房工程的設計要點

2.1 土建設計

在民用建筑智能化機房工程設計過程中，設計人員需要結(jié)合建筑的使用功能來落實土建設計工作，具體包括以下3個方面：

一是信息接入機房。該機房的主要功能是對有效電視信號與市政通信信號進行引入，如：無線4G或是5G手機覆蓋信號光纖、四大通信運營商的有線寬帶光纖、本地廣電運營商有線電視信號光纖等；通常設置在便于外部市政管線引入民用建筑內(nèi)的位置，在鄰近市政通信接入點位置的地下室側(cè)壁應當安裝適量的鋼套管。在信息接入建設過程中，機房需要選擇外雙開門，門寬不可小于1.2m，由土建負責開展相應的裝修的工作，為避免機房受潮，需要涂抹一定的防潮涂料，并由電氣專業(yè)來完成電源回路的設計與鋪設。同時，為避免智能化機房工程設計中出現(xiàn)分歧問題，信息接入機房的設置需要結(jié)合民用建筑的實際需求來明確是選擇單獨設施，還是選擇合并設置。其中住宅建筑可選擇合并設置方式，有利于提高機房的空間利用率，甲方能夠提供基本機房裝修與帶計量的電源條件，通信運營商可以提供自用機柜與接入設備；對于城市綜合體等公共建筑，則應按運營商單獨設置信息接入機房，甲方負責完成基本的機房裝修，并提供帶計量的電源條件，通信運營商則結(jié)合具體需求來開展二次裝修[2]。

二是安防監(jiān)控機房。該機房建議與消防控制系統(tǒng)合并設置，便于物業(yè)進行統(tǒng)一運維管控，減少不必要的人力投入。安防監(jiān)控機房需采用外雙開門，門寬不可小于1.2m，并安裝防靜電架空地板，若采用下送時，架空高度必須大于0.4m，機房強弱電線槽建議選擇下走線方式，采用天花吊頂，地板設置大小適宜的防雷網(wǎng)格和等電位連接端子排。在安防監(jiān)控機房設計過程中，需要合理設計符合人體工程學的工作臺，及無線對講、智能化集成、視頻監(jiān)控、綜合安防管控等工作站；對于消防值班區(qū)域與安防值班區(qū)域，必須采取合理的物力分割；該系統(tǒng)所處的區(qū)域內(nèi)需要安裝全天候的空調(diào)，設置專用的不間斷電源，為監(jiān)控顯示屏、弱電機柜等設備提供源源不斷的電能。

三是信息網(wǎng)絡機房。對于旅館建筑和教育建筑等功能的民用建筑，需設置信息網(wǎng)絡機房，對于辦公建筑自用部分，也需設置信息網(wǎng)絡機房。在信息網(wǎng)絡機房設計過程中，由于其內(nèi)部安裝的核心交換機與服務器等網(wǎng)絡設備對運行環(huán)境有著較高的要求，所以設計人員必須對這一要求進行綜合考慮，對機房內(nèi)部環(huán)境進行優(yōu)化設計，即機房選擇外雙開門形式，門寬不可小于1.2m，機房內(nèi)部安裝防靜電架空地板，若屬于下送風情況，架空高度必須大于0.4m，機房強弱電線槽建議選擇下走線方式；機房內(nèi)安裝的所有機柜、吊頂龍骨及地板等設備設施必須采取有效措施，使之可靠聯(lián)結(jié)在一起[3]。另外，信息網(wǎng)絡機房通常應設置在通信運營辦法辦公用房附近，并在該機房內(nèi)部設置智能化系統(tǒng)機柜、智能化設備網(wǎng)核心交換機，從而有效解決安防控制系統(tǒng)面積占用問題。

2.2 供配電與照明系統(tǒng)設計

一是供電回路設計。通常情況下，民用建筑智能化機電工程的供電回路設計可選擇兩種方式：①不間斷電源回路。針對主機房不間斷電源供電電源，需要通過不間斷電源穩(wěn)壓、穩(wěn)頻及電壓波形調(diào)整以后，再為機房內(nèi)部各設備設施的運行提供相應的電能，還能夠為不間斷電源后備電池充電。如果市電供電線路無法正常供電時，不間斷電源后備電池將會馬上放電，經(jīng)不間斷電源逆變后為機房內(nèi)各設備設施進行不間斷供電；②市電回路。通過合理使用空調(diào)、插座、照明及其他具備電沖擊性、感性、容性的設備，來均衡分配各相位上的負載。機房內(nèi)的各系統(tǒng)控制需要選擇獨立控制方式，以避免其中某一系統(tǒng)故障后而影響到其他系統(tǒng)，從而影響到整個機房的正常運行。

二是設備配置。民用建筑智能化機房需要結(jié)合自身實際需求，配備足夠數(shù)量的綜合配電柜。該設備必須具備不間斷電源配電與市電配電的功能。同時，配電柜箱應當選擇自動空氣開關進行控制，并做到過負荷保護、短路保護、防雷保護等措施；針對主機房配電柜中相關參數(shù)的設置，需要安裝相應的儀器來對各設備設施運行過程中的電壓與電流進行檢測，以便管理人員密切監(jiān)測機房的運行情況，及時發(fā)現(xiàn)并解決問題。另外，對于配電箱中的引入與引出線，必須詳細標注其型號、規(guī)格、功用及線路去向，以便管理人員對配電箱進行有效管控與檢修[4]。

三是一般照明。設計人員需要結(jié)合民用建筑智能化機房工作的特點，按照我國相關規(guī)范和要求，依托于自身既往工作經(jīng)驗，對機房的一般照明進行科學設計，采用離地面高度800mm出的工作照度大于300lx且無眩光的標準。針對應急照明，需合理布置在機房內(nèi)部的主要通道與主要控制設備位置。對于照明系統(tǒng)的燈具設計，建議選用600×600的格柵燈盤，將其均勻布置到機房內(nèi)部，能夠確保光照均勻，且無眩光產(chǎn)生，從而為工作人員提供相對舒適的照明環(huán)境。另外，依據(jù)相關標準和要求，為確保在市電斷電時機房各系統(tǒng)依然能夠正常運行，需要在機房內(nèi)部設置應急備用照明系統(tǒng)，并對該系統(tǒng)的工作面照度進行合理控制，選擇筒燈作為備用照明，當機房市電停電以后，其能夠自動啟動，由不間斷電源系統(tǒng)供電。

四是配電安裝。關于配電方式的選擇，配電柜可選擇放射式配電的方式，將其直接配置到相關的用電設備之中，對不同類型的設備設施進行分路控制，不同電源選擇空氣開關單獨控制方式；對于市電插座、照明、普通柜式空調(diào)等電源線纜，可選擇阻燃銅芯線，且其線徑需留出20%的用電冗余；對于網(wǎng)絡機柜與監(jiān)控機柜等電源線纜，也可選擇阻燃銅芯線，并留出20%的用電冗余。

2.3 空調(diào)系統(tǒng)設計

民用建筑智能化機房每日需要接收和處理海量的數(shù)據(jù)和信息，加上機房內(nèi)部安裝了多種多樣的設備設施，由于長時間、高負荷的運行，導致機房內(nèi)部產(chǎn)生大量的熱能，若不加以有效控制，必然會導致計算機、路由器、交換機等設備設施受到損壞，從而無法正常運行?；诖?，在智能化機房工程設計過程中，必須高度重視對空調(diào)系統(tǒng)的設計，即設計人員需要綜合考慮機房內(nèi)各設備設施的運行情況，遵循環(huán)保性與可用性的原則，選擇適宜的空調(diào)系統(tǒng)，如：機房精密空調(diào)、工業(yè)級無人值守空調(diào)等，然后對相關參數(shù)進行優(yōu)化設置，從而實現(xiàn)智能化機房內(nèi)溫濕度的有效調(diào)控，為各設備設施提供更加適宜的運行環(huán)境[5]。同時，針對智能化機房的專用空調(diào)設備，由于其內(nèi)部的制冷系統(tǒng)有著較大的差異，所以必須根據(jù)機房工程實際而定，不同的工程應采用針對性的制冷系統(tǒng)，其中制冷系統(tǒng)涉及風冷式、水冷式、雙冷源系統(tǒng)等多種冷卻形式。在自控新風冷氣機設備選型過程中，設計人員需要對機房內(nèi)的熱負荷與換氣次數(shù)加以綜合考量，這是設備選型中最關鍵的兩個指標，直接影響到機房內(nèi)的溫濕度是否恒定、潔凈度是否符合相關標準。

2.4 微環(huán)境監(jiān)控模塊系統(tǒng)設計

在民用建筑智能化機房工程建設中，為能夠更好地滿足現(xiàn)代機房智能化、綠色環(huán)保型的發(fā)展需求，設計人員應秉持著技術先進、布局合理、質(zhì)量優(yōu)良等方面的要求，加強微環(huán)境監(jiān)控模塊系統(tǒng)設計，以切實提高民用建筑機房的可用性、合理性及節(jié)能環(huán)保性。微環(huán)境監(jiān)控模塊系統(tǒng)由能源管理、機房環(huán)境監(jiān)測、消防系統(tǒng)、門禁管理等多個子系統(tǒng)構(gòu)成，依托于精準的監(jiān)測技術、功能強大的數(shù)據(jù)采集技術、性能優(yōu)越的管理系統(tǒng)，來提高建筑機房的智能化水平。具體包括：①能源管理系統(tǒng)，其包含了電源系統(tǒng)監(jiān)控與機房能效管理兩個部分，前者主要是利用UPS、蓄電池等設備上的智能儀表接口，來對機房供電系統(tǒng)運行過程中產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)信息加以采集和處理，并實時呈現(xiàn)在人機交互界面上。后者主要是通過對機房運行過程中所有設備設施的用電情況進行全過程監(jiān)測，從而明確整個機房呃逆的電量消耗分布狀況，然后對這些數(shù)據(jù)進行分析和處理，明確機房能效值；②機房環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)C房內(nèi)部的溫度傳感器、濕度傳感器檢測到的各項參數(shù)數(shù)據(jù)進行實時采集和顯示，以便管理人員結(jié)合機房的實際運行情況，對各傳感器的數(shù)據(jù)進行合理設置和調(diào)整，以保證機房內(nèi)部的溫濕度符合標準；③消防系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要是利用氣體消防滅火系統(tǒng)來滿足機房的消防功能， 即通過安裝將溫感和煙感報警器安裝到機房內(nèi)部，當有告警，會馬上將警報信號發(fā)送至機房的消防系統(tǒng)，然后自動啟動聯(lián)動消防，以便相關工作人員有足夠的時間離開機房，最后對告警區(qū)域?qū)嵤怏w滅火；④視頻監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)C房進出口、所有主要通道進行全過程的視頻監(jiān)控，監(jiān)控錄像系統(tǒng)存貯時間超過個月；⑤門禁管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)是機房的門禁，由門禁控制器和讀卡器組成，能夠設置人員進出權限，對機房進出人員進行管理[6]。

3 結(jié)束語

綜上所述，智能化機房工程是現(xiàn)代建筑工程建設中非常重要的一部分，能夠為人們提供更加穩(wěn)定、快捷的網(wǎng)絡環(huán)境。所以，在民用建筑智能化機房工程建設過程中，設計人員必須結(jié)合建筑工程的具體情況，切實做好土建、供配電與照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)等方面的設計，并科學設計微環(huán)境監(jiān)控模塊系統(tǒng)，從而建設出高質(zhì)量、高效率的智能化機房工程。