電子信息系統(tǒng)機(jī)房的綜合設(shè)計(jì)

摘要：電子信息系統(tǒng)主要是由計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備、數(shù)據(jù)處理設(shè)備、控制設(shè)備與輔助配套設(shè)施構(gòu)成的人機(jī)交互系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以在一套固定規(guī)則的支持下，完成各種信息的采集、加工、存儲(chǔ)、傳輸任務(wù)，進(jìn)而為廣大終端用戶提供高效便捷的應(yīng)用服務(wù)。由于電子信息系統(tǒng)具有特殊性，一旦系統(tǒng)中斷運(yùn)行，終端用戶所使用的各類信息設(shè)備也將陷入癱瘓狀態(tài)，進(jìn)而給用戶造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，在設(shè)計(jì)電子信息系統(tǒng)機(jī)房時(shí)，首先需要考慮電子信息系統(tǒng)安全性與耐久性，然后制定一套針對(duì)性強(qiáng)、可行性高、實(shí)效性好的設(shè)計(jì)方案．以確保電子信息系統(tǒng)能夠始終保持正常的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，使系統(tǒng)發(fā)生故障的概率降到最低。文章將緊緊圍繞電子信息系統(tǒng)機(jī)房的等級(jí)劃分以及設(shè)計(jì)思路予以全面闡述，旨在強(qiáng)調(diào)電子信息系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性與機(jī)房使用功能相匹配的重要性。

關(guān)鍵詞：電子信息系統(tǒng)；機(jī)房；等級(jí)劃分；設(shè)計(jì)思路

中圖法分類號(hào)：TP308 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

電子信息系統(tǒng)機(jī)房是各類電子信息設(shè)備實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)運(yùn)行的重要場(chǎng)所，按照功能區(qū)域劃分，電子信息系統(tǒng)機(jī)房主要包括主機(jī)房、輔助區(qū)、支持區(qū)與行政管理區(qū)４ 個(gè)區(qū)域，不同的區(qū)域，功能屬性也存在明顯差別。

因此，設(shè)計(jì)人員在對(duì)電子信息系統(tǒng)機(jī)房的整體構(gòu)造及功能區(qū)進(jìn)行研討與設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分考慮電子信息系統(tǒng)的各項(xiàng)性能指標(biāo)，確保在各項(xiàng)指標(biāo)正常的前提下，使機(jī)房設(shè)計(jì)更具人性化。

１ 電子信息系統(tǒng)機(jī)房的基本設(shè)計(jì)原則

１．１ 集成化原則

集成化主要是針對(duì)機(jī)房的功能性而言，正常情況下，電子信息系統(tǒng)機(jī)房應(yīng)當(dāng)配備ＵＰＳ 系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、消防安保系統(tǒng)、防靜電系統(tǒng)等。在機(jī)房投入使用之后，這些設(shè)施能夠給電子信息系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供資源與能源支持，而如果功能性設(shè)施配備不足，將會(huì)嚴(yán)重影響電子信息系統(tǒng)的正常運(yùn)行，甚至?xí)s減系統(tǒng)的使用壽命。因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)遵循集成化原則，賦予機(jī)房更多實(shí)用與常用的功能屬性，使電子信息系統(tǒng)所處的空間環(huán)境能夠得到有效改善。

１．２ 人性化原則

由于電子信息系統(tǒng)在運(yùn)行過程中很容易產(chǎn)生高溫與強(qiáng)輻射，因此，對(duì)機(jī)房建筑材料與裝修材料的質(zhì)量也提出了更加嚴(yán)格的要求?；诖耍O(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)遵循人性化原則，盡量采用一些優(yōu)質(zhì)無(wú)毒無(wú)害的建筑材料與裝修材料，并通過人工監(jiān)測(cè)的方法，來(lái)判定機(jī)房的使用功能是否符合《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》（ＧＢ５０１７４?２０１９）的要求。另外，在對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)部空間布局進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分考慮現(xiàn)場(chǎng)操作人員的使用習(xí)慣，比如，為了盡量增加設(shè)備間的安全距離，設(shè)計(jì)人員往往遵照高地設(shè)計(jì)原理，將一些關(guān)鍵設(shè)備設(shè)置在高處，嚴(yán)重影響了工作效率［１］ 。

１．３ 安全性原則

在設(shè)計(jì)電子信息系統(tǒng)機(jī)房時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)考慮機(jī)房的防火性能、供電性能、通風(fēng)性能、防靜電性能，若其中一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題或者漏洞，則機(jī)房發(fā)生安全事故的風(fēng)險(xiǎn)也將顯著提升。因此，電子信息系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)配備功能健全的供配電系統(tǒng)、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、消防安保系統(tǒng)以及防靜電系統(tǒng)。以消防安保系統(tǒng)為例，機(jī)房在交付使用之后，消防部門需要及時(shí)對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)部的消防設(shè)施進(jìn)行檢查，檢查內(nèi)容涉及消防通道、消防栓、消防預(yù)警裝置、消防門、噴淋系統(tǒng)等，當(dāng)確定這些消防設(shè)施不存在安全風(fēng)險(xiǎn)隱患之后，方可投入使用。

１．４ 美觀性原則

美觀性主要是指機(jī)房的外部構(gòu)造與形態(tài)色彩，以及內(nèi)部的裝飾裝潢應(yīng)當(dāng)美觀、得體、悅目，使機(jī)房管理人員與操作人員能夠在一個(gè)舒適的環(huán)境中獲得工作的樂趣。比如，在外部墻體的色彩應(yīng)用方面，考慮到電子信息系統(tǒng)的實(shí)用性功能，墻體顏色不宜太過花哨，而需要體現(xiàn)出整體結(jié)構(gòu)的藝術(shù)美，故而可以選用一些帶有典雅氣息的色調(diào)，從而才能顯現(xiàn)出電子信息系統(tǒng)機(jī)房的現(xiàn)代美與優(yōu)雅美。尤其對(duì)相關(guān)部門或者企事業(yè)單位的機(jī)房來(lái)說，外表與內(nèi)飾的美觀性直接關(guān)系組織機(jī)構(gòu)的良好對(duì)外形象。

２ 電子信息系統(tǒng)機(jī)房的等級(jí)劃分

在對(duì)電子信息系統(tǒng)機(jī)房等級(jí)進(jìn)行劃分時(shí)，通常需要考慮機(jī)房的使用性質(zhì)、管理要求、使用單位，以及在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)各領(lǐng)域中的重要性，目前，電子信息系統(tǒng)機(jī)房主要可以劃分為３ 個(gè)等級(jí)。

２．１ Ａ 級(jí)機(jī)房及性能要求

Ａ 級(jí)電子信息系統(tǒng)機(jī)房屬于等級(jí)最高的一類機(jī)房，在判定機(jī)房是否符合Ａ 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，主要考慮以下２個(gè)條件。（１）從經(jīng)濟(jì)損失量方面予以判定。如果電子信息系統(tǒng)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障，導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓，將會(huì)給某一個(gè)組織機(jī)構(gòu)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。（２）從正常的公共場(chǎng)所秩序予以判定。如果電子信息系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行中斷的情況，公共場(chǎng)所的正常秩序也將受到嚴(yán)重影響。若同時(shí)符合以上２ 個(gè)條件，該機(jī)房則可以判定為Ａ 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。符合Ａ 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的電子信息系統(tǒng)機(jī)房?jī)?nèi)的各種設(shè)備設(shè)施需要按照容錯(cuò)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配置，這種配置方式的顯著特點(diǎn)是在機(jī)房設(shè)備發(fā)生故障或者出現(xiàn)人為操作失誤的情況下，電子信息系統(tǒng)將始終保持正常的運(yùn)行狀態(tài)，從而規(guī)避系統(tǒng)癱瘓所造成的巨大損失。符合這一級(jí)別標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)房一般是一些重要機(jī)構(gòu)，或者機(jī)場(chǎng)、廣播電視臺(tái)、應(yīng)急指揮中心等場(chǎng)所。

２．２ Ｂ 級(jí)機(jī)房及性能要求

Ｂ 級(jí)電子信息系統(tǒng)機(jī)房的重要性僅次于Ａ 級(jí)機(jī)房，符合下面２ 個(gè)條件的即為Ｂ 級(jí)機(jī)房。（１）當(dāng)電子信息系統(tǒng)癱瘓之后，系統(tǒng)所覆蓋的場(chǎng)所或者組織機(jī)構(gòu)將遭受較大的經(jīng)濟(jì)損失。（２）于公共場(chǎng)所而言，一旦電子信息系統(tǒng)運(yùn)行中斷，場(chǎng)所正常的秩序也會(huì)無(wú)法維持。同時(shí)滿足以上２ 個(gè)條件的即為Ｂ 級(jí)機(jī)房。在設(shè)計(jì)Ｂ 級(jí)機(jī)房時(shí)，各種設(shè)備設(shè)施可以執(zhí)行冗余設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，這種配置模式能夠有效延長(zhǎng)設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，若系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行故障，則在冗余能力區(qū)間內(nèi)，各類設(shè)備能夠處于正常的運(yùn)行狀態(tài)。如各個(gè)地區(qū)的三級(jí)醫(yī)院、氣象部門、科研院所等組織機(jī)構(gòu)均符合Ｂ 級(jí)機(jī)房的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)［２］ 。

２．３ Ｃ 級(jí)機(jī)房及性能要求

在沒有特殊規(guī)定和要求的前提下，除了Ａ 級(jí)和Ｂ級(jí)以外的機(jī)房都屬于Ｃ 級(jí)機(jī)房。這一級(jí)別的機(jī)房在設(shè)計(jì)過程中，其場(chǎng)地設(shè)備配置能夠滿足正常的運(yùn)行需要，在設(shè)備不出現(xiàn)運(yùn)行故障的情況下，電子信息系統(tǒng)也會(huì)處于正常運(yùn)行狀態(tài)。因此，與前２ 個(gè)級(jí)別的機(jī)房相比，Ｃ 級(jí)機(jī)房的限制條件相對(duì)比較寬松。因此，一般的辦公場(chǎng)所或者商業(yè)區(qū)都會(huì)建造Ｃ 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的電子信息系統(tǒng)機(jī)房。

３ 電子信息系統(tǒng)機(jī)房的設(shè)計(jì)思路

３．１ 機(jī)房位置選擇與設(shè)備布置原則

在選擇機(jī)房的建造位置時(shí)，首先，需要考慮充足穩(wěn)定的電力能源供應(yīng)，如果電力能源供給不足，或者出現(xiàn)持續(xù)中斷的現(xiàn)象，電子信息系統(tǒng)的使用壽命也將大幅縮短。其次，為了保護(hù)機(jī)房?jī)?nèi)的各種電氣設(shè)備以及信息設(shè)備，機(jī)房的位置應(yīng)當(dāng)遠(yuǎn)離一些易產(chǎn)生粉塵污染、油煙污染、有害氣體污染的場(chǎng)所，同時(shí)設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)考慮機(jī)房所處區(qū)域是否屬于火災(zāi)或者水災(zāi)的易發(fā)區(qū)，以避免一些自然災(zāi)害或者人為安全事故的發(fā)生。

最后，由于電子信息系統(tǒng)內(nèi)部含有大量的電氣元器件，這些零部件對(duì)外界電磁場(chǎng)極為敏感，因此，機(jī)房位置需要與強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾區(qū)域保持一定的安全距離。

在布置機(jī)房?jī)?nèi)的各種設(shè)備時(shí)，首先應(yīng)當(dāng)滿足機(jī)房管理與人員操作的基本要求，相較于其他小型設(shè)備，電子信息系統(tǒng)的裝機(jī)容量大，設(shè)備占地面積大，因此，為了便于前期安裝與后期維護(hù)保養(yǎng)，設(shè)備所處的區(qū)域應(yīng)當(dāng)留有足夠的作業(yè)空間。出于對(duì)延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命的考慮，每一套設(shè)備盡量設(shè)置一個(gè)單獨(dú)的存放空間，并利用隔斷對(duì)每一臺(tái)設(shè)備隔離布置。而對(duì)于機(jī)柜、機(jī)架等輔助設(shè)施，可以采取面對(duì)面或者背對(duì)背的布置方式。其中，設(shè)備與主機(jī)房通道的間隔距離應(yīng)當(dāng)符合以下要求：承擔(dān)搬運(yùn)任務(wù)的通道，凈寬應(yīng)在１．５ ｍ以上，面對(duì)面布置的機(jī)柜或機(jī)架正面的距離間隔應(yīng)在１．２ ｍ 以上，背對(duì)背布置的機(jī)柜或者機(jī)架背面的距離間隔應(yīng)在１．０ ｍ 以上，為了預(yù)留足夠的維修作業(yè)空間，機(jī)柜與墻體間的最小間距為１．２ ｍ。

３．２ 機(jī)房裝飾裝修設(shè)計(jì)

電子信息系統(tǒng)機(jī)房的裝飾裝修設(shè)計(jì)是整套設(shè)計(jì)計(jì)劃的重中之重，如果裝修質(zhì)量差，裝修風(fēng)格、類型與電子信息系統(tǒng)對(duì)空間環(huán)境的要求不匹配，不僅會(huì)影響使用體驗(yàn)，也會(huì)給電子信息系統(tǒng)的使用壽命造成諸多負(fù)面影響。因此，設(shè)計(jì)人員在對(duì)機(jī)房裝飾裝修工程進(jìn)行論證與設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)著重考慮以下內(nèi)容。

（１）吊頂設(shè)計(jì)，機(jī)房吊頂?shù)闹饕饔檬枪潭ㄏ绹娏芟到y(tǒng)、火災(zāi)探測(cè)裝置與照明裝置，因此，在設(shè)計(jì)吊頂時(shí)，需要保證吊頂?shù)姆€(wěn)固性，材質(zhì)可以選用輕鋼龍骨，裝配方式以活動(dòng)式吊頂為主。與傳統(tǒng)的龍骨相比，這種龍骨承重能力強(qiáng)，更換方便，并且裝飾效果美觀，可以增強(qiáng)吊頂本身的視覺效果。在選用吊頂板時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮板材的清潔、美觀、質(zhì)地、阻燃、防銹等要素，并確保板材本身具有電磁屏蔽作用，以避免電磁輻射損壞電子信息系統(tǒng)。（２）隔斷設(shè)計(jì)，隔斷需要將自身的重量傳遞給樓板，并且不承受任何外力，因此，隔斷的材質(zhì)應(yīng)當(dāng)以輕便為宜，為了增加設(shè)備操作與維護(hù)的作業(yè)空間，應(yīng)當(dāng)盡量減少隔斷的占地面積。另外，出于對(duì)防火、防潮、隔聲、隔熱、防塵等因素的考慮，隔斷設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)滿足消防設(shè)計(jì)要求。目前，大多數(shù)電子信息系統(tǒng)機(jī)房?jī)?nèi)的隔斷多采用全玻璃材質(zhì)，玻璃厚度在１２ ｍｍ 左右，包邊材料一般選用鋁塑板。（３）墻柱面設(shè)計(jì)，墻柱在整個(gè)機(jī)房中主要起到支撐作用，其表面材料多采用烤漆彩鋼板，內(nèi)襯采用石膏板，立柱可以利用Ｃ 型的輕鋼龍骨予以固定。由于墻柱面內(nèi)部需要敷設(shè)電線電纜，因此，墻板厚度需要在７６ ｍｍ以上。（４）地板設(shè)計(jì)，機(jī)房地板應(yīng)當(dāng)考慮防火、防靜電的要求，還需要便于拆卸，因此，地板多采用全鋼無(wú)邊抗靜電活動(dòng)地板，這種材質(zhì)的地板能夠有效防止靜電，在鋪裝過程中，應(yīng)當(dāng)保證地板的鋪裝高度在４００ｍｍ 以上。（５）門窗設(shè)計(jì)，機(jī)房?jī)?nèi)的門窗主要起到通風(fēng)、防火的作用，因此，可以選用木質(zhì)防火門或者銫鉀玻璃門，出于對(duì)美觀、簡(jiǎn)潔風(fēng)格的考慮，玻璃門無(wú)須加設(shè)邊框［３］ 。

３．３ 機(jī)房電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)

電氣系統(tǒng)為機(jī)房電子信息系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供持續(xù)穩(wěn)定的電力能源，在設(shè)計(jì)過程中，需要從以下幾個(gè)方面予以考慮。（１）供配電系統(tǒng)，該系統(tǒng)的關(guān)鍵裝置是ＵＰＳ 配電柜，主要負(fù)責(zé)向電子信息系統(tǒng)提供穩(wěn)定的ＵＰＳ 電源。為了避免發(fā)生運(yùn)行中斷現(xiàn)象，供配電系統(tǒng)主要采用不間斷電源，并且這種持續(xù)供電模式不會(huì)產(chǎn)生瞬變和諧波，這就給系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。（２）照明裝置，該裝置主要考慮光源燈具以及應(yīng)急電源，由于電力信息系統(tǒng)始終處于持續(xù)不間斷的運(yùn)行狀態(tài)，因此，光源燈具應(yīng)當(dāng)選擇節(jié)能、壽命長(zhǎng)、效率高的熒光燈，這種燈具的主要特點(diǎn)是自重輕、光效高、閃爍頻率低、耐低溫效果好，一般情況下，機(jī)房?jī)?nèi)的照明裝置多采用嵌入式的安裝方法，將燈具嵌入吊頂，這樣既便于后期維護(hù)，也能夠提升機(jī)房的美觀度。而應(yīng)急電源主要是在停電狀態(tài)下，能夠?yàn)殡娮有畔⑾到y(tǒng)提供短時(shí)的電力能源，以避免頻繁斷電給系統(tǒng)造成損壞。（３）接地系統(tǒng)，該系統(tǒng)是保護(hù)設(shè)備與人身安全的重要設(shè)施，因此，在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)充分考慮接地系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性與抗干擾性。對(duì)電子信息系統(tǒng)機(jī)房來(lái)說，接地類型大致包括５ 種，即直流工作地、交流工作地、安全保護(hù)地、防靜電接地以及防雷接地，這５ 種類型的接地系統(tǒng)的電阻值如表１ 所列。

３．４ 空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)在電子信息系統(tǒng)機(jī)房中主要發(fā)揮通風(fēng)、凈化空氣、調(diào)節(jié)室溫、降塵等作用。眾所周知，電子信息系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，設(shè)備本身將產(chǎn)生大量的熱量，若室溫過高，或者空氣潔凈度低，則極有可能縮短各類設(shè)備的使用壽命，因此，空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)在機(jī)房當(dāng)中扮演著不可或缺的角色。在設(shè)計(jì)該系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)當(dāng)保證機(jī)房溫度、濕度、潔凈度、送風(fēng)速度等指標(biāo)滿足《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》（ＧＢ５０１７４?２０１９）的要求。首先，需要考慮計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的負(fù)荷量。如果機(jī)房屬于單層建筑，負(fù)荷量按照２５０ ～ ３００ ｋｃａｌ／ ｈ·Ｍ２ 計(jì)算；如果機(jī)房屬于多層建筑，負(fù)荷量按照１５０ ～ ２５０ｋｃａｌ／ ｈ·Ｍ２ 計(jì)算。一般情況下，機(jī)房?jī)?nèi)的換氣次數(shù)至少要在３０ 次／ 小時(shí)以上，從而保持空氣的潔凈度。以艾默生精密空調(diào)機(jī)組為例，該機(jī)組最大的特點(diǎn)是制冷量范圍大，最大制冷量達(dá)到１００ ｋＷ，并且適用范圍廣。與其他空調(diào)機(jī)組相比，艾默生精密空調(diào)機(jī)組占地面積小，結(jié)構(gòu)緊湊，在運(yùn)行過程中，內(nèi)部各組件的磨損度低，并且送風(fēng)系統(tǒng)的使用壽命長(zhǎng)。在夏季到來(lái)時(shí)，這種機(jī)組具有多種冷卻方式，如風(fēng)冷、水冷、乙二醇制冷、冷凍水制冷等，因此，類似于艾默生精密空調(diào)機(jī)組廣泛適用于各個(gè)級(jí)別的電子信息系統(tǒng)機(jī)房。

４ 結(jié)束語(yǔ)

機(jī)房作為電子信息系統(tǒng)的運(yùn)行場(chǎng)所，其優(yōu)越的功能性對(duì)改善和提升電子信息系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性發(fā)揮著關(guān)鍵作用，因此，在設(shè)計(jì)電子信息系統(tǒng)機(jī)房時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)綜合考慮各類設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行環(huán)境、外界干擾源等要素，并基于對(duì)實(shí)用性與安全性的考慮，來(lái)設(shè)計(jì)出具有人性化特點(diǎn)的機(jī)房，進(jìn)而為電子信息系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供強(qiáng)大的硬件保障。

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作者簡(jiǎn)介：張志明（ １９７３—）， 本科， 工程師， 研究方向： 電子信息工程。