</script>數(shù)據(jù)中心的基礎設施是計算機機房建設的很重要的環(huán)節(jié)。計算機機房工程不僅集建筑、電氣、安裝、網(wǎng)絡等多個專業(yè)技術(shù)于一體,更需要豐富的工程實施和管理經(jīng)驗。計算機機房設計與施工的優(yōu)劣直接關(guān)系到機房內(nèi)計算機系統(tǒng)是否能穩(wěn)定可靠地運行,是否能保證各類信息通訊暢通無阻。由于計算機機房的環(huán)境必須滿足計算機等各種電子設備和工作人員對溫度、濕度、潔凈度、電磁場強度、噪音*、安全保安、防漏、電源質(zhì)量、振動、防雷和接地等要求。因此,一個合格的現(xiàn)代化計算機機房,應該是一個安全可靠、舒適實用、節(jié)能高效和具有可擴充性的具有綠色理念的現(xiàn)代化機房。

一個現(xiàn)代化的數(shù)據(jù)中心建設一般應包括以下幾個方面:裝飾裝修系統(tǒng)工程、供配電系統(tǒng)工程、空調(diào)和新風系統(tǒng)工程、建筑智能化系統(tǒng)工程、防雷系統(tǒng)工程以及消防系統(tǒng)工程等。而每個系統(tǒng)工程又由若干個子系統(tǒng)構(gòu)成,每個子系統(tǒng)又由若干個單項工程組成。正是由這些不可再分的單項工程共同組成了一個復雜的數(shù)據(jù)中心的有機體。

　　1 裝飾裝修系統(tǒng)

1.1 設計理念

機房內(nèi)的裝飾設計從風格上一般力求簡潔、明快;從使用功能上吊頂和地板可拆卸以便維護,甚至有的用戶要求墻面也要做到可拆卸;從功能分區(qū)上要遵循機房使用的一些基本需求，如更衣室、緩沖間、主機房、維修間、備品備件室、監(jiān)控中心、參觀走廊等都是必備的功能劃分;從平面布局上力求合理和實用;從層高的考慮上不可一味追求大空間，這樣會加大空調(diào)的配置,也不能太過低矮會造成壓抑等不適感,同時過矮的情況下如果擺放機柜過密還會影響機柜操作區(qū)域的照度;層高一般宜在2400mm左右,不宜高于3000mm,不宜低于2200mm。

1.2 設計要點

(1) 隔斷的設計

為了保證機房內(nèi)不出現(xiàn)內(nèi)柱,機房建筑常采用大跨度結(jié)構(gòu)。針對計算機系統(tǒng)的不同設備對環(huán)境的不同要求,便于空調(diào)控制、灰塵控制、噪音控制和機房管理,往往采用玻璃隔斷墻將大的機房空間分隔成較小的功能區(qū)域。機房外門窗多采用防火防盜門窗,機房內(nèi)門窗一般采用無框大玻璃門,這樣既保證機房的安全,又保證機房有通透、明亮的效果。

(2) 地面設計

在機房工程的技術(shù)施工中,機房地面工程是一個很重要的組成部分。機房地板一般采用防靜電活動地板。活動地板具有可拆卸的特點,因此,所有設備的導線電纜的連接、管道的連接及檢修更換都要方便。隨著材料技術(shù)的發(fā)展,在很多無人辦公的配電機房,越來越多地采用了抗靜電地板或者抗靜電地板漆的地面設計,這樣的好處是節(jié)省了空間和成本，在層高受限制且采用上走線方式的配電室特別適用。地板的鋪高一般在300mm左右，但是隨著網(wǎng)絡服務器等設備的發(fā)熱量的增加,需要更大的地板下空間來實現(xiàn)空調(diào)的送風和配電的線槽敷設。

(3) 吊頂?shù)脑O計

計算機機房內(nèi)的吊頂設計宜采用金屬板材,其一,滿足防火規(guī)范;其二,不起塵、不掉纖維,可保證機房潔凈度;其三,模數(shù)化的成品材料便于燈具、風口等設備的布置;其四,便于現(xiàn)場裝配施工,縮短工期,且因避免現(xiàn)場二次加工而能充分保證產(chǎn)品質(zhì)量。在大多數(shù)的通信機房設計里面,目前也較多采用無吊頂式的設計方案,這樣做的好處是可以有效降低裝修的成本。但與有吊頂?shù)姆块g比,由于空間的加大會增加空調(diào)配置以及增大氣體滅火保護區(qū)的容積,而這些投資往往有時候會超過裝修節(jié)省的費用,而且美觀性會大打折扣。因此在設計吊頂時要綜合考慮如下因素:層高限制、美觀影響、投資限制。

(4) 墻面的設計

計算機機房內(nèi)的墻面一般宜采用金屬板材。其一,裝飾效果好;其二,便于廠家根據(jù)現(xiàn)場測量的尺寸定制加工確保質(zhì)量;其三,便于現(xiàn)場裝配化施工,提高效率;其四,防火性能好,滿足消防規(guī)范的要求。以前曾較多地使用鋁塑板來做墻面的裝飾,但因其不可拆卸,而且現(xiàn)場粘貼還會產(chǎn)生污染,防火性能比金屬板差,因此逐漸淡出了設計師的視線。乳膠漆有時候也是一種不錯的選擇,從防火性能和成本上都能起到很好的效果。但對于需要在墻體內(nèi)隱蔽走線的時候,施工的難度就會加大。

1.3 綠色理念在裝飾設計中的運用

在現(xiàn)代化的數(shù)據(jù)中心建設中,作為設計師必須強調(diào)綠色設計概念。所謂綠色設計是指環(huán)保無污染的可持續(xù)發(fā)展的設計理念。在裝飾設計中,首先從平面規(guī)劃上注意不要追求超大、超寬、超高。其次從選材上必須選用綠色環(huán)保產(chǎn)品。在用材方面不要一味追求奢華、高價，要選擇與投資規(guī)模和使用功能最匹配的設計方案和材料。再有就是設計時要考慮今后幾年的發(fā)展，一些房間的功能可以通過隔斷的改造輕松合并，這樣就賦予了計算機機房新的含義，而不是不能改造，只好最終廢棄重建。

　　2 數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)

2.1 設計理念

數(shù)據(jù)中心的負載大都是用于存儲重要信息的服務器,任何的電力系統(tǒng)事故都將可能造成不可估量的損失,因此供配電設計力求安全可靠、系統(tǒng)清晰,且具有良好的可擴充性能。

2.2 設計要點

計算機機房負載分為主設備負載和輔助設備負載。主設備負載指計算機及網(wǎng)絡系統(tǒng)、計算機外部設備及機房監(jiān)控系統(tǒng),這部分供配電系統(tǒng)稱為“設備供配電系統(tǒng)”,它對供電質(zhì)量要求非常高,應采用UPS供電以保證供電的穩(wěn)定性和可靠性。在要求較高的機房項目中,UPS可采用直接并機技術(shù)。輔助設備負載指空調(diào)設備、動力設備、照明設備、測試設備等?！拜o助供配電系統(tǒng)”的供電由市電直接供電。

機房內(nèi)的電氣施工應選擇優(yōu)質(zhì)電纜、線槽和插座。插座應分為市電、UPS及主要設備專用的防水插座,并注明易區(qū)別的標志。照明應選擇機房專用的無眩光高級燈具。

機房供配電系統(tǒng)是機房安全運行的動力保證,機房往往采用機房專用配電柜來規(guī)范機房供配電系統(tǒng),保證機房供配電系統(tǒng)的安全、合理。機房一般采用市電、柴油發(fā)電機組雙回路供電,柴油發(fā)電機組作為主要的后備動力電源,運行成本較低。

機房接地系統(tǒng)是涉及多方面的綜合性信息處理工程,是機房建設中的一項重要內(nèi)容。接地系統(tǒng)是否良好是衡量一個機房建設質(zhì)量的關(guān)鍵性問題之一。機房一般具有四種接地方式:交流工作地、安全保護地、直流工作地和防雷保護地。在機房接地時應注意兩點:(1)信號系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、高壓系統(tǒng)和低壓系統(tǒng)不應使用共地回路。(2)靈敏電路的接地應各自隔離或屏蔽,以防止地回流和靜電感應而產(chǎn)生*。機房接地宜采用綜合接地方案,綜合接地電阻應小于1Ω。

2.3 綠色理念在設計中的運用

大型數(shù)據(jù)中心為了完成企業(yè)的數(shù)據(jù)處理與分析任務,設置了幾十臺、上百臺、甚至上千臺的服務器,以及供服務器存放數(shù)據(jù)的大量磁盤陣列等設備,為了協(xié)同工作,這些設備還要通過網(wǎng)絡級聯(lián)起來,并且還有協(xié)同工作軟件和設備把它們管理起來,這就造成設備眾多、效率低下、占地空間很大,機房的供電、靜音、空調(diào)、散熱等問題都一一顯示出來。因此綜合起來,綠色數(shù)據(jù)中心建設是一項系統(tǒng)工程,因為它面臨著諸多要解決的問題,對于IT行業(yè)來講,主要就是提高IT設備(服務器、存儲、網(wǎng)絡設備等)的電能利用率,盡量降低電能的熱損耗,此外,在提高計算密度的同時,通過新的散熱技術(shù)和數(shù)據(jù)中心的整體設計來解決散熱問題。

要解決這些問題,首先要了解和分析數(shù)據(jù)中心應用的具體情況,針對這些問題提出一個整體解決方案,只有這樣,才能實現(xiàn)提高數(shù)據(jù)中心效能和降低電力損耗以及減少占地空間的整體目標。

3 空調(diào)和新風系統(tǒng)

3.1 設計理念

一般情況下,空調(diào)的設計要考慮備份,因為服務器設備工作時會散發(fā)出大量的熱量,一旦空調(diào)設備出現(xiàn)故障就會導致機房內(nèi)溫度激升造成停機丟失數(shù)據(jù)等不可逆轉(zhuǎn)的損失。因此一般考慮一用一備,或者兩用一備的方式。一般不主張在數(shù)據(jù)中心內(nèi)安裝水冷機組,避免漏水事故造成停電。

3.2 設計要點

機房精密空調(diào)系統(tǒng)的任務是為保證機房設備能夠連續(xù)、穩(wěn)定、可靠地運行,需要排放機房內(nèi)設備及其它熱源所散發(fā)的熱量,維持機房內(nèi)恒溫恒濕狀態(tài),并控制機房的空氣含塵量。為此要求機房精密空調(diào)系統(tǒng)具有送風、回風、加熱、加濕、冷卻、減濕和空氣凈化的能力。

機房精密空調(diào)系統(tǒng)是保證良好機房環(huán)境的關(guān)鍵設備,應采用恒溫、恒濕精密空調(diào)系統(tǒng)。

機房新風換氣系統(tǒng)主要有兩個作用:其一,給機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,維持機房對外的正壓差,避免灰塵進入,保證機房有更好的潔凈度。

機房內(nèi)的氣流組成形式應結(jié)合計算機系統(tǒng)要求和建筑條件綜合考慮。新排風系統(tǒng)的風管及風口位置應配合空調(diào)系統(tǒng)和室內(nèi)結(jié)構(gòu)來合理布局,其風量根據(jù)空調(diào)送風量大小和機房操作人員數(shù)量而定,一般取值是每人新風量為50m3/h,新風換氣系統(tǒng)可采用吊定式安裝或柜式機組,通過風管進行新風與污風的雙向獨立循環(huán)。

新風換氣系統(tǒng)中應加裝防火閥并能與消防系統(tǒng)聯(lián)動,一但發(fā)生火災事故,便能自動切斷新風進風。如果機房是無人值守的則沒必要設置新風換氣系統(tǒng)。

3.3 綠色理念在設計中的運用

空調(diào)和新風的設計和配電一樣,也是數(shù)據(jù)中心的核心內(nèi)容。空調(diào)的熱交換一直是造成大氣污染的重要因素,因此在設計時要注意熱量的計算盡量準確,避免很大的冗余造成能源的浪費。同時,雖然水冷機組要慎用,但是在防護得當措施得力的情況下,使用水冷機組將大大減少對環(huán)境的污染。在人員辦公區(qū),空調(diào)的設計更應該響應國家的號召,不能超量設計。

4 建筑智能化系統(tǒng)

4.1 設計理念

智能化設計在計算機機房建設中日益顯示出重要的地位,其著眼于利用先進的設備和軟件技術(shù)對數(shù)據(jù)中心內(nèi)的人員和設備進行監(jiān)控和管理,方便操作人員對數(shù)據(jù)中心進行維護。

4.2 設計要點

機房監(jiān)控系統(tǒng)的規(guī)模不大,卻是建立機房安全防范機制不可缺少的環(huán)節(jié),能夠24小時監(jiān)視并記錄下機房內(nèi)發(fā)生的任何事件。

機房門禁系統(tǒng)多采用非接觸式智能IC卡綜合管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)可靈活、方便地限定進入機房的人員、時間、權(quán)限,防止人為因素造成的破壞,保證機房的安全。

機房的水患來源主要有:機房頂棚屋面漏水;機房地面由于上下水管道堵塞造成漏水;空調(diào)系統(tǒng)排水管設計不當或損壞漏水;空調(diào)系統(tǒng)保溫不好形成冷凝水。機房水患影響機房設備的正常運行甚至造成機房運行癱瘓。因此,機房漏水檢測是機房建設和日常運行管理的重要內(nèi)容之一,除施工時對水害重點注意外,還應安裝漏水檢測系統(tǒng)。

隨著社會信息化程度的不斷提高，機房計算機系統(tǒng)及其環(huán)境設備均日益增多，機房環(huán)境設備(如供配電系統(tǒng)、UPS、空調(diào)、消防系統(tǒng)、保安系統(tǒng)等)必須時刻為計算機系統(tǒng)提供正常的運行環(huán)境。因此，對機房動力設備及環(huán)境實施監(jiān)控就顯得尤為重要。

機房環(huán)境及動力設備監(jiān)控系統(tǒng)主要是對機房設備(如供配電系統(tǒng)、UPS、防雷器、空調(diào)、消防系統(tǒng)、保安門禁系統(tǒng)等)的運行狀態(tài)，溫度、濕度、潔凈度，供電的電壓、電流、頻率，配電系統(tǒng)的開關(guān)狀態(tài)，測漏系統(tǒng)等進行實時監(jiān)控并記錄歷史數(shù)據(jù),實現(xiàn)對機房遙測、遙信、遙控、遙調(diào)的管理功能,為機房高效的管理和安全運營提供有力的保證。

4.3 綠色理念在設計中的運用

在智能化設計中要根據(jù)自身數(shù)據(jù)中心的特點和投資情況綜合考慮,不能一味追求最好的產(chǎn)品和技術(shù),應該理性選擇合適的方案。比如在設計保安監(jiān)控系統(tǒng)時,有的用戶要求24小時不間斷錄像,這在實際應用中大可不必?？梢赃x用追蹤動態(tài)錄像產(chǎn)品,一旦監(jiān)控區(qū)域有移動目標出現(xiàn)時自動啟動錄像功能,這樣就大大降低了對存儲介質(zhì)的需求,從而節(jié)省大量的投資。另外在設計時要充分考慮系統(tǒng)的可擴展性和兼容性,否則新的產(chǎn)品和技術(shù)出現(xiàn)以后其升級改造會是一個難以解決的問題。

　　5 防雷系統(tǒng)

5.1 設計理念

防雷設計是一個非常重要的環(huán)節(jié),國內(nèi)外有很多關(guān)于數(shù)據(jù)中心的雷擊報道。數(shù)據(jù)中心一般要實現(xiàn)三級防雷保護。

5.2 設計要點

機房雷電分為直擊雷和感應雷。對直擊雷的防護主要由建筑物所裝的避雷針完成;機房的防雷(包括機房電源系統(tǒng)和弱電信息系統(tǒng))工作主要是防感應雷引起的雷電浪涌和其他原因引起的過電壓。

5.3 綠色理念在設計中的運用

在滿足國家規(guī)范的前提下,還要考慮各地方氣象部門的具體規(guī)定。在弱電防雷方面一定要結(jié)合實際。曾經(jīng)碰到過一個案例,用戶要求對局域網(wǎng)的每一個終端模塊進行防雷設計,結(jié)果投資呈十倍以上的增長。實際上如果加以改進,既可以有效地起到防雷的作用,又可以大幅減少投資。

6 消防系統(tǒng)

6.1 設計理念

數(shù)據(jù)中心的消防設計要注重對人員和設備均不造成傷害,而且一定要注意與電氣系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)的聯(lián)動。

6.2 設計要點

機房應設氣體滅火系統(tǒng),氣瓶間宜設在機房外,為管網(wǎng)式結(jié)構(gòu),在屋頂上設置噴嘴,火災報警系統(tǒng)由消防控制箱、煙感、溫感聯(lián)網(wǎng)組成。

機房消防系統(tǒng)應采用氣體消防系統(tǒng),常用氣體為七氟丙烷。

6.3 綠色理念在設計中的運用

設計時要考慮噴射的氣體必須無毒,對人員無害,對服務器設備不造成機械性的損傷。因此,產(chǎn)品的選擇是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。同時要結(jié)合裝修設計,合理分區(qū),合理設計層高等,這樣可以優(yōu)化消防的設計,減少藥劑的使用量,節(jié)約資金。

7 我國的現(xiàn)狀

7.1 需要建設數(shù)據(jù)中心的單位對“綠化”認識不足

目前絕大多數(shù)需要建立大型數(shù)據(jù)中心的單位,對數(shù)據(jù)中心“綠化”認識不足。在系統(tǒng)規(guī)劃時,只是看到了數(shù)據(jù)中心的處理能力如何,磁盤陣列要多大,網(wǎng)絡怎么規(guī)劃,UPS如何配置等情況。而對數(shù)據(jù)中心的能耗、空調(diào)、環(huán)保設計還缺乏認識,或者根本沒有把數(shù)據(jù)中心的節(jié)能、降耗、運營成本等進行綜合考慮。節(jié)能減排是國家可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略決策,還需要加大力度提高IT行業(yè)對建設“綠色數(shù)據(jù)中心”的認識,并且要求任何單位在進行數(shù)據(jù)中心規(guī)劃時,都要考慮數(shù)據(jù)中心的“綠化”問題。

7.2 真正做到節(jié)能、降耗的IT產(chǎn)品還不多,用戶選擇空間不大

數(shù)據(jù)中心的“綠風”雖然已經(jīng)吹起,市場潛在需求很大,但技術(shù)驅(qū)動的動力不足,也就是說,真正能保證數(shù)據(jù)中心的效能又節(jié)能、降耗、環(huán)保的IT產(chǎn)品少,無論是服務器、網(wǎng)絡、存儲還是UPS等品種少,門類不全,希望IT業(yè)生產(chǎn)廠商和研制單位盡快研制出數(shù)據(jù)中心“綠化”的系列產(chǎn)品,在綠色數(shù)據(jù)中心建設中,充分發(fā)揮技術(shù)驅(qū)動的作用。

7.3 數(shù)據(jù)中心整體架構(gòu)需要變革

實際上目前使用的服務器架構(gòu)已經(jīng)沿用了幾十年了,存在問題已經(jīng)浮出水面,刀片機的問世使服務器的架構(gòu)設計向前邁進了一步,但也帶來了通風散熱的問題,數(shù)據(jù)中心眾多的網(wǎng)絡設備、存儲設備等,雖然通過網(wǎng)絡連接起來,但實際上仍是一個個獨立的群體。數(shù)據(jù)中心設備的整合、優(yōu)化,進行集約化、集成設計已經(jīng)提到了日程。實現(xiàn)提高服務器的效率和整個數(shù)據(jù)中心的效能,具有節(jié)能降耗和降低整體成本的功能,這就要求數(shù)據(jù)中心和服務器的體系架構(gòu)設計必須變革,用戶在期待新一代服務器時期的到來。

7.4 綠色數(shù)據(jù)中心建設缺少統(tǒng)一的標準和規(guī)范

綠色數(shù)據(jù)中心建設的春風已經(jīng)吹起,但是什么是綠色數(shù)據(jù)中心,綠色數(shù)據(jù)中心應該參照什么標準設計等等,沒有一個公認的概念和標準,這對綠色數(shù)據(jù)中心的建設發(fā)展不利。要更快地出臺這方面規(guī)范和標準,指導數(shù)據(jù)中心的建設。

　　8 結(jié)束語

綠色數(shù)據(jù)中心建設是一個系統(tǒng)工程,它不僅取決于IT技術(shù)發(fā)展的驅(qū)動,而且也和建筑技術(shù)發(fā)展有關(guān)。信息技術(shù)與建筑技術(shù)的結(jié)合可以更有力地驅(qū)動綠色數(shù)據(jù)中心的建設向前發(fā)展,在看到了希望和前途的同時,也要認識到綠色數(shù)據(jù)中心的建設任重而道遠。

編輯：Harris

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