数据中心
分级与性能要求
A级数据中心举例:金融行业、国家气象台、国家级信息中心、重要的军事部门、交通指挥调度中心、广播电台、电视台、应急指挥中心、邮政、电信等行业的数据中心及企业认为重要的数据中心。
B级数据中心举例:科研院所;高等院校;博物馆、档案馆、会展中心;政府办公楼等的数据中心。
电子信息设备属于容性负载,柴油发电机系统应能够承担容性负载的影响。
环境要求
主机房和辅助区内的无线电骚扰环境场强在80MHz~1000MHz和1400MHz~2000MHz频段范围内不应大于130 dB(μ v/m);工频磁场场强不应大于30A/m。
选址及设备布置
主机房使用面积计算
A=SN
A:主机房的使用面积,S单台机柜、大型电子信息设备和列头柜等设备占用面积m2/台,取值范围2-4,N主机房内所有
用于搬运设备的通道净宽不应小于1.5m
面对面布置的机柜正面之间的距离不宜小于1.2m
背对背布置的机柜背面之间的巨鹿不宜小于0.8m
当需要在机柜侧面和后面维修测试时,机柜与机柜、机柜与墙之间的距离不宜小于1.0m。
建筑与结构
当需要运输设备时,主机房门的净宽不宜小于1.2m,净高不宜小于2.2m;当通
道的宽度及门的尺寸不能满足设备和材料的运输要求时,应设置设备搬入口。
室内装修
高分子绝缘材料是现代工程中广泛使用的材料,常用的工程塑料、聚酯包装材料、高分子聚合物涂料都是这类物质。其电气特性是典型的绝缘材料,有很高的阻抗,易聚集静电,因此在未经表面改性处理时,不得用于机房的表面装饰工程。但如果表面经过改性处理,如掺入碳粉等手段,使其表面电阻减小,从而不容易积聚静电,则可用于机房的表面装饰工程。
门窗、墙壁、地(楼)面的构造和施工缝隙,均应采取密闭措施。密闭措施包括:密封胶嵌缝、压缝条压缝、纤维布条粘贴压缝、加穿墙套管等。
当采用碳纤维对建筑楼板进行加固时,为避免日后砂浆保护层脱落,应采用聚合物砂浆,并内衬钢丝网。
CMP:填实级通信电缆,这是最高的电缆安全等级,它具有完美的阻燃能力,散发的烟雾和毒素很低。根据UL定义,在风扇强制密集燃烧条件下,一捆CMP电缆必须在燃烧扩散不到5米内自行熄灭。CMP电缆使用基于Teflo的化学物质,阻止燃烧扩散,使发出的烟雾和毒素达到最小。
空气调节/通风与空调系统
电子信息设备发热量大(耗电量中约97%都转化为热量)。
【名词解释】CFD(Computational Fluid Dynamics, 即计算流体动力学,简称CFD)。采用CFD气流模拟方法对主机房气流组织进行验证,可以事先发现问题,减少局部热点的发生,保证设计质量。本条推荐了主机房常用的气流组织形式、送回风口的形式以及相应的送回风温差。
7.3.2 对单台机柜发热量大于4kW的主机房,宜采用活动地板下送风/上回风、行间制冷空调前送风/后回风等方式,并宜采取冷热通道隔离措施。
后备柴油发电机组的性能等级不应低于G3级。
气流组织
送回风温差:8℃--15℃,送风温度应高于室内空气露点温度。
对单台机柜发热量大于4kW的主机房,宜采用活动地板下送风(上回风)、行间制冷空调前送风(后回风)等方式,并已采取冷热风道隔离措施。
表:主机房气流组织形式、风口及送回风温差
气流组织形式
下送上回
上送上回(或侧回)
侧送侧回
送风口
1.活动地板风口(可带调节阀)
2.带可调多叶阀的格栅风口
3.其它风口
1.散流器
2.带扩散板风口
3.百叶风口
4.格栅风口
5.其它风口
1.百叶风口
2.格栅风口
3.其它风口
回风口
1、格栅风口 2、百叶风口 3、网板风口 4、其它风口
送回风温差
8℃~15℃ 送风温度应高于室内空气露点温度。
系统设计S
空调系统的新风量应取下列两项中的最大值
按工作人员计算,每人40m³/h
维持室内正压所需风量。
电气/供配电系统
等电位联结网格的尺寸小值600*600。设备布置宽松时,网格尺寸可视具体情况加大,目的是节省铜材。
我国电力系统常用的接地方式分为两大类,即中性点有效接地系统和中性点非有效接地系统。
中性点低电阻接地系统属于中性点有效接地系统。
供配电
《供配电系统设计规范》GB 50052
数据中心低压配电系统的接地形式宜采用TN系统。采用交流电源的电子信息设置,其配电系统应采用TN-S系统。
不间断电源系统的基本容量可按下式计算
E≥1.2P
E---- 不间断电源系统的基本容量,不包含备份不间断电源系统设备。【kW/(kV·A)】
P----电子信息设备的计算负荷【kW/(kV·A)】
后备柴油发电机组的性能等级不应低于 G3级。
B级数据中心发电机组的输出功率可按限时500h运行功率选择。
照明灯具不宜布置在设备的正上方,工作区域内一般照明的照明均匀度不应小于0.7,非工作区域内一般照明照度值不宜低于非工作区域内一般照明照度值的1/3。
照明
《建筑照明设计标准》GB 50034
主机房和辅助区应设置备用照明,备用照明的照度值不应低于一般照明照度值的10%;有人值守的房间,备用照明的照度不应低于一般照明照度的50%,备用照明可为一般照明的一部分。
数据中心应设置通道疏散照明及疏散指示标志灯,主机房通道疏散照明的照度值不应低于5lx,其他区域通道疏散照明的照度值不应低于1lx。
静电防护
《电子工程防静电设计规范》GB 50611
静电接地的连接线应满足机械强度和化学稳定性要求,宜采用焊接或压接。当采用导电胶与接地导体粘接时,其接触面积不宜小于20cm²
防雷与接地
《建筑物防雷设计规范》GB 50057
等电位联结网格应采用截面积不小于25mm²的铜带或裸铜线,并应在防静电活动地板下构成变成为0.6m—3.0m的矩形网格。
名称
材料
最小截面积(mm²)
等电位连结带
铜
50
利用建筑内的钢筋作接地线
铁
50
单独设置的接地线
铜
25
等电位联结导体(从等电位联结带至接地汇流排或至其他等电位联结带,各接地汇集排之间)
铜
16
等电位联结导体(从机房内各金属装置至等电位联结带或接地汇集排,从机柜至等电位联结网格)
铜
6
电磁屏蔽系统
用于保密目的的电磁屏蔽室,其结构形式可分为可拆卸式和焊接式。焊接式可分为自撑式和直贴式。
建筑面积小于50m²、日后需搬迁的电磁屏蔽室,结构形式宜采用可拆卸式。
电厂屏蔽衰减指标大于120dB、建筑面积大于50m²的屏蔽室,结构形式宜采用自撑式。
电场屏蔽衰减指标大于60dB、小于等于120dB的屏蔽室,结构形式宜采用直贴式,屏蔽材料可选择镀锌钢板。
//钢板的厚度与屏蔽指标的关系
//金属网的目数与屏蔽信号波长的关系
网络与布线系统
带内管理是指管理控制信息与业务数据信息使用同一网络接口和通道送达。
带外管理是指通过独立于业务数据网络之外专用管理接口和通道对网络设备和服务器设备进行集中化管理。
A级数据中心应单独部署带外管理网络,服务器带外管理和网络设备带外管理网络可使用相同的物理网络。
布线系统
《综合布线系统工程工程设计规范》GB 50311
承载数据业务的主干和水平子系统应采用OM3/OM4多模光缆、单模光缆或6A类及以上対绞电缆,传输介质各组成部分的等级应保持一致,并应采用冗余配置。
DCIM系统/动环系统
针对数据中心关键基础设施的管理也由传统的监控逐步演进为统一管理、智能运维,也就是DCIM
监控内容:
动力系统:供配电、照明、开关、电源防雷器、UPS 、 发电机 …
环境系统:精密空调、新风机、漏水、温度、湿度、有害气体 …
消防系统:消防探测器、烟雾探测器、温感探测器 …
保安系统:门禁、闭路视频、防盗报警 …
网络系统:主机、服务器、路由器、交换机
技术扩充
光纤
CMP:填实级通信电缆,这是最高的电缆安全等级,它具有完美的阻燃能力,散发的烟雾和毒素很低。根据UL定义,在风扇强制密集燃烧条件下,一捆CMP电缆必须在燃烧扩散不到5米内自行熄灭。CMP电缆使用基于Teflo的化学物质,阻止燃烧扩散,使发出的烟雾和毒素达到最小。
光纤的种类,按照UL1651标准对光纤分为以下四类:
1、OFNP,OFCP:P级非导电型和导电型;
2、OFNR,OFCR:R 级非导电型和导电型;
3、OFN,OFNG:一般用途的非导电光纤;
4、OFC,OFCG:一般用途的导电光纤;
OFNP是等级最高的光缆,在光缆上使用风扇强制吹向火焰时,电缆将在火焰蔓延5米以内自行熄灭,同时,电缆不会放出毒烟或蒸汽,在通信布线应用中通常安装在通风管道或空气处理设备使用的空气回流增压系统中。
OFNR是等级位居第二的光缆,在风扇强制吹风的条件下,光缆必须在火焰蔓延5米以内自行熄灭,通常会在干线火灾中遇到这种情况,所以这种防火等级的光缆通常应用在楼干线和水平电缆中。
om4与om3
这两种类型的光纤都是激光优化的50/125多模光纤,也就是两者的纤芯直径均为50 µm,包层直径为125 µm,经过特殊包覆,防止纤芯漏光。这两种光纤使用相同的连接器、相同的端接和相同的收发器——垂直腔面发射激光器(VCSEL),发射波长为850 nm的红外光。
om4与om3光纤区别为:传输距离不同、生产成本不同、用途不同。
一、传输距离不同
1、om4光纤:om4光纤在1G、10G、40G/100G的状态下的最大传输距离分别为1km、550m、150m。
2、om3光纤:om3光纤在1G、10G、40G/100G的状态下的最大传输距离分别为1km、300m、100m。
三、用途不同
1、om4光纤:om4光纤应用于高速网络,适合数据中心、金融中心和企业园区。
2、om3光纤:om3光纤应用于短程网络,局域网(LAN)和专用网络。
波导管用于屏蔽机房或屏蔽机柜中非金属材质线缆过壁用途,为光纤、红外线发射器等设备提供一个不影响屏蔽性能的通路。
-10dB就是衰减10倍,-20dB就是衰减100倍,-30dB就是衰减1000倍,-40dB就是衰减10000倍,-50dB就是衰减10万倍,-60dB就是衰减100万倍。
防辐射dB的数学算法:
举例比如说100000 = 10×10×10×10×10=105 用dB表示是多少呢?我们可以用个方程式来表达:X dB = 10×(lgX)dB= 10×(lg 105) dB= 10×5 dB =50dB,专业上叫增益50dB,换过来,那么 0.00001呢?就是10-5,也就是10的负5次方,换算成dB是多少呢,也就是-50dB,专业上叫衰减50dB。
供配电
TN 系统TN system
电力系统的一点直接接地,电气装置的外露可导电部分通过保护线与该接地点相连接。根据中性导体(N)和保护导体(PE)的配制方式,TN 系统可分为如下三类:
1 TN-C 系统,整个系统的N、PE 线是合一的。//三项四线
2 TN-C-S 系统,系统中有一部分线路的N、PE 线是合一的。//三项四线和三项五线混合
3 TN-S 系统,整个系统的N、PE 线是分开的。//三项五线
TT 系统TT system
电力系统有一点直接接地,电气装置的外露可导电部分通过保护线接至与电力系统接地点无关的接地极。一般用于路灯照明系统。
IT 系统IT system
电力系统与大地间不直接连接,电气装置的外露可导电部分通过保护接地线与接地极连接。
零线是变压器的中性点接地然后拉出来的线,而地线是建筑物接地装置中拉出来的线。
电阻性负载:电流电源的相位相同。
感性负载:电流滞后于电压。
容性负载:电流超前于电压。
我国现行标准,GB2681中第三条依导线颜色标志电路时,一般应该是相线—A相黄色,B相绿色,C相红色。零线—淡蓝色,地线是黄绿相间,如果是三孔插座,左边是零线,中间(上面)是地线,右边是火线。
UPS
UPS按技术分类可分为工频机、高频机(模块化UPS属于此)
按架构分可分为后备式、在线互动式以及双变式,事实上,数据中心多使用双变式UPS。
名词解释
低烟无卤(LSDH)
保护中性线(PEN)
保护线(PE)