导图社区 18DX009 数据中心工程设计与安装
这份思维导图基于 18DX009 国家建筑标准设计图集编制,围绕数据中心工程设计与安装展开,整体具备 14 个专业分支、1060 个主题节点,内容达到 4‑5 层细节深度,并搭配对应专业示意图。导图划分为数据中心选址、数据中心组成、建筑与结构、供配电、网络和布线、电磁屏蔽、空气调节、消防等专业模块,完整覆盖数据中心全流程建设要点。数据中心选址明确场地地质、环境、交通、配套、安全防护等图集规范要求;数据中心组成划分主机房、各类辅助功能区域,明确设备布局与环境指标。建筑与结构对机房耐火等级、装修、荷载、安防、防火分区作出规定。供配电部分梳理供电分级、UPS、蓄电池、防雷接地、电能质量等电力系统设计要点。网络和布线涵盖网络架构、线缆选型、布线方式、链路测试等综合布线规范。电磁屏蔽讲解屏蔽机房构造、屏蔽效能、配套构件与接地要求。空气调节包含空调设备选型、制冷模式、气流组织、温湿度管控等环境调控内容。消防模块梳理火灾探测、灭火系统、防火分区、联动控制等机房消防设计标准。整套导图严格依据国标图集,将选址、土建、电力、网络、屏蔽、空调、消防多专业规范要点结构化汇总,细节丰富,便于查阅记忆。无论做机房工程设计施工、备考软考通信方向,还是学习数据中心国标图集的学习者都可以借助这份导图开展学习。
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这是一篇关于数据中心设计国际标准大纲的思维导图,完整拆解了国际主流标准体系、关键能效与环保标准、其他重要相关标准、标准对照总结及与中国标准关系五大核心模块,系统梳理了 ANSI/TIA-942、Uptime Institute Tier 标准、EN 50600、ANSI/BICSI 002、ISO/IEC 30134 系列等国际标准的制定机构、分级方式、核心关注点、适用范围与关键指标,同时对比了国内 GB 50174-2017 等规范,清晰呈现了数据中心设计中可用性分级、能效指标、安全管理、基础设施冗余设计等核心要求,帮助从业者构建完整的标准知识框架,解决设计中标准混淆、规范理解不深入、国际国内要求衔接不清等痛点。模板采用结构化思维导图形式,层次分明、逻辑清晰,通过模块化的结构将复杂的标准条文转化为直观的知识体系,既包含国际标准的分级定义、核心指标、适用场景等基础内容,也融入了能效评估、安全设计、绿色数据中心等行业重点与前沿要求,同时标注了标准对照要点与国内规范的衔接关系,方便从业者快速梳理标准逻辑、明确设计合规要点。无论是数据中心方案设计、项目合规性审核,还是行业研究报告撰写、专业知识学习,都能通过这份模板快速建立数据中心设计标准的知识体系,明确设计依据与合规要求,提升项目设计的专业性与合规性。
《沟通的艺术》是一本值得一读的经典著作,它为我们提供了宝贵的沟通技巧和理论支持,帮助我们更好地理解和应对人际关系中的各种挑战。无论你是职场新人还是经验丰富的管理者,都可以从这本书中获得启发和帮助。
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18DX009 数据中心工程设计与安装
图集概况
图集号 18DX009(替代 09DX009)
替代关系 替代09DX009《电子信息系统机房工程设计与安装》
图集性质 国家建筑标准设计图集
出版 中国计划出版社 2018年7月
出版单位 中国计划出版社
出版时间 2018年7月第1版
组织编制 中国建筑标准设计研究院
组织编制单位 中国建筑标准设计研究院有限公司
主编单位 中国电子工程设计院有限公司
主编单位 中国电子工程设计院有限公司
参编单位 多家数据中心行业设计与施工单位
统一编号 GJBT-1505
图集统一编号 GJBT-1505
编制依据 GB 50174-2017 数据中心设计规范
GB 50174-2017 数据中心设计规范
适用范围 新建、改建和扩建的数据中心设计
主要内容 分级、选址、机房组成、建筑结构、供配电、空调、消防、布线等
编制依据 GB 50462-2015 数据中心基础设施施工及验收规范
GB 50462-2015 数据中心基础设施施工及验收规范
适用范围 新建、改建和扩建的数据中心基础设施施工及验收
主要内容 供配电、空调、消防、布线、屏蔽等系统的施工要求和验收标准
适用范围 新建改建扩建数据中心的设计施工和检测
适用工程类型 新建、改建、扩建数据中心工程
适用阶段 设计、施工、检测、验收
适用人员 设计人员、施工人员、监理人员、运维人员
主要内容目录
图集概况与编制说明
数据中心分级与选址
数据中心组成与建筑结构
供配电系统设计与安装
接地系统设计与安装
监控系统设计与安装
网络与综合布线
电磁屏蔽室设计与安装
空气调节系统设计与安装
消防系统设计与安装
数据中心设计示例
附录与参考资料
数据中心分级标准
A级 运行中断造成重大经济损失或公共场所秩序严重混乱
定义 运行中断将造成重大经济损失或公共场所秩序严重混乱
适用场景 国家金融、国家级数据中心、重要公共服务
可用性要求 ≥99.995%
年停机时间 ≤0.4小时(约27分钟)
容错能力 容错系统配置,单次故障不中断运行
A级 基础设施按容错系统配置 单次故障不中断运行
容错架构 2N或2(N+1)冗余配置
供电冗余 双路市电+2N UPS+2N柴油发电机
空调冗余 N+1或2N精密空调配置
网络冗余 双路由、双设备、双链路
单点故障 任何单点故障不影响系统运行
B级 运行中断造成较大经济损失或公共场所秩序混乱
定义 运行中断将造成较大经济损失或公共场所秩序混乱
适用场景 区域级数据中心、大型企业数据中心
可用性要求 ≥99.9%
年停机时间 ≤8.76小时
冗余能力 冗余要求配置,N+X冗余
B级 基础设施按冗余要求配置 N+X
冗余架构 N+1或N+X冗余配置
供电冗余 双路市电+N+1 UPS+N+1柴油发电机
空调冗余 N+1精密空调配置
网络冗余 双路由、设备冗余
故障影响 单次故障可能短时中断,可快速恢复
C级 不属于A级或B级 按基本需求配置 无冗余
定义 不属于A级或B级,按基本需求配置
适用场景 小型数据中心、边缘节点、部门级机房
可用性要求 ≥99.5%
年停机时间 ≤43.8小时
配置特点 基本需求配置,无冗余
故障影响 单次故障可能导致系统中断
各级别对比
可用性对比 A级99.995% > B级99.9% > C级99.5%
年停机对比 A级≤0.4h < B级≤8.76h < C级≤43.8h
冗余对比 A级2N容错 > B级N+1冗余 > C级无冗余
投资对比 A级最高 > B级中等 > C级最低
对应GB50174条款
第3章 分级与性能要求
第3.1节 数据中心分级
第3.2节 可用性要求
第3.3节 容错与冗余要求
数据中心选址
距停车场 A级不宜小于20m B级不宜小于10m
安全距离要求 防止车辆火灾、爆炸影响
A级要求 不宜小于20m
B级要求 不宜小于10m
C级要求 不宜小于5m
距铁路或高速公路 A级不宜小于800m B级不宜小于100m
振动与噪声控制 远离铁路和高速公路振动源
A级要求 不宜小于800m
B级要求 不宜小于100m
C级要求 不宜小于50m
距地铁 A级不宜小于100m B级不宜小于80m
振动控制 地铁运行产生的振动影响精密设备
A级要求 不宜小于100m
B级要求 不宜小于80m
距飞机场 A级不宜小于8000m B级不宜小于1600m
电磁与噪声 远离机场雷达、通信干扰源
A级要求 不宜小于8000m
B级要求 不宜小于1600m
距甲乙类厂房仓库及垃圾填埋场 不应小于2000m
火灾与爆炸防护 甲乙类厂房仓库为火灾爆炸危险区域
卫生防护 垃圾填埋场产生有害气体和渗滤液
安全距离 不应小于2000m
距火药炸药库 不应小于3000m
爆炸防护 火药炸药库为重大爆炸危险源
安全距离 不应小于3000m
距核电站危险区域 不应小于40000m
核辐射防护 远离核电站放射性危险区域
安全距离 不应小于40000m
距住宅 不宜小于100m
噪声与环境 数据中心设备噪声影响居民
安全距离 不宜小于100m
洪水地区 A级不应设置 B级不宜设置
防洪要求 A级数据中心不应设置在洪水易发地区
B级要求 不宜设置在洪水易发地区
防洪标准 应满足当地防洪标准,必要时建设防洪设施
地震断层或滑坡危险区 A级不应设置 B级不宜设置
地质安全 远离地震断层和滑坡危险区域
A级要求 不应设置在地震断层或滑坡危险区
B级要求 不宜设置在地震断层或滑坡危险区
抗震设防 应满足当地抗震设防烈度要求
交通道路 A级从火车站飞机场到达不应少于2条
交通可达性 确保设备运输和人员疏散通道
A级要求 从火车站、飞机场到达不应少于2条道路
道路要求 应满足大型设备运输通行要求
地质条件
地基承载力 应满足设备荷载要求,主机房活荷载≥8kN/m²
土壤稳定性 避开软弱土层、液化土层、湿陷性黄土
地下水位 地下水位应低于机房地面,必要时采取降水措施
地质勘察 选址前应进行详细地质勘察
水文条件
水源保障 空调冷却用水应有可靠水源保障
排水条件 应具备良好的排水条件,防止积水
水质要求 冷却水水质应满足设备要求
环境要求
空气质量 远离粉尘、腐蚀性气体、盐雾等污染源
温度湿度 室外温湿度应在设备正常工作范围内
海拔高度 海拔超过1000m应考虑设备降容
电力供给
市电可靠性 应有两路独立市电电源,来自不同变电站
电压等级 根据负荷容量选择10kV或35kV供电
扩容余量 电力容量应预留20%-30%扩容余量
电费成本 应考虑当地电价水平和用电政策
通信设施
运营商接入 应至少有两家以上运营商光缆接入
接入路由 光缆应从不同路由进入机房
带宽余量 应预留充足的带宽扩容余量
安全因素
周边治安 应选择治安良好的区域
反恐防范 重要数据中心应考虑反恐防范要求
应急通道 应具备多条应急疏散通道
数据中心组成
主机房 服务器机房 网络机房 存储机房
服务器机房 安装服务器、存储设备等IT设备
功能 部署计算和存储资源
环境要求 温度18-27℃,湿度40%-60%
荷载要求 活荷载≥8kN/m²或按设备实际荷载
网络机房 安装网络交换机、路由器等设备
功能 部署网络交换和路由设备
位置要求 宜靠近主机房,减少布线长度
存储机房 安装大型存储设备、磁带库等
功能 部署大容量存储设备
荷载要求 活荷载≥10kN/m²
辅助区 进线间 测试机房 总控中心 消防安防控制室 拆包区 备件库
进线间 通信运营商光缆接入和交接区域
功能 多家运营商光缆接入、配线架安装
位置要求 宜靠近建筑物外墙或地下一层
面积要求 根据接入运营商数量确定
测试机房 设备测试和调试区域
功能 新设备进场测试、故障设备检测
环境要求 与主机房相同的温湿度条件
总控中心ECC 数据中心运行监控和管理中心
功能 7×24小时运行监控、事件处理、调度指挥
设备配置 大屏显示系统、监控工作站、操作台
位置要求 宜靠近主机房,便于运维人员到达
消防安防控制室 消防和安防系统控制中心
功能 火灾报警控制、安防监控、门禁管理
位置要求 宜设在一层,有直接对外出口
拆包区 设备开箱和检查区域
功能 设备到货验收、开箱检查、暂存
位置要求 宜靠近货物出入口和主机房
备件库 备品备件和工具存储区域
功能 存储常用备件、工具、耗材
环境要求 干燥、通风、防尘
支持区 变配电室 柴油发电机房 电池室 空调机房 动力站房 UPS用房
变配电室 高压和低压配电设备安装区域
功能 市电接入、变压、配电
设备 高压开关柜、变压器、低压配电柜
位置要求 宜靠近负荷中心,减少线路损耗
柴油发电机房 备用柴油发电机组安装区域
功能 市电中断时提供备用电源
设备 柴油发电机组、燃油箱、排烟系统
位置要求 宜设在一层或地下一层,有良好通风
电池室 UPS蓄电池安装区域
功能 存储UPS蓄电池组
环境要求 温度15-25℃,通风良好,防酸防爆
位置要求 宜靠近UPS用房,减少直流线路长度
空调机房 精密空调和制冷设备安装区域
功能 为机房提供温湿度控制
设备 精密空调、冷水机组、水泵、冷却塔
位置要求 宜靠近主机房,减少风管和水管长度
动力站房 冷冻站、换热站等动力设备区域
功能 集中制冷和换热
设备 冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、换热器
UPS用房 不间断电源设备安装区域
功能 为IT设备提供不间断电源
设备 UPS主机、配电柜、旁路开关
位置要求 宜靠近负荷中心和电池室
行政管理区 办公室 门厅 值班室 盥洗室 更衣间 用户工作室
办公室 运维和管理人员办公区域
门厅 数据中心入口接待区域
值班室 7×24小时值班人员休息区域
盥洗室 卫生间和淋浴设施
更衣间 进入机房前更衣和换鞋区域
用户工作室 客户或用户操作终端区域
功能分区原则
分区明确 主机房、辅助区、支持区、行政管理区分区明确
流程合理 人员流、设备流、信息流合理组织
安全隔离 不同安全等级区域之间设置物理隔离
扩展灵活 各功能区应具备扩展灵活性
面积比例参考
主机房面积 约占总面积40%-50%
支持区面积 约占总面积25%-35%
辅助区面积 约占总面积15%-20%
行政管理区面积 约占总面积5%-10%
建筑与结构
建筑结构要求
抗震设防 应按当地抗震设防烈度进行设计,重要数据中心提高一度
结构形式 宜采用钢筋混凝土框架结构或钢结构
层高要求 主机房净高≥2.6m(活动地板下≥0.4m,吊顶上≥0.6m)
荷载要求 主机房活荷载≥8kN/m²,UPS室≥10kN/m²,电池室≥16kN/m²
变形控制 梁、板挠度应满足精密设备安装要求
吊顶安装
吊顶材料 应采用不燃材料(A级),如金属板、矿棉板
吊顶高度 主机房吊顶下净高≥2.6m
吊顶内空间 应作为空调回风静压箱或布线空间
安装要求 吊顶应平整、牢固,便于开启检修
防尘处理 吊顶上方应进行防尘处理
墙面安装
墙面材料 应采用不燃或难燃材料,如彩钢板、乳胶漆
墙面要求 应平整、光滑、不起尘、易清洁
保温处理 外墙内侧应做保温处理
防静电 墙面应做防静电处理,表面电阻10^6-10^9Ω
防火玻璃隔断安装
隔断材料 应采用甲级防火玻璃,耐火极限≥1.5h
隔断位置 主机房与其他区域之间、不同防火分区之间
框架要求 框架应采用不燃材料,与墙体连接牢固
观察窗 可在隔墙上设置防火玻璃观察窗
主机房与空调区间隔墙
隔墙要求 应采用耐火极限≥2.0h的不燃隔墙
隔墙位置 主机房与空调机房之间
管线穿越 穿墙管线应采用防火封堵材料密封
隔声要求 隔墙应具备良好的隔声性能
地面做法
地面材料 应采用不燃、不起尘、耐磨材料
防水处理 一层地面应做防潮处理,有水房间做防水
保温处理 活动地板下应做保温处理,防止结露
找平层 地面应平整,平整度≤2mm/m
防静电活动地板安装
地板规格 常用600×600mm,有边条或无边条
地板高度 主机房≥0.4m,下送风空调≥0.6m
承载能力 均布荷载≥8kN/m²,集中荷载≥4450N
防静电性能 系统电阻10^6-10^9Ω
安装要求 地板应平整、牢固,缝隙均匀,便于开启
接地连接 活动地板支架应与等电位接地网可靠连接
人行出入口通道闸安装及预埋管线
通道闸类型 三辊闸、摆闸、翼闸等
安装位置 主机房入口、重要区域入口
控制方式 刷卡、指纹、人脸等身份识别
预埋管线 应预埋电源线、信号线、网络线
联动功能 应与门禁、消防系统联动
层高设计
主机房层高 梁下≥3.6m,满足活动地板+吊顶+设备高度
UPS室层高 梁下≥3.2m
电池室层高 梁下≥3.0m
空调机房层高 梁下≥4.0m(根据空调设备高度确定)
荷载设计
主机房活荷载 ≥8kN/m²(高密度机柜区按实际荷载)
UPS室活荷载 ≥10kN/m²
电池室活荷载 ≥16kN/m²(铅酸电池)
空调机房活荷载 ≥8kN/m²
走廊活荷载 ≥4kN/m²
防火分区
分区面积 主机房防火分区面积不宜大于1200m²(设自动灭火时)
分隔要求 防火分区之间采用耐火极限≥3.0h的防火墙
防火门 分区之间的门应采用甲级防火门
安全出口 每个防火分区应有不少于2个安全出口
门窗要求
外窗设置 主机房不宜设置外窗,如设置应采用双层中空玻璃
门的要求 主机房门应采用防火门,宽度≥1.2m,便于设备搬运
密闭性 门窗应具备良好的密闭性,防止灰尘和潮气进入
防水防潮
一层地面 应做防潮层,防止地下潮气上升
有水房间 空调机房、卫生间等应做防水层
管井封堵 穿越楼板的管线应做防水封堵
排水措施 可能漏水的区域应设置漏水检测和排水设施
保温隔热
外墙保温 数据中心外墙应做保温处理,减少冷热负荷
屋顶保温 屋顶应做保温隔热层,防止太阳辐射热
楼板保温 上下层温差较大时,楼板应做保温处理
冷桥处理 应避免冷桥产生,防止结露
供配电
供配电系统说明
供电等级 A级双路市电+2N UPS+2N发电机;B级双路市电+N+1 UPS+N+1发电机
电压等级 高压10kV/35kV,低压380/220V,IT设备220V/380V
配电结构 高压配电→变压器→低压配电→UPS→PDU→IT设备
功率因数 应≥0.9,必要时配置无功补偿装置
谐波治理 总谐波畸变率THD≤5%,配置有源滤波器
10kV发电机组供电系统
系统组成 10kV市电进线→高压开关柜→变压器→低压配电柜
高压设备 高压开关柜、计量柜、PT柜、变压器
保护配置 过流保护、速断保护、零序保护、变压器温度保护
操作电源 直流操作电源或UPS供电
联锁要求 两路市电之间设置电气和机械联锁
0.4kV发电机组供电系统
系统组成 0.4kV市电进线→低压配电柜→馈电回路
低压设备 进线柜、母联柜、馈电柜、电容补偿柜
母线系统 单母线分段或双母线结构
保护配置 框架断路器配置长延时、短延时、瞬时保护
切换方式 市电与发电机之间自动切换(ATS)
0.4kV电源切换方案
ATS自动切换 双电源自动切换开关,切换时间≤0.1s
STS静态切换 静态切换开关,切换时间≤5ms,用于重要负荷
母线分段 两段母线之间设母联开关,故障时自动投入
优先级设置 重要负荷优先供电,非重要负荷可卸载
交流不间断电源UPS系统
UPS架构 N、N+1、2N三种架构
N架构 无冗余,C级数据中心适用
N+1架构 模块化冗余,B级数据中心适用
2N架构 双系统容错,A级数据中心适用
工作模式 正常模式、电池模式、旁路模式、维修旁路模式
输出参数 输出电压220/380V±1%,频率50Hz±0.1%,THD≤3%
效率要求 在线式UPS效率≥94%,模块化UPS≥96%
电池后备时间 A级≥15min,B级≥10min,C级≥5min
UPS谐波治理方案
谐波来源 UPS整流器、IT设备开关电源产生谐波
治理措施 有源电力滤波器APF、无源滤波、12脉冲整流
治理目标 输入电流THD≤5%,功率因数≥0.95
APF配置 按UPS容量的25%-40%配置APF容量
240V直流供电系统
系统组成 整流模块、蓄电池组、直流配电单元
电压等级 240V直流(标称),浮充电压270V,均充电压282V
适用场景 服务器、存储设备等支持直流供电的IT设备
系统效率 直流供电系统效率高于交流UPS,可达96%以上
接地要求 正极接地,负极不接地(悬浮)
A级数据中心供电系统
市电配置 两路10kV市电,来自不同区域变电站
UPS配置 2N架构,两套独立UPS系统
发电机配置 2N或N+1柴油发电机,总容量满足全部负荷
配电结构 双母线供电,每台IT设备双电源接入不同母线
可用性 供电系统可用性≥99.999%
B级数据中心供电系统
市电配置 两路10kV市电
UPS配置 N+1架构,模块化UPS
发电机配置 N+1柴油发电机
配电结构 单母线分段,重要负荷双电源接入
可用性 供电系统可用性≥99.99%
C级数据中心供电系统
市电配置 单路市电(重要用户可双路)
UPS配置 N架构,单台UPS
发电机配置 可选配置小型发电机
配电结构 单母线供电
可用性 供电系统可用性≥99.5%
配电列头柜RPP
功能 为一列机柜提供配电和保护
安装位置 机柜列首端或列尾端
配置 输入断路器、输出支路断路器、电流电压表
监控 配置智能电表,实时监测电压、电流、功率、电能
支路数量 通常12-24路支路,每路对应一个机柜PDU
隔离变压器降低零地电压
作用 隔离UPS输出与负载,降低零地电压
零地电压要求 IT设备零地电压≤1V(重要设备≤0.5V)
安装位置 UPS输出端或列头柜输入端
变压器容量 按负载容量的1.25倍配置
屏蔽要求 变压器应配置静电屏蔽层
专用母线系统 组成部件配电连接监控布置安装
母线槽类型 密集型母线槽、空气型母线槽
额定电流 250A-6300A,根据负荷选择
插接箱 每个插接箱对应一个机柜或一组机柜
监控功能 配置温度监测、电流监测、故障报警
安装方式 水平安装于机柜顶部或地板下,垂直安装于电气竖井
蓄电池室设备布置
电池类型 阀控式铅酸蓄电池(VRLA)、磷酸铁锂电池
布置方式 电池架分层布置,通道宽度≥1.0m
环境温度 15-25℃,最佳20-25℃
通风要求 每小时换气≥6次,设置氢气检测和排风联动
防爆要求 蓄电池室应采用防爆灯具和防爆开关
双路供电
市电双路 两路独立市电,来自不同变电站或不同变压器
路由分离 两路电缆应走不同路由,避免同时受损
自动切换 配置ATS自动切换开关,市电故障时自动切换
末端双路 IT设备双电源分别接入不同供电回路
电能质量
电压偏差 ≤±5%
频率偏差 ≤±0.5Hz
电压波动 ≤±5%
谐波畸变 THD≤5%(电压),THD≤10%(电流)
瞬态过电压 应配置浪涌保护器(SPD),限制瞬态过电压
接地
等电位联结
定义 将建筑物内所有金属构件、设备外壳、管道等用导体连接,使电位相等
作用 消除电位差,防止电击和电磁干扰
联结网格 主机房应设置等电位联结网格,网格尺寸≤600×600mm
联结方式 S型(星型)、M型(网型)、SM混合型
接地电阻 联合接地电阻≤1Ω
主机房接地
接地系统 交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地共用一组接地装置
接地干线 从接地装置引至主机房,采用铜排或大截面电缆
接地端子板 主机房设置接地端子板,各设备就近连接
连接要求 设备外壳、机柜、桥架、管道均应可靠接地
等电位联结网格安装
网格材料 采用25×3mm铜排或6mm²以上铜导线
网格尺寸 ≤600×600mm,与活动地板支架对应
安装位置 活动地板下,沿地面敷设
连接方式 铜排之间焊接或螺栓连接,接触电阻≤0.03Ω
与设备连接 机柜、设备通过接地线与网格连接,接地线≤2m
接地线与金属管道连接
连接对象 给水管道、排水管道、空调管道、燃气管道等
连接方式 采用专用管夹或焊接,确保电气连通
连接位置 管道进入建筑物处、管道分支处
跨接要求 管道法兰、阀门处应做电气跨接
防静电地面接地安装
接地对象 防静电活动地板、防静电地面、防静电工作台
接地电阻 地面系统电阻10^6-10^9Ω,接地电阻≤10Ω
连接方式 地板支架通过接地线与等电位网格连接
连接数量 每块地板区域至少有2个接地连接点
接地端子板节点
端子板材料 铜排或不锈钢端子板
安装位置 主机房入口处或墙边,距地0.3-0.5m
端子数量 根据设备数量确定,每个端子连接一台设备
标识要求 每个端子应有明确标识,标明连接设备名称
交流工作接地
定义 变压器中性点接地,为交流系统提供参考电位
接地电阻 ≤4Ω(独立接地),≤1Ω(联合接地)
接地方式 TN-S系统,中性线与保护线分开
重复接地 中性线在配电系统末端应做重复接地
安全保护接地
定义 设备金属外壳接地,防止漏电时外壳带电
接地电阻 ≤4Ω(独立接地),≤1Ω(联合接地)
保护线 PE线与设备外壳可靠连接
漏电保护 重要回路配置漏电保护器,动作电流30mA
直流工作接地
定义 直流系统的参考地,如240V直流正极接地
接地电阻 ≤1Ω
接地方式 一点接地或多点接地,根据系统要求
与交流接地 直流工作接地与交流工作接地可共用接地装置
防雷接地
定义 建筑物防雷装置接地,泄放雷电流
接地电阻 ≤10Ω(独立接地),≤1Ω(联合接地)
防雷分区 LPZ0A、LPZ0B、LPZ1、LPZ2等分区防护
浪涌保护 电源系统配置三级SPD,信号系统配置信号SPD
防静电接地
定义 消除静电积累,防止静电放电损坏设备
接地电阻 ≤100Ω(防静电地面),≤1Ω(联合接地)
人体防静电 工作人员佩戴防静电腕带,通过接地线接地
接地方式 防静电接地与保护接地共用接地装置
接地电阻要求
联合接地 ≤1Ω(所有接地系统共用一组接地装置)
独立交流工作接地 ≤4Ω
独立安全保护接地 ≤4Ω
独立防雷接地 ≤10Ω
防静电接地 ≤100Ω
直流工作接地 ≤1Ω
监控
数据中心监控系统
系统架构 现场层→控制层→管理层→应用层
监控对象 动力设备、环境参数、安防系统、IT设备
通信协议 Modbus、SNMP、BACnet、OPC UA等
数据存储 实时数据存储≥1年,历史数据存储≥3年
报警方式 声光报警、短信报警、邮件报警、APP推送
空调和环境监控系统
温湿度监测 主机房每40-100m²设1个温湿度传感器,精度±0.5℃/±3%RH
漏水检测 空调机房、水管沿线、地板下设置漏水检测绳或点式传感器
空气质量 监测CO2、PM2.5、挥发性有机物等
空调状态 监测精密空调运行状态、温度设定、风速、滤网状态
新风机组 监测新风温度、湿度、风量、滤网状态
供配电监控系统
高压配电 监测高压开关状态、电压、电流、功率、电能
变压器 监测变压器温度、负载率、风扇状态
低压配电 监测低压进线、母联、馈电回路状态和参数
UPS监控 监测UPS输入输出电压、电流、频率、负载率、电池状态
蓄电池监测 监测单体电池电压、内阻、温度、组电压
柴油发电机 监测发电机运行状态、油量、水温、电压、频率
柴油发电机组供油监控
油箱液位 监测日用油箱和储油罐液位,低液位报警
燃油温度 监测燃油温度,防止低温凝固
供油压力 监测供油管路压力,故障报警
油耗统计 统计发电机油耗量,估算运行时间
泄漏检测 油箱和管路设置漏油检测传感器
总控中心ECC中央控制及综合显示
大屏显示 拼接大屏或LED屏,显示监控画面、拓扑图、数据流
监控工作站 多台工作站,分别监控动力、环境、安防、IT
操作台 人体工学操作台,配置多屏显示器
调度功能 事件调度、工单管理、应急预案启动
报表系统 自动生成日报、周报、月报、年报
KVM外部设备控制管理系统
功能 对服务器、网络设备进行远程集中管理和控制
系统组成 KVM交换机、控制端、接口模块
接入方式 IP KVM通过网络接入,支持远程访问
用户权限 多级用户权限管理,操作日志记录
并发访问 支持多路并发访问,不同用户管理不同设备
射频识别RFID资产管理系统
功能 对IT资产进行自动识别、定位、追踪和管理
系统组成 RFID标签、读写器、天线、管理软件
资产标签 每个资产粘贴RFID标签,记录资产信息
出入管理 机柜和机房出入口设置RFID读写器,自动记录资产出入
盘点功能 自动盘点,快速准确,减少人工盘点工作量
可视对讲系统
功能 机房与总控中心、门卫之间的语音和视频通信
系统组成 室内机、门口机、管理机、交换机
安装位置 机房入口、总控中心、门卫室
联动功能 与门禁系统联动,可视对讲确认后开门
录音录像 对讲过程可录音录像,便于追溯
园区出入口控制系统
功能 对园区和大楼出入口进行身份验证和访问控制
控制方式 刷卡、指纹、人脸、二维码等
门禁级别 多级门禁管理,不同区域不同权限
时段管理 按时间段设置门禁权限,非工作时间需特殊授权
记录查询 所有出入记录自动保存,可查询和导出
视频监控及出入口控制
视频监控 机房内外、走廊、出入口安装摄像机,24小时录像
摄像机类型 枪机、球机、半球、全景摄像机
存储要求 录像存储≥30天,重要区域≥90天
智能分析 人脸识别、行为分析、异常检测、周界防范
联动报警 视频监控与门禁、报警系统联动,事件自动弹窗
环境监控详细
温度监测 范围-20℃至+80℃,精度±0.5℃,采样间隔≤1min
湿度监测 范围0%-100%RH,精度±3%RH
漏水监测 定位式漏水检测绳,定位精度≤1m
烟雾监测 吸气式极早期烟雾探测,灵敏度0.005%-20%obs/m
压差监测 监测机房与走廊、冷热通道之间的压差
动力监控详细
电量监测 电压、电流、功率、功率因数、电能、谐波
设备状态 运行/停止、故障/正常、手动/自动
电池监测 单体电压、内阻、温度、SOC、SOH
发电机监测 转速、油压、水温、燃油位、输出参数
PDU监测 每个插座的电流、功率、开关状态
DCIM系统
定义 数据中心基础设施管理系统,整合动力、环境、安防、资产管理
功能 监控、告警、报表、分析、容量管理、能效管理
3D可视化 3D机房展示,设备、管线、温湿度可视化
容量管理 电力容量、空间容量、制冷容量的统一管理
能效管理 PUE实时计算和分析,节能建议
网络和布线
网络系统基本架构
架构层次 核心层、汇聚层、接入层三层架构
核心层 高速数据交换,配置核心交换机,双机冗余
汇聚层 汇聚接入层流量,实施策略控制,配置汇聚交换机
接入层 直接连接服务器,配置接入交换机或TOR交换机
出口区 连接运营商和互联网,配置路由器、防火墙、负载均衡
三层网络架构
核心层 两台核心交换机,堆叠或集群,40G/100G互联
汇聚层 每两个机柜组配置一对汇聚交换机,双上行到核心
接入层 每个机柜配置TOR交换机,双上行到汇聚
特点 层次清晰,扩展性好,适合中大型数据中心
缺点 层级较多,延迟较大,布线复杂
矩阵网络架构
架构特点 全网状或部分网状连接,减少层级
叶脊架构 Spine-Leaf架构,叶节点连接服务器,脊节点连接叶节点
无阻塞 任意两台服务器之间跳数相同(2跳),延迟低
扩展性 通过增加脊节点扩展带宽,通过增加叶节点扩展端口
适用场景 大型云数据中心、高性能计算、东西向流量大的场景
布线系统基本结构
布线等级 按TIA-942标准分为Tier I-IV四级
布线介质 光纤(单模/多模)、铜缆(六类/超六类/七类)
布线层次 主干布线、水平布线、工作区布线
配线设备 光纤配线架(ODF)、铜缆配线架(IDF)、机柜配线架
管理要求 所有线缆两端标识,配线架端口标识,文档记录
A级数据中心布线系统
冗余要求 双路由、双配线架、双链路,完全冗余
主干布线 双路由主干,分别走不同的电气竖井
水平布线 每个信息点双链路,分别连接不同的配线架
设备连接 每台网络设备双上行,分别连接不同的汇聚交换机
可用性 布线系统可用性≥99.999%
B级数据中心布线系统
冗余要求 双路由、设备冗余,关键链路冗余
主干布线 双路由主干
水平布线 重要信息点双链路
设备连接 关键设备双上行
可用性 布线系统可用性≥99.99%
C级数据中心布线系统
冗余要求 基本配置,无冗余
主干布线 单路由主干
水平布线 单链路
设备连接 单上行
可用性 布线系统可用性≥99.5%
EOR网络布线方式
定义 End of Row,机柜列末端布线,每列末端设置配线柜
布线方式 服务器通过铜缆连接到列末配线柜,再通过光纤上联
优点 集中管理,便于维护,交换机利用率高
缺点 铜缆长度受限(≤100m),列宽受限,布线量大
适用场景 中小型数据中心,机柜数量较少
TOR网络布线方式
定义 Top of Rack,机柜顶部布线,每个机柜顶部安装交换机
布线方式 服务器通过短铜缆连接到本柜TOR交换机,TOR通过光纤上联
优点 布线短,整洁,服务器接入灵活,适合高密度
缺点 交换机数量多,利用率低,管理复杂
适用场景 大型数据中心,高密度机柜,服务器数量多
MOR网络布线方式
定义 Middle of Row,机柜列中间布线,列中间设置配线柜
布线方式 结合EOR和TOR的特点,列中间配线,缩短铜缆长度
优点 铜缆长度比EOR短,交换机利用率比TOR高
缺点 需要合理规划列长和配线柜位置
适用场景 中型数据中心,机柜列较长
LAN核心网络区布线
功能 连接内部局域网,处理东西向和南北向流量
设备 核心交换机、汇聚交换机、路由器、防火墙
布线 核心交换机之间40G/100G互联,双链路冗余
位置 宜设在网络机房中心位置,减少布线长度
SAN存储网络区布线
功能 连接服务器和存储设备,提供高速存储访问
协议 FC(光纤通道)、FCoE、iSCSI
设备 SAN交换机、存储阵列、磁带库
布线 光纤布线,双平面冗余,8G/16G/32G FC
位置 宜靠近存储机房,减少光纤长度
综合布线系统
设计标准 GB 50311、TIA-942、ISO/IEC 24764
系统组成 工作区子系统、水平子系统、管理子系统、干线子系统、设备间子系统、建筑群子系统
光纤选型 主干用单模光纤(OS2),水平用多模光纤(OM3/OM4)
铜缆选型 六类(Cat6)或超六类(Cat6A),支持1G/10G
配线架 光纤配线架(ODF)、铜缆配线架(24口/48口)
光纤铜缆选型
单模光纤 OS2,9/125μm,用于长距离传输(≥500m)
多模光纤 OM3/OM4,50/125μm,用于短距离传输(≤100m)
六类铜缆 Cat6,支持1Gbps(100m)/10Gbps(55m)
超六类铜缆 Cat6A,支持10Gbps(100m)
七类铜缆 Cat7,支持10Gbps(100m),屏蔽性能更好
配线架与理线
配线架安装 19英寸标准机柜安装,高度1U/2U/4U
理线架 配置水平理线架和垂直理线架,线缆整齐排列
线缆弯曲 光纤弯曲半径≥10倍线缆直径,铜缆≥4倍
线缆绑扎 采用魔术贴扎带,绑扎松紧适度,不影响性能
标签管理
标签类型 线缆标签、配线架标签、端口标签、设备标签
标签内容 起点、终点、线缆类型、长度、编号
标签材质 应采用耐磨、耐温、不易脱落的标签材料
文档管理 建立布线文档,包括平面图、配线表、测试报告
网络冗余
设备冗余 核心交换机、汇聚交换机双机冗余
链路冗余 所有关键链路双链路,走不同路由
路由冗余 双运营商接入,BGP多宿主
电源冗余 网络设备双电源,接入不同供电回路
协议冗余 使用STP/RSTP/MSTP、VRRP、ECMP等协议实现冗余
电磁屏蔽
电磁屏蔽室进线
进线方式 电源进线通过滤波器,信号进线通过波导管或光纤
电源滤波 所有电源线必须通过电源滤波器进入屏蔽室
信号滤波 信号线通过信号滤波器或截止波导管
光纤进线 光纤通过光纤波导管进入,非金属介质不影响屏蔽
接地连接 滤波器、波导管必须与屏蔽壳体可靠接地
电磁屏蔽室布置
平面布置 屏蔽室宜设在建筑物内部,远离外墙和强电磁源
面积确定 根据设备数量和操作空间确定,通常20-200m²
高度要求 屏蔽室净高≥2.4m,满足设备安装和维护
通道要求 设备搬运通道宽度≥1.2m,维护通道≥0.8m
辅助房间 屏蔽室配套设置滤波器室、空调室、出入口过渡间
焊接式电磁屏蔽室壳体
壳体材料 采用2mm厚冷轧钢板焊接而成
焊接工艺 连续满焊,焊缝无气孔、夹渣、裂纹
结构形式 模块化焊接,六面体结构
表面处理 内壁防锈处理,外壁防腐处理
屏蔽效能 焊接式屏蔽效能最高,可达100dB以上
电磁屏蔽室内部装修
墙面装修 内壁安装装饰板,应不燃、不起尘、易清洁
地面装修 铺设防静电活动地板或防静电地面
吊顶装修 安装金属吊顶,作为回风静压箱
门窗装修 屏蔽门、观察窗应与壳体等电位连接
照明装修 采用屏蔽灯具,通过滤波器供电
电磁屏蔽室龙骨与地梁安装
龙骨材料 采用型钢或铝型材,与壳体焊接或螺栓连接
地梁安装 地梁与地面基础固定,与壳体底部焊接
支撑结构 龙骨和地梁提供结构支撑,承受壳体和设备荷载
减振处理 龙骨与建筑结构之间设置减振垫,减少振动传递
接地连接 龙骨、地梁与屏蔽壳体和接地系统连接
电磁屏蔽室接地安装
接地要求 屏蔽室必须可靠接地,接地电阻≤1Ω
接地方式 单点接地,避免多点接地产生地环路
接地线 采用大截面铜缆或铜排,长度≤30m
接地端子 屏蔽室设置专用接地端子,与接地干线连接
等电位 屏蔽壳体、龙骨、设备、管道均应做等电位联结
消防波导管
作用 消防管路穿越屏蔽壳体时,通过波导管保持屏蔽连续性
类型 圆形波导管、方形波导管、蜂窝波导管
截止频率 波导管截止频率应高于干扰信号频率
安装位置 消防水管、气体灭火管道穿越屏蔽墙处
密封要求 波导管与壳体焊接,管道与波导管之间密封
光纤波导管
作用 光纤穿越屏蔽壳体时,通过波导管保持屏蔽连续性
特点 光纤为非金属介质,本身不传导电磁干扰,但穿线孔需屏蔽
结构 金属波导管,内部穿光纤,两端与壳体焊接
数量 根据光纤数量确定,通常每管穿12-24芯光纤
密封 波导管两端采用密封胶或密封板密封
截止波导通风窗安装
作用 屏蔽室通风用,同时保持屏蔽效能
类型 蜂窝状截止波导通风窗,六角形孔阵
截止频率 每个波导孔的截止频率高于干扰频率
通风量 根据屏蔽室空调风量确定通风窗面积
安装方式 与屏蔽壳体焊接或螺栓连接,接触面导电处理
滤波器顶板与侧板安装
滤波器类型 电源滤波器、信号滤波器、电话滤波器
安装位置 集中安装在滤波器室的顶板或侧板上
安装方式 滤波器法兰与屏蔽壳体螺栓连接,接触面导电处理
输入输出 滤波器输入端(非屏蔽侧)和输出端(屏蔽侧)分离
接地 滤波器外壳与屏蔽壳体可靠连接,接地电阻≤0.1Ω
屏蔽效能等级
C级 屏蔽效能≥60dB,适用于一般电磁环境
B级 屏蔽效能≥80dB,适用于较强电磁环境
A级 屏蔽效能≥100dB,适用于强电磁环境和保密要求
测试频率 14kHz-40GHz范围内测试
测试方法 按GB/T 12190标准进行屏蔽效能测试
屏蔽门
类型 手动屏蔽门、电动屏蔽门、气动屏蔽门
结构 双层钢板,指形簧片接触,刀型插刀
开启方式 单开、双开、推拉
屏蔽效能 屏蔽门屏蔽效能应与壳体一致
联锁 屏蔽门与空调、照明、消防系统联锁
空气调节
空调系统说明与图例
空调负荷 主机房热负荷主要来自IT设备,约占总负荷70%-80%
温湿度标准 A级温度18-27℃,湿度40%-60%;B级温度15-28℃
气流组织 下送上回、上送上回、侧送上回等方式
冗余配置 A级N+1或2N,B级N+1,C级N
节能措施 自然冷却、冷热通道封闭、变频技术、智能控制
A级冷冻水与冷却水系统
冷冻水系统 双泵并联,N+1冗余,变频控制
冷却水系统 双泵并联,N+1冗余,变频控制
冷水机组 2N或N+1配置,磁悬浮或离心式冷水机组
冷却塔 N+1配置,变频风机,超低噪声型
管路系统 同程式或异程式,管路保温,防止结露
A级末端空调冷冻水管路接管
末端设备 精密空调(CRAC/CRAH),冷冻水型
接管方式 每台精密空调双管路接入,分别来自不同分集水器
阀门配置 电动调节阀、手动阀、过滤器、压力表、温度计
保温要求 冷冻水管全程保温,保温层厚度≥25mm
漏水检测 管路接口和精密空调周围设置漏水检测
B/C级冷冻水与冷却水系统
冷冻水系统 单泵或N+1配置
冷却水系统 单泵或N+1配置
冷水机组 N或N+1配置
冷却塔 N配置
控制方式 简单控制或群控,根据负荷调节
B/C级末端空调接管
末端设备 精密空调或商用空调
接管方式 单管路接入
阀门配置 基本阀门配置
保温要求 基本保温
一体化空调系统
定义 将压缩机、蒸发器、冷凝器、风机集成一体的空调系统
类型 风冷型、水冷型、乙二醇冷却型
特点 安装简单,无需冷却塔和水泵,适合小型数据中心
容量 单台5-100kW
冗余 N+1配置,轮值运行
热管空调系统
原理 利用工质相变(蒸发/冷凝)传递热量,无需压缩机
类型 分离式热管、重力热管、泵驱热管
特点 节能高效,PUE低,无运动部件(分离式)
适用场景 室外温度较低时自然冷却,与压缩机空调联合运行
节能效果 可节能30%-50%
热管预冷墙空调
原理 利用热管预冷回风,降低精密空调负荷
结构 热管换热器安装在空调回风口,利用室外冷源
特点 不占用机房空间,改造方便,节能效果好
适用场景 已有数据中心节能改造
制冷剂泵循环自然冷却
原理 室外温度低时,制冷剂泵驱动制冷剂在室内外换热器之间循环
类型 泵循环自然冷却系统,与压缩机制冷联合运行
切换方式 自动根据室外温度切换自然冷却和压缩机制冷
节能效果 北方地区年节能率可达40%-60%
适用温度 室外温度≤15℃时可完全自然冷却
间接蒸发冷却型空调
原理 利用水蒸发吸热冷却空气,通过换热器间接冷却机房空气
类型 间接蒸发冷却机组,不增加机房湿度
特点 节水节能,适合干燥地区
适用场景 西北、华北等干燥地区
节能效果 PUE可降至1.2以下
直接自然冷却型空调
原理 室外温度低时,直接引入室外冷空气冷却机房
方式 新风直接冷却,经过滤和加湿处理
特点 节能效果最好,但对空气质量要求高
过滤要求 配置G4+F8+H13三级过滤
适用场景 空气质量好、温度适宜的地区
冷热通道气流组织
冷通道 机柜面对面布置,中间形成冷通道,温度18-25℃
热通道 机柜背对背布置,中间形成热通道,温度30-45℃
封闭方式 冷通道封闭或热通道封闭,冷通道封闭更常用
地板送风 活动地板下作为静压箱,通过地板送风口向冷通道送风
温度梯度 冷通道温度均匀,温差≤2℃
行间空调及冷通道封闭
行间空调 安装在机柜列之间,靠近热源,制冷效率高
类型 水冷型行间空调、风冷型行间空调
优点 送风距离短,制冷效率高,支持高密度机柜
冷通道封闭 冷通道顶部和两端封闭,防止冷热空气混合
封闭材料 采用透明或不燃材料,便于观察和维护
专用空调接管与底座安装
底座安装 精密空调安装在减振底座上,水平度≤2mm/m
水管接管 冷冻水管、冷凝水管通过柔性接头与空调连接
风管接管 送风管、回风管通过软接头与空调连接
阀门安装 进水管安装电动调节阀、手动阀、过滤器、压力表
保温 水管和风管全程保温,防止结露
柴油发电机组供油系统
储油罐 室外地下储油罐或室内日用油箱
输油泵 输油泵将燃油从储油罐输送到日用油箱
日用油箱 每台发电机配置日用油箱,容量满足8小时运行
供油管路 供油管路和回油管路,采用无缝钢管
油位控制 日用油箱配置油位传感器,自动控制输油泵启停
精密空调
类型 风冷型、水冷型、冷冻水型、双冷源型
功能 制冷、加热、加湿、除湿、通风
风量 大风量、小焓差,适合机房高显热负荷
显热比 ≥0.9,显热制冷量占总制冷量90%以上
控制精度 温度±1℃,湿度±5%RH
CRAC与CRAH
CRAC 计算机房空调,风冷型,自带压缩机
CRAH 计算机房空气处理机,水冷或冷冻水型,无压缩机
CRAC特点 安装简单,适合小型机房,能效比较低
CRAH特点 制冷效率高,适合中大型机房,需配套冷水机组
选择依据 根据数据中心规模、制冷方案、能效要求选择
送风方式
下送风 空调送风到活动地板下,通过地板送风口送到机柜正面
上送风 空调送风到吊顶上,通过送风口送到机柜区域
侧送风 空调从侧面送风,直接送到冷通道
风道送风 通过风管将冷风送到指定位置
选择依据 根据机房布局、机柜密度、空调位置选择
温湿度标准
A级 温度18-27℃,相对湿度40%-60%,露点温度5.5-15℃
B级 温度15-28℃,相对湿度40%-70%
C级 温度10-30℃,相对湿度30%-75%
温度变化率 ≤5℃/h,防止结露
湿度变化率 ≤10%RH/h
冗余配置
A级 N+1或2N冗余,单台故障不影响制冷
B级 N+1冗余,单台故障时温度可短时升高
C级 N配置,单台故障时需人工处理
轮值运行 多台空调轮值运行,延长设备寿命
群控系统 空调群控,根据负荷自动调节运行台数
消防
吸气式感烟探测器布置
原理 通过采样管主动吸入空气,分析烟雾浓度,极早期报警
灵敏度 0.005%-20%obs/m,比传统烟感灵敏1000倍
布置方式 采样管沿吊顶或地板下敷设,采样孔均匀布置
覆盖面积 单台探测器保护面积≤2000m²(根据环境调整)
报警等级 四级报警(预警、行动、火警1、火警2),逐级响应
气体灭火控制流程
火灾确认 烟感和温感同时报警,或人工确认火灾
联动动作 关闭空调、关闭防火阀、关闭门窗、停止风机
延时喷放 声光报警,延时0-30秒,人员疏散
喷放灭火 启动钢瓶阀,释放灭火剂,实施灭火
喷放确认 压力开关确认喷放,反馈信号到控制中心
IG541灭火系统
灭火剂成分 氮气52%、氩气40%、二氧化碳8%
灭火原理 降低氧气浓度至15%以下,窒息灭火
设计浓度 37.5%-42.8%,根据防护区容积计算
喷放时间 ≤60秒
储存压力 15MPa或20MPa
适用场所 主机房、UPS室、电池室、档案室等
七氟丙烷单元独立灭火系统
灭火剂 七氟丙烷(HFC-227ea),化学灭火+物理冷却
单元独立 每个防护区一套独立系统,钢瓶专用
设计浓度 8%-10%,根据火灾类型确定
喷放时间 ≤10秒
储存压力 2.5MPa、4.2MPa或5.6MPa
特点 灭火效率高,速度快,对设备无损害
七氟丙烷组合分配灭火系统
组合分配 一套钢瓶组通过选择阀保护多个防护区
选择阀 每个防护区配置选择阀,火灾时开启对应防护区
钢瓶数量 按最大防护区用量配置,其他防护区共用
优点 节省钢瓶数量,降低投资
缺点 同时只能保护一个防护区(一般不会同时火灾)
适用 多个防护区的大型数据中心
预作用高压细水雾灭火系统
系统类型 预作用系统,平时管网无水,火灾报警后充水
细水雾 雾滴直径≤400μm,汽化吸热,窒息灭火
工作压力 高压≥10MPa,中压1-10MPa,低压≤1MPa
优点 用水量少(仅为水喷淋的1%-10%),水渍损失小
适用 主机房、配电室、电缆夹层等
开式高压细水雾灭火系统
开式喷头 喷头常开,火灾时直接喷放
分区阀 按防护区设置分区阀,火灾时开启对应区域
高压泵组 高压柱塞泵,提供高压水源
水箱 储水箱,配置水位监测和自动补水
适用 局部保护或全淹没保护
数据中心洁净地漏
功能 排除机房地面积水,防止水患
类型 洁净地漏,带水封和过滤网,防止异味和害虫进入
设置位置 空调机房、水管井、可能漏水的区域
材质 不锈钢或铜质,耐腐蚀
水封高度 ≥50mm,防止气体倒流
火灾探测
极早期探测 吸气式感烟探测(VESDA),灵敏度0.005%obs/m
早期探测 光电感烟探测器,灵敏度5%-15%obs/m
中期探测 感温探测器,定温60℃或差温10℃/min
复合探测 烟温复合探测器,同时探测烟雾和温度
火焰探测 紫外/红外火焰探测器,响应速度快
防火分区
分区面积 主机房防火分区≤1200m²(设自动灭火),≤600m²(无自动灭火)
防火墙 耐火极限≥3.0h的不燃墙体
防火门 甲级防火门,耐火极限≥1.5h,常闭或联动关闭
防火卷帘 重要通道可设置防火卷帘,耐火极限≥3.0h
安全出口 每个分区≥2个安全出口,门向疏散方向开启
消防联动
联动对象 空调系统、通风系统、电梯、门禁、广播、照明
联动动作 火灾确认后自动关闭空调、风机、防火阀,开启排烟
电梯迫降 所有电梯迫降首层,消防电梯待命
门禁释放 疏散通道门禁自动释放,便于人员疏散
应急广播 启动应急广播,引导人员疏散
手动自动控制
自动控制 火灾探测器报警后,自动启动灭火系统
手动控制 值班人员在控制中心手动启动灭火系统
机械应急 钢瓶间设置机械应急操作装置,直接启动钢瓶
控制优先级 机械应急 > 手动控制 > 自动控制
延时设置 自动控制设置0-30秒延时,便于人员疏散
数据中心设计示例
A级数据中心示例 设备布置与桥架安装
平面布局 模块化布局,每模块500-1000m²,容纳50-100个机柜
机柜布置 冷热通道隔离,机柜面对面/背对背,通道宽度1.2m
桥架安装 强电桥架和弱电桥架分层敷设,间距≥0.3m
走线方式 上走线为主,强电走弱电梯架上方,光纤走专用桥架
标识管理 桥架和线缆标识清晰,便于维护和管理
A级数据中心示例 配电列头柜
列头柜位置 每列机柜首端设置列头柜,双路供电
配电容量 每列200-400kW,根据机柜密度确定
支路配置 每柜2路PDU,每路32A或63A,单相或三相
监控功能 列头柜配置智能电表,监测每路电流、电压、功率
保护配置 输入断路器、支路断路器、浪涌保护器
A级数据中心示例 送风口回风口布置
送风口 冷通道地板送风口,每机柜2-4个,开孔率≥50%
回风口 热通道吊顶回风口或精密空调回风口
风量平衡 送风量与回风量平衡,冷通道正压,热通道负压
温度监测 冷通道每5m设温度传感器,监测送风温度
调节方式 送风口可调节开度,根据机柜负荷调节风量
A级数据中心示例 视频监控及出入口控制
摄像机布置 机房内每50m²一个摄像机,出入口、通道全覆盖
门禁布置 机房入口、模块入口、重要房间设置门禁
控制中心 总控中心集中监控,大屏显示,24小时值守
记录存储 视频录像存储≥90天,门禁记录存储≥1年
联动功能 门禁与视频、消防、报警系统联动
A级数据中心示例 火灾自动报警与可视对讲
报警系统 吸气式感烟+点式感烟+感温复合探测
报警区域 按防火分区设置报警区域,分区显示
可视对讲 机房入口与总控中心可视对讲,身份确认后开门
消防电话 机房内设置消防电话分机,与消防控制室直通
应急照明 火灾时应急照明自动点亮,照度≥5lx
B级数据中心示例 平面与设备布置
平面布局 开放式布局,主机房面积300-800m²
机柜数量 30-80个机柜,机柜密度4-6kW/柜
通道布置 冷热通道分离,通道宽度1.0-1.2m
设备区域 主机房、UPS室、电池室、空调机房分区布置
运维空间 预留20%扩展空间和维护通道
B级数据中心示例 供电系统与照明布线
供电系统 双路市电+N+1 UPS+N+1发电机
配电方式 单母线分段,重要负荷双电源
照明系统 正常照明+应急照明,照度≥300lx(主机房)
布线方式 上走线,强电弱电梯架分离
防雷接地 三级防雷,联合接地≤1Ω
B级数据中心示例 地板吊顶及风口布置
活动地板 高度0.4m,防静电,均布荷载≥8kN/m²
吊顶 金属吊顶,净高≥2.6m,作为回风静压箱
送风口 地板下送风,冷通道送风口均匀布置
回风口 吊顶回风口或空调侧回风
保温 地板下和吊顶内做保温处理
B级数据中心示例 装饰与接地铜网布置
墙面装饰 彩钢板墙面,不燃、不起尘、易清洁
地面装饰 防静电活动地板,地面做保温和防潮
吊顶装饰 金属方板吊顶,平整美观
接地铜网 地板下敷设600×600mm铜网,与接地干线连接
等电位 所有金属构件、设备外壳与铜网等电位连接
B级数据中心示例 视频监控及火灾自动报警
视频监控 机房内、出入口、通道安装摄像机,24小时录像
火灾报警 点式感烟+感温探测器,按规范布置
消防控制 消防控制室集中监控,自动联动
记录存储 视频存储≥30天,报警记录存储≥1年
应急广播 消防应急广播,引导疏散
小型数据中心
规模 机柜数量≤10个,面积≤50m²
供电 单路市电+单台UPS,可选小型发电机
空调 1-2台精密空调或商用空调,N+1冗余
消防 七氟丙烷气体灭火或气溶胶灭火
适用 部门级、边缘计算、小型企业
中型数据中心
规模 机柜数量10-50个,面积50-300m²
供电 双路市电+N+1 UPS,可选发电机
空调 N+1精密空调,下送风或上送风
消防 气体灭火+火灾自动报警
适用 企业级、区域级、中型互联网
大型数据中心
规模 机柜数量≥50个,面积≥300m²
供电 双路市电+2N或N+1 UPS+N+1发电机
空调 N+1或2N精密空调,冷冻水方案
消防 气体灭火+极早期报警+消防联动
适用 国家级、金融、大型互联网、云数据中心
附录
用电设备电流谐波特性
谐波来源 开关电源、UPS、变频器、LED照明等非线性负载
谐波次数 主要为3次、5次、7次、11次、13次奇次谐波
谐波危害 增加损耗、发热、干扰通信、降低功率因数
谐波标准 GB/T 14549,电压THD≤5%,电流THD≤10%
治理措施 有源滤波器APF、无源滤波、12脉冲整流、移相变压器
IGBT脉宽调制型UPS电流谐波特性
IGBT技术 绝缘栅双极型晶体管,高频PWM整流
谐波特性 输入电流THD≤3%(满载),功率因数≥0.99
优点 谐波低,功率因数高,对电网污染小
适用 对电能质量要求高的场所,如金融、医疗
成本 IGBT整流UPS成本高于传统可控硅整流
6脉冲可控硅整流型UPS电流谐波特性
6脉冲整流 三相全控桥整流,6个可控硅
谐波特性 输入电流THD约30%(满载),主要为5次、7次谐波
功率因数 约0.8-0.9(满载),轻载时更低
缺点 谐波大,对电网污染严重,需配置滤波器
适用 对谐波要求不高的场所,或配置谐波治理设备
12脉冲可控硅整流型UPS电流谐波特性
12脉冲整流 两套6脉冲整流,通过移相变压器叠加
谐波特性 输入电流THD约10%(满载),主要为11次、13次谐波
功率因数 约0.9-0.95(满载)
优点 谐波比6脉冲低,无需额外滤波器(基本满足要求)
适用 中大型数据中心,对谐波有一定要求
常用术语
PUE 电能使用效率,数据中心总能耗/IT设备能耗
WUE 水使用效率,数据中心用水量/IT设备能耗
CUE 碳使用效率,数据中心碳排放量/IT设备能耗
DCIM 数据中心基础设施管理系统
BMS 建筑管理系统
CRAC 计算机房空调
CRAH 计算机房空气处理机
RPP 机柜配电单元(列头柜)
PDU 电源分配单元
UPS 不间断电源
ATS 自动转换开关
STS 静态转换开关
计算公式
制冷量计算 Q=1.2×P(IT设备功率kW),考虑照明、人员、围护结构
PUE计算 PUE=(IT设备能耗+空调能耗+配电损耗+照明+其他)/IT设备能耗
电池容量计算 C=(P×T)/(V×η×K),P负载功率,T后备时间,V电压,η效率,K系数
电缆截面计算 S=(I×L)/(γ×ΔU),I电流,L长度,γ电导率,ΔU压降
空调风量计算 L=3600×Q/(ρ×c×Δt),Q制冷量,ρ空气密度,c比热,Δt温差
设备选型表
UPS选型 根据负载容量×1.25,选择N+1或2N架构
发电机选型 根据总负荷×1.2,选择N+1台,燃油储备≥8h
精密空调选型 根据制冷量×1.2,选择N+1台,显热比≥0.9
变压器选型 根据计算负荷×1.25,选择干式变压器, Dyn11接线
断路器选型 根据计算电流×1.25,选择框架或塑壳断路器,分断能力满足要求
验收标准
供配电验收 GB 50303建筑电气工程施工质量验收规范
空调验收 GB 50243通风与空调工程施工质量验收规范
消防验收 GB 50166火灾自动报警系统施工及验收规范
布线验收 GB 50312综合布线系统工程验收规范
屏蔽验收 GB/T 12190电磁屏蔽室屏蔽效能测量方法
整体验收 GB 50462数据中心基础设施施工及验收规范
参考标准
GB 50174-2017 数据中心设计规范
GB 50462-2015 数据中心基础设施施工及验收规范
GB 50311-2016 综合布线系统工程设计规范
GB 50312-2016 综合布线系统工程验收规范
GB 50016-2014 建筑设计防火规范(2018年版)
GB 50116-2013 火灾自动报警系统设计规范
GB 50303-2015 建筑电气工程施工质量验收规范
GB 50243-2016 通风与空调工程施工质量验收规范
TIA-942 数据中心电信基础设施标准
ISO/IEC 24764 数据中心通用布线系统