書名: GB 51195-2016 互聯網數據中心工程技術規范作者名: 中國移動通信集團設計院有限公司主編本章字數: 5623字更新時間: 2021-04-23 17:59:10
3.4 機房基礎設施
3.4.1 IDC機房基礎設施應符合下列規定:
1 IDC機房基礎設施的設計,R3級IDC應符合現行國家標準《電子信息系統機房設計規范》GB 50174中A級機房的有關規定,R2級、R1級IDC應符合現行國家標準《電子信息系統機房設計規范》GB 50174中B級機房的有關規定。
2 IDC機房基礎設施宜采用模塊化設計方式,可根據IDC規模大小、業務發展的不確定性和擴展性要求等因素確定模塊顆粒度,并合理進行模塊內子系統的關聯組合集成。一個模塊內應提供同一分級性能。
3 IDC機房基礎設施各組成系統的配置宜根據可靠性要求、維護要求等因素確定,可靠性要求宜根據IDC機房分級和業務需求進行可靠性指標分配得出。
3.4.2 IDC機房應符合下列規定:
1 IDC機房選址應符合下列規定:
1)應利于IDC業務發展;
2)所在地點應安全可靠,地質條件好,遠離自然災害和可能的人為災害;
3)所在地點的自然環境應清潔,無強污染源、強放射源、強震動源;
4)交通通信應方便、配套設施應齊全;
5)采用水蒸發冷卻方式制冷的數據中心,所在地點應有充足的水源供應;
6)所在地點市電引入條件應能滿足IDC用電需求;
7)所在地點應具備能夠滿足容量需求的傳輸網絡資源,R3 級IDC應具備兩條或以上的出局光纜路由;
8)新建規模大于或等于10000個機架的超大型數據中心,應重點考慮氣候環境、能源供給,宜選址在一類地區建設,也可在二類地區建設。新建規模大于或等于3000個機架小于10000個機架的大型數據中心,應重點考慮氣候環境、能源供給,宜選址在一類或二類地區建設,也可在三類地區建設。新建規模小于3000個機架的中小型數據中心,宜重點考慮市場需求、能源供給,可選址在靠近用戶、能源獲取便利的地區。
2 新建IDC機房建筑的耐久年限和耐火等級應符合表3.4.2的規定。
表3.4.2 機房耐久年限和耐火等級

3 IDC機房功能區域劃分應符合下列規定:
1)IDC機房功能區域可劃分為主機房區、支持區和輔助區;
2)主機房區可包括網絡系統機房區、資源系統機房區、管理系統及安全系統機房區、出租(托管)業務機房區等。出租(托管)業務機房區可根據業務需求進一步分割,分為一般用戶區、VIP用戶區等,主機房區中的不同功能區域可是一個獨立的機房也可是隔離下的獨立分區;
3)支持區應包括高低壓變配電室、柴油發電機房、電力電池室、空調機房、消防設施用房、消防和安防控制室、進線室等。電力電池室宜與主機房區毗鄰;
4)輔助區可包括客戶維護操作區、客戶接待區、客戶休息區、業務參觀及展示區域、會議室、庫房、門廳、值班室、更衣間、衛生間等,應根據業務需求設置。
4 新建IDC機房的面積應根據業務需求及發展規劃合理確定,宜建設集中化大容量IDC。IDC有效面積利用率不宜小于75%,支持區使用面積應與主機房區面積配比協調,輔助區使用面積占主機房區使用面積的比例不宜超過15%。
5 IDC機房各功能區域的地面均布活荷載要求應按使用需求和設備擺放方式確定,設計采用的標準值除應滿足當期需要外,尚應適當考慮發展需求。無特殊要求時,宜按主機房區樓面等效均布活荷載大于或等于10kN/m2、電力電池室樓面等效均布活荷載大于或等于16kN/m2設計。
6 IDC主機房區梁下凈高應根據機房面積、機架高度、空調及通風要求確定,不宜小于3400mm。
7 IDC主機房區設置在二樓或二樓以上時,應有載貨電梯到達主機房區所在樓層,載貨電梯核定載重量不應小于2000kg、轎廂凈尺寸不宜小于2500mm×1500mm×2600mm(高度×寬度×深度)。應根據需求確定是否設置載客電梯。
8 IDC主機房區內部各類設備的布局,在預留發展空間的前提下,應相對集中。主機房宜采用矩形。一個保護區內的主機房不宜做隔斷,有分隔需求時應使用通透式鋼籠隔斷,通透式鋼籠隔斷設置不應影響機房的消防疏散。
9 R3級和R2級IDC的進樓光(電)纜應從兩個及以上不同方向進入光(電)纜進線室。進樓管道應按IDC終期容量一次建成,分期使用,宜預留備用管孔。
10 改造的IDC機房應綜合考慮結構承載能力、抗震性能、供電、防火、層高、設備安裝和輸送空間等因素。
11 IDC機房在滿足業務需求的前提下,應因地制宜綜合采取各種節能措施,并符合下列規定:
1)IDC機房應符合現行國家標準《公共建筑節能設計標準》GB 50189的有關規定;
2)IDC主機房區和支持區所在機房不宜設外窗;
3)在符合本規范第3.4.2條第6款規定的前提下,宜降低IDC機房層高。
3.4.3 IDC機架要求應符合下列規定:
1 IDC主機房內的設備機架的外形尺寸宜采用2200mm× 600mm×1000mm(高度×寬度×深度)。特殊需要時,其尺寸變動范圍高度宜為2000mm~2200mm,寬度宜為600mm~900mm,深度宜為900mm~1300mm。
2 IDC主機房內支持的設備機架平均運行功率宜根據業務需求按表3.4.3的規定選用。
表3.4.3 單機架平均運行功率

注:IDC機房可按機架運行功率不同分區布置,同一IDC機房模塊宜設計選用相同機架平均運行功率。機架應按設計運行功率加載設備。
3 R3級和R2級IDC主機房內每個機架的架內應配置兩路電源分配模塊。
4 機架內不應設置普通電源插座,設備不應跨機架取電。
5 在機架上或在列頭配電柜上宜設置能耗統計儀表。
6 機架應設有接地點,并應配置供設備接地用的接地匯流排。
7 根據機房氣流組織方式,機架可采用通透式機架或半封閉式機架,應符合下列規定:
1)通透式機架的前、后門開孔率均不應低于60%。在安全隔離允許時,可采用前后均無柜門的開架式機架。
2)半封閉式機架內的冷空氣通道應充分保證制冷效果,應根據風速和機架散熱所需風量計算確定進風口面積,進風口面積宜可調,后門開孔率不應低于60%。
8 同一IDC機房模塊內機架宜采用統一顏色,機架前后門樣式宜統一。各列機架高度、同一列機架寬度和深度宜統一。對于非標準機架,宜設置非標準區域放置。
9 寬度等于600mm的機架,宜采用單開門方式;寬度大于600mm的機架,宜采用雙開門方式。
10 機架內應采用集成布線通道。通信線和電源線宜布設在機架上方并應存儲在機架背面。纜線管理應避免電源線和通信線妨礙排出氣流。
11 成行排列的機架,其長度超過6m時,兩端應設有走道;當兩個走道之間的距離超過15m時,其間還應增加走道。主走道的寬度不宜小于1.5m,次走道的寬度不宜小于1m。
3.4.4 IDC機房供電系統設計應符合下列規定:
1 IDC各用電設備應根據用電中斷對IDC運行的影響及分級需求、用戶需求確定負荷用電保證方式,可選擇下列方式:
1)用電設備雙回路供電,市電停電時由自備發電機保證,且同時提供不間斷電源保證;
2)用電設備雙回路供電,市電停電時由自備發電機保證,不提供不間斷電源保證;
3)用電設備單回路供電,市電停電時由自備發電機保證;
4)用電設備單回路或雙回路供電,市電停電后提供不間斷電源供電。
2 IDC外市電引入應符合下列規定:
1)R3級IDC的外市電應采用一類市電引入,R2級IDC的外市電宜采用一類市電引入,R1級IDC的外市電不宜低于二類市電;
2)外市電引入應優選從公共變電站引接,當IDC用電容量超過允許引接公共變電站的最大容量時,可建設66kV (110kV)自用變電站;
3)供電條件具備時,大型IDC可采用高市電電壓等級。
3 IDC自備發電機供電系統配置應符合下列規定:
1)各級IDC機房的自備發電機組配置應符合表3.4.4-1的規定。
表3.4.4-1 自備發電機組配置

2)高壓或低壓自備發電機組的選用應結合IDC平面規劃、建設規劃、建筑負荷電壓等級等多方面因素確定。
3)建設66kV(110kV)專用變電站的數據中心,不同用電區域之間可共享發電機組。
4 IDC變壓器配置應符合表3.4.4-2的規定。
表3.4.4-2 變壓器配置

5 IDC主機房內安裝的IDC網絡系統、資源系統、業務系統、管理系統和安全系統的所有設備的供電應符合下列規定:
1)供電模式可分為集中安裝集中供電、集中安裝分散供電、半分散安裝分散供電和全分散供電等模式。小型IDC機房可采用集中安裝集中供電模式,大、中型IDC機房宜根據情況選用各種分散供電模式。
2)供電類型可選用交流供電、-48V直流供電和高壓直流供電。IDC自行配置的設備宜采用-48V直流供電或高壓直流供電。IDC用戶托管設備應根據用戶需求確定供電類型。
3)交流供電UPS的配置應符合表3.4.4-3的規定。
表3.4.4-3 UPS配置

注:UPS電池備用時間不宜小于10min。
4)R3、R2級別IDC機房從不間斷電源輸出側到設備機架,全程應提供雙路電源,采用雙路輸出,分區域供電。
6 IDC機房供電系統應綜合采取各種節能措施,應符合下列規定:
1)應采用高效、節能供電設備;
2)變壓器、UPS等電源設備宜深入到負荷中心,合理選擇線路路徑;
3)宜進行無功補償優化,對于諧波較嚴重的宜進行諧波治理;
4)供電質量允許時,UPS宜采用經濟運行模式;
5)宜選用336V、240V直流電源系統。
3.4.5 IDC機房空調應符合下列規定:
1 IDC機房的主機房區、輔助區和支持區的電力電池室、消防和安防控制室等應設置空調系統。各區域空氣環境要求不同時,宜分別設置空調系統。
2 IDC主機房區的溫度、相對濕度應滿足機房內設備的使用要求。無特殊要求時,宜按機架進風溫度18℃~27℃、露點溫度5.5℃~15℃、相對濕度40%~70%、不得結露進行設計,當設備要求允許時,相對濕度可為20%~80%。
3 IDC主機房內的設備散熱應以設備運行功率為基數乘以設備散熱系數計算,設備運行功率未知時可按本規范第3.4.3條第2款的選用情況進行計算。設計中應對空氣調節區進行逐項逐時的冷負荷計算,并按照各項逐時冷負荷的綜合最大值確定。
4 IDC機房空調系統宜設置獨立的空調機房,機房宜靠近IDC主機房。水冷空調末端宜布置在由實體墻圍合成的空調機房內,空調機房地面應做防水處理并應設有排水措施,供回水管不宜穿越主機房。場地受限時,風冷恒溫恒濕空調系統室內機可直接安裝在主機房內,安裝時應采取防止空調冷凝水和加濕水泄漏的措施;室外機安裝在室外機平臺,室外機平臺宜直接在外設置,宜靠近空調室內機。
5 IDC主機房區的空調系統配置應符合表3.4.5的規定。
表3.4.5 空調系統配置

注:IDC主機房空調設備(含制冷主機、冷卻塔、水泵、空調末端等)的配置數量N應計算確定,并宜按大于或等于總冷量的15%~20%設置備用。
6 IDC主機房區的氣流組織應符合下列規定:
1)IDC主機房應通過采用“面對面、背對背”的機架排列方式形成冷通道和熱通道,相鄰兩列設備的吸風面(正面)安裝在冷通道上,排風面(背面)安裝在熱通道上。中、高功率機架區可采用封閉冷通道或封閉熱通道方式優化氣流組織。
2)IDC主機房宜采用下送風方式,選用下送風方式的機房專用空調,在機房內設置架空地板,地板高度應根據機房內單機架功率進行計算確定,不應小于400mm??照{冷風在架空地板下可通過冷通道上設置的開孔地板(送風口)和機架前門進入機架內,空調回風口設置在熱通道上;對于低功率機架區空調冷風也可通過半封閉式機架內的進風口送風。
3)單機架平均運行功率大于10kW的局部機架區域,可在原有送風方式的基礎上增設輔助制冷設備。
4)單機架安裝功率小于或等于1.5kW的機房,也可采用上送風方式,選用上送風方式的機房專用空調,布置上送風風管,空調送風口對應機架冷通道,回風口設置在熱通道上。
5)設備機架列間距應考慮工藝設備維護空間、用戶安全隔離需求,還應根據機架裝機功率的大小,合理選擇列間距。當IDC主機房采用通透式機架時,冷通道間距應根據區域機架運行功率核算,宜為1000mm~1800mm,熱通道間距宜為800mm~1200mm。當IDC主機房采用半封閉式機架時,機架列間距宜為800mm~1200mm。
6)空調送風最大距離不宜超過15m。
7)高功率機架區可使用列間級或機架級制冷方式。
7 IDC機房的其他功能區域宜采用上送風的氣流組織方式。
8 R3級IDC機房在主要配置高功率機架時,宜采用蓄冷措施,蓄冷時間應滿足電子信息設備的運行要求。
9 IDC機房空調應綜合采取各種節能措施,應符合下列規定:
1)應采用高效、節能空調設備。
2)在滿足設備運行要求的前提下,宜提高機房環境溫度設定值。
3)根據IDC所在地氣候特點,宜選擇直接引入式新風系統、隔離式熱交換系統或帶自然冷卻盤管的機房專用空調設備,利用室外低溫空氣對機房降溫。
4)根據IDC所在地氣候特點,宜在過渡季節及冬季利用冷卻塔向集中式空調系統供冷,減少制冷機運行時間。
5)采用直接引入式新風系統時應采用變風量運行方式。夏季在滿足需求時,宜減少新風量,降低空調負荷。在過渡季節以及冬季宜提高新風量,減少制冷系統運行時間。
6)直接蒸發式機房專用空調系統應滿足風冷冷凝器或干冷器散熱要求,風冷冷凝器或干冷器的進風方向宜保證有大于或等于0.6m的進風通道,出風方向宜保證有大于或等于4m的出風通道,風冷冷凝器或干冷器之間距離不宜小于1.2m。風冷冷凝器或干冷器宜布置在避免陽光直射的位置或在其上方安裝通風遮陽棚,室外空氣質量較好、水資源豐富的地區可采用霧化冷卻裝置強化風冷冷凝器或干冷器散熱。
7)可采用空調群控技術。
3.4.6 IDC機房綜合布線應符合下列規定:
1 IDC各機房(區)應根據功能要求劃分成若干布線區域,應包括網絡接入間(區)、主配線區域、水平配線區域、區域配線區域和設備配線區域。
2 應根據配線需求合理配置列配線柜和總配線柜。
3 R3級IDC機房應配置冗余的網絡接入間(區)和主配線區域。
4 IDC主機房區配線子系統的信息點規模應根據IDC自有系統以及出租或托管業務機房(區)的業務規模確定。機架內配置各類接入交換機時,單機架的信息點數量宜為4個~8個;機架內未配置各類接入交換機時,出租或托管業務機房(區)的單機架信息點數量根據機架裝機功率不同宜為16個~32個。
5 機房線纜布放應采用上走線方式,線纜布放時應采用走線架,走線架宜選擇開放式線架,宜設置2層走線架。走線架應整體規劃,整體走線架設施不應影響機房空調氣流組織。
3.4.7 IDC的機房智能化應符合下列規定:
1 IDC機房應設置由視頻安防監控系統、入侵報警系統和出入口控制系統組成的安全防范系統。各系統的設計應符合現行國家標準《安全防范工程技術規范》GB 50348、《入侵報警系統工程設計規范》GB 50394、《視頻安防監控系統工程設計規范》GB 50395、《出入口控制系統工程設計規范》GB 50396和《智能建筑設計標準》GB/T 50314的有關規定。
2 根據用戶需求,重要機架可單獨設置攝像機監視。
3 IDC應設置機房動力環境監控系統,監控內容宜包括重要電力供電回路的開關狀態、故障、電流和電壓等參數,變壓器、發電機機組的運行狀態,空調機組的運行狀況和參數,通信電源設備的運行狀況、故障和參數,蓄電池電壓、充放電電流、電池溫度,機房溫濕度,機房漏水報警,機房列頭柜總路和支路的開關狀態、故障、電流、電壓、功率和電度等參數等。
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