数据中心规划设计教程（上）
2013-07-12 10:03:59 来源：
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电力18讯：
基础设施建设的总体拥有成本
数据中心基础设施建设，其建设需要投资，运营也需要费用。数据中心基础设施建设的总体拥有成本包含从建设期到运营期的总体成本。
包括：设施建设成本、设备系统成本、软件系统成本、维修维护成本、日常运营成本、人力资源成本。
设计范围
平面布局规划设计
装饰装修工程
供配电系统
空调通风系统
综合布线系统
环境集中监控系统
安防系统
基础设施建设的总体拥有成本因数
现在数据中心基础设施建设中的日常运营成本(主要是能耗成本)占总体成本的比例逐年上升，使人们不得不重新审视数据中心基础设施建设的先期设计的合理性和适用性，即关注与考虑如何在建设期和运营期，降低数据中心基础设施建设的总体拥有成本，以提高基础设施的整体经济效用比。
数据中心建设的相关分类等级T1/T2/T3/T4
TheUptimeInstitute依据数据中心基础设施建设需求与实施;
提出了数据中心基础建设的分类等级的体系框架，针对数据中心的关键设备期望达到“四个九”即99.99%的系统应用可能性的需求;
提出了要与之相匹配的数据中心基础设施(电源配电、暖通空调、以及其它的相关系统)的可用性等指标。
数据中心基础设施建设的分类等级分为四级：
由“TierⅠ”没有冗余部件组成的系统(可提供99.67%的可用性);
到“TierⅣ”有冗余部件最高级别(能够故障容错)和实现不间断维修的系统(可提供99.99%的可用性)。
数据中心基础设施建设的分类等级及可用性指标，对数据中心基础设施建设的设计、施工、检测、评议有着重要的意义，也是新一代数据中心基础设施建设的重要特征;
它是能够真正衡量数据中心基础设施建设所达到了相应建设水准的重要准则和依据。
设计亮点
根据实际情况及高起点要求，设计方案包含以下设计特点：
所有IT服务器设备供电全部为T4标准，即2(N+1)
空调系统全部采用N+1配置及水路环形设计
采用自然冷却系统方式，以达到节能环保
高压油机采用双母线配置，以提高其可靠性
设置蓄冷罐，应急状态保证水系统正常运行
采用世界最先进的模块化UPS技术，比传统节能15%
配电和空调均具备可扩展性，预留扩展空间及容量
预设可扩展为高密度的空间和VIP区域
免蓄水池和水塔设计，减少加固费用，基本无消耗水
冷通道封闭
室内精密空调采用德国EC风机
智能照明系统采用感应形式，以达到节能效果
完整的监控平台可独立使用，具备开放式平台。
设计原则
数据中心的基础设施、网络、计算资源、管理系统的规划、设计与建设，必须充分重视其特征、发展趋势和性能要求，并符合下述原则：
高性能
数据中心的计算资源、网络资源、基础设施资源具有较高的信息处理与吞吐能力，网络应充分满足数据交换与传输速度，不应存在阻塞，具备对突发流量、突发计算量的承受能力。
扩展性
为方便地实现数据中心规模的扩展，系统的设计应具有灵活的扩展能力，包括网络端口的扩展、带宽容量的扩展、处理用户访问的能力扩展、计算能力的扩展、存储能力的扩展、基础设计的扩展等。扩展应能在线进行，不需中断服务。
数据中心的各系统采用模块化设计，系统方便的增加新的功能，并能有选择的对某个功能块进行升级或开展。
适用性
数据中心的设计应该是高吞吐量、无阻塞的，能快速响应用户的请求。对不同用户应满足不同的带宽和服务质量的需求。
系统的设计和实施能够满足国内、国际标准及业主所要求的可用性指标，确保设备和各子系统具有良好的电磁兼容性和电气隔离性能，不影响其他设备和系统的正常工作。
安全性
各系统、子系统的规划、设计、建设实施、运营等应符合高等级的抗扰度国际标准;
工作应安全可靠。
稳定性
系统设计成熟，产品应用广泛;
力求做到方案和产品的无缝连接;
数据中心的稳定运行应当始终处于优先考虑等级。
灾备性
灾备从应用层次，大体可分为三个类别:
数据级别、应用级别和业务级别
从用户整个业务连续性的保障程度来看，其高可用性级别也随之逐级提高。
通用性
系统的设计和实施应符合国内标准：
也应符合国际和行业设计标准。
可维护性
对系统采取模块化的设计，产品的冗余设计作为重点要求指标。
可管理性设计
数据中心的基础设施、网络设施、计算与存储、运行与管理等系统所采用的设备均采用智能化设计，以便集成监控。
经济性
以较高的性能价格比规划、设计与建设数据中心，使资金的产出投入比达到最大值。
节能、环保、减排
数据中心的规划、设计及建设、运营等要求采用切实有效的措施或技术来充分体现节能、环保、减排的要求，建设绿色的数据中心。
案例介绍
建筑：4x8000m2=32000m2。
其中：室内外高差0.45m;
首层层高：8.15m
二、三层层高：6.40m
四层层高：5.20m
地下层层高：4.00m
地下电缆夹层层高：2.15m
IDC机房地面与其它部分地面低1.20m，做完架空地板后与其它部分地面平齐。
在机房环形走道处设置设备管道夹层，层高3.10m，走道层高3.30m。
设计依据
《电子信息系统机房设计规范》(GB50174-2008)
《电子计算机场地通用规范》(GB/T2887-2000)
《电子信息系统机房施工和验收规范》(GB50462-2008)
《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92)
《工业与民用供电系统设计规范》(GBJ52-82)
《低压配电设计规范》(GB50054-95)
《建筑电气工程施工质量验收规范》(GB50303-2002)
《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003)
《智能建筑设计标准》(GB/t50314-2000)
《气体灭火系统施工及验收规范》(GB50263-2007)
国家其它相关标准规范
机房环境要求
电子计算机机房是以建筑为依托、以数据为依据建立一个特定的电子环境空间，作为建筑行业的特殊专业，机房建设除装饰以外更具有其独特的环境特点。
本项目机房达到《电子信息系统机房设计规范》(GB50174-2008)中之规定，满足以下指标：
精密空调区域：
温度，23±1℃，湿度，40-55%;(A级机房开机时温湿度标准)
温度变化率<5℃/小时，并不得结露;
辅助机房区域：
夏季：温度18-28℃，35-75%
尘埃：主机房区在静态条件下
每升空气中的粒度≥0.5μm的尘埃粒数<18000粒/dm3。
噪音：在计算机系统停机情况下，主机房中心位置<68dB。
静电：静电电位<1KV。
照度：机房区>500Lx;，无眩光，辅助房间>300Lx;应急照明≥30Lx。
接地：接地电阻<1Ω。
防鼠虫害设计
蚂蚁、老鼠等小动物侵入室内咬坏电线电缆，或者串入室内造成电源或信号电路短路，引起相应的保护装置动作，使计算机出现以外事故。同时由于这些小动物出入在一些隐蔽环境中，对检修也带来一定的困难。本工程主要防护措施有以下几种：
结构处理时，封堵本工程范围内的区域与其他区域及与其它楼层相通的孔洞。并对进出机房的线槽孔洞之间的空隙进行严密封堵。
对使用过程中新开的孔洞进行及时的封堵，装修过程中原则上不使用木材，局部地方的零星材料进行防虫害处理。
对机房内的电缆电线采用线槽、线管保护;线槽与设备之间相连的线缆采用金属软管保护。
加强机房环境的管理，禁止可能引起鼠害的东西(如食品)带入机房。
配电设计：
设计范围
内部低压供电系统按照一个模组一次性设计、实施到位，低压供电系统按照其中一个模组进行设计、实施到位。高压系统、变压器、柴油发电机系统、机房列头柜。
设计思想
先进、可靠、可扩展、经济、环保
可靠性：一级负荷标准(双路+油机+双总线模块化UPS)
良好的三相平衡设计
良好的接地系统
A级计算机机房电源等级(T4级)
选用可靠的产品
来源：机房360
基础设施建设的总体拥有成本
数据中心基础设施建设，其建设需要投资，运营也需要费用。数据中心基础设施建设的总体拥有成本包含从建设期到运营期的总体成本。
包括：设施建设成本、设备系统成本、软件系统成本、维修维护成本、日常运营成本、人力资源成本。
设计范围
平面布局规划设计
装饰装修工程
供配电系统
空调通风系统
综合布线系统
环境集中监控系统
安防系统
基础设施建设的总体拥有成本因数
现在数据中心基础设施建设中的日常运营成本(主要是能耗成本)占总体成本的比例逐年上升，使人们不得不重新审视数据中心基础设施建设的先期设计的合理性和适用性，即关注与考虑如何在建设期和运营期，降低数据中心基础设施建设的总体拥有成本，以提高基础设施的整体经济效用比。
数据中心建设的相关分类等级T1/T2/T3/T4
TheUptimeInstitute依据数据中心基础设施建设需求与实施;
提出了数据中心基础建设的分类等级的体系框架，针对数据中心的关键设备期望达到“四个九”即99.99%的系统应用可能性的需求;
提出了要与之相匹配的数据中心基础设施(电源配电、暖通空调、以及其它的相关系统)的可用性等指标。
数据中心基础设施建设的分类等级分为四级：
由“TierⅠ”没有冗余部件组成的系统(可提供99.67%的可用性);
到“TierⅣ”有冗余部件最高级别(能够故障容错)和实现不间断维修的系统(可提供99.99%的可用性)。
数据中心基础设施建设的分类等级及可用性指标，对数据中心基础设施建设的设计、施工、检测、评议有着重要的意义，也是新一代数据中心基础设施建设的重要特征;
它是能够真正衡量数据中心基础设施建设所达到了相应建设水准的重要准则和依据。
设计亮点
根据实际情况及高起点要求，设计方案包含以下设计特点：
所有IT服务器设备供电全部为T4标准，即2(N+1)
空调系统全部采用N+1配置及水路环形设计
采用自然冷却系统方式，以达到节能环保
高压油机采用双母线配置，以提高其可靠性
设置蓄冷罐，应急状态保证水系统正常运行
采用世界最先进的模块化UPS技术，比传统节能15%
配电和空调均具备可扩展性，预留扩展空间及容量
预设可扩展为高密度的空间和VIP区域
免蓄水池和水塔设计，减少加固费用，基本无消耗水
冷通道封闭
室内精密空调采用德国EC风机
智能照明系统采用感应形式，以达到节能效果
完整的监控平台可独立使用，具备开放式平台。
设计原则
数据中心的基础设施、网络、计算资源、管理系统的规划、设计与建设，必须充分重视其特征、发展趋势和性能要求，并符合下述原则：
高性能
数据中心的计算资源、网络资源、基础设施资源具有较高的信息处理与吞吐能力，网络应充分满足数据交换与传输速度，不应存在阻塞，具备对突发流量、突发计算量的承受能力。
扩展性
为方便地实现数据中心规模的扩展，系统的设计应具有灵活的扩展能力，包括网络端口的扩展、带宽容量的扩展、处理用户访问的能力扩展、计算能力的扩展、存储能力的扩展、基础设计的扩展等。扩展应能在线进行，不需中断服务。
数据中心的各系统采用模块化设计，系统方便的增加新的功能，并能有选择的对某个功能块进行升级或开展。
适用性
数据中心的设计应该是高吞吐量、无阻塞的，能快速响应用户的请求。对不同用户应满足不同的带宽和服务质量的需求。
系统的设计和实施能够满足国内、国际标准及业主所要求的可用性指标，确保设备和各子系统具有良好的电磁兼容性和电气隔离性能，不影响其他设备和系统的正常工作。
安全性
各系统、子系统的规划、设计、建设实施、运营等应符合高等级的抗扰度国际标准;
工作应安全可靠。
稳定性
系统设计成熟，产品应用广泛;
力求做到方案和产品的无缝连接;
数据中心的稳定运行应当始终处于优先考虑等级。
灾备性
灾备从应用层次，大体可分为三个类别:
数据级别、应用级别和业务级别
从用户整个业务连续性的保障程度来看，其高可用性级别也随之逐级提高。
通用性
系统的设计和实施应符合国内标准：
也应符合国际和行业设计标准。
可维护性
对系统采取模块化的设计，产品的冗余设计作为重点要求指标。
可管理性设计
数据中心的基础设施、网络设施、计算与存储、运行与管理等系统所采用的设备均采用智能化设计，以便集成监控。
经济性
以较高的性能价格比规划、设计与建设数据中心，使资金的产出投入比达到最大值。
节能、环保、减排
数据中心的规划、设计及建设、运营等要求采用切实有效的措施或技术来充分体现节能、环保、减排的要求，建设绿色的数据中心。
案例介绍
建筑：4x8000m2=32000m2。
其中：室内外高差0.45m;
首层层高：8.15m
二、三层层高：6.40m
四层层高：5.20m
地下层层高：4.00m
地下电缆夹层层高：2.15m
IDC机房地面与其它部分地面低1.20m，做完架空地板后与其它部分地面平齐。
在机房环形走道处设置设备管道夹层，层高3.10m，走道层高3.30m。
设计依据
《电子信息系统机房设计规范》(GB50174-2008)
《电子计算机场地通用规范》(GB/T2887-2000)
《电子信息系统机房施工和验收规范》(GB50462-2008)
《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92)
《工业与民用供电系统设计规范》(GBJ52-82)
《低压配电设计规范》(GB50054-95)
《建筑电气工程施工质量验收规范》(GB50303-2002)
《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003)
《智能建筑设计标准》(GB/t50314-2000)
《气体灭火系统施工及验收规范》(GB50263-2007)
国家其它相关标准规范
机房环境要求
电子计算机机房是以建筑为依托、以数据为依据建立一个特定的电子环境空间，作为建筑行业的特殊专业，机房建设除装饰以外更具有其独特的环境特点。
本项目机房达到《电子信息系统机房设计规范》(GB50174-2008)中之规定，满足以下指标：
精密空调区域：
温度，23±1℃，湿度，40-55%;(A级机房开机时温湿度标准)
温度变化率<5℃/小时，并不得结露;
辅助机房区域：
夏季：温度18-28℃，35-75%
尘埃：主机房区在静态条件下
每升空气中的粒度≥0.5μm的尘埃粒数<18000粒/dm3。
噪音：在计算机系统停机情况下，主机房中心位置<68dB。
静电：静电电位<1KV。
照度：机房区>500Lx;，无眩光，辅助房间>300Lx;应急照明≥30Lx。
接地：接地电阻<1Ω。
防鼠虫害设计
蚂蚁、老鼠等小动物侵入室内咬坏电线电缆，或者串入室内造成电源或信号电路短路，引起相应的保护装置动作，使计算机出现以外事故。同时由于这些小动物出入在一些隐蔽环境中，对检修也带来一定的困难。本工程主要防护措施有以下几种：
结构处理时，封堵本工程范围内的区域与其他区域及与其它楼层相通的孔洞。并对进出机房的线槽孔洞之间的空隙进行严密封堵。
对使用过程中新开的孔洞进行及时的封堵，装修过程中原则上不使用木材，局部地方的零星材料进行防虫害处理。
对机房内的电缆电线采用线槽、线管保护;线槽与设备之间相连的线缆采用金属软管保护。
加强机房环境的管理，禁止可能引起鼠害的东西(如食品)带入机房。
配电设计：
设计范围
内部低压供电系统按照一个模组一次性设计、实施到位，低压供电系统按照其中一个模组进行设计、实施到位。高压系统、变压器、柴油发电机系统、机房列头柜。
设计思想
先进、可靠、可扩展、经济、环保
可靠性：一级负荷标准(双路+油机+双总线模块化UPS)
良好的三相平衡设计
良好的接地系统
A级计算机机房电源等级(T4级)
选用可靠的产品
来源：机房360
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