非通信建筑機房改建實例中的問題及對策分析

楊煦

摘 要 隨著通信業務的不斷發展，通信機房的數量日益增多、密度不斷加大。但是受限于城市規劃和土地供應緊張，自建機房困難很大，通信運營商越來越多地采用購置或租用非通信建筑改造為通信機房方式。本文通過對非通信機房改建實例的分析，針對非通信機房改造需要注意的主要問題和技術進行了探討，提出了非通信機房改建過程中的主要問題和對策。

關鍵詞 非通信建筑;通信機房;改建

本文涉及的是本地通信運營商某接入層機房，機房內包含電源、傳輸、數據、無線接入、寬帶接入等多個業務的設備。由于現有機房位于舊城改造片區，根據城市規劃要求需要進行搬遷。通過拆遷置換，由開發商提供一處高層住宅下的商業裙房用于機房新址。由于此商業裙房屬于普通民用建筑，因此需要按照通信機房的要求實施相應改造。改造中面臨的主要問題涉及建筑的承重、電源系統、消防系統、空調系統等多方面，我們在下文中詳細描述。

1建筑承重

使用非通信建筑作為通信機房，面臨的普遍問題是建筑結構承重不足。除運動場、展廳、車站、影院等大型建筑外，住宅、辦公等用途的普通民用建筑樓面均布活荷載的標準值標準通常為2.0～2.5（KN/㎡）[1]，遠低于通信機房用于安裝設備時樓面均布活荷載標準值6.0～16.0（KN/㎡）的要求。在實例中，經與建筑設計單位核實，現有建筑樓面均布活荷載設計指標為2.0（KN/㎡）。因此由開發商委托原設計單位做出了設計修改，采取相應的加固措施。實施后，通信設備機房承重指標達到6.0（KN/㎡），配線室承重指標達到8.0（KN/㎡），電力室（無UPS）和蓄電池室承重指標達到13.0（KN/㎡）[2]。

目前建筑承重加固有增大截面法、外包鋼加固法、粘鋼加固法、粘貼碳纖維加固法等多種方式。需要注意的是，很多民用建筑層高普遍不高，應盡量避免采用的加固方式影響到建筑層高。另外，加固措施的實施需要遵照法規要求，由建筑所有權人或使用人向主管機關報備，通過審批并取得相應的許可方可實施。

2電源系統及地線

2.1 電源系統問題分析及對策

傳統通信機房內設備以使用-48V直流電源為主，供電方式多采用單套開關電源雙回路供電的形式。隨著通信技術的發展，IT技術與CT技術的深度融合，傳統通信機房趨向DC（數據中心）化。DC化后的機房內更多的是容納通用化的服務器類設備，數據中心的供電方式發展出市電直供、高壓直流、UPS、DPS等方式，并衍生出這些方式的多種組合。

本實例中的通信機房屬于靠近用戶的接入層機房，適于改造為邊緣DC（數據中心）。為適應未來網元設備虛擬化和 IT化演進， 機房配套設施動力資源在功率密度上有較大的提升，傳統通信專用設備每機架功率密度約2～4 kW， 而數據中心的IT機架可以容納20～30臺服務器，功率密度提升到每機架10～20kW，這對機房的電力、空調都提出更高的要求[3]。雖然此改造中以滿足現有傳統通信設備供電需求為主，仍采用-48V直流電源供電，但考慮今后的機房DC化，需要在機房布局規劃中留有適當的升級改造空間。

2.2 地線系統問題分析及對策

地線系統是通信機房基礎設施的重要一環。對于非通信建筑需要特別關注，主要考慮原有建筑有無地線系統，有地線系統的是否能夠用于通信機房接地條件、不滿足的是否便于改造，無地線系統的是否有新建地線系統的條件、是否便于引入機房。本實例中的機房建筑為新建鋼筋混凝土結構，核對建筑的設計圖紙確認有可靠連接的地網系統。同時，機房電力室旁的強電井內設有地網的引接扁鐵，可以很方便地就近引入。因此，在符合通信機房采用聯合接地要求，并且實測接地電阻滿足要求的情況下，使用大樓的接地系統。

3空調系統

如上節所述，通信機房DC化后的每機架功率密度隨之大幅增加，對空調系統的要求更高。空調系統選用的通風方式和機房布局對系統的使用效果有很大影響，需要著重考慮。通信機房使用的空調機組主要有風冷、水冷、雙冷源、乙二醇自然冷卻、一體式自由新風等幾類制冷方式，在國內普遍使用風冷型機房精密空調機組。

在本實例中機房加固時地面加設了型鋼，需要鋪設地板。因此空調系統采用下送風方式，利用地板下空間作為靜壓箱。為達到較好的制冷效果，目前在氣流組織上多采用冷熱通道封閉的方式。在本例中，設備以傳統通信設備為主，傳輸設備、接入層設備多自帶機柜，不便采用標準化機柜的冷池結構。為達到精確送風的效果，對于通用機柜特意加大尺寸，機柜前部30cm底部鏤空用于進風，讓冷風氣流由機柜下部進入，經設備帶走熱量由后門吹出。對于自帶機柜設備則拆除前門，同時定制無后門、底部鏤空、厚度30cm的機柜，安裝在自帶機柜前用于導風，同樣達到較好的效果。

4結束語

通過上文中對工程實例的探討，我們分析了非通信建筑用于通信機房改造中遇到的幾個普遍性問題，并提出了相應的解決對策。總之，非通信建筑進行通信機房的改造需要考慮的因素很多，全方位的評估并做好合理的規劃方案是確保改造工程順利實施的基礎，也是今后通信設備安全穩定運行的關鍵。

參考文獻

[1] 建筑結構荷載規范：GB50009-2012[S].北京：中國標準出版社，2012.

[2] 通信建筑工程設計規范：YD5003-2014[S].北京：中國標準出版社，2014.

[3] 陳月琴. 通信機房基礎設施DC化改造策略的研究[J]. 電信快報，2018（10）：11-12.