民用建筑智能化數(shù)據(jù)中心工程設(shè)計

姜月成

(江蘇普藍陵信息系統(tǒng)監(jiān)理咨詢有限公司，江蘇 南京 210120)

民用建筑按其應(yīng)用功能分為住宅建筑和商業(yè)建筑。商業(yè)建筑可分為辦公、公共、酒店、文教、醫(yī)院、交通運輸、體育文化、展覽多個類型建筑。經(jīng)濟的快速發(fā)展，帶動了高科技的進步，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)、5G等相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展，智能化民用建筑已經(jīng)成為智能社區(qū)的基礎(chǔ)建設(shè)組成。這些建筑理念在提高工程建設(shè)經(jīng)濟效益，滿足客戶需求和高科技經(jīng)驗，提高物業(yè)管理運行維護管理的能耗水平方面，發(fā)揮了積極作用。

1 民用建筑智能化數(shù)據(jù)中心工程設(shè)計基本原則

1.1 堅持環(huán)保原則

隨著生態(tài)文明建設(shè)的進展，環(huán)保成為各項視野中需要考慮的問題。特別是數(shù)據(jù)中心由于電氣化程度較高，實現(xiàn)環(huán)保則非常必要，對此，需要結(jié)合人工智能技術(shù)等進行處理，以符合國家發(fā)展要求。

1.2 保證建筑基本功能原則

民用建筑智能化數(shù)據(jù)中心工程設(shè)計旨在為建筑用戶給予可靠有效、科學(xué)有序的數(shù)據(jù)管理服務(wù)。對此在數(shù)據(jù)中心建設(shè)過程中，須做好基本功能設(shè)計，從而滿足人們?nèi)粘７?wù)需求。

2 數(shù)據(jù)中心裝飾子系統(tǒng)設(shè)計

2.1 系統(tǒng)要求

主數(shù)據(jù)中心的裝修設(shè)計是建設(shè)工程實際完成中特別重要的部分。在整個設(shè)計中，主要含有主數(shù)據(jù)中心天花板項目、內(nèi)墻裝飾、地面裝飾、防靜電地板、門窗制作等子項目。主數(shù)據(jù)中心配備了各種電子設(shè)備。裝飾設(shè)計主要滿足電子設(shè)備(如，交換器、服務(wù)器、安全設(shè)備等)明確針對主數(shù)據(jù)中心提出的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。主數(shù)據(jù)中心的裝飾藝術(shù)設(shè)計既舒適又美觀，并達到其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)。建筑裝飾材料的選擇必須符合隔音、防火、防水、抗變形、抗干擾和抗靜電等法規(guī)。裝修設(shè)計完成后，使所有主數(shù)據(jù)中心色彩柔和、半透明、寬闊、無壓抑、舒適，達到裝修設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和視覺沖擊力。主數(shù)據(jù)中心的裝修設(shè)計應(yīng)符合模塊化設(shè)計的要求。后期擴容的數(shù)據(jù)中心模塊裝修不影響已經(jīng)投入的數(shù)據(jù)中心正常運行。

在項目設(shè)計實施中，需要如下幾個方面的問題。

(1)為確保數(shù)據(jù)中心的清潔，飾面應(yīng)使用密封良好，無塵且易于清潔的材料制成。

(2)整體材料應(yīng)考慮數(shù)據(jù)中心的保溫和隔音效果。

(3)避免受到電磁場的強烈干擾，確保設(shè)備系統(tǒng)實現(xiàn)電磁兼容和抗干擾處理，滿足數(shù)據(jù)中心抗無線電干擾的場強和抗磁場強度的要求。

(4)做好防止火災(zāi)處理，對此所采用的材料要在環(huán)保的基礎(chǔ)要求上確保其難燃或者不燃的特性。

2.2 功能區(qū)劃分

根據(jù)設(shè)計要求，在數(shù)據(jù)中心設(shè)備布置設(shè)計時需考慮如下因素。

(1)數(shù)據(jù)中心配電區(qū)應(yīng)盡量靠近強電井，因本項目數(shù)據(jù)中心用電功率較大，電流值較高，電纜占用空間大，應(yīng)盡量避免強電流穿越數(shù)據(jù)中心設(shè)備區(qū)，同時，在發(fā)生情況時應(yīng)能迅速的進入配電間。

(2)重要設(shè)備分區(qū)應(yīng)設(shè)置常閉設(shè)備門，通道設(shè)置應(yīng)符合相應(yīng)的消防規(guī)定。

2.3 標(biāo)高設(shè)計

根據(jù)設(shè)計要求和相關(guān)服務(wù)功能的達標(biāo)，對此做出樓層結(jié)構(gòu)以及管線排布的基本規(guī)定，對此做好如下標(biāo)高設(shè)計規(guī)范參數(shù)。如表1所示。

表1 標(biāo)高參數(shù)

2.4 墻面工程

根據(jù)墻面的承重和防火要求，墻面采用彩鋼板裝飾。對此則以C75輕鋼龍骨為基本骨架，結(jié)合0.6烤漆鋼板內(nèi)襯，采用12mm厚度的石膏板復(fù)合板材實現(xiàn)防火防靜電處理。在安裝配置中，金屬結(jié)構(gòu)之間不論是板材還是鋼架都要連接為整體結(jié)構(gòu)，以保證整個接地端的點位在一個水平之上，實現(xiàn)有效電磁屏蔽效果。金屬面板設(shè)計線條與地板及天花顯線協(xié)調(diào)處理。彩鋼板墻面內(nèi)部做保溫處理。

3 數(shù)據(jù)中心電氣子系統(tǒng)設(shè)計

3.1 系統(tǒng)要求

從設(shè)計要求可知，數(shù)據(jù)中心作為高度的電氣化集成系統(tǒng)，需要足夠、穩(wěn)定、不間斷的電力供應(yīng)，對此本文考慮將整個電力供應(yīng)環(huán)節(jié)分為，動力供應(yīng)和照明電力供應(yīng)，其中前者主要是市電接入和不間斷電源系統(tǒng)，后者主要涵蓋操作和照明。數(shù)據(jù)中心中的配電是根據(jù)GB50174-2017“數(shù)據(jù)中心設(shè)計規(guī)范”A級標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的，系統(tǒng)需要相互供電。

數(shù)據(jù)中心配電系統(tǒng)采用交流電接入，對應(yīng)頻率為50Hz，電壓380V或220V可選，以TN-S方式進行安全接地操作。主要包括進線分配柜、UPS輸入輸出配電柜、供電電纜、智能化數(shù)據(jù)中心ATS切換柜、各空調(diào)切換柜等，設(shè)置在數(shù)據(jù)中心的配電間相應(yīng)位置。輸入機柜和輸出機柜由自動空氣開關(guān)控制，具有過載保護，短路保護和缺相保護等保護功能，并內(nèi)置智能設(shè)備顯示屏。每個配電柜的電氣參數(shù)都由智能儀表監(jiān)控，這些儀表可以輸出到動態(tài)回路系統(tǒng)并精確計算出PUE。機柜具備(自動、手動)火災(zāi)報警保護功能。如果機艙內(nèi)發(fā)生嚴(yán)重事故或火災(zāi)警報，它可能會迅速切斷非火災(zāi)負荷并關(guān)閉煙氣和火災(zāi)閥門。

應(yīng)急照明燈由220V的交流電支持的雙電源供電。逃生路線和前樓梯間的節(jié)能燈提供普通照明和緊急疏散照明。如果數(shù)據(jù)中心市電斷電，應(yīng)急照明系統(tǒng)將自動打開。對此根據(jù)建設(shè)設(shè)計要求對應(yīng)的照明強度不能小于50lx，以確保照明符合要求。

3.2 供配電方案

配置2個UPS配電間1#和2#，分別布置在兩側(cè)，做到物理隔離，另外設(shè)置獨立UPS配電柜，每個配電間分別配置一套供配電系統(tǒng)，UPS電源的交流輸入輸出配電采用全程獨立雙回路配置。每個配電間的供配電系統(tǒng)由進線柜/ATS切換柜、UPS輸入配電柜和UPS輸出柜、動力柜等環(huán)節(jié)構(gòu)成。這些子模塊的合理有序的配置，使得整個電力供應(yīng)在安全保障的前提下得以穩(wěn)定和持續(xù)，從而提升整體工程設(shè)計價值，對此進行如下相關(guān)設(shè)計。

大樓配電室提供兩路電源容量符合要求的市電，經(jīng)過和柴油發(fā)電機切換后，分別通過母線槽方式給每個配電間供電。每個配電間各設(shè)置一臺進線柜，從建筑物的配電室分配干線通道，以形成三個電源，一個到UPS配電柜，一個到UPS維修旁路，另一個到電源柜。數(shù)據(jù)中心中所有機柜的電源模式均為雙電源模式，即每個機柜有兩條來自不同UPS電源的電路。此模式可以滿足雙電源計算機硬件的需求，并確保電源可靠性，從而為整個數(shù)據(jù)中心及其子系統(tǒng)的功能完整性提供保障基礎(chǔ)。

4 結(jié) 語

本文立足于民用建筑的智能化數(shù)據(jù)中心建設(shè)提出了相應(yīng)的建設(shè)方案，探討了設(shè)計要求和基本供電方案，并對整個方案進行了詳細分析，以期為當(dāng)前的數(shù)據(jù)中心建設(shè)提供技術(shù)途徑。