数据中心在未来城市发展中的显著作用及其设计要点
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前几日去北京亦庄参加一个交通指挥中心项目的甲方评审，会议本身没什么亮点，在亦庄道路上开车却是个亮点，早就听说亦庄的交通已经进入智能化，实际体会到交通信号灯的数据都能显示在手机导航APP软件上，车行方向前方的信号灯是红是绿，持续时间都能看到，能够给司机预判，这是智慧交通的一个实际体现。亦庄的交通还有一个特点就是十字路口的****很多，这些**一方面是用于交通违章抓拍，还有就是起到实时图像传感器的作用，为无人驾驶提供数据和图像的支撑。
在智慧交通和智慧城市的建设中，我们无可回避的是要建设支撑智慧城市和智慧交通的数据中心，数据中心是疫情中及疫情后新基建的一个重要组成部分。
数据中心的设计是实施过程中最为重要的组成部分。
国家标准《数据中心设计规范》GB50174-2017已于2017年5月4日发布，2018年1月1日起正式实施。这本规范是数据中心设计的根本依据，从事数据中心设计的人员应该熟练掌握。
一 数据中心的基本概念：
数据中心是集中放置的电子信息设备（主要是指服务器、交换机和存储设备）提供运行环境的建筑场所，可以是一栋或几栋建筑物，也可以是一栋建筑物的一部分，包括主机房、辅助区、支持区和行政管理区等。
主机房主要是用于数据处理设备的安装和运行的建筑空间，包括服务器机房、网络机房、存储机房等功能区域。
辅助区是用于电子信息设备和软件的安装、调试、维护、运行监控和管理的场所，包括进线间、测试机房、总控制中心、消防和安防控制室、拆包区、备件库、打印室、维修室等区域。
支持区为主机房、辅助区提供动力支持和安全保障的区域，包括变配电室、柴油发电机房、电池室、空调机房、动力站房、不间断电源（UPS）**用房、消防设施用房。
行政管理区用于日常行政管理及客户对托管设备进行管理的场所，包括办公室、门厅、值班室、盥洗室、**间和用户工作室等。
二 数据中心的分级和分类：
数据中心根据其使用性质、数据丢失或网络中断在经济或社会上造成的损失或影响程度分为**、B级和C级数据中心。
**数据中心包括金融行业、国家气象台、***信息中心、重要的军事部门、交通指挥调度中心、广播电台、电视台、应急指挥中心、邮政、电信等行业的数据中心及企业认为重要的数据中心。
B级数据中心包括科研院所；高等院校；博物馆、档案馆、会展中心；政府办公楼等数据中心。
C级数据中心是除以上数据中心以外的数据中心。
三 数据中心与智能化**机房的区别
国家标准《民用建筑电气设计标准》GB51348-2019第23章专门用于解释和定义智能化**机房。民用建筑所设置的智能化**机房的设计，不适用于大型数据中心、高风险对象的安防监控中心和涉密机房的专项设计。
智能化**机房包括民用建筑所设置的进线间（信息接入机房）、信息网络机房、用户电话交换机房、消防控制室、安防监控中心、智能化总控室、公共广播机房、有线电视前端机房、建筑设备管理**机房、弱电间（电信间、弱电竖井）等。
C级数据中心与智能化**机房很容易搞混，如果机房的定义不搞清楚适用的规范就不一样，设计当然就不会正确，图纸外审就无法通过，因此设计人员要下功夫去熟悉和了解以上的内容，再结合本身的项目特点确定是C级数据中心还是智能化**机房。
四 数据中心按ABC**的供配电设计：
**数据中的供电电源按一级负荷**别重要的负荷考虑，设置双电源（两路电源来自不同的10kV变电所或来自同一35kV变电所不同10kV母线段）+柴油发电机+UPS不间断电源**（30min的供电时间满足其中一路故障，供电**切换到另一路电源所用时间）。
B级数据中心的供电电源按一级负荷考虑，设置双电源（两路电源来自不同的10kV变电所或来自同一35kV变电所不同10kV母线段）+UPS不间断电源**（30min的供电时间满足其中一路故障，供电**切换到另一路电源所用时间）。
C级数据中心的供电电源按二级负荷考虑，设置双回路电源（双回路电源来自同一10kV变电所不同0.4kV低压母线或只有一路电源另一路由柴油发电机代替）+UPS不间断电源**（30min的供电时间满足其中一路故障，供电**切换到另一路电源所用时间）。
五 数据中心的负荷计算：
设计前应该掌握的资料包括甲方要设置多少台数据机柜，市政电源情况，人员配置情况等。
数据中心每台数据机柜的耗电量按5kW估算；
数据机房计算负荷=数据机柜总数X5kW/台；
数据机房总计算有功功率=（1.5~1.6）X数据机房计算负荷；
数据机房总计算视在功率=数据机房总计算有功功率/（功率因数0.8）；
变压器的总计算视在功率=数据机房总计算视在功率/（变压器负荷率0.85）；
柴油发电机总计算有功功率=1.25X数据机房总计算有功功率；
UPS的计算视在功率=1.71X数据机房计算负荷；
每个机柜所占面积为2平方米至4平方米；
主机房的面积=（2平方米至4平方米）X总机柜数；
辅助区和支持区的面积之和=（1.5~2.5）X主机房的面积；
用户工作室的使用面积=（4平方米/人至5平方米/人）X总人数；
举例说明负荷计算及房间面积估算：
例如：北京未来科技城智慧城市运行服务中心数据机房的数据机柜总数为1200台，定义为**数据中心。
数据机房计算负荷=1200X5kW/台=6000kW；
数据机房总计算有功功率=（1.5~1.6）X6000=9000~9600kW，取9300kW；
数据机房总计算视在功率=9300/0.8=11625kVA；
变压器的总计算视在功率=11625/0.85=13676kVA；
变压器选10/0.4kV ***0kVA干式变压器，一路电源的变压器台数=13676/***0=5.47台，取6台变压器；
变压器总数=6X2=12台；
柴油发电机总计算有功功率=1.25X9300kW=11625kW；
柴油发电机选择10kV 2000kW（常载功率）发电机组，柴油发电机数量=11625/2000=5.8台，取6台；
UPS的计算视在功率=1.71X6000=10260kVA；
UPS选400kVA 高频机，尺寸（1200长X1100宽X2000高mm），一个UPS对应4个30分钟铅酸蓄电池柜，每个蓄电池柜40个12V，200Ah铅酸蓄电池，蓄电池柜尺寸（1400宽X1200深X1600高mm）；
UPS机柜数量=10260/400=25.65，取26台；
蓄电池柜数量=26X4=104台；
蓄电池数量=104X40=4160个；
数据机房主机房的总面积=（2~4）X1200=2400~4800平方米，取4000平方米；
辅助区和支持区的面积之和=（1.5~2.5）X4000=6000~10000，取8000平方米；
行政管理区面积取1000平方米；
本数据中心的总面积=4000+8000+1000=13000平方米；
总结：本数据中心为**数据中心，双电源引入，每路电源的变压器为6台10/0.4kV ***0kVA的干式变压器；柴油发电机为每台10kV，2000kW发电机，共6台；UPS为每台400kVA，共26台；蓄电池柜为30分钟，每个蓄电池柜40个12V，200Ah铅酸蓄电池，共104台；
六 数据中心的布置设计：
根据上述计算结果和机柜的尺寸，按照《数据中心设计规范》GB50174-2017第4.3条的规定及国家标准图集《数据中心工程设计与安装》18DX009的实例进行各功能机房的布置设计。
七 数据中心的照明设计及防雷接地设计：
主机房和辅助区一般照明的照度标准值按照500lx设计，一般显色指数不小于80。
支持区和行政管理区的照度标准值应符合现行国家标准《建筑照明设计标准》GB 50034的有关规定；变电所，动力站房等支持区的照度标准值按照200lx设计，办公室等行政管理区的照度标准值按照300lx设计。
主机房和辅助区应设置备用照明，备用照明的照度值不应低于一般照明照度值的10%；有人值守的房间，备用照明的照度值不应低于一般照明照度值的50%；备用照明可为一般照明的一部分。
数据中心应设置通道疏散照明及疏散指示标志灯，主机房通道疏散照明的照度值不应低于5lx，其它区域通道疏散照明的照度值不应低于1lx。
数据中心内的照明线路宜穿钢管暗敷或在吊顶内穿钢管明敷。
技术夹层内设置照明和检修插座，采用单独支路或专用配电箱（柜）供电。
主机房和安装有电子信息设备的辅助区，地板或地面有静电泄放措施和接地构造，防静电地板、地面的表面电阻或体积电阻值应为2.5×104～1.0×109Ω，具有防火、环保、耐污耐磨性能。
主机房和辅助区中不使用防静电活动地板的房间,可铺设防静电地面，其静电耗散性能长期稳定，且不应起尘。
静电接地的连接线满足机械强度和化学稳定性的要求，采用**或压接。当采用导电胶与接地导体粘接时，其接触面积不小于20cm2。
数据中心的防雷和接地设计应满足人身安全及电子信息**正常运行的要求，并应符合现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB 50057和《建筑物电子信息**防雷技术规范》GB 50343的有关规定。数据中心所在建筑一般为二类防雷建筑。
数据中心内所有设备的金属外壳、各类金属管道、金属线槽、建筑物金属结构等必须进行等电位联结并接地。
电子信息设备等电位联结方式应根据电子信息设备易受干扰的频率及数据中心的等级和规模确定，可采用S型、M型或SM混合型。
采用M型或SM混合型等电位联结方式时，主机房应设置等电位联结网格，网格四周应设置等电位联结带，并应通过等电位联结导体将等电位联结带就近与接地汇流排、各类金属管道、金属线槽、建筑物金属结构等进行连接。每台电子信息设备（机柜）应采用两根不同长度的等电位联结导体就近与等电位联结网格连接。
等电位联结网格采用截面积不小于25平方毫米的铜带或裸铜线，并在防静电活动地板下构成边长为0.6m～3m的矩形网格。
3kV～10kV备用柴油发电机**中性点接地方式应根据常用电源接地方式及线路的单相接地电容电流数值确定。当常用电源采用非有效接地**时，柴油发电机**中性点接地宜采用不接地**。当常用电源采用有效接地**时，柴油发电机**中性点接地可采用不接地**，也可采用低电阻接地**。当柴油发电机**中性点接地采用不接地**时，应设置接地故障报警。当多台柴油发电机组并列运行，且采用低电阻接地**时，可采用其中一台机组接地方式。
1kV及以下备用柴油发电机**中性点接地方式宜与低压配电**接地方式一致。当多台柴油发电机组并列运行，且低压配电**中性点直接接地时，多台机组的中性点可经电抗器接地，也可采用其中一台机组接地方式。
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