浅谈机房的升级和改造

2011-02-27中国人民银行清算总中心王力坚

智能建筑与智慧城市 2011年4期

文｜中国人民银行清算总中心王力坚

随着业务规模的不断扩大，计算机设备的需要数量越来越多，为合理的安放这些设备，现有机房的面积日渐紧张，很多数据机房都面临着升级与改造。但由于受建筑结构、电力、施工条件等方面的限制，在什么地方改和怎么改造现有的机房，这是困惑大家的一个问题。机房改造大有讲究，笔者近些年来实际检测验收了十几个各类机房，深感机房的改建在很多方面难度要大于新建机房。在检测验收中发现，由于设计标准的不同、设计和施工质量的不同，新建机房会有质量和技术指标的差异，但这种差异远小于改建机房的差异。在进行这类数据机房改造过程中，需根据原有建筑的实际情况深入设计，对机房所能实现的功能进行符合实际情况的取舍，在满足基本功能的前提下，追求可能达到的最佳效果。下面笔者郑重的推荐一篇文章《数据机房改造中的若干问题讨论》，推荐的原因是该文章简洁精炼，从实际出发，如实叙述了机房改造的工作及工作中的重点考虑问题，真实可信，更重要的是机房经受住了时间的考验，至今运行正常，实现了当初的设计目标。下面结合该文章中提到的重点问题，并结合笔者亲身经历的实际案例，对比谈一下关于机房改造的看法。

1 建筑结构承重

该问题看似简单，但十分重要。笔者曾主持改造过一个机房，该机房主要放置UPS设备，原建筑设计承重为400kg/m2，改造前机房内已安装了100kVA～150kVA的UPS三台，机房的改造目标是对机房进行装饰装修和电路改造后安装新的200kVA UPS三台，新UPS的单机重量为1200kg，单位投影面积的压力大于950kg/m2。

笔者接到改建任务后，第一个要考虑的事就是楼板的加固，建议的设计目标是将楼板加固到1000kg，谁知这么看似简单的事，在某个领导那里就遇到了质疑。领导对该项目非常支持，领导的理由也很简单，原来该机房也放UPS，而且放了十几年都没事，为什么要花钱、花时间来加固？

这问题看似很简单，但有两个原因：其一是原来建设不符合国家规范，其二是平时没事不代表以后或在火灾、地震等情况下都没事。理由虽简单，但实际说起来要有理有据。笔者通过案例引入说明问题。

我们某办公区机房是1998年进入的，按当时的《电子计算机场地通用规范》4.7.2 计算机机房的楼板荷重依设备而定，一般分为两级：A级≥500kg/m2；B级≥300kg/m2。

我们向某大厦工程部了解的情况是，UPS室是按机房标准承建的，设计负荷400kg/m2。

根据建设部关于建筑装饰装修管理规定，凡涉及明显加大荷载的，房屋所有人、使用人必须向房屋所在地的房地产行政主管部门提出申请，并由房屋安全鉴定单位对装饰装修方案的使用进行审定，经批准后，向建设行政主管部门办理报建手续，领取施工许可证。

《建筑装饰装修管理规定》中华人民共和国建设部令第46号中：

第二十六条：对未按规定申请批准、未进行房屋安全性能鉴定、擅自拆改房屋结构或明显加大荷载，对原有房屋进行装饰装修的，由房地产行政主管部门或有关部门责令修复或赔偿，并给予行政处罚。

第二十七条：房屋安全鉴定单位工作人员不如实对装饰装修方案的使用安全性能出具结论的，由其所在单位或行政主管部门给予行政处分。

第三十条：有本规定第二十四条、第二十五条、第二十六条、第二十七条所列行为，情节严重、构成犯罪的，由司法机关依法追究刑事责任。

国家对建筑的抗震性能也有标准，一个地区的建筑一定要满足抗震指标。涉及建筑主体和承重结构变动以及明显加重荷载的装修工程，首先必须有设计方案才能进行施工。

建设单位应当在施工前委托原设计单位或者具有相应资质的单位提出设计方案。建筑法规定委托原设计单位进行设计，主要考虑到原设计单位比较了解该建筑的主体和承重结构，委托其设计便于保证其设计方案的质量。委托具有相当资质的设计单位进行设计，也是保证装修工程的安全所必需的。严禁建设单位委托不具备相应资质的设计单位。

所以，UPS不具备不经加固就放置载荷超过400kg以上设备的条件。应先委托有加固设计资质的单位进行设计，然后再进行施工。

笔者写了上述报告之后，该领导同意提出的加固要求。写这一段也是方便同仁，如果遇到同样的问题，可以参考笔者提供的规范和理由说服领导。

2 机房的装修与空调

笔者曾亲历了一个机房，刚刚进行了改造，外表看上去很好，面积只有300m2，UPS供电负荷只有一百多kVA，装了四台80kW的空调机，空调装机功率达320kVA，功率应该是绰绰有余。但机房实际投入使用后经常报警，夏季雨后高湿报警，冬春季低湿报警，该机房装修单位和设备供应厂商相互指责，认为机房或空调机有故障，多次来现场查找，问题也不能解决。机房值班人员不得已找到笔者，让我帮助解决。

笔者看了一下竣工图后，发现新装修的机房竟然没有考虑新风系统，在门口测了一下风向，感觉机房内还有正压，这样封闭机房内多余的补充空气从何而来？

笔者初步判断是机房的密封不严格，通知该机房装修单位到场，让他们打开机房沿墙面的天花板顶板和防静电地面，问题就清楚了，天花内和地板下墙面有大小十几个孔洞没有封堵，室外空气透过孔洞吸进机房，机房虽然没有新风装置，但也形成了正压。但由于这种“新风”量无法控制，新风也无法预处理，所以空调加湿、除湿功能就是开到极限，也会产生下雨就“高湿”，刮风就“低湿”的报警情况。在要求施工单位将孔洞进行封堵后，湿度报警的问题解决。笔者现在又产生了一个新的担心，一个机房没有新风，以后机房的空气质量问题如何解决？那么多电气设备在封闭环境运行，进入机房工作的人员身体健康如何保证？如果把这些机房原来孔洞的封闭，对于机房来讲，是对还是错？

3 机房的供电

一个机房如果设计合理，施工精细，结果肯定是好的，反之问题肯定不止一处。

还是笔者所说的这个新改建的300m2的机房，机房IT设备的用电量刚过了120kVA，就无电可用。据了解，该机房使用某大厦物业的变压器，因为某大厦物业为该单位提供的双路电缆线径为185A，电缆已用了十几年，按该电缆的铺设方式和使用距离算，最大载流量核定为285A，目前还在冬季，虽已采取了很多减荷措施，双机并联的200kVA UPS开一台，UPS的输出功率达到75%即只有150kVA，实测平常的电缆电流已达到A项201A 、B项220A 、C项215A，送电电缆已有温度。夏季用电高峰期到来时，用电量会进一步增大。按总行“某计算机机房规范化工作指引”的规定，电缆要降级50%使用。

该机房和本单位其他部门机房共用一套UPS，150kVA的UPS输出电分到新改建机房时，UPS供电实际就只有120kVA。因总供电不足，原来设计的并联备份冗余的UPS现在也只能单机使用，热备份变成了凉“备件”。

麻烦还不仅如此，改造前物业提供了双路电源，接法示意如图1所示。

图1

改造时，原双路电源容量已没有多少富裕，向大厦物业申请时，物业明确表示变压器用电负荷已基本饱和，无法提供更多的双路电，但还可以提供一路单路电。在有两种电源的情况下，重要负载用的双路电源和非重要设备用的单路电源为基本原则。按照国家供电设计相关规范，这两种电源的使用用途也明确，机房要7×24小时不间断运行，且夜间和周末无技术人员值班关机，一旦出现断电情况，临时通知技术人员根本来不及关机，所以应该使用双路互备电源。一般办公区仅白天和正常上班时间有用电需求，下班和公休日要关闭电源，可使用单电源供电。但不知是哪个环节出了错，阴差阳错就出了问题，新改建的机房供电系统设计成如图2所示。