民用建筑智能化机房工程设计

邹成

四川消安智能工程有限公司 四川 成都 610041

引言

随着网络的普及，机房已经成为当前民用建筑工程建设中必不可少的一部分。我国现行的相关规范中指出，智能建筑中的智能化系统需要配备电信设备间、网络机房、消防控制室、电信进线间等智能化机房。就目前民用建筑智能化机房工程的建设情况来看，由于我国智能建筑的发展时间较短，缺乏足够的经验，在具体设计过程中依然存在诸多的问题，如：总体规划与设计不完善，各机房所辖系统独立不能互通互联，机房供电与制冷设备建设不科学，存在较大的能源与资源消耗；机房内各类设备设施配置与安装方式的多样化，大大增加了机房运行、维护与管理的难度等。面对上述问题，在民用建筑智能化机房工程建设过程中，设计者必须对建筑的功能、机房配置要求等进行综合性考虑，提出行之有效的设计方案，致力于打造一个舒适实用、运行安全可靠、节能高效的智能化机房。

1 智能化机房的相关概述

智能机房是一种完全不同于传统机房的全新概念，其具体指一种在监控、管理、运营等方面体现出显著智能化特征的机房系统。针对智能化机房而言，机房的现场环境监控功能与视频监控功能是最为关键的两项内容，其中视频监控功能能够对机房内部所有设备设施运行情况及外部环境加以统一集中监控。在社会经济高速发展的今天，我国各企事业单位的机房规模迅速扩张，也配备了更多的相关设备设施，这就使得传统的人工管理模式不能有效满足现阶段建筑机房管理工作的实际需求。通过智能化机房的设计与应用，可以在实现对所有设备与环境集中性管控的同时，帮助管理人员对设备设施与环境进行远程监控，并更加高效地完成机房视频的信息处理工作[1]。另外，智能化机房内部的现场环境监控功能主要是以各种先进的科技手段与设备，对机房系统所处的现场环境情况进行全方位地监控，尽最大可能避免由于现场环境的不良变化而导致机房系统无法安全、稳定运行。

2 民用建筑智能化机房工程的设计要点

2.1 土建设计

在民用建筑智能化机房工程设计过程中，设计人员需要结合建筑的使用功能来落实土建设计工作，具体包括以下3个方面：

一是信息接入机房。该机房的主要功能是对有效电视信号与市政通信信号进行引入，如：无线4G或是5G手机覆盖信号光纤、四大通信运营商的有线宽带光纤、本地广电运营商有线电视信号光纤等；通常设置在便于外部市政管线引入民用建筑内的位置，在邻近市政通信接入点位置的地下室侧壁应当安装适量的钢套管。在信息接入建设过程中，机房需要选择外双开门，门宽不可小于1.2m，由土建负责开展相应的装修的工作，为避免机房受潮，需要涂抹一定的防潮涂料，并由电气专业来完成电源回路的设计与铺设。同时，为避免智能化机房工程设计中出现分歧问题，信息接入机房的设置需要结合民用建筑的实际需求来明确是选择单独设施，还是选择合并设置。其中住宅建筑可选择合并设置方式，有利于提高机房的空间利用率，甲方能够提供基本机房装修与带计量的电源条件，通信运营商可以提供自用机柜与接入设备；对于城市综合体等公共建筑，则应按运营商单独设置信息接入机房，甲方负责完成基本的机房装修，并提供带计量的电源条件，通信运营商则结合具体需求来开展二次装修[2]。

二是安防监控机房。该机房建议与消防控制系统合并设置，便于物业进行统一运维管控，减少不必要的人力投入。安防监控机房需采用外双开门，门宽不可小于1.2m，并安装防静电架空地板，若采用下送时，架空高度必须大于0.4m，机房强弱电线槽建议选择下走线方式，采用天花吊顶，地板设置大小适宜的防雷网格和等电位连接端子排。在安防监控机房设计过程中，需要合理设计符合人体工程学的工作台，及无线对讲、智能化集成、视频监控、综合安防管控等工作站；对于消防值班区域与安防值班区域，必须采取合理的物力分割；该系统所处的区域内需要安装全天候的空调，设置专用的不间断电源，为监控显示屏、弱电机柜等设备提供源源不断的电能。

三是信息网络机房。对于旅馆建筑和教育建筑等功能的民用建筑，需设置信息网络机房，对于办公建筑自用部分，也需设置信息网络机房。在信息网络机房设计过程中，由于其内部安装的核心交换机与服务器等网络设备对运行环境有着较高的要求，所以设计人员必须对这一要求进行综合考虑，对机房内部环境进行优化设计，即机房选择外双开门形式，门宽不可小于1.2m，机房内部安装防静电架空地板，若属于下送风情况，架空高度必须大于0.4m，机房强弱电线槽建议选择下走线方式；机房内安装的所有机柜、吊顶龙骨及地板等设备设施必须采取有效措施，使之可靠联结在一起[3]。另外，信息网络机房通常应设置在通信运营办法办公用房附近，并在该机房内部设置智能化系统机柜、智能化设备网核心交换机，从而有效解决安防控制系统面积占用问题。

2.2 供配电与照明系统设计

一是供电回路设计。通常情况下，民用建筑智能化机电工程的供电回路设计可选择两种方式：①不间断电源回路。针对主机房不间断电源供电电源，需要通过不间断电源稳压、稳频及电压波形调整以后，再为机房内部各设备设施的运行提供相应的电能，还能够为不间断电源后备电池充电。如果市电供电线路无法正常供电时，不间断电源后备电池将会马上放电，经不间断电源逆变后为机房内各设备设施进行不间断供电；②市电回路。通过合理使用空调、插座、照明及其他具备电冲击性、感性、容性的设备，来均衡分配各相位上的负载。机房内的各系统控制需要选择独立控制方式，以避免其中某一系统故障后而影响到其他系统，从而影响到整个机房的正常运行。

二是设备配置。民用建筑智能化机房需要结合自身实际需求，配备足够数量的综合配电柜。该设备必须具备不间断电源配电与市电配电的功能。同时，配电柜箱应当选择自动空气开关进行控制，并做到过负荷保护、短路保护、防雷保护等措施；针对主机房配电柜中相关参数的设置，需要安装相应的仪器来对各设备设施运行过程中的电压与电流进行检测，以便管理人员密切监测机房的运行情况，及时发现并解决问题。另外，对于配电箱中的引入与引出线，必须详细标注其型号、规格、功用及线路去向，以便管理人员对配电箱进行有效管控与检修[4]。

三是一般照明。设计人员需要结合民用建筑智能化机房工作的特点，按照我国相关规范和要求，依托于自身既往工作经验，对机房的一般照明进行科学设计，采用离地面高度800mm出的工作照度大于300lx且无眩光的标准。针对应急照明，需合理布置在机房内部的主要通道与主要控制设备位置。对于照明系统的灯具设计，建议选用600×600的格栅灯盘，将其均匀布置到机房内部，能够确保光照均匀，且无眩光产生，从而为工作人员提供相对舒适的照明环境。另外，依据相关标准和要求，为确保在市电断电时机房各系统依然能够正常运行，需要在机房内部设置应急备用照明系统，并对该系统的工作面照度进行合理控制，选择筒灯作为备用照明，当机房市电停电以后，其能够自动启动，由不间断电源系统供电。

四是配电安装。关于配电方式的选择，配电柜可选择放射式配电的方式，将其直接配置到相关的用电设备之中，对不同类型的设备设施进行分路控制，不同电源选择空气开关单独控制方式；对于市电插座、照明、普通柜式空调等电源线缆，可选择阻燃铜芯线，且其线径需留出20%的用电冗余；对于网络机柜与监控机柜等电源线缆，也可选择阻燃铜芯线，并留出20%的用电冗余。

2.3 空调系统设计

民用建筑智能化机房每日需要接收和处理海量的数据和信息，加上机房内部安装了多种多样的设备设施，由于长时间、高负荷的运行，导致机房内部产生大量的热能，若不加以有效控制，必然会导致计算机、路由器、交换机等设备设施受到损坏，从而无法正常运行。基于此，在智能化机房工程设计过程中，必须高度重视对空调系统的设计，即设计人员需要综合考虑机房内各设备设施的运行情况，遵循环保性与可用性的原则，选择适宜的空调系统，如：机房精密空调、工业级无人值守空调等，然后对相关参数进行优化设置，从而实现智能化机房内温湿度的有效调控，为各设备设施提供更加适宜的运行环境[5]。同时，针对智能化机房的专用空调设备，由于其内部的制冷系统有着较大的差异，所以必须根据机房工程实际而定，不同的工程应采用针对性的制冷系统，其中制冷系统涉及风冷式、水冷式、双冷源系统等多种冷却形式。在自控新风冷气机设备选型过程中，设计人员需要对机房内的热负荷与换气次数加以综合考量，这是设备选型中最关键的两个指标，直接影响到机房内的温湿度是否恒定、洁净度是否符合相关标准。

2.4 微环境监控模块系统设计

在民用建筑智能化机房工程建设中，为能够更好地满足现代机房智能化、绿色环保型的发展需求，设计人员应秉持着技术先进、布局合理、质量优良等方面的要求，加强微环境监控模块系统设计，以切实提高民用建筑机房的可用性、合理性及节能环保性。微环境监控模块系统由能源管理、机房环境监测、消防系统、门禁管理等多个子系统构成，依托于精准的监测技术、功能强大的数据采集技术、性能优越的管理系统，来提高建筑机房的智能化水平。具体包括：①能源管理系统，其包含了电源系统监控与机房能效管理两个部分，前者主要是利用UPS、蓄电池等设备上的智能仪表接口，来对机房供电系统运行过程中产生的所有数据信息加以采集和处理，并实时呈现在人机交互界面上。后者主要是通过对机房运行过程中所有设备设施的用电情况进行全过程监测，从而明确整个机房呃逆的电量消耗分布状况，然后对这些数据进行分析和处理，明确机房能效值；②机房环境监测系统。该系统能够对机房内部的温度传感器、湿度传感器检测到的各项参数数据进行实时采集和显示，以便管理人员结合机房的实际运行情况，对各传感器的数据进行合理设置和调整，以保证机房内部的温湿度符合标准；③消防系统。该系统主要是利用气体消防灭火系统来满足机房的消防功能， 即通过安装将温感和烟感报警器安装到机房内部，当有告警，会马上将警报信号发送至机房的消防系统，然后自动启动联动消防，以便相关工作人员有足够的时间离开机房，最后对告警区域实施气体灭火；④视频监控系统。该系统能够对机房进出口、所有主要通道进行全过程的视频监控，监控录像系统存贮时间超过个月；⑤门禁管理系统。该系统是机房的门禁，由门禁控制器和读卡器组成，能够设置人员进出权限，对机房进出人员进行管理[6]。

3 结束语

综上所述，智能化机房工程是现代建筑工程建设中非常重要的一部分，能够为人们提供更加稳定、快捷的网络环境。所以，在民用建筑智能化机房工程建设过程中，设计人员必须结合建筑工程的具体情况，切实做好土建、供配电与照明系统、空调系统等方面的设计，并科学设计微环境监控模块系统，从而建设出高质量、高效率的智能化机房工程。