民用建筑智能化数据中心工程设计

姜月成

(江苏普蓝陵信息系统监理咨询有限公司，江苏 南京 210120)

民用建筑按其应用功能分为住宅建筑和商业建筑。商业建筑可分为办公、公共、酒店、文教、医院、交通运输、体育文化、展览多个类型建筑。经济的快速发展，带动了高科技的进步，物联网技术、互联网大数据、人工智能技术、5G等相关技术的快速发展，智能化民用建筑已经成为智能社区的基础建设组成。这些建筑理念在提高工程建设经济效益，满足客户需求和高科技经验，提高物业管理运行维护管理的能耗水平方面，发挥了积极作用。

1 民用建筑智能化数据中心工程设计基本原则

1.1 坚持环保原则

随着生态文明建设的进展，环保成为各项视野中需要考虑的问题。特别是数据中心由于电气化程度较高，实现环保则非常必要，对此，需要结合人工智能技术等进行处理，以符合国家发展要求。

1.2 保证建筑基本功能原则

民用建筑智能化数据中心工程设计旨在为建筑用户给予可靠有效、科学有序的数据管理服务。对此在数据中心建设过程中，须做好基本功能设计，从而满足人们日常服务需求。

2 数据中心装饰子系统设计

2.1 系统要求

主数据中心的装修设计是建设工程实际完成中特别重要的部分。在整个设计中，主要含有主数据中心天花板项目、内墙装饰、地面装饰、防静电地板、门窗制作等子项目。主数据中心配备了各种电子设备。装饰设计主要满足电子设备(如，交换器、服务器、安全设备等)明确针对主数据中心提出的技术标准。主数据中心的装饰艺术设计既舒适又美观，并达到其技术标准为准。建筑装饰材料的选择必须符合隔音、防火、防水、抗变形、抗干扰和抗静电等法规。装修设计完成后，使所有主数据中心色彩柔和、半透明、宽阔、无压抑、舒适，达到装修设计标准和视觉冲击力。主数据中心的装修设计应符合模块化设计的要求。后期扩容的数据中心模块装修不影响已经投入的数据中心正常运行。

在项目设计实施中，需要如下几个方面的问题。

(1)为确保数据中心的清洁，饰面应使用密封良好，无尘且易于清洁的材料制成。

(2)整体材料应考虑数据中心的保温和隔音效果。

(3)避免受到电磁场的强烈干扰，确保设备系统实现电磁兼容和抗干扰处理，满足数据中心抗无线电干扰的场强和抗磁场强度的要求。

(4)做好防止火灾处理，对此所采用的材料要在环保的基础要求上确保其难燃或者不燃的特性。

2.2 功能区划分

根据设计要求，在数据中心设备布置设计时需考虑如下因素。

(1)数据中心配电区应尽量靠近强电井，因本项目数据中心用电功率较大，电流值较高，电缆占用空间大，应尽量避免强电流穿越数据中心设备区，同时，在发生情况时应能迅速的进入配电间。

(2)重要设备分区应设置常闭设备门，通道设置应符合相应的消防规定。

2.3 标高设计

根据设计要求和相关服务功能的达标，对此做出楼层结构以及管线排布的基本规定，对此做好如下标高设计规范参数。如表1所示。

表1 标高参数

2.4 墙面工程

根据墙面的承重和防火要求，墙面采用彩钢板装饰。对此则以C75轻钢龙骨为基本骨架，结合0.6烤漆钢板内衬，采用12mm厚度的石膏板复合板材实现防火防静电处理。在安装配置中，金属结构之间不论是板材还是钢架都要连接为整体结构，以保证整个接地端的点位在一个水平之上，实现有效电磁屏蔽效果。金属面板设计线条与地板及天花显线协调处理。彩钢板墙面内部做保温处理。

3 数据中心电气子系统设计

3.1 系统要求

从设计要求可知，数据中心作为高度的电气化集成系统，需要足够、稳定、不间断的电力供应，对此本文考虑将整个电力供应环节分为，动力供应和照明电力供应，其中前者主要是市电接入和不间断电源系统，后者主要涵盖操作和照明。数据中心中的配电是根据GB50174-2017“数据中心设计规范”A级标准设计的，系统需要相互供电。

数据中心配电系统采用交流电接入，对应频率为50Hz，电压380V或220V可选，以TN-S方式进行安全接地操作。主要包括进线分配柜、UPS输入输出配电柜、供电电缆、智能化数据中心ATS切换柜、各空调切换柜等，设置在数据中心的配电间相应位置。输入机柜和输出机柜由自动空气开关控制，具有过载保护，短路保护和缺相保护等保护功能，并内置智能设备显示屏。每个配电柜的电气参数都由智能仪表监控，这些仪表可以输出到动态回路系统并精确计算出PUE。机柜具备(自动、手动)火灾报警保护功能。如果机舱内发生严重事故或火灾警报，它可能会迅速切断非火灾负荷并关闭烟气和火灾阀门。

应急照明灯由220V的交流电支持的双电源供电。逃生路线和前楼梯间的节能灯提供普通照明和紧急疏散照明。如果数据中心市电断电，应急照明系统将自动打开。对此根据建设设计要求对应的照明强度不能小于50lx，以确保照明符合要求。

3.2 供配电方案

配置2个UPS配电间1#和2#，分别布置在两侧，做到物理隔离，另外设置独立UPS配电柜，每个配电间分别配置一套供配电系统，UPS电源的交流输入输出配电采用全程独立双回路配置。每个配电间的供配电系统由进线柜/ATS切换柜、UPS输入配电柜和UPS输出柜、动力柜等环节构成。这些子模块的合理有序的配置，使得整个电力供应在安全保障的前提下得以稳定和持续，从而提升整体工程设计价值，对此进行如下相关设计。

大楼配电室提供两路电源容量符合要求的市电，经过和柴油发电机切换后，分别通过母线槽方式给每个配电间供电。每个配电间各设置一台进线柜，从建筑物的配电室分配干线通道，以形成三个电源，一个到UPS配电柜，一个到UPS维修旁路，另一个到电源柜。数据中心中所有机柜的电源模式均为双电源模式，即每个机柜有两条来自不同UPS电源的电路。此模式可以满足双电源计算机硬件的需求，并确保电源可靠性，从而为整个数据中心及其子系统的功能完整性提供保障基础。

4 结 语

本文立足于民用建筑的智能化数据中心建设提出了相应的建设方案，探讨了设计要求和基本供电方案，并对整个方案进行了详细分析，以期为当前的数据中心建设提供技术途径。