UPS供電系統(tǒng)設(shè)計

建筑智能化系統(tǒng)的有效工作有賴于正常供電，尤其是機房不應(yīng)停電，因為機房是智能大廈的首腦機關(guān)。眾所周知，一臺電腦正在工作時突然斷電，就可能造成數(shù)據(jù)丟失。所以機房的電源系統(tǒng)很重要。對于智能大廈的一般配電系統(tǒng)，允許正常停電或事故停電，但對中央機房而言是不允許的。一般的解決辦法是分為兩部分，一是在前端交流電源引人兩路市電，有條件時可加設(shè)發(fā)電機，成為多路供電，提高供電可靠性；二是在機房里設(shè)不間斷電源UPS，附設(shè)一定的直流電池組作為后備電源，即可保證供電。前者是傳統(tǒng)的提高供電可靠性方式，后者是近年來隨著信息技術(shù)飛速發(fā)展而越來越廣泛應(yīng)用的方式。

現(xiàn)有兩種UPS供電方式可供選擇。

一為在線式，即UPS始終在供電狀態(tài)，時刻都在工作著，UPS代替了市電為計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供電。

二為后備式，就是計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)備平時供電依靠市電，只在市電停電時才立即轉(zhuǎn)而由UPS供電。后備式供電有個過零問題，即當(dāng)市電停電時，無論何種合閘方式，避免不了瞬間無電問題。市電是50HZ，奔騰ⅡPC是500MHZ以上，顯然，在停電的一瞬間，電腦可能丟失數(shù)據(jù)。具體辦法是分而治之：若系正常停電，事先必有通知，可提前將UPS　投入；若系故障（短路、接地）停電，因電感上電流不能躍變，電容上電壓不能躍變，可將UPS的自動接入設(shè)定為小于跳閘電流值，即在電路斷開前，UPS就已接入。

UPS電源正向大功率、低噪音、智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，而這正是中央機房所需要的。大功率的UPS電源（如20、30、60KVA及以上）多具有并機冗余功能，新出現(xiàn)的熱插拔、模塊化電池陣列進一步提高了供電可靠性。這因為“陣列結(jié)構(gòu)”先前用于計算機網(wǎng)絡(luò)的“磁盤陣列”時就證明有利于可靠性的提高。

防靜電地板的應(yīng)用

防靜電主要指及時消除機房內(nèi)部各處產(chǎn)生的靜電荷。摩擦生電是自然現(xiàn)象，靜電的聚集會引發(fā)意外事故，危害電子設(shè)備及人身安全。因此，機房均應(yīng)采用防靜電地板，通過接地泄放靜電荷。地板一般距地0.3m建設(shè)。為了保證施工質(zhì)量，機房工程應(yīng)由具有機房工程施工資質(zhì)的單位來承擔(dān)。

機房防雷接地設(shè)計

中央機房內(nèi)大量的電子設(shè)備工作電壓較低，精密設(shè)備較多，對雷擊的耐受能力較差，一旦遭受，往往損失巨大。故此處防雷等級較高，對防范各種雷擊的措施要求較高。雷擊形式多種，機房防雷措施主要針對直擊雷和感應(yīng)雷。一般做法是在樓頂設(shè)置避雷針、避雷帶以防直擊雷；在大樓內(nèi)將通體結(jié)構(gòu)主筋互連，形成等電位法拉第籠、均壓環(huán)以防側(cè)擊雷（高層建筑30米高度處及以上每隔三層利用圈梁鋼筋與柱內(nèi)主筋相接構(gòu)成均壓環(huán)）；在大樓基礎(chǔ)利用基樁導(dǎo)體互連，形成良好的接地及大廈內(nèi)的地電位分布。另外，將建筑物表面的金屬設(shè)備及入戶金屬管道與接地網(wǎng)良好連接，以保證大廈內(nèi)的等電位。

為防止高壓雷電波侵入機房設(shè)備，可在機房設(shè)備前端采用多種防過電壓裝置。例如，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備前設(shè)三級避雷保護裝置可有效分流限壓，防止感應(yīng)雷電波的侵入，三級指電源端、UPS端、服務(wù)器或配線架等終端之前端。另外，戶外引入室內(nèi)的天線饋線、信號線、數(shù)據(jù)通訊線等均應(yīng)在入戶處設(shè)避雷器。 接地系統(tǒng)包括防雷接地、交流工作接地、直流接地、PE保護接地、屏蔽接地及防靜電接地等系統(tǒng)，后三者可互連。接地方式一般采用聯(lián)合接地方式，即防雷接地、保護接地、工作接地等均直接與接地網(wǎng)直接連接，總的接地電阻應(yīng)小于1歐姆，即所謂零接地電阻。在條件允許時也可設(shè)置專用接地裝置。

數(shù)字電路中，提供等位面的邏輯接地和模擬電路中提供基準(zhǔn)電位的信號接地成為直流接地。直流接地系統(tǒng)基準(zhǔn)電位引自總的等電位銅排，工程上可采用截面積為35平方毫米的絕緣銅芯線穿保護管引至弱電設(shè)備，作為直流接地。

電子設(shè)備中有不少的交直流濾波器，它們用于防止各種頻率的干擾電壓通過電源線侵入，以免影響低電平信號裝置的工作。交直流濾波器的接地稱功率接地。功率接地系統(tǒng)是用與相導(dǎo)線等截面的絕緣銅芯線從配電箱引至弱電設(shè)備，此接地線在TN—S五線制中就是接N線（即中性線）。

屏蔽接地及防靜電接地是為了解決電磁輻射和電磁干擾的問題。隨著智能建筑中各種高頻率的通訊設(shè)施的不斷增多，抗干擾日益重要。電磁干擾是電子系統(tǒng)輻射的寄生電能，它能降低數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性，增加誤碼率，影響清晰度，造成電磁環(huán)境污染。為了防止外來的電磁干擾，將電子設(shè)備外殼體及設(shè)備內(nèi)外的屏蔽線或者穿線金屬管進行接地，全程屏蔽，叫做屏蔽接地。一般機房內(nèi)的環(huán)境較為干燥，容易產(chǎn)生靜電，進而對電子設(shè)備產(chǎn)生干擾，為此采用的接地為防靜電接地。屏蔽接地及防靜電接地的一般做法是：由樓內(nèi)總等電位銅排引出PE弱電干線，每層設(shè)弱電等電位銅排，電子設(shè)備的外殼，金屬管路及抗靜電接地均與此等電位銅排相接。 除以上措施之外，機房的安全防范設(shè)施還應(yīng)有門禁、防盜、CCTV監(jiān)控、防火墻軟件、火災(zāi)報警等。

機房設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

　　中央機房設(shè)計階段可分為初步方案設(shè)計、土建設(shè)計、布置與裝修深化設(shè)計、設(shè)計會審及竣工圖。初步方案應(yīng)確定機房的組成、主要功能、宏觀要求等。土建設(shè)計確定位置、面積、形狀、層高等。深化設(shè)計確定機房的平面、立面布置，裝修具體做法，機電設(shè)備選型，照明燈具等。中央機房的設(shè)計主要依照GB50174—93《計算機房設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》等規(guī)范，涉及的主要內(nèi)容有建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、電氣系統(tǒng)、建筑環(huán)境、防火防盜防事故防破壞等。

　　建筑專業(yè)首先要選好中央機房位置。從經(jīng)濟方面考慮要避開價值高的黃金區(qū)域；從技術(shù)方面考慮要接近系統(tǒng)線路的中段，還應(yīng)盡量靠近弱電豎井，方便城市電話網(wǎng)、有線電視網(wǎng)及光纖數(shù)據(jù)網(wǎng)等干線引入機房；從環(huán)境方面考慮要求上下四周不與衛(wèi)生間、煤氣間等具有潛在危害的房間為鄰，要考慮層高及吊頂高度，注意所在位置的形狀、朝向、自然通風(fēng)采光條件、尺寸大小等；另外，中央機房與電話機房、消防控制室及電視采編室等機房的相對位置也要顧及。這些因素雖多，但只有少數(shù)是硬性的，如甲級智能大廈吊頂高度須保證2.7m，乙、丙級為2.6m、2.5m；但中央機房及其他弱電機房凈高須一律不低于2.7m，不分甲、乙、丙級。綜合的看，機房位置一般首選二層，次選裙房頂層或地下一層。原因是中央機房在二層時可與一層的消防控制室聯(lián)合值班（內(nèi)部轉(zhuǎn)梯相連），裙房頂層距各天線較近，電纜放線較居中。地下一層一般距主要建筑設(shè)備機房較近。

　　結(jié)構(gòu)專業(yè)要注意UPS電池的位置、重量、大小、形狀，確定其地面的承載能力（800KG/M2左右）及留洞并配置過梁等。除了力學(xué)結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)專業(yè)要在機房處形成“法拉第籠”，使機房在遭受各種雷擊包括感應(yīng)雷時機房內(nèi)保持等電位，消除跨步電壓，達到保護人、機安全的目的。

　　設(shè)備專業(yè)要注意的是供暖、通風(fēng)、空調(diào)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)高于普通辦公室，與之相聯(lián)系的是機房環(huán)境的各種參數(shù)，例如合適的溫度、濕度、含氧量、二氧化碳含量、灰塵含量（潔凈度）等。 機房環(huán)境設(shè)計 機房的環(huán)境要求自然高于一般辦公室，它在正常工作時不僅需要足夠的照度，而且需要合適的溫度、濕度、含氧量、二氧化碳含量、灰塵含量（潔凈度）等。其環(huán)境監(jiān)控高于一般辦公室的表現(xiàn)之一就是建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不同。機房國家標(biāo)準(zhǔn)分為A、B級。

與傳統(tǒng)的舒適性空調(diào)不同，機房采用的精密空調(diào)嚴(yán)格控制蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)壓力，增大送風(fēng)量使蒸發(fā)器表面溫度高于空氣露點溫度，因而不必除濕，產(chǎn)生的冷量全部用來降溫，降低了濕量損失，提高了經(jīng)濟效益。由于送風(fēng)量大，一方面送風(fēng)焓差小，另一方面機房換氣次數(shù)高使整個機房內(nèi)形成整體氣流循環(huán)，機房內(nèi)的設(shè)備均能得到均衡冷卻。在空氣循環(huán)良好的同時，因精密空調(diào)設(shè)有專用空氣過濾器可及時有效的濾掉空氣中的灰塵，使機房潔凈度符合要求。

機房精密空調(diào)系統(tǒng)一般配備加濕系統(tǒng)、專用的高效率的除濕系統(tǒng)及電加熱補償系統(tǒng)，通過微處理器處理傳感器送來的數(shù)據(jù)，可精確控制機房溫度和濕度，而一般空調(diào)系統(tǒng)無加濕系統(tǒng)，只能控制溫度，且精度較低，不能滿足機房的需要。另外，由于機房密封性好而發(fā)熱設(shè)備多，連續(xù)工作，常年運轉(zhuǎn)，可靠性要求高，一般空調(diào)系統(tǒng)難以勝任，尤其是冬季，一般空調(diào)由于室外冷凝壓力過低，難以正常工作，而精密空調(diào)系統(tǒng)通過可控的室外冷凝器，可保證制冷循環(huán)的正常工作。

計算機房照明及消防設(shè)計

電氣專業(yè)要注意照明設(shè)計、動力設(shè)備位置、臺數(shù)及監(jiān)控要求，還有綜合接地引線連接等。中央機房電氣負(fù)荷屬于一級，應(yīng)采用專用的雙路終端互投供電回路，電線為耐火型或阻燃型銅芯線，蓄電池采用封閉型產(chǎn)品。配電系統(tǒng)的器件、材料選用余量宜稍大，以防電氣火災(zāi)。機房在正常工作時不僅其環(huán)境監(jiān)控較高，而且需要足夠的照度。中央機房人工采光照度標(biāo)準(zhǔn)低的為150-300LX，中等的為400LX，較高的為500-750LX。 消防設(shè)計包括煙感報警、氣體滅火兩部分。煙感報警以吸頂式和纜式煙感器為主要形式。吸頂式煙感器的保護半徑一般不大于5.8m，距墻、風(fēng)口、大梁不小于0.5m。纜式煙感器可沿墻敷設(shè)。必須通過機房的風(fēng)管在過墻處應(yīng)設(shè)置防火閥（環(huán)境溫度達到70°C時自動關(guān)閉）。

氣體滅火系統(tǒng)的作用類似于普通辦公室里的噴淋系統(tǒng)，其設(shè)計要點有系統(tǒng)類型結(jié)構(gòu)的選擇、滅火劑濃度的確定、氣體噴射時間、滅火劑用量及浸漬時間等。氣體滅火系統(tǒng)的種類主要是二氧化碳滅火系統(tǒng)及鹵代烷滅火系統(tǒng)。此外，在室內(nèi)附設(shè)交、直流雙電源應(yīng)急燈、火災(zāi)事故廣播、119專線消防電話、火災(zāi)報警按鈕等消防設(shè)施。機房的裝修材料應(yīng)符合有關(guān)防火規(guī)范的要求。 綜上所述，弱電機房需要注意多方面因素，其設(shè)計要按規(guī)范要求進行。