大型體育館機房工程設計方案概述AA體育中心是CC市的大型綜合性體育設施項目，按承接國內綜合性比賽及國際單項比賽的標準定位，選址于CC市五象新區五象大道南側，其中主體育場建筑面積為12萬平方米，高度為69.7米，地上部分七層，共設6萬人的固定座位。AA體育中心主體育場建筑智能化系統集成工程施工是主體育場的重要系統工程，工程概算為1267萬元（人民幣），計劃工期要求為180天，設計單位為AA華藍設計（集團）有限公司，中國建筑第八工程局有限公司為主體育場主體工程的總承包單位，目前主體工程已完成。隨著科學技術的發展，現代化體育場館的智能化程度越來越高，科學、合理、美觀大方的各個系統機房也越來越成為智能化系統中不中缺少的重要組成部分。現代化的機房不僅要考慮設備安全有效工作，而且要考慮人的因素，不僅能夠為智能化系統設備提供溫濕度適宜、空氣潔凈度良好、機柜布局科學的工作環境；提供安全、有效的防雷擊、防靜電、防火、防潮、防塵等防護功能；提供和保障智能化系統所需的穩定電源；還要能夠為機房內的工作人員提供一個整潔、舒適、健康的工作環境。設計原則我們在本次機房工程的設計中遵循以下原則：規范性和可循性嚴格按照相關的規范和其他相關的國家法律、法規和規章制度來對機房內的UPS設備、防雷接地系統進行規劃、設計和建設，使其符合行業規范的要求。實用性和先進性采用先進成熟的技術和設備。本次工程中所采用的技術、設備和材料，在一段時期內能夠保證技術的先進性，并具有良好的發展潛力，能夠適應未來業務的發展和技術升級的需要。安全可靠性為保證各系統的業務應用，UPS設備和防雷系統具有高可靠性，能夠為各個智能化系統設備提供安全可靠的保護，不能出現因設備、系統的故障而影響智能化系統的工作和運行。可管理性在本次設計中選用的UPS設備應具有高智能化、可管理性的功能，能夠為集中控制系統提供所需的接口，實現先進的集中管理監控，實時監控、監測運行狀況，實時燈光、語音報警，實時事件記錄，這樣可以迅速確定故障，簡化機房管理人員的維護工作，從而各個智能化系統的安全可靠運行提供最有力的保障。需求分析機房供配電系統需求分析UPS原本是一種使用范圍很廣泛的保障電力供應的設備，而在近幾年來已經轉化為以保護各類智能化系統為主要用途的設備，UPS在智能化系統行業中發揮著越來越重要的作用，被人們譽為智能化系統的保護神。在世界邁進信息時代之后，各個智能化系統的安全問題已經被人們廣泛關注，因此，在這種時代背景中，各個UPS廠商也加快了UPS技術的研發和更新，不僅僅能夠為用電設備提供電力保障，而且具備更加智能化的管理技術，比如在無人值守的機房內要求UPS的自動開關機、按順序關機；具備聯網功能；當設備出現故障時能夠通過多種手段通知技人員等，現如今有的UPS廠商設計出在UPS電池箱內安裝微處理機，實時的監控電池狀態。做為AA體育中心主體育場UPS系統所要實現的功能是，為一些弱電系統的正常工作提供穩定的、不間斷的供電，確保體育場能夠正常運營，具體的需求我們分析如下：機房活動地板下的低壓配電線路采用銅芯屏蔽導線或銅芯屏蔽電纜，計算機負載配電線路按國標并留有余量；計算機電源插座直接安裝到機柜，便于計算機設備使用，線纜由UPS輸出分配電柜經鋁合金電纜橋架從活動地板下引到機房各處，每兩個計算機插座由同一個開關控制和供電；室內導線全部采用新型阻燃導線，為防止漏電危及人身安全和防電磁干擾，所有金屬電線管、電線保護槽必須全部可靠連成一體并可靠接地；配置UPS配電柜，為監控設備、計算機、服務器、核心交換機等設備供電；后備電池需是原裝進口產品，電池設計壽命在10年以上；UPS機組要求三輸入三輸出，輸入電壓范圍－45％——15％，頻率50HZ±10％。正常工作狀態時，輸出電壓精度±0.5%，頻率±0.02%；監控單元應提供通信接口，以便通過集中監控系統監測UPS的運行狀態；安防防范系統、計算機網絡系統及其他系統共用一套UPS供電，采用雙機并聯互為備份模式，設置于中央控制中心，系統延時時間為8小時，按設備容量核算UPS負荷配置UPS并考慮20％裕度；火災自動報警及消防聯動控制系統與公共廣播系統采用一套UPS供電，設置于中央控制管理室消防控制中心系統總延時時間為半小時，按設備容量核算UPS負荷配置UPS并考慮20％裕度；場地擴聲系統采用一套UPS供電，設置在四層功放機房，系統延時時間為2小時，按設備容量核算UPS負荷配置UPS并考慮20％裕度；各弱電間網絡設備間和中央控制室要配有UPS配電箱（內含配件），要求配電箱內有接地、漏電保護等設備，其設備元器件需為進口知名品牌；UPS供電要由計算機統一管理。防雷接地系統需求分析隨著科學技術和經濟實力的飛速發展，如今的建筑物普遍的比以前要高，加上氣候的變化、建筑材料日趨鋼結構化，這些原因對建筑物內的各個弱電系統的安全構成了威脅，預防直擊雷和感應雷造成的傷害也逐漸成為智能化建筑系統中不可缺少的組成部分。智能化建筑中，各種先進的電子設備正廣泛地配備于建筑物中。這些電子設備普遍存在著絕緣強度低、過電壓和過電流耐受能力差、對電磁干擾敏感等弱點，一旦建筑物受到直接雷擊或其附近區域發生雷擊，雷電過電壓、過電流和脈沖電磁場會通過各種途徑侵入建筑物內，威脅室內電子設備的正常工作和安全運行。如果防護不當，這些雷害輕則使電子設備工作失靈，重則使電子設備永久性損壞，嚴重時還可能造成人員傷亡。因此，現代建筑防雷設計必須高度重視雷電電磁兼容性，完善建筑物內電子設備的雷電防護措施。下面是我們針對AA體育中心主體育場在雷擊時所產生的危害分析：首先，AA體育中心主體育場的主體結構為混凝土框架結構，屬于電流的良導體。在發生雷擊時，強大的雷電流有其所產生的空間電磁脈沖能通過傳導、感應和耦合等方式在建筑物內的各個智能化系統中產生各種暫態過電壓，當暫態過電壓沿電源線或信號線等線路傳輸時，就形成過電壓波。這些暫態過電壓和過電壓波對電子系統的安全正常運行頗具危害，容易造成各個智能化系統設備的工作失靈和損壞。其次，AA體育中心主體育場是一個智能化的建筑系統，存在著大量的導體線路，如電源線、電視電纜、信息信號線和給排水管道等。由于這些線路網絡結構布局錯綜復雜，經們會在建筑物內部的不同空間位置上構成許多回路，回路的增加使建筑物內的電子設備遭受雷電的危害的機會大大地增加。又及當AA體育中心主體育場主體建筑遭受直接雷擊或附近發生雷擊時，在AA體育中心主體育場主體建筑自身防雷系統中流過的暫態電流或雷電放電通道中的雷電流將在體育場內部空間產生脈沖暫態磁場，這種快速變化的磁場交鏈這些回路后，將在回路中感應出暫態過電壓，危及與這些回路相端接的電子設備。結合以上我們對雷擊所產生的危害的具體分析可以得出，要做到對AA體育中心主體育場內各個智能化系統設備的防雷擊、抗感應雷的能力，就必須做到對這些智能化系統做好防雷系統，如電源的三級防雷、通信網絡防雷、計算機網絡防雷和衛星有線電視系統的防雷。接地系統是涉及多方面的綜合性信息處理工程，是機房建設中的一項重要內容，不僅影響到計算機設備本身的正常運行，而且還直接關系到計算機設備和工作人員的安全。接地系統是否良好是衡量一個機房建設質量的關鍵性問題之一。在電子設備和電子系統中，各種電路均有電位基準，將所有的基準點通過導體連接在一起該導體就是設備或系統內部的地線，如果將這些基準點連接到一個導體平面上，則該平面就稱為基準平面，所有信號都是以該平面作為零位參考點。電子設備常以其金屬底座、外殼或銅帶作為基準面，基準面不一定都與大地相連，在通常情況下，將基準面與大地相連主要是出于兩個目的：一是為了設備的操作人員提供安全保障；二是為提高設備的工作穩定性。深化設計方案及其計算書UPS系統深化設計方案及其計算書UPS系統在AA體育中心主體育場智能化建設中處于非常重要的電力保障環節，是AA體育中心主體育場安全防范系統、網絡系統、場地擴聲系統及其他一些智能化系統的電源供給系統，主要擔負著給這些系統提供后備時間不等的穩定的、不間斷的電源電力。該系統是由UPS主機、UPS電池、配電柜及分配電箱組成。我們以“科學、經濟、實用”的設計思路對該系統進行詳細設計：火災自動報警及消防聯動控制系統與公共廣播系統、安全防范系統、計算機網絡系統及建筑設備管理系統采用2臺60KVA的UPS供電，設置于信息中心設備機房，雙機并聯互為備份工作模式，系統總延時時間為1小時，按設備容量核算UPS負荷配置UPS并考慮20％裕度依據招標文件“場地擴聲系統、安保指揮中心、計時計分機房、檢錄用房其他弱電系統采用一臺100KVA的UPS供電，設置于信息中心設備機房，系統延時時間為1小時，按設備容量核算UPS負荷配置UPS并考慮20％裕度。”的要求，我們對安全防范系統、計算機網絡系統及其他弱電系統的耗電量進行詳細的統計，如下表：序號位置耗電量(W)1數據網絡中心445002中央控制管理室240003有線電視800040層1號網絡設備間425050層2號網絡設備間385060層3號網絡設備間385070層4號網絡設備間385080層5號網絡設備間385090層6號網絡設備間3850100層7號網絡設備間3850110層8號網絡設備間3850120層9號網絡設備間3850130層10號網絡設備間3850140層11號網絡設備間3850150層12號網絡設備間3850總耗電量（W）123100根據我們對此套UPS耗電量的計算及各系統對后備電源的需求的詳細計算，我們認為，如果此套UPS按安全防范系統對后備電源8小時的需求進行配置的話，會對UPS資源造成極大的浪費，如果按計算機網絡系統對電源的需求進行配置的話又不能滿足安全防范系統對后備電源的需求，因此在UPS設備的的選擇上我們要利用有限的資源來獲得最大的收益，要投入很少的資金來獲得最大的回報。梅蘭日蘭公司生產的MGEUPSNXA系列UPS支持軟件功能，可以預先在UPS上進行設置，比如我們將計算機網絡系統中的服務器的IP地址進行預設，當市電停電以后，UPS電源開始為安全防范系統、計算機網絡系統及其他弱電系統供電，當時間達到30分鐘后市電還沒有恢復時，UPS將自動根據預先設定的計算機網絡系統所用的服務器IP地址來發送停機信號，當這些服務器收到信號后將自動停止運行，不再消耗UPS電源。而UPS電源將繼續為安全防范系統來提供電源，以滿足安全防范系統對電源后備8小時的需求。此套UPS的具體配置是：UPS機房內配置梅蘭日蘭公司生產的型號為MGEUPSNXA200KVAUPS，配置梅蘭日蘭公司的型號為MGEM2AL12-200的UPS電池264塊。UPS輸出容量x功率因數逆變器效率UPS輸出容量x功率因數逆變器效率直流功率防雷接地系統深化設計防雷接地系統是否完整是檢驗一個機房是否安全可靠的重要標準。防雷接地系統的安全性、完整性決定了智能化系統設備的安全和穩定，因此我們在防雷接地系統進行設計時嚴格按照各個智能化系統對防雷和接地的要求以及國家的相關法規。AA體育中心主體育場的防雷接地系統包括電源系統的保護、計算機網絡系統的保護、通訊信號系統的防雷、衛星及有線電視系統的防雷和各個機房內的接地系統。電源防雷系統深化設計AA體育中心主體育場電源系統按照三級防雷風險標準進行設計。依據防雷規范的要求，結合現場情況，防雷措施主要針對機房供電電源系統分級保護及防雷接地進行防護。通常高壓側保護由電力部門負責，在電力變壓器的高壓側的三根相線，應分別就近對地加裝高壓電力防雷器。防雷器應盡量靠近電力變壓器安裝。機房布線不能延墻敷設，以防止雷擊時墻內鋼筋瞬間傳導墻雷電流時，瞬間變化的磁場在機房內的線路上感應出瞬間的高脈沖浪涌電壓把設備擊壞。具體設計：在AA體育中心主體育場一層的UPS機房的電源引入端的配電箱內安裝德國OBOB+C級防雷器，型號為V25－B+C／3+NPE/AS，帶聲光報警裝置；在UPS機房內的電源配電柜內安裝德國OBOC級防雷器，型號為V20－C；由UPS配電柜引入到中央控制管理室、數據網絡中心、有線電視機房以及0層的12個網絡設備間內的弱電分配電箱內的線路中串聯德國OBO的D級電源精細防雷器，型號為VF230－AC。其作用是及時泄放外來電網引入的雷電高壓沖擊電流能量，最大限度的減少雷電高壓能量進入機房內部電源線路中，對保護機房內的各弱電系統設備起到很好的保護作用。四個場地擴聲機房的具體設計：在AA體育中心主體育場場地擴聲機房的電源引入端的配電箱內安裝德國OBOB+C級防雷器，型號為V25－B+C／3+NPE/AS，帶聲光報警裝置；在機房內的電源配電箱內安裝德國OBOC級防雷器，型號為V20－C；由UPS引入到交換機及服務器設備的線路中串聯德國OBO的D級電源精細防雷器，型號為VF230－AC。其作用是及時泄放外來電網引入的雷電高壓沖擊電流能量，最大限度的減少雷電高壓能量進入機房內部電源線路中，對保護機房內的各弱電系統設備起到很好的保護作用。 D級電源防雷器設備備UPS 市電 輸入 輸出 設備備UPS(三相)B級電源防雷C級電源防雷器 ) 地地地防雷器的連接、接地線應使用不小于16mm2的多股導線,并應盡可能就近（不得不超過１米）與交流保護地匯流排或總匯流排直接可靠連接。電源防雷器的連接端子，必須至少能適應16mm2的連接導線。安裝防雷器時的引線應采用截面積不小于16mm2的多股銅導線，建議采用25mm2的多股銅導線，并盡可能短（引線長度不宜超過0.5米）。當引線長度超過0.5米時，應加大引線的截面積。引線應緊湊并排或綁扎布放。計算機網絡系統防雷深化設計計算機網絡系統是體育場各種數據信號匯流交換的中心，我們對其的防雷保護尤為重視，不僅為其電源提供三級防雷措施，同時為了保護重要數據的傳輸通暢、安全保密，在其交換機及工作站端我們配置OBORJ45S－E100／4E型號的防雷器，為整個計算機網絡提供完整細致安全的防雷保護。通訊信號系統防雷深化設計通訊信號系統防雷是為AA體育中心主體育場內部與外界進行語音溝通的重要系統，對它的防雷擊同樣不能忽視，我們在此系統的設計按計算機網絡系統的防雷方式進行。衛星及有線電視系統防雷深化設計在衛星及有線電視的防雷設計中，我們針對衛星及有線電視系統的特點，為了防止在建筑物接受雷擊時，雷電所產生的雷電流沿衛星及有線電視系統的天線饋線進入建筑物，對衛星及有線電視系統設備造成不可估量的損失，因此我們在天線饋線端接入OBODS－BNC防雷器材，為衛星及有線電視系統提供必要的防雷保護。接地系統深化設計根據招標文件的要求和與各系統的分工界面的劃分，我們依據相關的法規對AA體育中心主體育場各系統機房及網絡設備間、弱電豎井進行詳細的設計。中央控制管理室、計算機網絡機房等機房內的接地系統的具體設計是：在機房內，沿周邊的墻腳安裝接地匯流銅排，匯流排選用40*4紫銅排，并通過高強度絕緣子固定在墻角位置，接地匯流銅排在機房內做環狀或格柵狀分布，最小的匯流排以方便設備最近接地為準，最大可繞房間一周；接地匯流排之間為搭接。然后將機柜接地、設備接地、防靜電接地等通過接地電纜接入到機房內的等電位箱。網絡設備間及弱電井內的接地：將需要接地的各設備通過接地電纜接入到網絡設備間及弱電井的等電位箱。機柜設計AA體育中心主體育場各機房所使用的機柜、電視墻、操作臺均采用新型材料制作而成，其結構合理、堅固耐用，并且在色彩選擇上與機房內的裝修搭配一致。尤其是中央控制中心機房、數據網絡機房和有線電視機房內的機柜、電視墻和操作臺不僅要結構合理、堅固耐用、線條明快，而且在色彩和款式上要突顯機房的地位，給人以明快、簡潔、美觀、大方的感覺。AA體育中心主體育場機柜包括800*600*2000的標準19寸機柜和800*1000*2000的服務器機柜、中央控制中心機房電視墻、有線電視機房電視墻、中央控制中心機房操作臺、數據網絡中心機房操作臺等，共需要800*600*2000標準機柜95臺，800*1000*2000服務器機柜8臺，電視墻21寸電視16聯、150寸DLP屏1聯，平臺2操作臺8聯、帶機罩操作臺7聯。各系統機柜數量及擺放位置見表：綜合布線系統機柜位置及數量：

綜合布線系統位置非屏蔽系統屏蔽系統0網絡設備間011

0網絡設備間021

0網絡設備間031

0網絡設備間041

0網絡設備間051

0網絡設備間06110網絡設備間071

0網絡設備間082

0網絡設備間09110網絡設備間101

0網絡設備間111

0網絡設備間12214豎井011

4豎井021

4豎井031

4豎井041

4豎井051

4豎井061

4豎井071

4豎井081

14豎井091

4豎井101

4豎井111

4豎井121

數據網絡中心82小計346合計40

安全防范系統位置及數量：位置安全防范系統0網絡設備間0110網絡設備間0210網絡設備間0310網絡設備間0410網絡設備間0510網絡設備間0610網絡設備間0710網絡設備間0810網絡設備間0910網絡設備間1010網絡設備間1110網絡設備間121合計12公共廣播系統機柜位置及數量：位置公共廣播系統0網絡設備間0320網絡設備間0820網絡設備間1140網絡設備間122控制室2合計12場地擴聲系統機位置及數量：位置場地擴聲系統四層功能間4六層西南機房5六層東南機房5六層東北機房4六層西北機房5合計23電視墻位置及數量：序號位置數量單位說明1中央控制管理室8聯50臺21寸電視1聯150寸大屏2有線電視機房8聯24臺21寸電視其他系統機位置及數量：位置網絡系統數據網絡中心4時鐘系統中央控制管理中心1屏幕顯示系統屏幕顯示機房1合計6操作臺位置及數量：序號位置數量單位說明1中央控制管理室12聯平臺585*1050*750mm2有線電視機房4聯平臺585*1050*750mm3場地擴聲系統機房8聯平臺585*1050*750mm4LED機房4聯平臺585*1050*750mm5會議室7聯帶罩585*1050*750mm配電箱設計依據招標文件和各個系統的需求對UPS配電箱進行設計。所選用箱電箱及其電氣配件均符合招標文件和國家《低壓成套開關設備》要求，產品處于同行業中先進水平。安全防范系統、計算機網絡系統及其他弱電系統配電箱具體配置如下：序號位置開關數量耗電量(W)1網絡中心交換機4500服務器機柜14000服務器機柜24000服務器機柜34000服務器機柜44000服務器機柜54000服務器機柜64000服務器機柜74000服務器機柜84000服務器機柜94000服務器機柜1040002中央控制室操作臺6000服務器4000電視墻12000備用20003有線電視操作臺2000機柜3000電視墻300040層1號井交換機400紅外探測器1500層1號網絡間8000層1號