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1、大型体育馆机房H程设计方案概述AA体育中心是CC市的大型综合性体育设施项目，按承接国内综合性比赛及国际单项比赛的标准定位，选址于CC市五象新区五象大道南侧，其中主体育场建筑面积为12万平方米，高度为69.7米，地上部分七层，共设6万人的固定座位。AA体育中心主体育场建筑智能化系统集成工程施工是主体育场的重要系统工程，工程概算为1267万元（人民币），计划工期要求为180天，设计单位为AA华蓝设计（集团）有限公司，中国建筑第八工程局有限公司为主体育场主体工程的总承包单位，目前主体工程已完成。随着科学技术的发展,现代化体育场馆的智能化程度越来越高,科学、合理、美观大方的各个系统机房也越来越成为智能
2、化系统中不中缺少的重要组成部分。现代化的机房不仅要考虑设备安全有效工作，而且要考虑人的因素，不仅能够为智能化系统设备提供温湿度适宜、空气洁净度良好、机柜布局科学的工作环境；提供安全、有效的防雷击、防静电、防火、防潮、防尘等防护功能；提供和保障智能化系统所需的稳定电源;还要能够为机房内的工作人员提供一个整洁、舒适、健康的工作环境。设计原则我们在本次机房工程的设计中遵循以下原则：规范性和可循性严格按照相关的规范和其他相关的国家法律、法规和规章制度来对机房内的UPS设备、防雷接地系统进行规划、设计和建设，使其符合行业规范的要求。实用性和先进性采用先进成熟的技术和设备。本次工程中所采用的技术、设备和材
3、料，在一段时期内能够保证技术的先进性，并具有良好的发展潜力，能够适应未来业务的发展和技术升级的需要。安全可靠性为保证各系统的业务应用，UPS设备和防雷系统具有高可靠性，能够为各个智能化系统设备提供安全可靠的保护，不能出现因设备、系统的故障而影响智能化系统的工作和运行。可管理性在本次设计中选用的UPS设备应具有高智能化、可管理性的功能，能够为集中控制系统提供所需的接口，实现先进的集中管理监控，实时监控、监测运行状况,实时灯光、语音报警，实时事件记录，这样可以迅速确定故障，简化机房管理人员的维护工作，从而各个智能化系统的安全可靠运行提供最有力的保障。需求分析机房供配电系统需求分析UPS原本是一种使
4、用范围很广泛的保隙电力供应的设备，而在近几年来已经转化为以保护各类智能化系统为主要用途的设备，UPS在智能化系统行业中发挥着越来越重要的作用，被人们誉为智能化系统的保护神。在世界迈进信息时代之后，各个智能化系统的安全问题已经被人们广泛关注，因此,在这种时代背景中，各个UPS厂商也加快了UPS技术的研发和更新，不仅仅能够为用电设备提供电力保障，而且具备更加智能化的管理技术，比如在无人值守的机房内要求UPS的自动开关机、按顺序关机；具备联网功能；当设备出现故障时能够通过多种手段通知技人员等，现如今有的UPS厂商设计出在UPS电池箱内安装微处理机，实时的监控电池状态。做为AA体育中心主体育场UPS系
5、统所要实现的功能是，为一些弱电系统的正常工作提供稳定的、不间断的供电，确保体育场能够正常运营，具体的需求我们分析如下：机房活动地板下的低压配电线路采用铜芯屏蔽导线或铜芯屏蔽电缆，计算机负载配电线路按国标并留有余量；计算机电源插座直接安装到机柜，便于计算机设备使用，线缆由UPS输出分配电柜经铝合金电缆桥架从活动地板下引到机房各处，每两个计算机插座由同一个开关控制和供电；室内导线全部采用新型阻燃导线，为防止漏电危及人身安全和防电磁干扰，所有金属电线管、电线保护槽必须全部可靠连成一体并可靠接地；配置UPS配电柜，为监控设备、计算机、服务器、核心交换机等设备供电；后备电池需是原装进口产品，电池设计寿命
6、在10年以上；UPS机组要求三输入三输出，输入电压范围一45%15%,频率50HZ10%正常工作状态时，输出电压精度0.5%,频率0.02%；监控单元应提供通信接口，以便通过集中监控系统监测UPS的运行状态；安防防范系统、计算机网络系统及其他系统共用一套UPS供电，采用双机并联互为备份模式，设置于中央控制中心，系统延时时间为8小时，按设备容量核算UPS负荷配置UPS并考虑20%裕度；火灾自动报警及消防联动控制系统与公共广播系统采用一套UPS供电，设置于中央控制管理室消防控制中心系统总延时时间为半小时，按设备容量核算UPS负荷配置UPS并考虑20%裕度；场地扩声系统采用一套UPS供电，设置在四层
7、功放机房，系统延时时间为2小时，按设备容量核算UPS负荷配置UPS并考虑20%裕度；各弱电间网络设备间和中央控制室要配有UPS配电箱（内含配件），要求配电箱内有接地、漏电保护等设备，其设备元器件需为进口知名品牌；UPS供电要由计算机统一管理。防雷接地系统需求分析随着科学技术和经济实力的飞速发展，如今的建筑物普遍的比以前要高，加上气候的变化、建筑材料日趋钢结构化，这些原因对建筑物内的各个弱电系统的安全构成了威胁，预防直击雷和感应雷造成的伤害也逐渐成为智能化建筑系统中不可缺少的组成部分。智能化建筑中，各种先进的电子设备正广泛地配备于建筑物中。这些电子设备普遍存在着绝缘强度低、过电压和过电流耐受能力
8、差、对电磁干扰敏感等弱点，一旦建筑物受到直接雷击或其附近区域发生雷击，雷电过电压、过电流和脉冲电磁场会通过各种途径侵入建筑物内，威胁室内电子设备的正常工作和安全运行。如果防护不当，这些雷害轻则使电子设备工作失灵，重则使电子设备永久性损坏，严重时还可能造成人员伤亡。因此，现代建筑防雷设计必须高度重视雷电电磁兼容性，完善建筑物内电子设备的雷电防护措施。下面是我们针对AA体育中心主体育场在雷击时所产生的危害分析：首先，AA体育中心主体育场的主体结构为混凝土框架结构，属于电流的良导体。在发生雷击时，强大的雷电流有其所产生的空间电磁脉冲能通过传导、感应和耦合等方式在建筑物内的各个智能化系统中产生各种暂态
9、过电压，当暂态过电压沿电源线或信号线等线路传输时，就形成过电压波。这些暂态过电压和过电压波对电子系统的安全正常运行颇具危害，容易造成各个智能化系统设备的工作失灵和损坏。其次，AA体育中心主体育场是一个智能化的建筑系统，存在着大量的导体线路，如电源线、电视电缆、信息信号线和给排水管道等。由于这些线路网络结构布局错综复杂，经们会在建筑物内部的不同空间位置上构成许多回路，回路的增加使建筑物内的电子设备遭受雷电的危害的机会大大地增加。又及当AA体育中心主体育场主体建筑遭受直接雷击或附近发生雷击时，在AA体育中心主体育场主体建筑自身防雷系统中流过的暂态电流或雷电放电通道中的雷电流将在体育场内部空间产生脉
10、冲暂态磁场，这种快速变化的磁场交链这些回路后，将在回路中感应出暂态过电压，危及与这些回路相端接的电子设备。结合以上我们对雷击所产生的危害的具体分析可以得出，要做到对AA体育中心主体育场内各个智能化系统设备的防雷击、抗感应雷的能力，就必须做到对这些智能化系统做好防雷系统，如电源的三级防雷、通信网络防雷、计算机网络防雷和卫星有线电视系统的防雷。接地系统是涉及多方面的综合性信息处理工程，是机房建设中的一项重要内容,不仅影响到计算机设备本身的正常运行，而且还直接关系到计算机设备和工作人员的安全。接地系统是否良好是衡量一个机房建设质量的关键性问题之一。在电子设备和电子系统中，各种电路均有电位基准，将所有
11、的基准点通过导体连接在一起该导体就是设备或系统内部的地线，如果将这些基准点连接到一个导体平面上，则该平面就称为基准平面，所有信号都是以该平面作为零位参考点。电子设备常以其金属底座、外壳或铜带作为基准面，基准面不一定都与大地相连，在通常情况下，将基准面与大地相连主要是出于两个目的：一是为了设备的操作人员提供安全保障；二是为提高设备的工作稳定性。深化设计方案及其计算书UPS系统深化设计方案及其计算书UPS系统在AA体育中心主体育场智能化建设中处于非常重要的电力保障环节，是AA体育中心主体育场安全防范系统、网络系统、场地扩声系统及其他一些智能化系统的电源供给系统，主要担负着给这些系统提供后备时间不等
12、的稳定的、不间断的电源电力。该系统是由UPS主机、UPS电池、配电柜及分配电箱组成。我们以“科学、经济、实用”的设计思路对该系统进行详细设计：火灾自动报警及消防联动控制系统与公共广播系统、安全防范系统、计算机网络系统及建筑设备管理系统采用2台60KVA的UPS供电,设置于信息中心设备机房,双机并联互为备份工作模式，系统总延时时间为1小时，按设备容量核算UPS负荷配置UPS并考虑20%裕度依据招标文件“场地扩声系统、安保指挥中心、计时计分机房、检录用房其他弱电系统采用一台100KVA的UPS供电，设置于信息中心设备机房，系统延时时间为1小时，按设备容量核算UPS负荷配置UPS并考虑20%裕度。”
13、的要求，我们对安全防范系统、计算机网络系统及其他弱电系统的耗电量进行详细的统计，如下表：序号位置耗电量(W)1数据网络中心445002中央控制管理室240003有线电视800040层1号网络设备间425050层2号网络设备间385060层3号网络设备间385070层4号网络设备间385080层5号网络设备间385090层6号网络设备间3850100层7号网络设备间3850110层8号网络设备间3850120层9号网络设备间3850130层10号网络设备间3850140层11号网络设备间3850150层12号网络设备间3850总耗电量(W)123100根据我们对此套UPS耗电量的计算及各系统对后
14、备电源的需求的详细计算,我们认为,如果此套UPS按安全防范系统对后备电源8小时的需求进行配置的话,会对UPS资源造成极大的浪费，如果按计算机网络系统对电源的需求进行配置的话又不能满足安全防范系统对后备电源的需求，因此在UPS设备的的选择上我们要利用有限的资源来获得最大的收益，要投入很少的资金来获得最大的回报。梅兰日兰公司生产的MGEUPSNXA系列UPS支持软件功能，可以预先在UPS上进行设置，比如我们将计算机网络系统中的服务器的IP地址进行预设，当市电停电以后，UPS电源开始为安全防范系统、计算机网络系统及其他弱电系统供电，当时间达到30分钟后市电还没有恢复时，UPS将自动根据预先设定的计算
15、机网络系统所用的服务器IP地址来发送停机信号，当这些服务器收到信号后将自动停止运行，不再消耗UPS电源。而UPS电源将继续为安全防范系统来提供电源，以满足安全防范系统对电源后备8小时的需求。此套UPS的具体配置是：UPS机房内配置梅兰日兰公司生产的型号为MGEUPSNXA200KVAUPS,配置梅兰日兰公司的型号为MGEM2AL12-200的UPS电池264块。UPS的电池计算方法：直流功率=UPS输出容量X功率因数逆变器效率防雷接地系统深化设计防雷接地系统是否完整是检验一个机房是否安全可靠的重要标准。防雷接地系统的安全性、完整性决定了智能化系统设备的安全和稳定，因此我们在防雷接地系统进行设计
16、时严格按照各个智能化系统对防雷和接地的要求以及国家的相关法规。AA体育中心主体育场的防雷接地系统包括电源系统的保护、计算机网络系统的保护、通讯信号系统的防雷、卫星及有线电视系统的防雷和各个机房内的接地系统。电源防雷系统深化设计AA体育中心主体育场电源系统按照三级防雷风险标准进行设计。依据防雷规范的要求，结合现场情况，防雷措施主要针对机房供电电源系统分级保护及防雷接地进行防护。通常高压侧保护由电力部门负责，在电力变压器的高压侧的三根相线，应分别就近对地加装高压电力防雷器。防雷器应尽量靠近电力变压器安装。机房布线不能延墙敷设，以防止雷击时墙内钢筋瞬间传导墙雷电流时，瞬间变化的磁场在机房内的线路上感
17、应出瞬间的高脉冲浪涌电压把设备击坏。具体设计：在体育中心主体育场一层的UPS机房的电源引入端的配电箱内安装德国OBoB+C级防雷器，型号为V25B+C/3+NPE/AS,带声光报警装置；在UPS机房内的电源配电柜内安装德国OBOC级防雷器，型号为V20-C；由UPS配电柜引入到中央控制管理室、数据网络中心、有线电视机房以及0层的12个网络设备间内的弱电分配电箱内的线路中串联德国OBO的D级电源精细防雷器,型号为VF230-ACo其作用是及时泄放外来电网引入的雷电高压冲击电流能量,最大限度的减少雷电高压能量进入机房内部电源线路中，对保护机房内的各弱电系统设备起到很好的保护作用。四个场地扩声机房的
18、具体设计：在AA体育中心主体育场场地扩声机房的电源引入端的配电箱内安装德国OBOB+C级防雷器，型号为V25B+C/3+NPE/AS,带声光报警装置；在机房内的电源配电箱内安装德国OBOC级防雷器，型号为V20-C；由UPS引入到交换机及服务器设备的线路中串联德国OBO的D级电源精细防雷器，型号为VF230AC。其作用是及时泄放外来电网引入的雷电高压冲击电流能量，最大限度的减少雷电高压能量进入机房内部电源线路中，对保护机房内的各弱电系统设备起到很好的保护作用。D级电源防雷器市电输入输出防雷器的连接、接地线应使用不小于16mm2的多股导线,并应尽可能就近（不得不超过1米）与交流保护地汇流排或总汇
19、流排直接可靠连接。电源防雷器的连接端子，必须至少能适应16廊2的连接导线。安装防雷器时的引线应采用截面积不小于16mm2的多股铜导线，建议采用25u112的多股铜导线，并尽可能短（引线长度不宜超过O.5米）。当引线长度超过0.5米时，应加大引线的截面积。引线应紧凑并排或绑扎布放。计算机网络系统防雷深化设计计算机网络系统是体育场各种数据信号汇流交换的中心，我们对其的防雷保护尤为重视，不仅为其电源提供三级防雷措施，同时为了保护重要数据的传输通畅、安全保密,在其交换机及工作站端我们配置OBORJ45S-E100/4E型号的防雷器，为整个计算机网络提供完整细致安全的防雷保护。通讯信号系统防雷深化设计通
20、讯信号系统防雷是为AA体育中心主体育场内部与外界进行语音沟通的重要系统，对它的防雷击同样不能忽视，我们在此系统的设计按计算机网络系统的防雷方式进行。卫星及有线电视系统防雷深化设计在卫星及有线电视的防雷设计中，我们针对卫星及有线电视系统的特点，为了防止在建筑物接受雷击时，雷电所产生的雷电流沿卫星及有线电视系统的天线馈线进入建筑物，对卫星及有线电视系统设备造成不可估量的损失，因此我们在天线馈线端接入OBODS-BNC防雷器材,为卫星及有线电视系统提供必要的防雷保护。接地系统深化设计根据招标文件的要求和与各系统的分工界面的划分，我们依据相关的法规对AA体育中心主体育场各系统机房及网络设备间、弱电竖井
21、进行详细的设计。中央控制管理室、计算机网络机房等机房内的接地系统的具体设计是：在机房内，沿周边的墙脚安装接地汇流铜排，汇流排选用40*4紫铜排，并通过高强度绝缘子固定在墙角位置，接地汇流铜排在机房内做环状或格栅状分布，最小的汇流排以方便设备最近接地为准，最大可绕房间一周；接地汇流排之间为搭接。然后将机柜接地、设备接地、防静电接地等通过接地电缆接入到机房内的等电位箱。网络设备间及弱电井内的接地：将需要接地的各设备通过接地电缆接入到网络设备间及弱电井的等电位箱。机柜设计AA体育中心主体育场各机房所使用的机柜、电视墙、操作台均采用新型材料制作而成，其结构合理、坚固耐用，并且在色彩选择上与机房内的装修
22、搭配一致。尤其是中央控制中心机房、数据网络机房和有线电视机房内的机柜、电视墙和操作台不仅要结构合理、坚固耐用、线条明快，而且在色彩和款式上要突显机房的地位，给人以明快、简洁、美观、大方的感觉。AA体育中心主体育场机柜包括800*600*2000的标准19寸机柜和800*1000*2000的服务器机柜、中央控制中心机房电视墙、有线电视机房电视墙、中央控制中心机房操作台、数据网络中心机房操作台等，共需要800*600*2000标准机柜95台,800*1000*2000服务器机柜8台，电视墙21寸电视16联、150寸DLP屏1联，平台2操作台8联、带机罩操作台7联。各系统机柜数量及摆放位置见表：综合
23、布线系统机柜位置及数量：综合布线系统位置非屏蔽系统屏蔽系统0网络设备间0110网络设备间0210网络设备间0310网络设备间0410网络设备间0510网络设备间06110网络设备间0710网络设备间0820网络设备间09110网络设备间1010网络设备间1110网络设备间12214竖井0114竖井0214竖井0314竖井0414竖井0514竖井0614竖井0714竖井08114竖井0914竖井1014竖井1114竖井121数据网络中心82小计346合计40安全防范系统位置及数量:位置安全防范系统0网络设备间0110网络设备间0210网络设备间0310网络设备间0410网络设备间0510网络设备
24、间0610网络设备间0710网络设备间0810网络设备间0910网络设备间1010网络设备间1110网络设备间121合计12公共广播系统机柜位置及数量:位置公共广播系统0网络设备间0320网络设备间0820网络设备间1140网络设备间122控制室2合计12场地扩声系统机位置及数量:位置场地扩声系统电视墙位置及数量：四层功能问4六层西南机房5六层东南机房5六层东北机房4六层西北机房5合计23序号位置数量单位说明1中央控制管理室8联50台21寸电视1联150寸大屏2有线电视机房8联24台21寸电视其他系统机位置及数量:位置网络系统数据网络中心4时钟系统中央控制管理中心1屏幕显示系统屏幕显木机房1合
25、计6操作台位置及数量:序号位置数量单位说明1中央控制管理室12联平台585*1050*750mm2有线电视机房4联平台585*1050*750mm3场地扩声系统机房8联平台585*1050*75Onim4LED机房4联平台585*1050*75Omm5会议室7联带罩585*1050*75Omm配电箱设计依据招标文件和各个系统的需求对UPS配电箱进行设计。所选用箱电箱及其电气配件均符合招标文件和国家低压成套开关设备要求，产品处于同行业中先进水平。安全防范系统、计算机网络系统及其他弱电系统配电箱具体配置如下：序号位置开关数量耗电量(W)1网络中心交换机4500服务器机柜14000服务器机柜2400
26、0服务器机柜34000服务器机柜44000服务器机柜54000服务器机柜64000服务器机柜74000服务器机柜84000服务器机柜94000服务器机柜1040002中央控制室操作台6000服务器4000电视墙12000备用20003有线电视操作台2000机柜3000电视墙30004O层1号井交换机400红外探测器1500层1号网络间8000层1号网络间7004层1号井12005O层2号井红外探测器1500层2号网络间8000层2号网络间7004层2号井12006O层312号井的配电箱配置与2号井相同74层1号井其他设备用400其他设备用400其他设备用4004层1号网络间5004层1号网络间
27、50084层212号井的配电箱配置与1号井相同四层场地扩声系统机房配电箱配置如下:位置开关数量耗电量(W)四层场地扩声机房1200022000320004200052000620007备用8备用9备用10备用11备用12备用L3.5深化设计深化设计工作是投标人接到中标通知书之后应该马上开展的一项重要工作。在中标后，可以由总包方、投标人的技术人员、设计院以及其它相关单位的人员针对各个系统用电量的需求、机房内机柜的要求、机柜的规格尺寸等内容进行详细的深化设计。深化设计内容应包括：机房UPS供配电的详细负荷、UPS供电系统的走线、相关各系统机房内的布置、与其它弱电设备安装的协调、施工图的设计等。(1
28、)机房UPS供配电的详细负荷由于体育场内的弱电系统较多，有许多弱电系统需要由UPS系统来提供后备电源,我们需要对各个系统设备的详细耗电量进行统计，然后根据总耗电量来选择相应的IJPS与其相配。(2)UPS供电系统的走线虽然AA体育中心主体育场内有许多的线槽供各系统布线用，但是为了避免强电与弱电线路间的干扰，弱电线路与电源系统的线路是分开的。(3)机房布置施工前必须了解各配线间的具体位置、管辖范围，同时还必须安排好各机柜的摆放位置，以便保持配线间的整洁，并便于布线系统的管理。机柜内设备的安装顺序要科学合理。(4)与其它系统设备的协调在体育场内，还有其它系统，如果信息点的安装与强电插座的安装位置不统一,将来使用起来会很不方便，所以在施工前，应由业主、集成商和装修单位来统一协调各个系统插座的安装位置。(5)施工图的设计在施工前，必须具有一套切合实际的本系统的施工图，用来保证本系统施工的准确。图纸深化内容包括以下内容：- 机房供配电系统图- 机房布置图- 管线路由图- 根据业主、总包方要求需要提供的其他设计资料
