淺談機房的升級和改造

文｜中國人民銀行清算總中心 王力堅

隨著業務規模的不斷擴大，計算機設備的需要數量越來越多，為合理的安放這些設備，現有機房的面積日漸緊張，很多數據機房都面臨著升級與改造。但由于受建筑結構、電力、施工條件等方面的限制，在什么地方改和怎么改造現有的機房，這是困惑大家的一個問題。機房改造大有講究，筆者近些年來實際檢測驗收了十幾個各類機房，深感機房的改建在很多方面難度要大于新建機房。在檢測驗收中發現，由于設計標準的不同、設計和施工質量的不同，新建機房會有質量和技術指標的差異，但這種差異遠小于改建機房的差異。在進行這類數據機房改造過程中，需根據原有建筑的實際情況深入設計，對機房所能實現的功能進行符合實際情況的取舍，在滿足基本功能的前提下，追求可能達到的最佳效果。下面筆者鄭重的推薦一篇文章《數據機房改造中的若干問題討論》，推薦的原因是該文章簡潔精煉，從實際出發，如實敘述了機房改造的工作及工作中的重點考慮問題，真實可信，更重要的是機房經受住了時間的考驗，至今運行正常，實現了當初的設計目標。下面結合該文章中提到的重點問題，并結合筆者親身經歷的實際案例，對比談一下關于機房改造的看法。

1 建筑結構承重

該問題看似簡單，但十分重要。筆者曾主持改造過一個機房，該機房主要放置UPS設備，原建筑設計承重為400kg/m2，改造前機房內已安裝了100kVA～150kVA的UPS三臺，機房的改造目標是對機房進行裝飾裝修和電路改造后安裝新的200kVA UPS三臺，新UPS的單機重量為1200kg，單位投影面積的壓力大于950kg/m2。

筆者接到改建任務后，第一個要考慮的事就是樓板的加固，建議的設計目標是將樓板加固到1000kg，誰知這么看似簡單的事，在某個領導那里就遇到了質疑。領導對該項目非常支持，領導的理由也很簡單，原來該機房也放UPS，而且放了十幾年都沒事，為什么要花錢、花時間來加固？

這問題看似很簡單，但有兩個原因：其一是原來建設不符合國家規范，其二是平時沒事不代表以后或在火災、地震等情況下都沒事。理由雖簡單，但實際說起來要有理有據。筆者通過案例引入說明問題。

我們某辦公區機房是1998年進入的，按當時的《電子計算機場地通用規范》4.7.2 計算機機房的樓板荷重依設備而定，一般分為兩級：A級≥500kg/m2；B級≥300kg/m2。

我們向某大廈工程部了解的情況是，UPS室是按機房標準承建的，設計負荷400kg/m2。

根據建設部關于建筑裝飾裝修管理規定，凡涉及明顯加大荷載的，房屋所有人、使用人必須向房屋所在地的房地產行政主管部門提出申請，并由房屋安全鑒定單位對裝飾裝修方案的使用進行審定，經批準后，向建設行政主管部門辦理報建手續，領取施工許可證。

《建筑裝飾裝修管理規定》中華人民共和國建設部令第46號中：

第二十六條：對未按規定申請批準、未進行房屋安全性能鑒定、擅自拆改房屋結構或明顯加大荷載，對原有房屋進行裝飾裝修的，由房地產行政主管部門或有關部門責令修復或賠償，并給予行政處罰。

第二十七條：房屋安全鑒定單位工作人員不如實對裝飾裝修方案的使用安全性能出具結論的，由其所在單位或行政主管部門給予行政處分。

第三十條：有本規定第二十四條、第二十五條、第二十六條、第二十七條所列行為，情節嚴重、構成犯罪的，由司法機關依法追究刑事責任。

國家對建筑的抗震性能也有標準，一個地區的建筑一定要滿足抗震指標。涉及建筑主體和承重結構變動以及明顯加重荷載的裝修工程，首先必須有設計方案才能進行施工。

建設單位應當在施工前委托原設計單位或者具有相應資質的單位提出設計方案。建筑法規定委托原設計單位進行設計，主要考慮到原設計單位比較了解該建筑的主體和承重結構，委托其設計便于保證其設計方案的質量。委托具有相當資質的設計單位進行設計，也是保證裝修工程的安全所必需的。嚴禁建設單位委托不具備相應資質的設計單位。

所以，UPS不具備不經加固就放置載荷超過400kg以上設備的條件。應先委托有加固設計資質的單位進行設計，然后再進行施工。

筆者寫了上述報告之后，該領導同意提出的加固要求。寫這一段也是方便同仁，如果遇到同樣的問題，可以參考筆者提供的規范和理由說服領導。

2 機房的裝修與空調

筆者曾親歷了一個機房，剛剛進行了改造，外表看上去很好，面積只有300m2，UPS供電負荷只有一百多kVA，裝了四臺80kW的空調機，空調裝機功率達320kVA，功率應該是綽綽有余。但機房實際投入使用后經常報警，夏季雨后高濕報警，冬春季低濕報警，該機房裝修單位和設備供應廠商相互指責，認為機房或空調機有故障，多次來現場查找，問題也不能解決。機房值班人員不得已找到筆者，讓我幫助解決。

筆者看了一下竣工圖后，發現新裝修的機房竟然沒有考慮新風系統，在門口測了一下風向，感覺機房內還有正壓，這樣封閉機房內多余的補充空氣從何而來？

筆者初步判斷是機房的密封不嚴格，通知該機房裝修單位到場，讓他們打開機房沿墻面的天花板頂板和防靜電地面，問題就清楚了，天花內和地板下墻面有大小十幾個孔洞沒有封堵，室外空氣透過孔洞吸進機房，機房雖然沒有新風裝置，但也形成了正壓。但由于這種“新風”量無法控制，新風也無法預處理，所以空調加濕、除濕功能就是開到極限，也會產生下雨就“高濕”，刮風就“低濕”的報警情況。在要求施工單位將孔洞進行封堵后，濕度報警的問題解決。筆者現在又產生了一個新的擔心，一個機房沒有新風，以后機房的空氣質量問題如何解決？那么多電氣設備在封閉環境運行，進入機房工作的人員身體健康如何保證？如果把這些機房原來孔洞的封閉，對于機房來講，是對還是錯？

3 機房的供電

一個機房如果設計合理，施工精細，結果肯定是好的，反之問題肯定不止一處。

還是筆者所說的這個新改建的300m2的機房，機房IT設備的用電量剛過了120kVA，就無電可用。據了解，該機房使用某大廈物業的變壓器，因為某大廈物業為該單位提供的雙路電纜線徑為185A，電纜已用了十幾年，按該電纜的鋪設方式和使用距離算，最大載流量核定為285A，目前還在冬季，雖已采取了很多減荷措施，雙機并聯的200kVA UPS開一臺，UPS的輸出功率達到75%即只有150kVA，實測平常的電纜電流已達到A項201A 、B項220A 、C項215A，送電電纜已有溫度。夏季用電高峰期到來時，用電量會進一步增大。按總行“某計算機機房規范化工作指引”的規定，電纜要降級50%使用。

該機房和本單位其他部門機房共用一套UPS，150kVA的UPS輸出電分到新改建機房時，UPS供電實際就只有120kVA。因總供電不足，原來設計的并聯備份冗余的UPS現在也只能單機使用，熱備份變成了涼“備件”。

麻煩還不僅如此，改造前物業提供了雙路電源，接法示意如圖1所示。

圖1

改造時，原雙路電源容量已沒有多少富裕，向大廈物業申請時，物業明確表示變壓器用電負荷已基本飽和，無法提供更多的雙路電，但還可以提供一路單路電。在有兩種電源的情況下，重要負載用的雙路電源和非重要設備用的單路電源為基本原則。按照國家供電設計相關規范，這兩種電源的使用用途也明確，機房要7×24小時不間斷運行，且夜間和周末無技術人員值班關機，一旦出現斷電情況，臨時通知技術人員根本來不及關機，所以應該使用雙路互備電源。一般辦公區僅白天和正常上班時間有用電需求，下班和公休日要關閉電源，可使用單電源供電。但不知是哪個環節出了錯，陰差陽錯就出了問題，新改建的機房供電系統設計成如圖2所示。

圖2

這樣UPS使用雙路電，機房的空調使用單路電，一旦主供電電路出現問題，UPS切換到備用電路照常工作，機房內的計算機設備可照常運行，但空調機無法切換到備用電路就要停機，機房溫度升高后就有可能燒毀計算機，該設計已違反了國家標準的相關條款。

機房改建最基本、最要害的就是結構、供電、空調、裝修等問題。應從實際出發，實事求是的考慮問題，這是我們應當提倡的精神。

4 結束語

實踐是檢驗真理的唯一標準，“數據機房改造中的若干問題討論”一文所述機房2009年4月完成改造并投入運行，自投運以來機房運行正常，UPS系統和空調系統達到了設計要求，機房整體環境通過了第三方測評，事實證明該機房的改造是成功的。