數據中心機房非標機柜標準化底座研究

錢 昭

（廣東省電信規劃設計院有限公司，廣東 廣州 510630）

1 引言

隨著IT技術和建筑技術的快速發展，新材料、新能源、制冷技術等基礎學科研究也取得了突破性進展，使機房技術在結構布局、供配電、制冷、監控管理、抗震加固等方面產生了巨大變化，與之配套的機房也發展迅速，數據中心機房應運而生。數據中心機房是IDC的載體，其中包含建筑、電氣、暖通空調、冷通道、消防、網絡、機柜、底座等多個專業，每個專業的發展都將對數據中心機房帶來變革和發展。

數據中心機房的中心區域用于安裝設計機柜，除了傳統的600mm*2200mm*1200mm和600mm*2000mm*1200mm尺寸的IDC標準集裝架外，通常預留兩列左右的區域用于安裝非標機柜，非標機柜通常是廠家自帶的集裝架的設備，不同廠家的機柜尺寸不盡相同，目前無法實現統一標準。機柜尺寸的不同直接影響機柜下方抗震加固底座的尺寸，故非標機柜底座一般需要定制尺寸及出風罩。在實際施工過程中，一個底座的定制大約需要半個月至一個月，大大延長了工期，目前市面上已出現可調節高度和長度的底座來滿足不同機柜的尺寸需求，但是底座出風口的問題仍未解決，底座需要單獨定做出風罩來保證機柜下送風順利排出，本文針對抗震加固底座的出風罩進行研究，提供一種標準化的非標機柜底座產品，滿足數據中心機房不同尺寸機柜的抗震加固需求。

2 傳統機柜底座分析

數據中心機房一般按照規范YD5054－2010《電信建筑抗震設防分類標準》采用標準設防類（乙類）設防要求建設，在我國抗震設防烈度7烈度以上地區公用電信網中使用的交換機、服務器、存儲、小型機等主要設備，均經過電信設備抗震性能質量監督檢驗機構進行抗震性能檢測，獲得工信部頒發的通信設備抗震性能合格證才能使用。設備加固安裝必須滿足YD5059-2005《電信設備安裝抗震設計規范》的要求，架式機柜頂部安裝應采取由上梁、立柱、連固鐵、列間撐鐵、旁側撐鐵和斜撐組成的加固聯結，構件之間應按有關規定聯結牢固，使之成為一個整體；架式機柜底部應安裝抗震加固底座，底座與地面固定，以保證設備的安全性。

安裝抗震加固底座的目的：

（1）便利走線，有助于整理出一些備用或少許剩余的線纜。

（2）墊高機柜，防止機柜內部元器件受潮。

（3）有較好的強度和剛度能承載必定的分量對機柜加固，同時有抗震和承重的作用；

（4）防止機柜內部元器件受損，防止水從柜體底部進入。

（5）具有極好的散熱作用，特別是采用下送風方式的機房。

目前數據中心使用的機柜底座除了尺寸差異外分為兩種：一種是不帶出風罩的底座，一種是帶出風罩的底座。標準機柜一般采用不帶出風罩的底座，在安裝機柜的同時安裝抗震加固底座，臺式設備直接安裝于機架內；帶出風罩的底座一般用于深度較大的非標機柜，目前大部分機房采用下送風的方式為設備制冷，深度較大的機柜擋住出風口，需要從底座的前端開一個出風口，用漏斗狀的出風罩讓出風口的風對著設備吹，達到給設備制冷的目的。

數據中心機房設備安裝包含設計、招標采購和施工三個環節，標準機柜的底座在設計之后就可以開始制作，而非標機柜的尺寸在招標采購完成后才能確認，底座的制作也需要等到招標采購完成后開始定做，使整個施工周期延長，影響工程進度。

與數據中心機柜底座相關的技術經過多年的發展，在材料、結構、工藝等方面均有所改善，涌現出了一批專利技術，包括鋼結構緩沖型底座、支架可調節底座、無損型底座等，都是針對傳統底座存在問題進行了改良，致力于推動數據中心機房底座標準化進程。

3 新型底座研究

針對上節所述傳統非標機柜底座存在需定做的問題，本文研究了一種帶有活動出風罩的機房非標機柜加強型底座，底座具有如下特點：

（1）活動出風罩在加強型底座內進行伸縮，滿足不同尺寸機房非標機柜的承重和散熱需求，不再需要根據機柜尺寸定制底座，以大大減少由底座定制帶來的工期和成本問題，提高施工效率和質量。

（2）加強型底座適用于機房下送風的機柜加固，方便安裝各類小型機設備及存儲設備，最大承載量可達到1.5噸，相對于傳統底座，承重能力有所增加。

（3）帶有活動出風罩的機房非標機柜加強型底座，使用靈活方便，提出了加強型底座的標準化制作方案，可以大大縮減施工工期，提高施工效率和質量。

帶有活動出風罩的非標機柜抗震加固底座示意圖如圖1、圖2所示，其中圖1為出風罩伸出場景，適用于機柜深度大于地面導軌的情況，這時置于底座上方機柜擋住了原有出風口，底板下方的風無法排除，無法給設備降溫，需要將出風罩伸出，通過出風罩將底板下送風導出，實現降溫；圖2為出風罩縮入場景，適用于機柜深度小于地面導軌的情況，這時底板下送風可正常排出，出風罩縮入，不影響出風。

圖1中1～9為底座各個方面的面板，10～15為底座各個方向的封板，16和17分別是左凹型槽和右凹型槽，18和19為左直線導軌和右直線導軌，21是底座的活動出風罩，22所示為活動封板。其中面板之間采用90度焊接，配以4孔位M 6螺栓連接，便于現場安裝于機房底座地板上凹型鋼上；左凹型槽和右凹型槽，用于放置加固輕型直線導軌，凹型槽采用δ=2mm冷軋板制作，左凹型槽和右凹型槽根據直線導軌上的加固孔尺寸位置，預先打好加固孔，便于加固直線導軌。導軌采用TRH-F系列直線導軌，配套的滑塊有四個預留螺孔，與活動出風罩用緊固螺栓連接，出風罩通過加固輕型直線導軌安裝于左右凹型槽內，在直線導軌的作用下可以實現水平伸縮。當設備機柜深度大于出風口位置時，出風罩沿直線導軌抽出，反之，將出風罩推進底座內部。上活動封板由δ=1.2mm的冷軋板制作，尺寸大小根據加強型底座外形的長寬高而定，待機柜安裝完畢后，用螺栓將活動封板固定在底座四周上，從而達到底座整體封閉完好和美觀。

在實際使用過程中，出風罩在底座框架內可以實現水平方向的自由滑動。依據機房非標機柜的尺寸大小，調整活動出風罩的伸縮位置，實現不同尺寸機房非標機柜的散熱通風需求。當設備機柜深度大于出風口位置時，出風罩沿直線導軌抽出，反之，將出風罩推進底座內部。同時加固焊接的底座框架強度達到并高于所在地市的抗震設防強度，滿足了機房非標機柜使用的安全和抗震加固要求。

圖1 出風罩伸出場景

圖2 出風罩縮入場景

4 結語

抗震加固底座是數據中心機房的基礎性設施，基礎設施的標準化對所見施工工期至關重要，在IDC機柜、導軌、配線架，甚至服務器都采用標準化建設的潮流下，底座的標準化產品顯得尤為緊迫，帶有活動出風罩的非標機柜抗震加固底座給出了一個底座標準化產品的解決方案，為數據中心機房相關工程的工期提供了保障，是未來底座發展的必然趨勢。