为数据中心选择合适的架空活动地板系统和配线架

日期: 2011-09-07 作者:Robert McFarlane翻译:孙少忆 来源:TechTarget中国 英文

假定你决定要在数据中心启用架空活动地板,那么,要考虑哪几个重要因素呢?这里有三个要素不容忽略:结构强度,空气流动和泄漏量–如果架空活动地板用作降温和释放静电的用途。挑选和详细说明架空活动地板需要考虑的因素远不止这里提到的几点。但本文可以帮助你,在掌握了额定值,地板表面材料和气流流动性等信息前提下,了解如何评估架空活动地板和配线架。   评估架空活动地板和配线架   架空活动地板以多种形式和风格出现。

早先,配线架材料是木质,合成木或中空钢材,强度不是很高,但也能满足需要了。数据中心现在用的新式架空活动地板通常是铸铝或注水泥钢材。为了方便检修,我们需要能够容易移除的置放型配线架,而不是……

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假定你决定要在数据中心启用架空活动地板,那么,要考虑哪几个重要因素呢?这里有三个要素不容忽略:结构强度,空气流动和泄漏量--如果架空活动地板用作降温和释放静电的用途。挑选和详细说明架空活动地板需要考虑的因素远不止这里提到的几点。但本文可以帮助你,在掌握了额定值,地板表面材料和气流流动性等信息前提下,了解如何评估架空活动地板和配线架。

  评估架空活动地板和配线架

  架空活动地板以多种形式和风格出现。早先,配线架材料是木质,合成木或中空钢材,强度不是很高,但也能满足需要了。数据中心现在用的新式架空活动地板通常是铸铝或注水泥钢材。为了方便检修,我们需要能够容易移除的置放型配线架,而不是要用螺丝固定在每个拐角的配线架。另外,由于如今数据中心的机柜越来越重,所以需要的不仅仅是能够与拐角基座结合的自锁型配线架,而是兼具承重与稳定性的“螺栓整体”底座结构。

  你有可能觉得给数据中心挑选一块能满足结构需求的配线架是件困难的事。一直以来,配线架都是根据其“集中负荷”额定值进行贴牌和销售的。这个参数是指在最薄弱的一平方英寸面板上放上超过指定数量的机柜也不致变形的配线架最大负荷量。但是,不同厂商给出的参数也不尽相同。其中包括整体负荷(当重量平均分布在平面四角时,配线架每平方英尺的平均负荷量),屈服点(配线架永久性变形),极限载荷(集中负荷会导致配线架坍塌或破裂的数值)。

  某主要厂商倾向用“设计负荷”来描述承重指标,实际就是指“集中负荷”(某个安全系数的乘数)。但该数据是通过测算配线架在实际底座上的承重得出的,而不是用常用的标准测量方法--测量支撑四角的“试验台”--而得来。设计负荷也许结合了实际情况,但它也使得我们对基于“集中负荷”排名产品的对比难度增大。不管怎样,我们最关心的其实是集中负荷或者说是设计负荷,而并非什么整体负荷。因为,支撑机柜的通常是小平角或角轮,而非实心的平台型底座。整体负荷这个参数对于数据中心来说是没有参考意义的。

  了解各种地板的额定值

  地板的设计负荷或集中负荷额定值通常在1000磅到3000磅之间。那么,哪个段值是我们需要的呢?人们通常倾向选择额定值最大的地板,这是因为机柜重量在不断增加。但是,有必要吗?如果2500磅的机柜重量均匀分布到底座四角或者四个角轮上,面板承受的压力是每平方英寸625磅。如果是边长24英寸的机柜,我们需要的是能承重2500磅的面板。不过,现如今的机柜通常大于这个尺寸,所以机柜的四脚很可能不在同一块面板上。因此,只需承重1000磅的面板就能分别支撑起一支机柜脚。但是,由于机柜内的设备从来不会均匀摆放,往往机柜的前端承载了更大的重量。而且,机柜的行列式摆放模式总会出现某些面板要支撑两台机柜的情况。所以,如果不均衡摆放导致了机柜的每支前脚承重850磅,同时,两支前脚都落在同一块面板上,那么,加起来就是1700磅。这就意味着,要么面板的承重额定值高达2000磅,或者在面板下方另有支座能撑起1500磅的重量。那么,安全起见,为什么不直接采用2500磅额定值的地板呢?在做这个决定前,请一并考虑其它几个因素。

  首先,通常情况下,越结实的地板自重越大,从而,根据主体建筑板材的额定承重值差异,架空活动地板能支持的有效机柜重量有可能会降低。这就是需要比较额定值相近的配线架重量的原因了,也是为什么一些设计师强烈推荐使用造价很高的铸铝地板。其次,尽管部分机柜重量达到2500磅甚至超过这个数字,仍有部分机柜要轻得多。如果只有几台重型机柜,可以考虑在机柜下方添加支座;但如果多数都是重型机柜,这个方法并不可行,因为它会对地板造成严重损害。另外一个重要额定值就是“滚动负荷”,这是由于机柜需要在房间里挪移才能最后就位。这些数字可能会有些误导。

  检查配线架额定值

  配线架额定承重值的界定从10轮到10000轮不等。所以了解你需要移动的重量和频率是很重要的,或者在移动机柜时铺一层盖板(胶合板太软;有必要用重型纤维板或铝板)。也可以在移动路径上安装更牢固的配线架,前提是这些承受不同强度的配线架在整个地板结构中能够交替使用的。但是我们在数据表上能看到关于“移动负荷”的一些奇怪数字,而相关说明却隐藏在文件材料中。譬如,有的配线架标明,10轮承重量是1500磅,10000轮承重量是2000磅!是不是意味着配线架承重量会随着移经的重量增加而增强几千倍呢?当然不是!这两个测试所用的轮子大小是不一样的,因为如果同样重量情况下用较小的轮子的话,该配线架早在达到10000轮次额定值前就坍了。

  显然,仔细阅读厂商的数据表并对前后不一的地方提出疑问是很重要的。由于不是所有的地板厂商都用同样办法进行检测和标明规格,所以如果能了解到额定值对比是怎么做的,以及该测试是否由独立检测实验室执行这些情况是有帮助的。此外,还有其它许多关于架空活动地板结构的额定值,但我们已经提到的这些数据是在非地震多发区最普遍要检测的数值。

  地板表面材料

  我们也要关注地板材料的抗静电特性。有两种类型的地板经常容易混淆:导电型和静电耗散型。技术定义角度,把静电耗散型归类为导电型的一种;但为数据中心和洁净室生产架空活动地板产品的厂商,则将它们独立分类。导电型地板通常用在洁净室环境,人们能在其中处理微芯片。这一类型的地板,相对于静电耗散型产品来讲,有较低的对地电阻。导电型地板对于数据中心来讲,并不需要,也不被推荐。

  在数据中心,我们需要的是静电耗散型地板。它能把我们身体和衣服携带的超过100伏特的静电通过地板面板传导到建筑物地板上。这就要求地板表面材料有必需的静电耗散特性,以及接地的底座结构,预防静电的产生。底座结构还要能传导残余电荷,使之不致对设备造成损害。在设备内部进行操作时,始终要佩戴防静电手环!额定值设定要基于配线架表面任何一点到柱脚的电阻值,同时要做好柱脚的接地操作才能正常起作用。

  计算机房的地板表面材料需要是免维护产品,不需要打蜡或抛光。因为蜡会累积灰尘且必须用液体才能清除,而抛光过程会产生粉尘。此外,地表材料还要足够坚硬,从而设备移动和放置不会对使其凹陷和变形。单这一点就排除了使用橡胶和乙烯基材料的可能性。当然,也绝不能使用任何地毯类型的材料,这是出于地毯会产生和吸附微粒的原因。数据中心最常用的地表覆盖物是高压层积材(HPL)。它具备静电耗散型特点,同时又有所需的硬度和免维护的特性。同时也应该使得层压板的边缘不容易被破坏。

  气流对地板的密闭要求

  如果计划用地板静压箱来解决气流问题,那么切记安装时的空气密度。配线架必须是正方形和密封型,以最大程序降低空气外泄。配线架与墙面和空调接触的边缘,还有管道穿过的边缘四周都要作密封处理。电缆开口也要用密封垫圈,目前已经有几类垫圈可供选择。一些厂商对于架空活动地板静压箱的安装有一套完整的规格说明。遵循此类文档也应被列入对架构师的要求列表中。挑选气流面板是关键一环,由于涉及到的考虑内容和选项太多而不能在本文详细说明。

  重要的是要记住,面板上的可调风门对于平衡机柜间的空气流动至关重要。面板上增开一个风门会有效降低风门的“开放百分比”和气流通过量,即使风门处于全开状态。举例说明,Tate牌开放打孔板,在没有风门而且地板下方静电压达到0.1英寸情况下,如果开放25%,每分钟能通过746立方英尺空气(cfm)。但只需加一个风门,并让它处于全开状态,就能把空气通过量降低到515立方英尺,与17.4%开放状态下得到的结果是等量的。对于56%开放度的格栅型面板,差别就更大了--没有风门情况下气流通过量是2096cfm,风门全开情况下气流通过量只有1128cfm(从56%降至30.5%开放度)。对厂商的气流参数和图像,以及有无风门等信息进行比对,能够很快提示出这个效果。

  总而言之,架空活动地板是众多数据中心建设的一个重要环节,在挑选和安装过程中应像对待设备那样给予它同样高度的重视。

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