前言

“屏蔽机房”是用屏蔽体将元部件、电路、组合件、电缆或整个系统的干扰源包围起来,防止干扰电磁场向外扩散;用屏蔽体将接收电路、设备或系统包围起来,防止它们受到外界电磁场的影响,随着屏蔽机房等基础设施的需求不断增加,许多企业都面临着对现有机房进行改、扩建的问题。那么,建造工艺特殊而且对电磁屏蔽效能要求很高的屏蔽机房能否进行扩建改造?扩建过程中又应该注意些什么?

对于屏蔽机房是否可以扩建这个问题,答案是:可以通过采用专业的施工方案和技术措施是对屏蔽机房进行扩建。但是由于屏蔽机房在材料、工艺和屏蔽效果等方面的特殊要求,其扩建和改造的过程比普通机房更为复杂,需要在楼体承重、机房布局以及配套设施改造等方面有针对性地加以考虑。文中结合近年来的部分工程实践,对屏蔽机房在扩建过程中应该加以注意的部分问题进行了分析总结,对于相关建设需求的信息化管理和建设人员具有参考价值。

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机房扩建时应重点考虑的几个问题:

(1)屏蔽机房较一般机房具有更高的承重要求,在制定扩建方案之前,应该首先核实所在建筑的楼板承重能力?

在确定屏蔽机房的扩建方案之前,首先要对拟扩建区域的楼板承重进行详细的调研,合理规划方案。屏蔽机房与普通机房最大的不同,就是有一层金属屏蔽壳体,这个壳体每平方米的重量大约为180kg左右,也就是说在机房内设备相同的情况下,屏蔽机房对所在建筑楼体结构的承重要求要高得多,而很多老旧机房的现有条件无法满足这个要求。因此,在确定扩容方案之前,首先需要对所在建筑的楼板承重能力进行调研,参照GB50174及相关标准提出机房的结构承重要求,除了满足机房内设备的重量外,还要考虑承受屏蔽壳体的重量,否则需要采取加固等技术措施或考虑另外择址建设新的机房。这部分工作,应该依靠建筑设计部门和专业的结构检测公司实施。

(2)屏蔽机房的屏蔽设施和壳体造价较高,在制定扩建方案时应该考虑经济指标

在确认楼板结构指标满足要求之后,下一步需要结合现有机房的设备排列以及未来规划,对扩建方案进行设计和比选。由于机房内机柜排列和操作维护方式的不同,在扩容相同数量机柜时,采用不同方案所需要新增的机房面积和投资规模会有较大差距。以图1为例,现有1间机房,面积约为19.1平方米,目前安装了6台机柜,根据企业发展情况,拟新增2台机柜,现有机房空间不满足要求,需要扩建。

机房扩建方案一(见图2)是向东、西两侧扩展机房空间,则新增机柜可以沿现有的两排机柜排列,机柜设备的安装和维护利用现有的维护通道,因此所需新增的机房面积较小。本方案可将机房东侧或西侧墙体向外平移0.6m米(图中只画出一侧),扩建后能够新装2台机柜,增加的机房面积约为3.5平方米,平均每台机柜约占1.8平方米。

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机房扩建方案二(见图3)是向南、北两侧扩容,根据现有机房布局,需要新增1排机柜,同时增加机柜的安装和操作维护空间,新增面积约为7.6平方米,扩建后能够安装3台机柜,平均每台约占2.5平方米,单台机柜的经济指标相对较高。

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通过上述两个扩建方案可知,不同的扩容方案会对机房整体规划布局和改造面积产生较大影响,对于屏蔽机房来说,由于外部金属壳体造价较高,在制定扩建方案时,要注意在满足机柜安装需求的前提下,尽量控制新增面积,降低造价。

除此之外,还需要考虑预留施工防护空间,并尽量避免调整现有机房管路和屏蔽门体位置。以图1为例,在同等条件下,应该优先考虑将机房向东侧和北侧扩展。因为南侧是机房屏蔽门体和检修通道,向南扩展需要将其拆除后重新安装,施工难度较大,特别是屏蔽门体本身是屏蔽机房最重要的防护部位,一旦重新安装后屏蔽效果降低,会对机房整体屏蔽效能产生较大影响。如果向西侧扩容,拟拆的墙体紧贴机柜,在实施过程中缺少施工作业面,不利于对现有设备的防护。因此,在制定扩容方案时需要综合考虑各种因素,在满足建设目标的前提下,尽可能减少投资,降低实施难度。

扩建安装过程中应该严格执行施工工艺要求,保障扩建后的屏蔽效能

屏蔽机房与一般机房相比,在扩建过程中最大的难点就在于如何保障扩建后的屏蔽效能满足相关要求。根据法拉第笼原理可知,要提高屏蔽效果,最重要的一点就是保证金属屏蔽壳体的完全封闭,使金属外壳在电气上连通,从而控制泄漏辐射。

为保证壳体电气连通性能,在实施过程中应该注意尽可能对接缝进行焊接,焊接时要尽量减少钢板焊接处的缝隙长度、增加焊缝的缝隙深度。另外,为了确保壳体间的电气连通,还需要采取一些技术措施,如在钢板的结合面上加入导电衬垫,或在接缝处涂上导电涂料等。

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各专业系统的扩建方案需要针对屏蔽机房特点进行优化

确定机房整体扩建方案后,需要据此对机房内各专业系统的建设方案进行细化,主要包括机房电气、空调、消防和接地等系统的扩容改造。

机房扩建后,对空调、电气、火灾报警和气体灭火等系统的需求相应增加,需要根据新增的机房面积和设备负荷重新核算各系统容量,制定扩容方案,这一点与一般机房相同。但由于屏蔽机房在功能上的特殊要求,所有进出机房的电气线路和空调管路都要进行专业的技术处理。因此在考虑扩容方案时,应对电气系统的架构和设备安装位置进行优化,尽量减少穿越壳体的管、线数量,降低电磁泄露的风险,同时减少滤波或波导设备投资。

屏蔽机房的扩建过程中需要特别注意接地系统,由于其投资小且改造过程较为繁琐,是最容易被忽视的,而它对于保障屏蔽效能和保证机房内设备正常工作十分重要。机房扩建后,需要根据现有的接地系统对新增的设备、机柜和管线进行接地处理,并做好机房内部等电位联结,保证机房良好的电气连通性能。对于屏蔽机房来说,还需要对屏蔽接地系统进行完善,屏蔽接地与其它接地系统共用接地装置,但需要设置单独的接地线,它的作用是使屏蔽体壁上的感应电流快速泄放入地,降低机房外壁对地的电位,减少外部电磁波对机房内的*,否则会直接影响到屏蔽效能。常规做法是沿扩建后的屏蔽体设置一圈30mm×3mm的铜带,并通过屏蔽电缆接至所在建筑的总接地汇流排处。

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结束语:

以上几点是屏蔽机房扩建过程中应该特别加以注意的部分。还要注意的是,由于屏蔽机房的特殊性,它的施工工艺远较普通机房复杂,扩建工程需要委托有资质的专业单位实施。扩建完成后必须经过专业机构的检测和验收,在屏蔽效能达标后,方可投入使用。

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