深圳市建筑电气与智能化协会
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【专家观点】“信息机房防静电工程”设计与施工的误区
发布时间:2018-08-09

       本文旨在说明现在众多的信息机房(数据机房类工程)由于“防静电活动地板”的结构与现行的设计规范及施工规范的不严格,其防静电活动地板制品及施工一直以来存在着很大的隐患,包括从80年代初到如今的防静电工程都没有做好“电气工程接地”,也是没有解决好释放电荷到“大地”的设计与施工问题。 

 

“信息机房防静电工程”设计与施工的误区
            

       防静电工程是把一些携带电荷的载体通过一些另外“高电阻值导体”将电荷释放到大地,而不是用等电位产生放电的模式来消除带电体的电能(电荷);其最终的结果是使设备之间(或人体)都处于等电位,不再对彼此之间产生电位差、不产生放电现象,不损坏设备(IC 电路器件等)。 

       随着电子工程的增多和电子设备的广泛应用,以上所谈的现象在电子器件生产场地、信息机房较为频繁发生,通常由于环境的温湿度变化而产生和携带“静电”,其在放电的过程中人对设备(或人)放电的电压约在8~14KV,这样的电能足以毁坏电子器件或致人受伤,也可能造成设备损坏或系统瘫痪,其经济损失应该是很严重的;这也是研究者和作业者都非常注重完善“防静电”措施的原因;  
另外从信号传递及工作环境等需求看,建设和已经建设的信息系统机房自然要注意消除静电效应,保护设备正常中还要注意安全运行。
信息机房工程已经遍布在各个行业和部门,如银行、控制中心、调度中心、计算机机房、信息机房、计量室、实验室等,在工程上做好防静电系统工程能给价值高昂信息系统提供安全的运行环境,所以在设计和施工安装防静电设备就是一个很好保护信息系统措施。 
       现今在建设信息类机房中,对温度及湿度控制、照明控制、“安防”控制、供电设计、设备接地、屏蔽干扰信号等都很成熟,但是在很多信息机房内安装的“防静电活动地板”方面,对以往的机房工程的设计与施工经过调查和研究发现存在有需要探讨的地方。


       1.防静电活动地板结构及安装:
       防静电活动地板根据基材和贴面材料不同可以分为:钢基、铝基、复合基、刨花板基(也叫木基)、硫酸钙基等等,贴面可以是防静电瓷砖、三聚氰胺(HPL)和PVC。


       1.1选“全钢防静电活动地板”结构为例 
       由优质冷轧钢板拉伸后点焊成形,外表喷塑防锈外理,内腔填充发泡水泥,表面粘贴高耐磨防静电贴面(HPL或PVC),四周镶嵌导电条,按照载重量分为超轻型、轻型、标准型和重型地板。防静电活动地板由横梁、支架和地板组成,横梁和可调支架用螺丝成固定的下部支撑系统,地板放入横梁组成的方格内。

图1.全钢防静电活动地板


       全钢组成,载重能力强,防火性能好;外表喷塑,高耐磨,防腐蚀;表面防静电,抗污染,便于清尘洁;地板上可随意安装线盒,下面敷设线缆,地板之间互换性强,组装灵活,便于维护。
       适合于:计算机机房、程控交换机房、电化教室、电力调度室、弱电机房、洁净厂房等有防尘、防静电、架空的场合。


       1.2技术指标


   
图2.HPL贴面示意


       *导电性能: 表面电阻 106— 109欧姆;体电阻率 107— 1010欧  姆/厘米
       *耐烟火性能:不小于1600 ℃(
       *耐磨性: 4级/6000转
       *耐极冷极热性:15℃-105℃
       *经10次急冷热循环不出现明显裂纹
       *断裂模数:最小值不小于27Mpa
       *翘曲度: ±0.5%
       *地板规格: 600×600×10mm

 

       1.3  常规的 “安装工艺和验收标准”

 

图3. 活动地板系统电阻测量


       1)、认真检查地面 平整度和墙面 垂直度,如发现不符合施工要求,向甲方有关部门提出;
       2)、拉水平线,井将地板安装高度用墨线弹到墙面上,保证铺设后的地板在同一水平面上,测量室内的长度、宽度、并恰当选择铺设基准位置以减少地板的切割,在地面弹出安装支架的 网格线;
       3)、将要安装的支架调整到同一需要的高度并将支架摆放到地面网格线的十字交叉处;
       4)、用螺钉将横梁固定到支架上,并用水平尺校正,使之在同一平面上并互相垂直;
       5)、用“吸板器”在组装的柱子横粱上放置地板: 
       6)、若墙边剩余尺寸小于地板本身长度,可用切割地板的方法进行拼利:
       7)、在铺设地板时,用水泡水平仪找平,地板的高度靠支架调节;
       8)、在机房放置较重设备时,应在设备基座的地板下加装支架,以防地板变形;
       9)、活动地板需要切割或者开孔时,在开口拐角处应用电钻打Φ6mm-Φ8mm圆孔,防止贴面断裂。

 

       1.4 实际工程验收标准

       1)、活动地板的下面和地板表面应清洁、无灰尘、遗物;
       2)、地板表面无划痕,无涂层脱落,边条无破损;
       3)、铺装后地板整体应稳定牢固,人员在上面行走不应有摇晃感,不应有声响;
       4)、地板的边条应保证一直线,相邻地板错位不大于1mm;
       5)、相邻地板块的高度差不大于1mm。

 

       2.信息类机房的“防静电及接地系统”设计文件

       2.1按GB 50174-2017 《数据中心设计规范》“静电防护”要求:* “主机房和安装有电子信息设备的辅助区,地板或地面应有静电 泄放措施和接地构造,防静电地板、地面的表面电阻或体积电阻值应为2,5x104 ~1.0x109 欧姆。”
       《数据中心设计规范》“防雷与接地”要求:
       *“电子信息设备等电位连接方式应根据电子信息设备易受干扰的频率和数据中心的等级和规模确定,可采用S型、M型或SM混合型。”
       2.2   按GB 50314-2015 《智能建筑设计标准》的“机房工程的防静电设计应符合下列要求”: 
       * “机房的主机房和辅助工作区的地板或地面应设置具有防静电泄放的接地装置”
       2.3  按 JGJ16-2008 《民用建筑电气设计规范》的“机房供电、接地及防静电”的要求:
       *“机房采用的活动地板可由钢、铝或其他有足够机械强度的难燃材料制成;活动地板表面应是导静电的,严禁暴露金属部分;单元活动地板的系统电阻应符合国家的标准<计算机机房用活动地板技术条件>的规定。”
       2.4 对“条文”的小结
       通过查阅上述的国家级的“设计规范”条文,在设计上并没有对泄放静电电荷做出合适的规定和设计,或没有对防静电活动地板需要在哪里做接地设计与施工的指导条文,也缺少设计条文保证静电电荷的合理释放,达到保证信息机房及设备的安全目的;
实际上很需要对电子与电气工程防静电接地的设计及施工指导到位,对机房的“防静电活动地板”接地工程需要强调施工和验收能认定设计的合理性、施工的合理性;虽然防静电技术问题简单,但是一旦出现问题其后果就是严重的。


       3.防静电活动地板的施工:

       从图中可以看到在信息机房内施工过程里,看到的只是在地面上的“接地铜带”引线到防静电活动地板的支撑立柱上,这就是施工的主要接地项目,其向上与防静电活动地板并没有什么接地措施; 
       防静电活动地板(钢基)型在制造中是在钢板的表面上进行“喷塑”作业,然后在其表面贴敷绝缘、防锈的保护层,这是一个完整的“绝缘层”,也就是说防静电层没有与外界形成接地通道时,其绝缘电阻是大,这个对信息机房的防静电当然就没有泄放电荷的通道,应该算是一个很严重的问题。
       所以说设计规范和施工规范的不明确性,使得这个静电泄放成为遗忘的角落。


       4.改进产品制造、工程设计、施工和验收方式
       如前所述的“防静电活动地板”在物理质量上虽然在不断地改进,但是在电子电气工程中的“接地”系统上还是要认真的对待和改进,如果继续这样的产品,势必继续产生隐患和故障,甚至损坏了设备都不知道在哪里找问题。
    

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