徐飞、朱昕宇、冯辉
（中移（杭州）信息技术有限公司，浙江 杭州 31000）
摘要：数据中心综合布线是一门工艺性强的技术活，布线系统初期规划与建设不合理，将会留下许多隐患。本文通过对数据中心机房上走线桥架的安装方式进行梳理分析，为从事IDC机房建设和运维相关工作的人员提供参考。
关键字：IDC机房、桥架、跨梁安装、布线。
Discussion on the installation method of cable tray in IDC room
Xu Fei ZhuXinYu FengHui
(China Mobile (Hangzhou) Information Technology Co., Ltd，hangzhou 31000,China)
Abstract :The data center integrated wiring is a highly technical activity with strong technology. The initial planning and construction of the cabling system is unreasonable, which will leave many hidden dangers. This paper analyzes the installation of the cable tray in the data center computer room, and provides reference for the personnel engaged in IDC room construction and operation and maintenance.
Key word : IDC room、Bridge、Span beam installation、wiring。
0 前言
随着数据中心建设作为国家新基建的主要组成之一，以及5G及互联网业务的发展，IDC机房等级要求也越来越高，势必对数据中心机房建设的精细化要求也越来越高。
综合布线是数据中心基础设施建设不可或缺的一部分，数据中心机房综合布线的安装方应本着便于维护与散热、利于通风，能起到防虫鼠、防积水为目的，采用合理的安装工艺及方法。本文根据多个数据中心建设维护项目经验，并对某数据中心实际建设过程中线缆桥架安装工艺存在的问题及困难进行分析，同时提出相应的解决方案。
1机房线缆敷设方式
根据承载线缆的介质不同敷设方式主要有：梯架式桥架敷设方式，母线槽敷设方式、导管或槽盒敷设方式。
根据机房设计及设备进线方式不同分为线缆下走线敷设安装和上走线敷设安装方式。下走线敷设方式即接入地板系统，抬高机房地板系统，被用于数据中心支持设计由下部接线缆的设备。上走线敷设方式即线缆从高架的桥架或线槽敷设的方式，自上而下进入设备进行接线。
当前数据中心线缆下走线敷设方式主要通过支架固定桥架或线槽进行，线缆上走线的固定安装方式主要有，天花板吊顶吊装、机柜顶部安装、地面支撑安装。
2 主流的敷设方式
数据中心布线的规划设计尤为重要，设计初期应综合考虑数据中心机房的楼层层高、空调系统、配电系统，节能减排等因素。因下走线敷设方式有不易维护、不防虫鼠、灰尘大、不利于消防、不利通风等缺陷，同时随着数据中心机房水冷机组的使用，大量水管进入机房占用地板下空间等因素的制约。当前较流行的数据中心机房布线方式为上走线梯架式桥架天花板吊装方法。数据中心机房上走线布线的固定安装方式主要有，天花板吊顶吊装、机柜顶部安装、地面支撑安装。天花板吊顶吊装最为常见被业内普遍应用，后两者一般在数据中心机房的特殊场景应用。天花板吊顶安装方式为直接在楼面打孔固定吊装。随着数据中心机房精细化运维及相关建设要求，天花板吊顶吊装方式暴露了一些缺陷及问题。
3 天花板吊顶安装的缺点
现有上走线安装技术主要为，机柜顶部安装、地面支撑安装、天花板吊顶吊装，这几种安装方案对线缆错综复杂的数据中心来说都存在一定的不足之处。开放式桥架地面支撑与机柜顶部支撑安装方式分别涉及占用机房空间和机柜承重吃力不足的问题，仅适合机房特殊场景的补充安装，不适用于数据中心机房大面积安装。天花板吊顶安装方式存在破坏楼面、漏水、楼面承重的相关问题，主要有以下几点。
3.1、IDC机房楼层楼板破坏问题。由于IDC机房机柜及供电、供暖设备数量较多，对应线缆的桥架安装数量相对密集，桥架天花板吊顶吊装方式随着桥架数量增加，天花板固定点越来越多，天花板的打孔数量增多则楼层破坏面也随之增加。当遇到上一层设备安装需地锚螺栓钻孔，存在上下孔洞对接打穿的现象。
3.2、IDC机房楼层间的漏水滴水隐患。现有每栋数据中心机电类工程施工往往是根据业务需求分期进行，经常存在下层机房服务器及相关设备已投入运行使用，上层机房则刚开始施工。由于下层机房天花板存在多处桥架吊顶吊装固定螺栓及孔洞，当上一层机房开始做防水闭水施工环节时，实施过程中存在冷凝水、滴水、漏水的现象发生。上述情况的存在对防水要求极高的数据中心机房来说，存在极大的安全隐患，特别是采用冷冻水型空调的机房，一旦漏水下层机房的运行设备将受损伤，严重时造成重大的经济损失甚至是人生安全。
3.3、IDC机房层间楼板承重问题。IDC机房楼板吊顶安装方式，桥架与线缆的受力点分布在楼板的固定螺栓上且受力方向为垂直向下，相比较梁上的水平剪切受力点，其承重能力较差。特别是上下两层都是电力电池机房的场景，因其电力电缆截面积粗及数量较多，楼面承受上层机房的蓄电池、低压配电柜、UPS等设备的重量下压力，下层承受着机房电力电缆的下拉力及应力，随着时间的推移存在楼板开裂等相关的安全隐患。
3.4、IDC机房天花板吊顶施工难度大工艺要求高的问题。现有IDC机房桥架固定以天花板吊顶安装，固定安装时工人需在天花板上钻孔安装固定底座，垂直向上钻孔，作业角度仰头垂直向上，粉尘掉落工人面部影响施工作业视线，同时垂直向上安装固定配件，实施难度较大，工作效率较低。
4 跨梁固定安装方案
针对上述问题，通过对某个数据中心在建项目的对比实施为例，提供一种适合IDC机房的上走线开放式梯型桥架安装方式，即采用跨梁固定的施工安装方案：
IDC机房上走线跨梁固定吊装桥架的安装工艺，主要通过角钢底座固定使槽钢安装在承重梁之间用于桥架吊挂丝杆的吊装，角钢底座通过梁上打洞安装双孔固定受力、采用U型抱箍在跨梁槽钢上固定吊挂丝杆，吊挂丝杆下端采用安装三角型托座与桥架主体龙骨进行连接。
附图说明：图1是安装正视图：
图2是安装俯视图：
图3是安装侧视图：
图1中，跨梁槽钢1、吊挂丝杆2、桥架龙骨3、三角形托座4、U型抱箍5、角钢底座6、横档7、螺母8。
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具体实施方式
如图1所示，IDC机房上走线桥架跨梁安装方式，通过打孔固定方式将角钢底座6固定在楼层间的横梁上，中间安装跨梁槽钢1并螺母固定在角钢底座6上，根据实际需求及安装间距用U型抱箍5与吊挂丝杆2固定在跨梁槽钢1上，下端采用三角形托座4与吊挂丝杆2固定连接，主体桥架固定在三角形托座4上进行安装。根据实际需求可以安装单层至多层桥架，并且可以横平竖直的在梁间进行灵活调整，为IDC机房复杂的综合布线提供行之有效的上走线桥架安装的解决方案。桥架材质、吊挂丝杆及跨梁间距可以根据实际需要进行调整或增减。桥架安装的防雷接地必须符合国家标准。
5 跨梁固定安装的优点
与上走线桥架天花板吊顶安装相比，跨梁固定安装的优点主要有：
5.1.降低楼层建筑结构的物理硬力破坏。跨梁固定安装方式采用角钢底座在机房层间横梁固定并在梁间安装槽钢，桥架吊装在槽钢上的安装方式。其不在楼层楼板上钻孔，相比桥架天花板吊装方式对天花板无任何硬力破坏，不与楼板直接接触，对楼层间的防水无直接影响，同时极大减少了对建筑结构的钻孔数量，彻底解决楼层间施工防水、楼层面板破坏及其相关衍生问题。
5.2.增加了IDC机房桥架的承重。相比传统桥架天花板吊装安装方式的受力点在楼面上且为垂直方向，跨梁安装采用机房层间横梁角钢底座、槽钢跨梁固定安装的方式，桥架及线缆的受力点在建筑承重横梁上且为水平剪切受力，消除了楼面下拉力的承重问题，整体承重效果明显增加。
5.3. 改善了施工作业面，提升安装效率。相比上走线桥架为天花板吊顶安装工人施工时需在天花板钻孔安装固定底座，作业角度仰头垂直向上，实施难度较大，工作效率较低。跨梁固定安装采用在楼层间横梁上钻孔，槽钢抱箍固定安装，横梁低于天花板水平面，作业角度与人视线为水平，施工简便，提高了施工安装效率。
5.4.桥架调整灵活简便，施工效果整齐。跨梁固定安装是根据建筑结构采用跨梁安装方式，机房楼层梁横平竖直，开放式桥架整体安装效果整齐划一，工程建设效果好。根据施工现场需求，如有对位置校准、返工安装等现场施工实际需求，相比天花板固定吊装，槽钢跨梁安装方式，桥架是通过吊挂丝杆采用U型抱箍固定在槽钢上，且固定点位较少，上下左右位置灵活调整较为容易。
5.5.跨梁固定安装整体下拉承受力增强，可根据需求增加桥架层数，强电线缆与弱电线缆的分层隔离布放的需求能进一步等到满足。承重能力增强，可采用单位长度较重材质单价较低的桥架，降低建设成本。如铝合金与U型钢桥架，可选择后者。
6 结束语
上走线敷设方式已成数据中心综合布线的趋势，如何固定安装好上走线桥架以便更好的布放线缆是一个值得思考的问题。布线的最终目的不仅仅是使机房的线缆整齐美观，还应综合考虑数据中心机房的运行环境、各种条件及影响因素，便于后期的运行维护管理。数据中心机房设备众多布线复杂，上述安装工艺是实践过程中的一种尝试，在运用过程中应根据实际场景因地制宜，综合灵活运用各种安装工艺，以期达到最佳效果。
参考文献：
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[5] 浙江省住房和城乡建设厅. GB50303-2015 建筑电气工程施工质量验收规范. 北京:中国计划出版社，2015
作者简介: 徐飞（1984-） 男 浙江金华 数据中心电源维护 工程师 主要从事数据中心机房楼机电专业建设、电源设备日常运行维护工作。