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【摘 要】 社会经济的发展以及通信技术的广泛应用，UPS电源的用量也在不断的增加，通信机房的建设和改造也在相应增加。文章就通信机房的改造建设进行了论述。
【关键词】 通信机房;UPS电源;改造
一、通信机房的特点
通信机房具有以下特点：（1）层高较高。通信设备对空气的净化度要求高，加上房结构的梁高、通风管道和消防管道的高度，层高一般在3.5米以上。（2）设备较多。通信用户数量的剧增和通信行业的高速发展，致使通信机房的设备处于高速增加的状态。（3）负载较大。通信机房要保证6.0KN/m2的活荷载标准。（4）跨度较大。由于机房设备较多，机柜的数量也相对较多，加上机柜的摆放方式和工作人员的操作维护空间，机房长度要求一般在8米以上。
二、机房改造标准及问题分析
在各运营商总公司传达给下属公司关于租用民房作为机房的条件的文件中，均参考了原邮电部于1994年主编的《电信专用房屋设计规范》中关于通信生产楼荷载标准的内容，规定主要有：
1.所选用的机房活荷载标准值不得小于6.0kN/m2（即600kg/m2）;
2.如果房屋楼板为预制板或板面活荷载标准值达不到要求时，需采取改造或者加固措施。改造措施主要是不把通信设备直接搁置在板上而采用型钢把设备抬起来从而不经过楼板把荷载直接传递到梁或墙上;加固措施主要有碳纤维加固法、外包钢加固法和加大截面加固法（代表做法：散力架）等，从而提高房屋结构承载能力和抗震性能。
各通信运营商总公司的文件，从规范和技术角度来讲确实是满足了规范的规定和技术要求，但是在实际操作过程中却有很大的困难或问题，原因有：
1）机房活荷载标准值不小于6.0kN/m2。只有通信机房楼、多层工业厂房和少数公共建筑的局部房间可以满足要求，但实际上大多数基站的位置在住宅小区、企业的非生产区、学校、城中村和乡镇及农村，能选用的房屋大多是原设计为办公楼、住宅楼、公寓楼、教室甚至是在屋面上自建活动房屋，其承重能力远不能满足6.0kN/m2的要求。
2）采用型钢两端搁置在梁上或墙上后把设备放置在型钢上。这种方式避免了楼板直接承受设备的重量，把重量直接传递到了梁或墙上，是目前机房改造中用的最普遍的一种方式，也是最被滥用的一种方式。因此存在一个误区，就是一遇到机房承重能力不满足要求时运营商首先想到的就是型钢加固，甚至有非结构专业人员做出所谓型钢加固施工图，有符合规范要求的，也有的根本就未能起到应有的作用，大多数是抄袭原有的改造图纸，选用的型钢型号也不根据跨度和重量的变化而变化，更为严重的是设计者在未搞清楚原结构是何种结构类型的情况下就冒然采取通用的改造形式，造成安全隐患。正确的做法应该是，在进行房屋结构改造之前，需要专业的结构工程师根据现有房屋的实际情况进行判断，判定房屋能够改造并在改造后可满足使用要求的情况下才能进行改造，并不是所有房子都能够改造成机房并满足使用要求的。
3）碳纤维加固法、外包钢加固法和加大截面加固法等方法是结构加固中的常用的、成熟可靠的加固形式，但是其设计和施工需要具有专业加固资质的设计单位和施工队伍来完成，费用很高，而且在施行过程中需要和房屋的业主沟通好才能进行。但实际上，一个基站在一座楼上只租用一个房间，其他部分是被其他用户租用的，大多数用户不会同意由于通信运营商为了加固基站而影响到自己的正常生活，协调很困难。
一个基站的机房，要在安全可靠的状态下运行，首要的是对基站房屋的选择。在不能自建机房的条件下，如何选择更为合适的房屋作为机房是至关重要的，因为如果选用了合适的房屋，就可以最大可能避免安全隐患，而且省却了改造或加固的麻烦，同时也避免了与房屋业主、其他租用户之间可能产生的矛盾，为基站的正常运转提供了良好的前提条件。
在各种改造和加固措施中，首先考虑的就是改造，就是一般运营商和通信专业设计人员所称的“型钢加固”或使用散力架;其次，当条件不允许或采用型钢改造、散力架还不能满足要求的情况下，就需要聘请具有专业加固资质的设计和施工单位对机房进行加固，当然，加固是不得已而为之的办法，在满足不了要求而且又不能重新选址的情况下，加固就成了唯一可行的方法。
三、结构设计建议
综上所述，对于机房的选择，根据以往的经验，结合结构设计规范，有以下建议：
a.首选2002年以后经过正规设计、正规施工并验收合格的房屋.其原因是机房所选房屋基本上以办公楼、住宅楼、公寓楼、教室为主，建筑结构设计规范在2002年更换了版本，按照2002年以前的结构荷载规范，办公楼、住宅楼、公寓、普通教室等房屋的楼面活荷载为1.5kN/m2（即150kg/m2），而按照2002年新的结构荷载规范，此类房屋的楼面活荷载为2.0kN/m2（即200kg/m2），因此，同等状况下按照2002年新规范设计的房屋，其承载力比按旧规范设计的房屋，每平米可多出50kg的承載能力。
b.选择现浇楼板的房屋，原因是其整体性能和抗震能力要比预制楼板要好。按照荷载规范，只要是原设计使用功能相同的房屋，无论是预制楼板还是现浇楼板，其活荷载（即承重能力）是相同的，但是如果要改成机房，现浇楼板要比预制楼板好的多.其原因是预制楼板是单块布置的，受力是单方向的，楼板中的冷拔钢丝只在受力方向布置且是单层的，而且其破坏的形式偏脆性，破坏前先兆不是很明显;而现浇楼板板底配筋是双向的，在支座处有负弯矩钢筋，因此其整体性能很好，而且在破坏前有明显的征兆，如发生裂缝并继续扩展且发出响声、挠度变形持续增大，其破坏形式是塑性的，因此说现浇楼板比预制楼板要好一些。
c.对楼房整体性能的要求.全现浇框架结构、框架-剪力墙结构、全剪力墙结构或钢结构的房屋，其整体性能和抗震能力要比砖混结构要好.而且，如果可能要采取改造或加固措施时，此类混凝土结构或钢结构房屋比砖混结构房屋的灵活性也要好一些。 d.屋面自建活动房的时候一定要确认原设计屋面为上人屋面而不是非上人屋面.因为按照结构设计规范，2002年以前设计的上人屋面活荷载标准值为1.5kN/m2;2002年以后设计的上人屋面活荷载标准值为2.0kN/m2;而非上人屋面按照新、旧规范的设计标准均为0.5kN/m2，因此说，选择上人屋面，可以通过调整设备摆放位置或进行简单改造可以使用，而非上人屋面是不可以的。屋面自建活动房的时候还要注意的一点，也是很重要而经常被忽略的一个问题，就是很多时候为了满足设备安装要求而把活动房内的地面垫高。一般运营商在建的时候做100mm到150mm厚素混凝土垫层，这个垫层的重量是很大的，按照素混凝土的密度2200～2400kg/m3计算，100mm的垫层就是220～240kg，所以说屋面的活荷载只有1.5kN/m2或2.0kN/m2，而这个垫层就占用了2.5kN/m2，已经超过了上人屋面的活荷载，因此说，建活动房的时候可以考虑用铁架或其他重量轻的方法把设备抬起来，切不可采用素混凝土垫层。
假如一个现浇楼板的砖混结构房屋，面积为6000mm×3000mm，原来用途为办公室，设计时间可以根据楼房使用情况判断为2002年以后，这样就可以大概估算出这间房子在荷载分布比较均匀的状态下最大可承受的重量为6×3×200=3600kg，假设房间设备为300Ah电池两组，尺寸2000×450×500（长×宽×高），重量为每组650kg，交换设備三台，尺寸600×400×1800（长×宽×高），重量为每台200kg;电源柜一台，尺寸600×400×1800（长×宽×高），重量为170kg;传输设备两台，尺寸400×400×1800（长×宽×高），重量为每台70kg;其余空调机等设备若干，总重量100至150kg;这样房间设备总重量就是所有设备重量之和为2360kg≤3600kg，且没有单个设备重量过大的情况，加之楼板为现浇楼板，因此可以判断这个房子通过调整设备位置的摆放是可以满足使用要求的.在调整摆放位置的时候，遵循两个原则：分散，靠边。分散就是设备尽可能的分开布置，这样可以避免局部受力过大而出现安全隐患;靠边就是尽量地远离楼板的板跨中部，因为当集中力施加在中部是楼板的最不利的受力方式，越靠边，楼板受的力的效应就越小。当然，最好是在获得原院设计图纸基础上，根据房屋使用现状，经专业结构人员核算满足承重要求后的方案才最可行。
参考文献：
[1]魏晋蒙，张羽.晋城电力通信机房电源系统改造方案[J].电力系统通信，2009，12
[2]杜鹏程.通调大楼通信机房直流电源系统改造[J].黑龙江科技信息，2012，30
[3]王琪.通信机房电源系统仿真模型的构建与应用[A].中国通信学会.中国通信学会第五届学术年会论文集[C].中国通信学会：，2008：5
【关键词】 通信机房;UPS电源;改造
一、通信机房的特点
通信机房具有以下特点：（1）层高较高。通信设备对空气的净化度要求高，加上房结构的梁高、通风管道和消防管道的高度，层高一般在3.5米以上。（2）设备较多。通信用户数量的剧增和通信行业的高速发展，致使通信机房的设备处于高速增加的状态。（3）负载较大。通信机房要保证6.0KN/m2的活荷载标准。（4）跨度较大。由于机房设备较多，机柜的数量也相对较多，加上机柜的摆放方式和工作人员的操作维护空间，机房长度要求一般在8米以上。
二、机房改造标准及问题分析
在各运营商总公司传达给下属公司关于租用民房作为机房的条件的文件中，均参考了原邮电部于1994年主编的《电信专用房屋设计规范》中关于通信生产楼荷载标准的内容，规定主要有：
1.所选用的机房活荷载标准值不得小于6.0kN/m2（即600kg/m2）;
2.如果房屋楼板为预制板或板面活荷载标准值达不到要求时，需采取改造或者加固措施。改造措施主要是不把通信设备直接搁置在板上而采用型钢把设备抬起来从而不经过楼板把荷载直接传递到梁或墙上;加固措施主要有碳纤维加固法、外包钢加固法和加大截面加固法（代表做法：散力架）等，从而提高房屋结构承载能力和抗震性能。
各通信运营商总公司的文件，从规范和技术角度来讲确实是满足了规范的规定和技术要求，但是在实际操作过程中却有很大的困难或问题，原因有：
1）机房活荷载标准值不小于6.0kN/m2。只有通信机房楼、多层工业厂房和少数公共建筑的局部房间可以满足要求，但实际上大多数基站的位置在住宅小区、企业的非生产区、学校、城中村和乡镇及农村，能选用的房屋大多是原设计为办公楼、住宅楼、公寓楼、教室甚至是在屋面上自建活动房屋，其承重能力远不能满足6.0kN/m2的要求。
2）采用型钢两端搁置在梁上或墙上后把设备放置在型钢上。这种方式避免了楼板直接承受设备的重量，把重量直接传递到了梁或墙上，是目前机房改造中用的最普遍的一种方式，也是最被滥用的一种方式。因此存在一个误区，就是一遇到机房承重能力不满足要求时运营商首先想到的就是型钢加固，甚至有非结构专业人员做出所谓型钢加固施工图，有符合规范要求的，也有的根本就未能起到应有的作用，大多数是抄袭原有的改造图纸，选用的型钢型号也不根据跨度和重量的变化而变化，更为严重的是设计者在未搞清楚原结构是何种结构类型的情况下就冒然采取通用的改造形式，造成安全隐患。正确的做法应该是，在进行房屋结构改造之前，需要专业的结构工程师根据现有房屋的实际情况进行判断，判定房屋能够改造并在改造后可满足使用要求的情况下才能进行改造，并不是所有房子都能够改造成机房并满足使用要求的。
3）碳纤维加固法、外包钢加固法和加大截面加固法等方法是结构加固中的常用的、成熟可靠的加固形式，但是其设计和施工需要具有专业加固资质的设计单位和施工队伍来完成，费用很高，而且在施行过程中需要和房屋的业主沟通好才能进行。但实际上，一个基站在一座楼上只租用一个房间，其他部分是被其他用户租用的，大多数用户不会同意由于通信运营商为了加固基站而影响到自己的正常生活，协调很困难。
一个基站的机房，要在安全可靠的状态下运行，首要的是对基站房屋的选择。在不能自建机房的条件下，如何选择更为合适的房屋作为机房是至关重要的，因为如果选用了合适的房屋，就可以最大可能避免安全隐患，而且省却了改造或加固的麻烦，同时也避免了与房屋业主、其他租用户之间可能产生的矛盾，为基站的正常运转提供了良好的前提条件。
在各种改造和加固措施中，首先考虑的就是改造，就是一般运营商和通信专业设计人员所称的“型钢加固”或使用散力架;其次，当条件不允许或采用型钢改造、散力架还不能满足要求的情况下，就需要聘请具有专业加固资质的设计和施工单位对机房进行加固，当然，加固是不得已而为之的办法，在满足不了要求而且又不能重新选址的情况下，加固就成了唯一可行的方法。
三、结构设计建议
综上所述，对于机房的选择，根据以往的经验，结合结构设计规范，有以下建议：
a.首选2002年以后经过正规设计、正规施工并验收合格的房屋.其原因是机房所选房屋基本上以办公楼、住宅楼、公寓楼、教室为主，建筑结构设计规范在2002年更换了版本，按照2002年以前的结构荷载规范，办公楼、住宅楼、公寓、普通教室等房屋的楼面活荷载为1.5kN/m2（即150kg/m2），而按照2002年新的结构荷载规范，此类房屋的楼面活荷载为2.0kN/m2（即200kg/m2），因此，同等状况下按照2002年新规范设计的房屋，其承载力比按旧规范设计的房屋，每平米可多出50kg的承載能力。
b.选择现浇楼板的房屋，原因是其整体性能和抗震能力要比预制楼板要好。按照荷载规范，只要是原设计使用功能相同的房屋，无论是预制楼板还是现浇楼板，其活荷载（即承重能力）是相同的，但是如果要改成机房，现浇楼板要比预制楼板好的多.其原因是预制楼板是单块布置的，受力是单方向的，楼板中的冷拔钢丝只在受力方向布置且是单层的，而且其破坏的形式偏脆性，破坏前先兆不是很明显;而现浇楼板板底配筋是双向的，在支座处有负弯矩钢筋，因此其整体性能很好，而且在破坏前有明显的征兆，如发生裂缝并继续扩展且发出响声、挠度变形持续增大，其破坏形式是塑性的，因此说现浇楼板比预制楼板要好一些。
c.对楼房整体性能的要求.全现浇框架结构、框架-剪力墙结构、全剪力墙结构或钢结构的房屋，其整体性能和抗震能力要比砖混结构要好.而且，如果可能要采取改造或加固措施时，此类混凝土结构或钢结构房屋比砖混结构房屋的灵活性也要好一些。 d.屋面自建活动房的时候一定要确认原设计屋面为上人屋面而不是非上人屋面.因为按照结构设计规范，2002年以前设计的上人屋面活荷载标准值为1.5kN/m2;2002年以后设计的上人屋面活荷载标准值为2.0kN/m2;而非上人屋面按照新、旧规范的设计标准均为0.5kN/m2，因此说，选择上人屋面，可以通过调整设备摆放位置或进行简单改造可以使用，而非上人屋面是不可以的。屋面自建活动房的时候还要注意的一点，也是很重要而经常被忽略的一个问题，就是很多时候为了满足设备安装要求而把活动房内的地面垫高。一般运营商在建的时候做100mm到150mm厚素混凝土垫层，这个垫层的重量是很大的，按照素混凝土的密度2200～2400kg/m3计算，100mm的垫层就是220～240kg，所以说屋面的活荷载只有1.5kN/m2或2.0kN/m2，而这个垫层就占用了2.5kN/m2，已经超过了上人屋面的活荷载，因此说，建活动房的时候可以考虑用铁架或其他重量轻的方法把设备抬起来，切不可采用素混凝土垫层。
假如一个现浇楼板的砖混结构房屋，面积为6000mm×3000mm，原来用途为办公室，设计时间可以根据楼房使用情况判断为2002年以后，这样就可以大概估算出这间房子在荷载分布比较均匀的状态下最大可承受的重量为6×3×200=3600kg，假设房间设备为300Ah电池两组，尺寸2000×450×500（长×宽×高），重量为每组650kg，交换设備三台，尺寸600×400×1800（长×宽×高），重量为每台200kg;电源柜一台，尺寸600×400×1800（长×宽×高），重量为170kg;传输设备两台，尺寸400×400×1800（长×宽×高），重量为每台70kg;其余空调机等设备若干，总重量100至150kg;这样房间设备总重量就是所有设备重量之和为2360kg≤3600kg，且没有单个设备重量过大的情况，加之楼板为现浇楼板，因此可以判断这个房子通过调整设备位置的摆放是可以满足使用要求的.在调整摆放位置的时候，遵循两个原则：分散，靠边。分散就是设备尽可能的分开布置，这样可以避免局部受力过大而出现安全隐患;靠边就是尽量地远离楼板的板跨中部，因为当集中力施加在中部是楼板的最不利的受力方式，越靠边，楼板受的力的效应就越小。当然，最好是在获得原院设计图纸基础上，根据房屋使用现状，经专业结构人员核算满足承重要求后的方案才最可行。
参考文献：
[1]魏晋蒙，张羽.晋城电力通信机房电源系统改造方案[J].电力系统通信，2009，12
[2]杜鹏程.通调大楼通信机房直流电源系统改造[J].黑龙江科技信息，2012，30
[3]王琪.通信机房电源系统仿真模型的构建与应用[A].中国通信学会.中国通信学会第五届学术年会论文集[C].中国通信学会：，2008：5