Podłoga techniczna w serwerowni – dlaczego nie można jej lekceważyć?

Data Center
infrastruktura IT
Krzysztof Surgut
20.02.2018 Krzysztof Surgut

Podłoga techniczna w serwerowni to temat, który bardzo często traktowany jest po macoszemu. Przeciętny informatyk traktuje podłogę techniczną jako jedną z prostszych składowych serwerowni. Tymczasem wątek podłogi w serwerowniach to dość zawiły i skomplikowany temat.

Spotkać można podłogi techniczne do zastosowania w biurach, halach montażowych czy pomieszczeniach wystawowych. Dla potrzeb tego artykułu skupię się wyłącznie na podłogach technicznych stosowanych w serwerowniach.

Formalności przy budowie serwerowni


Najczęściej decyzja o stworzeniu serwerowni jest momentem, do którego firma dorasta w miarę swojego biznesowego rozwoju. Wiąże się to przeważnie z poważną rozbudową zasobów informatycznych firmy, zwłaszcza serwerów dla potrzeb coraz to nowszych aplikacji biznesowych. Księgowość, dział handlowy, magazyn i logistyka – to składowe każdego przedsiębiorstwa, które potrzebują systemów informatycznych do optymalnego i skutecznego działania.

Przychodzi taki moment, że już nie wystarczają pojedyncze serwery i trzeba podjąć decyzję w sprawie serwerowni. Pierwszą możliwością jest usługa kolokacji w jakimś data center, alternatywą jest budowa własnej serwerowni. Decyzja o stworzeniu profesjonalnej serwerowni to zawsze kwestia budżetu, czasu, a przede wszystkim formalności.

W przypadku adaptacji pomieszczeń w istniejących budynkach, dla potrzeb stworzenia serwerowni, niezbędne jest wykonanie odpowiedniego projektu budowlanego. Taki projekt wymagany jest przez obowiązujące w Polsce prawo – z uwagi na potrzebę uzyskania formalnej, urzędowej zgody na zmianę charakteru użytkowania pomieszczenia, dla przyszłej serwerowni. Uzyskanie formalnego pozwolenia jest wymagane polskim prawem i w przypadku pożaru lub katastrofy budowlanej, właściciel firmy może mieć bardzo poważne problemy z prokuraturą, gdyby takiego pozwolenia nie posiadał.

Podstawowym elementem jest profesjonalny projekt budowlany, który obejmuje wiele wątków technicznych – począwszy od obliczeń konstrukcyjnych, schematu zasilania, przez analizę przeciwpożarową, projekt systemu klimatyzacji precyzyjnej, skończywszy na oznakowaniu dróg ewakuacyjnych.

 

Nośność podłogi w serwerowni


Kluczowym elementem w projekcie budowlanym serwerowni jest nośność podłogi. Ten podstawowy parametr konstrukcyjny potrafi zdyskwalifikować wiele pomieszczeń – choć zdarzało mi się w życiu zawodowym, zlecać uzbrojenie pomieszczania w stalowe konstrukcje, których zadaniem było rozproszenie ciężaru sprzętu na powierzchni podłogi lub wzmocnienie nośności stropu.

Niestety, nośności podłogi nie można określić „na oko”, nie ma też specyfikacji technicznej pomieszczenia, w której producent zapisał gwarantowaną wartość takiego parametru. W materii nośności stropu pomieszczenia musi wypowiedzieć się konstruktor budowlany, który posiada odpowiednie uprawnienia i umiejętności wykonania obliczeń konstrukcyjnych.

W dodatku niezbędny dla projektanta jest projekt konstrukcji całego budynku, aby poznać konstrukcję budowli, a nie tylko jednego pomieszczenia. Czasami robione są odkrywki w pomieszczeniu przyszłej serwerowni, aby potwierdzić, czy budynek wykonano zgodnie z projektem.

Bywało w mojej praktyce, że po zrobieniu odkrywek, projektant musiał zastosować konstrukcję wzmacniającą podłogę – choć ze starego projektu biurowca wynikało, że raczej nie powinna być wymagana. Obliczenia konstrukcyjne projektanta dają pojęcie o maksymalnym nacisku na podłogę i pozwalają stwierdzić, czy istniejąca podłoga udźwignie cały ciężar sprzętu w serwerowni. A podłoga w serwerowni ma co dźwigać. Pojedyncza szafa rack najczęściej zajmuje powierzchnię [120cm x 60cm], czyli zajmuje dużo mniej niż 0.5m2.

Sprzęt informatyczny, gęsto upakowany w takiej szafie rack, potrafi ważyć 200-300kg. Co w praktyce daje nacisk blisko tony na m2. A szafy rack wcale nie są najcięższym elementem w serwerowni. Jeżeli przewidujemy systemy podtrzymania zasilania UPS, to głównym składnikiem takiego systemu UPS są akumulatory. Waga i objętość akumulatorów to zmora projektantów budowlanych. Najczęściej przedsiębiorcy oczekują, że akumulatory będą składowane w pozycji „jeden nad drugim”, aby oszczędzić jak najwięcej powierzchni przyszłej serwerowni.

W praktyce, takie ustawienie ogniw akumulatorów oznacza oszczędność metrów kwadratowych pomieszczenia, jednak bardzo mocno wzrastają wymagania na nośność konstrukcji podłogi w takim pomieszczeniu. Dodatkowo akumulatory pracują na niskim napięciu i przy prądzie stałym, tym samym nie można oddalić zbytnio akumulatorów od UPS-ów, ponieważ drastycznie zwiększa to przekrój przewodów łączących UPS z akumulatorami. Zwiększenie przekroju kabli odbija się natychmiast na cenie, ponieważ przewody wykonane są z czystej miedzi. Przy prądzie parunastu amperów, kable dla prądu stałego potrafią kosztować krocie, jeżeli odległość między UPS a akumulatorami ma być znaczna. Projektant budowlany, podczas opracowywania projektu, zada całą gamę pytań związanych z tym co, gdzie i w jakiej ilości będzie stało, a także ile każdy z tych elementów będzie ważył.

Mając precyzyjne dane, projektant może zrobić obliczenia obciążenia statycznego, które podłoga będzie musiała unieść. Do całości obliczeń dołożony zostanie właściwy współczynnik bezpieczeństwa, który odpowiednio zwiększy wymóg nośności podłogi przyszłej serwerowni. Do kompletu dojdzie także szereg wymogów związanych z BHP i przepisami przeciwpożarowymi, a w niektórych przypadkach, pojawić się może nawet ocena oddziaływania na środowisko.
W praktyce, proces projektowy oraz proces uzyskania formalnego pozwolenia jest średnio 5-10 razy dłuższy niż późniejsze wykonanie przebudowy pomieszczenia pod serwerownię.

 

Podłoga techniczna serwerowni


Podłoga w serwerowni to nie tylko prosty parametr związany z nośnością. O ile nośność ma kluczowe znaczenie na początku, tak w momencie eksploatacji serwerowni, najważniejszym wątkiem staje się kwestia dróg kablowych i dostępności do nich.

Generalnie chodzi o sposób prowadzenia kabli elektrycznych i przewodów sieci komputerowej pomiędzy szafami rack, a także wszystkich innych instalacji wykorzystywanych w serwerowniach. Stosuje się 2 metody organizacji dróg kablowych: „od góry” szaf oraz „od dołu” szaf teleinformatycznych (więcej o szafach rack stosowanych w serwerowniach znajdziesz w tym wpisie). Z racji tego, że kable to dość ciężkie elementy, zdecydowanie praktyczniejsze jest prowadzenie dróg kablowych „od dołu” szafy. A w takim przypadku przydaje się podłoga techniczna w serwerowni.

Podłoga techniczna w serwerowni to specjalna, sztucznie zbudowana konstrukcja, która „unosi” sprzęt ponad podłogę pomieszczenia. W tak wytworzonej przestrzeni pomiędzy podłogą techniczną, a podłogą pomieszczenia, układa się całe okablowanie serwerowni. Ten sposób prowadzenia kabli jest bardzo wygodny na etapie instalacji, jak też późniejszej eksploatacji, rozbudowy czy naprawy. Poza tym kable ułożone na podłodze dużo mniej pracują mechaniczne – co zmniejsza liczbę mikrouszkodzeń i znacząco spowalnia proces starzenia się kabli. Ma to szczególne znaczenie dla kabli energetycznych oraz światłowodów.

Nie bez znaczenia jest także wygoda obsługi. Człowiek jest tak skonstruowany przez Naturę, że zdecydowanie mniej się męczy, kiedy pracuje z rękami „na dole”, niż z uniesionymi ramionami. Tym samym proces układania kabla jest zdecydowanie szybszy i prostszy do przeprowadzenia. Dotyczy to szczególnie kabli energetycznych, które z uwagi na przekroje potrafią swoje ważyć.

 

Konstrukcje podłogi technicznej


Konstrukcje podłóg technicznych były różne na przestrzeni ostatnich 50 lat. Do dziś można spotkać podłogi techniczne monolityczne (technologia suchej zabudowy) czy podłogi monolityczne wylewane (technologia mokrej zabudowy). Jednak wynik doświadczeń z serwerowniami wskazał wzór, który jest najbardziej uniwersalny – podłogi podniesione modułowe.

Podłoga podniesiona modułowa dla serwerowni to konstrukcja składająca się ze specjalnego rusztu, złożonego z metalowych elementów nośnych. Na ruszcie układane są specjalne płyty podłogowe. Wysokość umieszczenia rusztu podłogi podniesionej nad poziom podłogi pomieszczenia wyznacza ilość przestrzeni do prowadzenia kabli w serwerowni.
W Data Space, w jednej z komór data center, posiadamy podłogę podniesioną umieszczoną na wysokości aż 2m. Tym samym pomieszczenie przygotowane jest do przyszłych, szczególnie wymagających instalacji w data center, np. instalacji chłodzenia cieczą sprzętu IT.

Ruszt podłogi technicznej Data SpaceRuszt podłogi technicznej w Data Space

Ruszt podłogi technicznej podzielony jest na jednakowej wielkości kwadraty. Każdy z takich kwadratów zabudowany jest specjalną płytą. Ponadto każdy z nich można w dowolnym momencie unieść i dostać się do instalacji, które przykrywa. Wielkość płyt jest standardowa i można układać je w dowolnej kolejności.

Nie ma też problemów, aby unieść płyty na całej trasie przebiegu kabla, umieścić kable pod podłogą i ponownie zakryć przestrzeń, w której kable zostały ułożone. Całość prac nie wymaga specjalistycznych narzędzi, ekipy remontowo-budowlanej czy specjalistycznych uprawnień budowlanych. Dostęp do instalacji jest prosty i szybki, a jednocześnie bezpieczny.

To podstawowa korzyść z podłogi technicznej, związana z łatwością dostępu do przestrzeni, na której układane są kable i inne instalacje serwerowni. Jest też parę innych korzyści:

  • Zniszczenie jakiegoś fragmentu podłogi technicznej nie wymaga wymiany całej jej nawierzchni, a jedynie wymiany uszkodzonej płyty;
  • Płyty są antyelektrostatyczne, więc nie wytwarzają ładunku elektrostatycznego – tak zabójczego dla urządzeń elektronicznych; uzyskanie takiej właściwości na zwykłej podłodze wymaga zastosowania specjalnej wykładziny – jednak taka wykładzina nie posiada poniższych właściwości płyt;
  • Płyty podłogi technicznej mają bardzo dobre parametry izolacyjne, więc nie ma zagrożenia porażenia prądem – w przypadku jakiegoś przebicia w kablu energetycznym (dodatkowo konstrukcja podłogi technicznej musi być uziemiona, aby wymusić zadziałanie bezpieczników w przypadku przebicia elektrycznego);
  • Płyty podłogi mogą być odporne na związki chemiczne, więc rozlanie jakiegoś rozpuszczalnika, czyściwa czy innej substancji chemicznej, nie spowoduje reakcji chemicznej czy uszkodzenia powierzchni płyty;
  • Płyty stosowane w serwerowniach są powleczone substancją przeciwwilgociową, przez co przy rozlaniu się wody nie jest ona pochłaniania przez materiał, a tym samym nie rozwijają się pleśnie, czy grzyby;
  • Poziomowanie podłogi technicznej pozwala na uzyskanie bardzo jednolitej płaszczyzny – nawet w przypadku, gdy podłoga pomieszczenia serwerowni nie jest w pełni równa;
  • Niepalność – płyty podłóg technicznych są niepalne w klasie A1 i mają odporność ogniową REI 60 (taką samą odporność ogniową mają stropy budowlane), spotkać można także płyty o mniejszej odporności ogniowej REI 30.

Wszystkie powyższe cechy podłogi technicznej w serwerowni jednoznacznie wskazują jej przydatność oraz korzyści płynące z jej zastosowania.

 

Podsumowanie


Zbudowanie własnej serwerowni wymaga zarówno procesu formalnego (pozwolenie na budowę i zmianę charakteru użytkowania pomieszczenia), jak również bardzo istotna jest nośność podłogi pomieszczenia serwerowni. Zastosowanie podłogi technicznej ułatwia późniejszą eksploatację serwerowni nie tylko w zakresie instalacji kablowych czy klimatyzacji, ale zapewnia również w pełni odporną powierzchnię na wystąpienie różnych zdarzeń (zachlapanie, antyelektrostatyczność, niepalność, a nawet kwasoodporność).

Pytanie tylko, czy warto rozpoczynać tak poważną inwestycję budowlaną, skoro za dużo mniejsze pieniądze i w praktycznie od ręki można uzyskać dowolną ilość miejsca dla serwerów w data center Data Space , która świadczy usługi kolokacji – ale o tym niech decyduje właściciel firmy.

Krzysztof Surgut
Krzysztof Surgut krzysztof.surgut@dataspace.pl Przez ostatnie 15 lat współrealizował zaawansowane, ogólnopolskie projekty telekomunikacyjne i informatyczne (m.in. w Dialog, HAWE). Ekspert z zakresu systemów transmisji danych, VoIP, IPTV, systemów bezpieczeństwa oraz systemów radiowych. Współtwórca pierwszego w Polsce Scrubbing Center.
Newsy
Reprezentant Data Space z prelekcją na PLNOG20
General
Licencje Microsoft: Kiedy są legalne? Pułapki kosztowe w licencjonowaniu
   /   Infrastruktura IT   /   Podłoga techniczna w serwerowni – dlaczego nie można jej lekceważyć?