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数据中心制冷与空调系统配套设施
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1、供配电

1.1 电子信息设备设置后备电源系统时,数据中心制冷及空调系统也应设置后备电源系统。
条文说明:制冷与空调系统的停电会导致电子信息设备的过热宕机,仅为电子信息设备设置后备电源,不为制冷与空调设施配备后备电源的后备电源系统是不合理的。
后备电源系统应能同时满足电子信息设备负载、制冷与空调设备负载及其他相关设备负载的容量需求。

1.2 A级机房制冷与空调设施的供配电系统应与数据中心的性能等级保持一致。
条文说明:为制冷与空调提供电力支撑的供配电系统是制冷与空调设施的重要组成,制冷与空调设施的供配电系统如果不能满足制冷与空调系统的等级要求,就意味着数据中心基础设施的整体性能会下降。
举例来看,A级机房要求空调系统在任何一个单一组件维护时,其余设施仍能保证制冷的需要,为这些空调系统的配电也应达到这一性能要求。如果多台空调只设置一个配电柜,配电柜的故障或维护就会导致多台空调必须同时停机,就会影响空调系统的性能级别要求。
因此,本条规定要求为制冷与空调设施提供电力供应的配电设备不能降低空调系统的性能。

1.3 A级机房监控系统的控制器电源、控制阀门电源应采用不间断电源供电。
条文说明:采用不间断电源供电,可以保证数据中心制冷与空调系操控具有连续性,避免电力中断引起的数据丢失、状态混乱或恢复时间过长,以确保电子信息设备的安全运行。
A级机房应具备此项功能。因为供电中断又重新恢复后,控制器往往需要分析所有受控设备的状态,与断电前正常运行时的状态相比较,并按照分析结果开关设备才能恢复正常运行。不间断电源供电可以保证控制器的记录和分析过程处于预设范围。
当控制阀门电力故障时,开关型控制阀的状态可以设置为开,也可以设置为关;调节型控制阀的状态可以维持在原位,可以设置为关,也可以设置为开,状态设置错误易导致冷却设施运行失常,不满足冷却要求,进而导致电子信息设备运行故障,因此应根据冷却设施的功能要求明确规定控制阀电力故障时的状态,避免阀门状态设置错误导致冷却中断。控制阀门电源采用不间断电源可减少或避免此类故障。

1.4 连续供冷的数据中心,采用冷冻水系统且设有蓄冷罐时,冷源的控制系统、冷冻水末端循环泵、末端空调风机应采用不间断电源供电。电池后备时间不应低于连续供冷的时间要求。
条文说明:需要设置连续供冷装置的数据中心,冷冻水末端循环泵、主机房的末端空调风机、散热量较高的不间断电源间的末端空调风机等设备应采用双路电源供电,末端切换,至少一路电源应由不间断电源供电。当数据中心制冷系统的放冷泵与末端冷冻水循环泵不共用时,放冷泵也应设置不间断电源。

1.5 连续供冷的数据中心,采用风冷或水冷直膨型机房空调时,空调室内室外机组均应采用不间断电源供电。
条文说明:实现连续供冷的方法有很多,风冷直膨机房空调特别是变频空调采用不间断电源供电也是其中之一。

2、给排水

2.1 数据中心的机房空调集中安装区应设置地面排水设施,采用集中冷源时应设置事故应急排水系统。排水管路宜设置在空调区内,且不应布置在电子信息设备或供配电设备的正上方。
条文说明:机房空调安装区设置地面排水设施的目的是排除空调水管和给排水管道(包括冷凝水、加湿器给水和排水)的跑冒滴漏。事故应急排水系统是为了排除管道破裂和二次消防产生的废水。
为保证电子信息设备安全运行制定的。主机房在建筑布局上无法避免上述环境时,建筑设计应采取相应的保护措施。

2.2 数据中心的冷冻站内应设置给水与排水设施,满足水系统冲洗、排水、排污要求,此外还应采取必要措施防止水淹。
条文说明:冷冻站是集中空调系统的核心部位,一旦发生水淹事故,会对空调设备的正常运行产生影响,冷冻站应设置可以快速排除积水的设施,确保冷冻站的安全运行。

2.3 冷冻水、冷却水、补水等系统应设置相应的水质控制装置,水质应符合现行《供暖空调系统水质》GB/T 29044 相关规定。直接蒸发冷却系统的蒸发冷却水质还应满足卫生要求。
条文说明:为了节约使用水资源,冷却水系统不应直接排放,而是采用收集处理循环使用的方式。控制冷却水质的目的是为了避免冷却水系统,尤其是开式系统中的水垢、污垢、微生物等,使冷却塔和冷凝器的传热效率降低,水流阻力增加,腐蚀设备、管道。水质控制措施宜采用物理、化学药剂相结合的处理方式,物理方法(全滤、旁滤)运用得当时,有利于减少化学药剂的添加。
经直接蒸发冷却处理后的空气会直接进入机房,影响机房内空气质量,因此冷却水质应满足卫生要求,不能使用再生水。

2.4 制冷与空调系统的冷却水补水装置,应符合以下规定:
(1)冷却水补水系统应满足数据中心制冷与空调系统性能等级的要求,其流量和压力应满足使用设备的要求;
(2)冷却水补水中断,会导致制冷系统中断时,应设置补水储存装置,储存时间不应低于当地应急水车抵达现场的时间,无法确定时,不宜低于12 小时。补水储存装置上宜预留补水接入口;
(3)冷却水补水宜采用市政自来水,也可采用水质满足要求的再生水、井水、湖水、河水等;
(4)冷却水补水的储存应采取措施,防止水质变坏。
条文说明:(1)数据中心采用冷却塔或其他带有蒸发冷却功能的空调设施时,冷却水的补水系统的设置就可能会影响到制冷与空调系统的性能要求。因此要求冷却水补水装置的配置应与冷源系统的性能保持一致,避免冷却水补水装置的维护或故障影响冷源系统的性能。对可靠性要求比较高的数据中心,自来水水源也宜采用多条路径供应。
(2)数据中心采用冷却塔或其他带有蒸发冷却功能的空调设施时,补水中断,就可能会导致制冷系统中断。此时,冷却水补水需要设置储存装置。

2.5 主机房的加湿水质应满足加湿设备对水质的要求且应满足卫生要求。

2.6 敷设在主机房和供配电房间的给排水管道应采取防渗漏和防结露措施。

3、建筑和装修

3.1 数据中心的建筑空间布置应满足制冷与空调设备的运行、维护、扩充、更换等要求,且便于易损件、维护工具等设施的运输和使用。
条文说明:由于数据中心的建筑是一次性建成,而电子信息设备是分期投入的,建筑平面应具有灵活性,为后期基础设施的施工和安装留出条件。数据中心各组成设备的更换周期也不尽相同,需要考虑已有设备的拆除和更换,这些改扩建工程往往需要在线进行,不能影响已经运行的电子信息设备。
因此土建需要满足大型设备与管道的安装、运行、搬迁、承重等要求。为制冷与空调设施的检修、维护、扩充、更换预留必需的起吊、安装用孔洞与运输通道,并为吊装设备的布置留出足够空间,必要时还要设置登高爬梯或检修平台方便人员检修,特别是体积大、荷载重、维护工作量多的制冷与空调设备,如屋顶布置的冷却塔、风冷冷水机组,冷冻站内的冷机、水泵、主机房内的空调及阀门和附件等。

3.2 数据中心人流、物流路线排布,应保障设备运输和运维线路短直。
条文说明:数据中心的人员出入口和货物出入口,往往需要单独设置,避免人流物流的交叉,特别是当数据中心与其他功能区处于同一建筑物内时,更应采取措施,避免无关人员和货物进入数据中心。这是提高数据中心的安全性的常用措施。数据中心制冷与空调系统也应遵循。

3.3 数据中心内通道的宽度及门的尺寸无法满足制冷与空调系统设备、材料、工具的运输要求时,应设置设备搬运口。

3.4 数据中心的主机房不宜设置外窗。设有外窗时,应有措施避免阳光直射。
条文说明:数据中心的外窗会增加数据中心的辐射热负荷,从而增加空调的热负荷,增加建筑空调能耗。从保证数据中心安全、节能、洁净的角度出发,服务器机房、网络机房、存储机房等日常无人工作区域不宜设置外窗。总控中心、测试间等有人工作区域可以设置外窗,但应保证外窗有安全措施,有良好的气密性,防止空气渗漏和结露,满足热工要求。
减少窗的辐射传热是建筑节能中降低辐射得热的主要途径。必须设置窗口的机房也应采取适当遮阳措施,防止直射阳光的不利影响。

3.5 数据中心的外围护结构应有利于散热,材料选型应满足保温、隔热、防火、防潮、防尘等要求,应有措施防止内表面发生结露。
条文说明:数据中心内的外围护结构设备发热量较大,全年均需进行降温处理,建筑外围护结构应有利于散热。建筑外围护结构包括:外墙、屋面、外门窗、地面及接触室外空气的架空楼板等。除外墙外,其余部位热工设计应符合现行国家标准《公共建筑节能设计标准》GB50189 的规定。外墙传热系数应进行全年耗冷、耗热量计算,以确定传热系数,同时满足围护结构内墙不出现结露。

3.6 采用地板下送风的主机房,地面设计应满足使用功能要求,活动地板的高度应根据电缆布线和空调送风要求确定,并应符合下列规定:
(1)活动地板的高度不宜小于500mm。
(2)活动地板下的地面和四壁装饰应采用不易起尘、不易积灰、易于清洁的材料。
(3)活动地板下的楼板或地面应采取保温、防潮措施。
条文说明:防静电活动地板的铺设高度,应根据实际需要确定(在有条件的情况下,应尽量提高活动地板的铺设高度),既作为电缆布线,又作为空调静压箱时,可根据风量计算其高度,并应考虑布线所占空间,一般不宜小于500mm。当机房面积较大时,线缆较多时,应适当提高活动地板的高度。

3.7 数据中心的水冷冷水机组等冷源设备宜布置在数据中心建筑的首层,并位于空调负荷的中心。
条文说明:位于首层,方便大型设备的搬运。靠近负荷中心,可以减少输送距离,有利于节能。

3.8 数据中心的冷冻站等辅助和支撑房间应采取合理的降噪和减振措施,设备运行时产生的振动及噪声应满足中国有关行业规范标准和环保要求。
条文说明:数据中心的巡检、操作、维护的工作量较多,需要考虑运维人员的工作条件。

3.9 采用冷冻水空调的主机房、不间断电源室等房间的空调和管道区域应设置防水地面以及挡水围堰。

(以上内容摘录自:中国工程建设协会标准 T/CECS 487-2017《数据中心制冷与空调设计标准》,为符合电子阅读习惯文章排版与正式出版物有别,欲了解标准全文敬请购买正版标准。)

来源:ChinaDCC
 

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