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            《數據中心制冷與空調設計標準》T/CECS 487-2017

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            1總 則

            1 總 則


            1.0.1 為使數據中心制冷與空調設計選用技術先進、經濟合理、安全適用、節能環保的技術設施,讓數據中心內安置的電子信息設備能夠安全、穩定、可靠、節能地運行,制定本標準。

            1.0.2 本標準適用于新建、改建或擴建數據中心制冷與空調系統的設計。

            1.0.3 數據中心制冷與空調系統的設計,除執行本標準的規定外,尚應符合國家現行的有關標準的相關規定。

            2術 語

            2 術 語


            2.0.1 數據中心 data center

                為集中放置的電子信息設備提供運行環境的建筑場所,可以是一棟或幾棟建筑物,也可以是一棟建筑物的一部分,包括主機房、輔助區、支持區和行政管理區等。

            2.0.2 主機房 computer room

                主要用于數據處理設備安裝和運行的建筑空間,包括服務器機房、網絡機房、存儲機房等功能區域。

            2.0.3 支持區 support area

                為主機房、輔助區提供動力支持和安全保障的區域,包括供配電室、柴油發電機房、不間斷電源系統室、電池室、空調機房、動力站房、消防設施用房等。

            2.0.4 輔助區 auxiliary area

                用于電子信息設備和軟件的安裝、調試、維護、運行監控和管理的場所,包括進線間、總控中心、消防和安防控制室、拆包區、備件庫、打印室、維修室等區域。

            2.0.5 電能利用效率(PUE) power usage effectiveness

                表征數據中心電能利用效率的參數,其數值為數據中心內所有用電設備消耗的總電能與所有電子信息設備消耗的總電能之比。

            2.0.6 冗余 redundancy

                重復配置系統的部分或全部部件,當系統發生故障時,冗余配置的部件介入并承擔故障部件的工作,由此延長系統的平均故障間隔時間。

            2.0.7 N-基本需求 base requirement

                系統滿足基本需求,沒有冗余。

            2.0.8 N+X冗余 N+X redundancy

                系統滿足基本需求外,增加了X個組件、X個單元、X個模塊或X個路徑。任何X個組件、單元、模塊或路徑的故障或維護不會導致系統運行中斷(X=1~N)。

            2.0.9 連續供冷 continuous cooling

                為了保證發熱量較高的主機房及不間斷電源間等房間能維持穩定的溫度,需為制冷與空調系統設置必要的措施,保證供冷連續,系統不因市電中斷、冷機重啟等事件發生冷卻中斷。

            2.0.10 蓄冷罐 thermal energy tank

                一種水蓄冷設施,利用水在不同溫度時密度不同的特性,通過布水系統使不同溫度的水保持分層,從而避免冷水和溫水混合造成冷量損失,達到蓄冷目的,通常包含水罐本體、布水器、液位計、測溫元件、保冷層、爬梯、欄桿和防雷裝置等。

            2.0.11 熱/冷通道 cold/hot aisle

                將機架面對面、背對背成列擺放,機架面與面之間的通道稱為冷通道,機架背與背之間的通道稱為熱通道。機架內的電子信息設備自帶風扇從冷通道取風,吸熱后將熱風排入熱通道。

            2.0.12 機械制冷 mechanical refrigeration

                根據熱力學第一、第二定理,利用專用的技術設備,在機械能、熱能或其他外界能源驅動下,迫使熱量從低溫物體向高溫物體轉移的熱力學過程稱為機械制冷。

            2.0.13 自然冷卻 free cooling

                在氣象條件允許的情況下,利用室外空氣的冷量、而不需機械制冷的冷卻過程稱為自然冷卻。

            2.0.14 部分自然冷卻 partial free cooling

                在氣象條件允許的情況下,利用室外空氣的冷量進行部分冷卻、冷量不足部分由機械制冷補充的冷卻過程稱為部分自然冷卻。

            2.0.15 水側自然冷卻 water-side free cooling

                在氣象條件允許的情況下,利用室外空氣對載冷流體(冷凍水或添加了乙二醇的冷凍水)進行冷卻、而不需機械制冷的冷卻過程稱為水側自然冷卻。水側自然冷卻屬于間接自然冷卻,與室外低溫空氣僅進行熱交換,不進行質交換,室外空氣不會直接進入電子信息設備所在的區域。

            2.0.16 空氣側(風側)自然冷卻 air-side free cooling

                在氣象條件允許的情況下,利用室外空氣對載冷空氣進行冷卻而不需要機械制冷的冷卻過程稱為風側自然冷卻。空氣側(風側)自然冷卻分為直接風側自然冷卻和間接風側自然冷卻:①直接風側自然冷卻過程中,室外空氣攜帶冷量直接進入電子信息設備所在的區域,吸取設備散熱量后再次排風至室外,熱交換和質交換會同時發生;②間接風側自然冷卻過程中,循環風與室外空氣僅進行熱交換,不進行質交換,室外空氣不會直接進入電子信息設備所在的區域。

            2.0.17 機房空調 computer room air conditioner

                專為電子信息機房服務的空調機組稱為機房空調,功能上可以支持主機房全年散熱的要求,能夠維持電子信息設備機房溫度、濕度、空氣潔凈度以及維持空氣循環等。機房空調包括風冷直膨機房空調、水冷直膨機房空調和冷凍水機房空調等。

            2.0.18 風冷直膨機房空調 air-cooled direct expansion air conditioner

                空調機組本身自帶壓縮機,其制冷系統中液態制冷劑在蒸發器盤管內直接蒸發(膨脹)實現對盤管外的空氣(即空調室內側空氣)吸熱而制冷,其制冷系統中氣態制冷劑通過室外空氣冷卻為液態。

            2.0.19 水冷直膨機房空調 water-cooled direct expansion air conditioner

                空調機組本身自帶壓縮機,其制冷系統中液態制冷劑在其蒸發器盤管內直接蒸發(膨脹)實現對盤管外的空氣(即空調室內側空氣)吸熱而制冷,其制冷系統中氣態制冷劑通過水(或水與乙二醇混合溶液)冷卻為液態。

            2.0.20 冷凍水機房空調 computer room air handler(chilled water)

                機房空調機組本身不帶壓縮機,冷卻盤管內載冷劑為冷凍水(也可為冷凍水與乙二醇混合溶液或其他介質)。

            2.0.21 風冷式冷凍水系統 air-cooled chilled water system

                風冷式冷凍水系統是冷凍水制備的一種方式,主要由風冷冷水機組及配套設施組成。風冷冷水機組制冷系統中的液態制冷劑在其蒸發器盤管內直接蒸發(膨脹)實現對盤管外的冷凍水吸熱而制冷,其制冷系統中氣態制冷劑通過風冷的方式冷卻為液態。

            2.0.22 水冷式冷凍水系統 water-cooled chilled water system

                水冷式冷凍水系統是冷凍水制備的一種方式,主要由水冷冷水機組及配套設施組成。水冷冷水機組制冷系統中液態制冷劑在其蒸發器盤管內直接蒸發(膨脹)實現對盤管外的冷凍水吸熱而制冷,其制冷系統中氣態制冷劑通過水冷的方式冷卻為液態。

            2.0.23 蒸發冷卻 evaporative cooling

                液體在蒸發成氣體過程中會吸熱,從而降低周圍溫度起到冷卻作用,這一熱力過程就是蒸發冷卻。條件適宜時,數據中心可采用水蒸發冷卻的制冷方式,讓水流接觸干熱空氣,發生汽化,吸收熱量,降低溫度。

            3基本規定

            3 基本規定


            3.0.1 數據中心內舒適性或其他功能用的供暖、通風、制冷與空調系統應符合現行國家標準《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》GB 50736和《工業建筑供暖通風與空氣調節設計規范》GB 50019的相關規定。

            3.0.2 數據中心制冷與空調系統應根據電子信息設備的通風和環境要求特性、所在地區的氣象條件、能源狀況和價格等條件、節能環保和安全要求等因素,并結合國家節能減排和環保政策的相關規定,對可行方案進行技術經濟比較,綜合論證確定。

            3.0.3 數據中心制冷與空調系統應與數據中心的整體建設要求協調統一,應與近期建設規模和遠期發展規劃協調一致,應為施工安裝、操作運行、維修檢測以及安全保護、設備搬運等提供便利條件。

            3.0.4 數據中心制冷與空調系統應滿足數據中心的等級要求,符合現行國家標準《數據中心設計規范》GB 50174的相關規定。

            3.0.5 災備數據中心制冷與空調系統不宜低于主數據中心的性能等級要求。

            3.0.6 數據中心的不同區域可以采用不同的性能等級,各自承擔不同的信息系統業務。對應的制冷與空調系統,不應低于該區域的性能等級的要求。

            3.0.7 C級機房的制冷與空調系統應符合下列規定:

                1 數據中心制冷與空調系統應滿足最大散熱需求。

                2 制冷與空調系統及其供配電、輸配管路等設施發生故障或需要維護時,可以中斷電子信息設備的運行。

            3.0.8 B級機房的制冷與空調系統不得低于C級機房的配置,且應符合下列規定:

                1 數據中心制冷與空調設施應設置冗余,在設備冗余能力范圍內,設備故障不會影響電子信息設備的正常運行。

                2 制冷與空調設施的供配電、輸配管路等裝置故障或需要維護時,可以中斷電子信息設備的運行。

            3.0.9 A級機房的制冷與空調系統不得低于B級機房的配置,且應符合下列規定:

                1 數據中心制冷與空調設施應設置冗余,任一組件故障或維護時,不應影響電子信息設備的正常運行。

                2 數據中心制冷與空調設施的供配電系統、輸配管路應設置冗余,任一組件故障或維護時,不應影響電子信息設備的正常運行。

                3 A級機房的空調系統宜設置連續供冷設施。

                4 數據中心需要分期部署時,應有技術措施避免新增設備和管路影響已有電子信息設備的正常運行。

            4室內外設計計算參數

            4 室內外設計計算參數


            4.0.1 主機房的運行環境應滿足電子信息設備的使用要求,設備不確定時,應滿足表4.0.1的要求。

            表4.0.1 主機房電子信息設備環境要求

            4.0.2 主機房的運行環境應滿足電子信息設備使用要求,并宜提高電子信息設備的進風溫度。

            4.0.3 電池間的環境應滿足房間內所有設備的使用要求,設備不確定時,電池間的溫度參數應為20℃~30℃,且不得結露。

            4.0.4 數據中心內無人值守的輔助房間如介質庫、備品備件間、儲存間等,應滿足需要安置的設備和器材的要求,位于嚴寒或寒冷地區的數據中心,房間僅要求防凍時,室內防凍設計溫度應為5℃。

            4.0.5 數據中心內有人值守的輔助房間如值班室、監控室、應急指揮中心等,其室內設計參數除應滿足需要安置設備和器材的使用要求,還應滿足人員的舒適性要求。

            4.0.6 空調系統的新風量應取下列兩項中的最大值:

                1 按工作人員計算,每人40m3/h;

                2 維持室內正壓所需風量。

            4.0.7 數據中心用來支持電子信息設備穩定運行的空調及其配套設施,需要依照室外空氣參數選型時,宜符合下列規定:

                1 濕球溫度宜采用有氣象記錄以來的極端濕球溫度;

                2 夏季干球溫度宜采用極端最高干球溫度,統計年份宜為30年,不足30年者,也可按實有年份采用,但不宜少于10年;

                3 冬季干球溫度宜采用極端最低干球溫度,統計年份宜為30年,不足30年者,也可按實有年份采用,但不宜少于10年。

            5空氣調節與氣流組織

            5.1 一般規定

            5.1 一般規定


            5.1.1 數據中心需要排熱的房間,采用通風達不到室內設備溫度、濕度、潔凈度要求或條件不允許、不經濟時,應設置空調系統。

            5.1.2 數據中心空調房間宜集中布置,使用功能、溫濕度參數等相近的空調房間宜相鄰布置。

            5.1.3 對環境有不同要求的電子信息設備宜布置在不同的空調房間內。

            5.1.4 下列情況,宜對空調系統進行全年能耗模擬計算:

                1 需要對空調系統設計方案進行對比分析和優化時;

                2 需要對空調系統節能措施進行評估時;

                3 需要對空調系統全年能耗做出預判并計算電能利用效率(PUE)時。

            5.2 負荷計算

            5.2 負荷計算


            5.2.1 數據中心需要全年制冷,應對需要供冷的各個房間進行冷負荷計算。

            5.2.2 數據中心的夏季計算得熱量,應根據下列各項確定:

                1 電子信息設備的散熱;

                2 通過圍護結構傳入的熱量;

                3 通過圍護結構透明部分進入的太陽輻射熱量;

                4 人體散熱量;

                5 照明散熱量;

                6 滲透空氣帶入的熱量;

                7 其他設備、器具、管道及其他內部熱源的散熱量。

                8 伴隨各種散濕過程產生的潛熱。

            5.2.3 空調系統的夏季冷負荷應按下列規定確定:

                1 應根據各項得熱量的種類、性質以及機房的蓄熱特性,分別進行計算;

                2 應按服務范圍內的各空調區逐時冷負荷的綜合最大值確定;

                3 應計入需要空調系統承擔的新風負荷;

                4 應計入再熱負荷及各項有關的附加冷負荷;

                5 可根據電子信息設備的使用要求,采用同時使用系數修正。

            5.2.4 空調系統的附加冷負荷,宜按下列各項確定:

                1 空氣通過風機、風管溫升引起的附加冷負荷;

                2 冷水通過水泵、管道、水箱溫升引起的附加冷負荷。

            5.2.5 數據中心電子信息設備的發熱宜根據設備的實際用電量進行計算。數據中心內的電力設備可按效率損失轉換成熱能計算。

            5.2.6 空調區的夏季計算散濕量,應考慮散濕源的種類、同時使用系數及通風系數,并應根據下列各項確定:

                1 人體散濕量;

                2 新風及滲透空氣帶入的濕量;

                3 圍護結構散濕量;

                4 其他散濕量。

            5.3 氣流組織

            5.3 氣流組織


            5.3.1 主機房的空調系統形式和氣流組織應滿足房間內所有設備的散熱要求,可通過氣流組織模擬進行方案比選。

            5.3.2 主機房需要的操作層高度,除應滿足機柜高度、管線安裝、建筑條件等因素外,還應滿足氣流組織的需要。

            5.3.3 主機房機架內、相鄰機架內的電子信息設備氣流方向宜保持一致,機架宜按冷熱通道分離的方式布置,冷熱通道宜采用封閉措施。

            5.3.4 機架采用前進后出的氣流方向時,機架門宜為可拆卸型,電子信息設備未安裝時,機柜門宜采用實體門;電子信息設備開通運行后,應采用通風門。

            5.3.5 機房設置冷熱通道隔離時,機架排列宜保持連續不間斷,無法連續時,可采用插滿盲板的空機架或在機架間安裝固定隔板等方式進行補位。

            5.3.6 機房設置冷熱通道隔離時,冷熱通道之間應避免孔洞縫隙,確實需要管線穿越處應設置毛刷或其他封堵方式。

            5.3.7 設置冷熱通道隔離時,不應影響消防系統的滅火效果及人員的安全疏散。

            5.3.8 主機房采用地板下送風時,應符合下列規定:

                1 為電子信息設備提供空調送風的開孔地板應布置在冷通道,沒有安裝機架或暫時沒有運行的機架前,地板應為無孔型,也可采用具有開啟/關閉功能的開孔地板;

                2 開孔地板和回風口宜采用有效通風面積大、風量可調節的地板或風口;

                3 地板下的通風空間不宜存在氣流障礙物。確實需要安裝管線或其他障礙物時,宜通過氣流模擬,確保不會影響機架的散熱。

            5.3.9 技術經濟合理且滿足電子信息設備對運行環境的要求時,空調系統宜加大送回風溫差,主機房宜設置送風或回風靜壓箱。

            5.4 空調系統

            5.4 空調系統


            5.4.1 數據中心空調系統應滿足電子信息設備對運行環境的要求,同時兼顧運維管理的需要。

            5.4.2 數據中心空調系統可采用多種空調形式相結合的方案。同一類空調宜采用規格型號相同的機型。

            5.4.3 滿足電子信息設備對運行環境的要求且技術經濟合理時,數據中心空調系統宜采用自然冷卻技術。

            5.4.4 采用風側自然冷卻系統的主機房和供配電房間,應符合下列規定:

                1 采用風側自然冷卻的空調系統,宜對送風的溫度、濕度、含塵量進行自動控制。室外空氣質量不滿足電子信息設備要求時,宜采用間接風側自然冷卻的空調形式。

                2 極端氣象或某些特定條件下,采用風側自然冷卻設施不經濟、不合理或無法滿足使用要求時,應設置機械制冷設施進行補充。

                3 風側自然冷卻裝置宜根據當地氣象條件、水資源情況、數據中心建筑條件等,與蒸發冷卻技術結合使用。

                4 冬季需要運行的設備及有凍結風險的水管和閥門應有防凍設施。

                5 應避免空調送風、排風之間發生氣流短路。

            5.4.5 數據中心采用冷凍水型機房空調時,宜采用送風溫度控制,機房空調應運行在露點溫度之上。

            5.4.6 數據中心采用風冷直膨機房空調時,在滿足電子信息設備的散熱要求的前提下,宜提高蒸發溫度,宜采用變容量機組。

            5.4.7 數據中心采用風冷直膨機房空調時,室內、外機的安裝空間、室內機與室外機之間的最大管長和最大高差,均應符合產品的技術標準,同時兼顧能效比。

            5.4.8 數據中心采用風冷直膨機房空調時,空調室外機設置應符合下列規定:

                1 應確保進風、排風通暢,在排出空氣與吸入空氣之間不發生明顯的氣流短路,避免發生熱島效應;

                2 應避免污濁氣流的影響;

                3 噪聲和排熱應滿足周圍環境需求;

                4 室外機的維護和更換應便利。

            5.4.9 數據中心空調設施宜靠近發熱設備,技術經濟合理時,宜采用近端制冷的冷卻設施。近端制冷設施設置應滿足電子信息設備的運行維護要求。

            5.4.10 空調設備的風機宜設置有效控制,確保輸送的冷風量宜略大于電子信息設備的需求,避免風量過大。機房空調宜采用變風量風機,低負荷時可通過調節風量,降低能耗。

            5.4.11 設有空調的供配電房間,空調設施的冗余應于電氣系統的可靠性要求保持一致。

            5.4.12 主機房內空調系統用循環機組宜設置初效過濾器或中效過濾器。新風系統或全空氣系統應設置初效過濾器或中效過濾器,也可設置亞高效空氣過濾器和化學過濾裝置。

            5.4.13 數據中心的濕度宜采用專用設備控制,并宜采用溫濕度獨立控制的策略。

            5.4.14 主機房新風系統應符合下列規定:

                1 集中新風系統應根據建筑形式、分期計劃、負荷變化等條件進行劃分。

                2 新風系統宜承擔空調區的全部除濕負荷,其處理方式應根據室外計算溫度和送風狀態點要求,技術經濟比較后確定;新風機組選型條件可按極端氣象參數;

                3 承擔除濕功能的新風系統,每個新風區宜設置不少于兩套新風機組,單臺機組維護時,其余機組承擔70%以上的負荷;

                4 室外空氣質量不滿足電子信息設備要求時,新風系統應增加相應的處理措施。

                5 新風系統的風機宜采用變風量的調節方式;

                6 集中處理的新風應采取有效措施,確保房間送風口表面不會結露,送風口宜位于機房空調回風區。

            5.4.15 新風進風口的設置應符合下列規定:

                1 進風口位置應設在空氣較清潔的地點,進風口面積應滿足最大新風量需求;

                2 應避免進風、排風短路;

                3 寒冷和嚴寒地區,進風口處應設置防凍保溫措施。

            5.5 管道敷設

            5.5 管道敷設


            5.5.1 數據中心的空調水管不應穿越與之無關的主機房或供配電房間,檢修口不應設在主機房或供配電房間內。

            5.5.2 采用雙套管路的空調系統,除使用房間外,管道宜布置在不同的物理空間內。

            5.5.3 主機房和供配電房間內的空調水管宜采用無縫鋼管焊接連接。閥門宜采用法蘭或支耳連接。

            5.5.4 制冷與空調管線、閥門、儀表、附件等設施宜預留檢修空間。

            6冷 源

            6.1 冷源選擇

            6.1 冷源選擇


            6.1.1 數據中心冷凍水系統設置應符合下列規定:

                1 建設地周邊存在連續穩定、可以利用的廢熱和工業余熱的區域,且技術經濟合理時,可采用吸收式冷水機組。

                2 數據中心的建設地點存在能夠利用可再生冷源,且技術經濟合理時,應優先采用可再生冷源。當采用可再生冷源受到氣候等原因的限制無法保證時,應設置輔助冷源。

                3 氣象條件允許時,可利用室外低溫空氣,通過自然冷卻方式作為空調系統冷源。

                4 城市或區域的供電充足有保證時,空調系統的冷源宜采用電動壓縮式機組。

                5 天然氣供應充足的地區,數據中心冷電聯合的能源綜合利用率較高,技術經濟合理時,可采用分布式燃氣冷電聯供系統。如果周邊還存在其他用熱用戶,也可采用分布式燃氣冷熱電三聯供系統。

                6 公共建筑群具備區域供冷條件,滿足數據中心的性能要求,且技術經濟合理時,數據中心的冷源也可由區域供冷站提供。

                7 實施峰谷電價的地區,技術經濟合理時,數據中心的冷源可采用水蓄冷或其他蓄冷方式。

            6.1.2 利用江河湖水作為自然冷源的系統,在不影響生態環境的條件下,還應符合下列規定:

                1 利用江河湖水作為冷源,應對地表水體資源和水體環境進行評價,并取得相關部門的批準同意。當江河湖為航運通道時,取水口和排水口的設置位置還應取得航運主管部門的批準。

                2 利用江河湖水作為冷源,應考慮豐水、枯水季節的水位差,并應有措施防止洪水對數據中心造成影響。

                3 利用江河湖水作冷源的空調水系統,宜采用中間換熱器將地表水和空調循環水進行隔離,地表水不宜直接進入主機房。換熱器應具備拆卸、清洗的條件。

                4 地表水進入換熱器前,并應設置過濾、清洗、滅藻等水處理措施,并不得造成環境污染。

                5 開式地表水換熱系統的取水口,應設在水位較深、水質較好的位置,并應位于排水口的上游,且遠離排水口;

                6 冬季有凍結可能的地區,制冷系統應有防范措施。

            6.1.3 利用海水作為自然冷源的系統,應符合下列規定:

                1 海水換熱系統應根據海水水文狀況、溫度變化規律等進行設計,并應有措施避免漲潮、海嘯等事件對數據中心造成危害。

                2 海水設計溫度宜根據近30年取水點區域的海水溫度確定。

                3 開式系統的取水口深度應根據海水水深溫度特性進行優化后確定,距離海底高度宜大于2.5m。取水口應能抵抗大風和海水的潮汐引起的水流應力。取水口處應設置過濾器、殺菌除藻和防微生物附著的裝置,排水口與取水口應保持一定距離。

                4 與海水接觸的設備及管道,應具有耐海水腐蝕性能,并應采取防止微生物附著的措施。

                5 冬季有凍結可能的地區,制冷系統應有防范措施。

                6 海水冷卻的系統應設置中間換熱器,海水不應直接進入主機房。換熱器應具備拆卸、清洗的條件。

            6.1.4 利用污水作為自然冷源的系統應符合下列規定:

                1 應考慮污水水溫、水質及流量的變化規律和對后續污水處理工藝的影響等因素。

                2 采用開式原生污水源系統時,原生污水取水口處設置的過濾裝置應具有連續反沖洗的功能,取水口處污水量應穩定,排水口應位于取水口下游并與取水口保持一定的距離。

                3 采用開式污水源作為自然冷源的冷卻系統,應設置中間換熱器,污水不應直接進入主機房。換熱器應具備拆卸、清洗的條件。

                4 采用再生污水源作為自然冷源的冷卻系統,宜設置中間換熱器,污水不宜直接進入主機房。換熱器應具備拆卸、清洗的條件。

            6.1.5 數據中心采用電動壓縮式冷水機組,且氣象條件許可時,冷源宜采用與水側自然冷卻相結合的方式。

            6.1.6 數據中心冷凍水系統采用多種制冷模式結合時,應根據季節、時段調整供冷模式,各模式之間的切換應有技術措施確保其平穩,安全。

            6.2 系統配置

            6.2 系統配置


            6.2.1 數據中心冷凍水系統應能滿足滿負荷和部分負荷的運行要求,并宜采取有效措施,提升部分負荷的運行效率。

            6.2.2 數據中心冷凍水系統的冷水機組臺數及單機制冷量的設置,宜與數據中心的建設分期匹配。

            6.2.3 數據中心的冷凍水系統采用機械制冷與自然冷源結合的方式時,自然冷源設施不應降低數據中心冷源系統的性能等級。

            6.2.4 數據中心冷凍水系統與舒適性空調或其他功能用房的冷凍水系統宜分別設置。

            6.2.5 數據中心內,承載顯熱負荷的冷凍水系統,在滿足電子信息設備的散熱要求的前提下,應提高冷凍水系統的供水溫度,加大供回水溫差。

            6.2.6 數據中心采用雙套冷凍水系統,2N架構時,兩套冷凍水系統宜布置在不同的物理空間內。

            6.2.7 數據中心的冷凍水系統宜采用模塊化設計。

            6.3 設備要求

            6.3 設備要求


            6.3.1 冷水機組宜采用高效節能型產品。

            6.3.2 置于室外或與室外環境直接接觸的冷源設施需要冬季運行時,應配備有效的防凍措施。設防溫度應參照當地極端最低溫度。

            6.3.3 布置在室外的風冷冷水機組、干冷器和冷卻塔等設備,應滿足下列規定:

                1 進風和排風應通暢,在排出空氣和吸入空氣之間不發生明顯的氣流短路。

                2 應避免進風受到污濁氣流的影響。

                3 噪聲和排熱應滿足周圍環境需求。

                4 布置在室外的設備宜設有清掃維護措施。

            6.3.4 數據中心的制冷系統宜采用開式冷卻塔,需要對水質進行防污染保護的場合,也可采用閉式冷卻塔。冷卻塔設備材料的燃燒性能等級不得低于B1級。

            6.3.5 冷卻塔循環水系統應配置水處理措施,宜采用物理、化學相結合的處理方式。

            6.3.6 冷卻塔循環水系統設有集水箱時,集水箱宜設在室內,補水宜設在集水箱處。

            6.3.7 冷卻塔循環水系統應采取有效措施確保系統最小水量要求。

            6.3.8 數據中心采用開式冷卻塔加板式換熱器的方式實現水側自然冷卻時,板式換熱器阻力不宜超過6kPa,板片應留有不低于20%的擴充空間。

            6.3.9 數據中心有連續供冷需求,且采用蓄冷罐的冷凍水系統,滿負荷放冷的能力應滿足連續供冷需要支持的時間。

            6.3.10 蓄冷罐應設置有效的保溫措施,寒冷或嚴寒地區布置在室外的蓄冷罐,還應有防凍結措施。

            6.3.11 蓄冷罐的供回水管宜設有自動切斷閥,當蓄冷罐發生故障,可自動關閉,使得蓄冷罐與空調水系統分離。

            6.3.12 水泵和風扇采用變頻設備時,應滿足長期低負荷的運行工況。

            7監測與控制

            7 監測與控制


            7.0.1 數據中心制冷與空調設施的監控應滿足電子信息設備穩定運行的環境要求,并應兼顧節能與運維要求。

            7.0.2 數據中心制冷與空調設施的監控系統與其他設施的監控系統宜分別設置;當不能分別設置時,應有措施保證數據中心制冷與空調設施的性能要求。

            7.0.3 A級機房制冷與空調設施的監控系統宜符合下列規定:

                1 監控系統宜設有冗余組件,任一組件發生故障或需要維護時,不會造成供冷的中斷或供冷量不足。

                2 監控系統組件之間的通信路徑宜設置冗余,任一通信路徑發生故障或需要維護時,不應造成供冷系統的中斷或供冷量不足。

                3 數據中心需要分期部署時,新增供冷設施的監控系統不應造成已運行的電子信息設備供冷中斷或供冷量不足。

            7.0.4 數據中心制冷與空調設施的監控系統,其功能設置應符合下列規定:

                1 監控系統宜接入制冷與空調設施的運行參數,當參數異常時,監控系統告警。

                2 冷通道溫、濕度宜納入監控系統。

                3 宜為主機房敷設在地板下的空調水管設置漏水監測裝置。

                4 制冷與空調宜設置群控功能,同一組群的空調設備,還應有措施避免機組之間出現運行狀態相反的情況。

                5 監控系統應能完成制冷與空調系統加減載的順序操作。

                6 制冷與空調系統設有冗余時,監控系統應能自動投入備用設施,替換故障組件或故障子系統。

                7 制冷與空調系統設有多種運行模式時,監控系統應能根據室外氣象條件選擇并平滑切換運行模式。

                8 設有應急冷源的制冷與空調系統,其監控系統應能實現應急冷源的自動充冷、放冷和再次充冷,并應避免不滿足溫度要求的冷卻介質進入末端空調。

                9 制冷與空調的監控系統應滿足設備的啟、停間隔要求。

                10 冬季運行的新風機組、空調機組、冷卻塔、干冷器等,設置了防凍設施時,應對防凍效果進行監控。

                11 制冷與空調的監控系統宜具備存儲歷史數據的功能,并可利用軟件進行數據分析,以優化系統運行。

                12 監控系統宜具備區分訪問等級與操控權限的功能。

            7.0.5 制冷與空調監控系統應明確制冷與空調系統的運行邏輯、監控點位、自控儀表的技術要求、控制閥門的類型等內容。

            7.0.6 數據中心應對制冷與空調的監控系統進行現場調試,并宜進行工廠測試與驗證。

            8配套設施

            8.1 供配電

            8.1 供配電


            8.1.1 電子信息設備設置后備電源系統時,數據中心制冷及空調系統也應設置后備電源系統。

            8.1.2 A級機房制冷與空調設施的供配電系統應與數據中心的性能等級保持一致。

            8.1.3 A級機房監控系統的控制器電源、控制閥門電源應采用不間斷電源供電。

            8.1.4 連續供冷的數據中心,采用冷凍水系統且設有蓄冷罐時,冷源的控制系統、冷凍水末端循環泵、末端空調風機應采用不間斷電源供電。電池后備時間不應低于連續供冷的時間要求。

            8.1.5 連續供冷的數據中心,采用風冷或水冷直膨型機房空調時,空調室內室外機組均應采用不間斷電源供電。

            8.2 給排水

            8.2 給排水


            8.2.1 數據中心的機房空調集中安裝區應設置地面排水設施,采用集中冷源時應設置事故應急排水系統。排水管路宜設置在空調區內,且不應布置在電子信息設備或供配電設備的正上方。

            8.2.2 數據中心的冷凍站內應設置給水與排水設施,滿足水系統沖洗、排水、排污要求,此外還應采取必要措施防止水淹。

            8.2.3 冷凍水、冷卻水、補水等系統應設置相應的水質控制裝置,水質應符合現行國家標準《供暖空調系統水質》GB/T 29044相關規定。直接蒸發冷卻系統的蒸發冷卻水質還應滿足衛生要求。

            8.2.4 制冷與空調系統的冷卻水補水裝置,應符合下列規定:

                1 冷卻水補水系統應滿足數據中心制冷與空調系統性能等級的要求,其流量和壓力應滿足使用設備的要求;

                2 冷卻水補水中斷,會導致制冷系統中斷時,應設置補水儲存裝置,儲存時間不應低于當地應急水車抵達現場的時間,無法確定時,不宜低于12h。補水儲存裝置上宜預留補水接入口。

                3 冷卻水補水宜采用市政自來水,也可采用水質滿足要求的再生水、井水、湖水、河水等。

                4 冷卻水補水的儲存應采取措施,防止水質變壞。

            8.2.5 主機房的加濕水質應滿足加濕設備對水質的要求且應滿足衛生要求。

            8.2.6 敷設在主機房和供配電房間的給排水管道應采取防滲漏和防結露措施。

            8.3 建筑和裝修

            8.3 建筑和裝修


            8.3.1 數據中心的建筑空間布置應滿足制冷與空調設備的運行、維護、擴充、更換等要求,且便于易損件、維護工具等設施的運輸和使用。

            8.3.2 數據中心人流、物流路線排布,應保障設備運輸和運維線路短直。

            8.3.3 數據中心內通道的寬度及門的尺寸無法滿足制冷與空調系統設備、材料、工具的運輸要求時,應設置設備搬運口。

            8.3.4 數據中心的主機房不宜設置外窗。設有外窗時,應有措施避免陽光直射。

            8.3.5 數據中心的外圍護結構應有利于散熱,材料選型應滿足保溫、隔熱、防火、防潮、防塵等要求,應有措施防止內表面發生結露。

            8.3.6 采用地板下送風的主機房,地面設計應滿足使用功能要求,活動地板的高度應根據電纜布線和空調送風要求確定,并應符合下列規定:

                1 活動地板的高度不宜小于500mm。

                2 活動地板下的地面和四壁裝飾應采用不易起塵、不易積灰、易于清潔的材料。

                3 活動地板下的樓板或地面應采取保溫、防潮措施。

                防靜電活動地板的鋪設高度,應根據實際需要確定。在有條件的情況下,應盡量提高活動地板的鋪設高度,既作為電纜布線,又作為空調靜壓箱時,可根據風量計算其高度,并應考慮布線所占空間,不宜小于500mm。當機房面積較大、線纜較多時,應適當提高活動地板的高度。

            8.3.7 數據中心的水冷冷水機組等冷源設備宜布置在數據中心建筑的首層,并應位于空調負荷的中心。

            8.3.8 數據中心的冷凍站等輔助和支持房間應采取合理的降噪和減振措施,設備運行時產生的振動及噪聲應滿足國家現行標準和環保要求。

            8.3.9 采用冷凍水空調的主機房、不間斷電源室等房間的空調和管道區域應設置防水地面以及擋水圍堰。

            9供暖與通風

            9 供暖與通風


            9.0.1 供暖系統設計,應對需要供暖的各個房間行熱負荷計算。

            9.0.2 技術經濟合理時,數據中心需要供暖的區域宜利用主機房的余熱。

            9.0.3 數據中心內存在凍結風險的房間室內溫度應保持在0℃以上,當利用房間蓄熱量不能滿足要求時,應按5℃設置值班供暖,工藝有特殊要求時,也可按工藝要求確定供暖溫度。

            9.0.4 技術經濟合理時,柴油發電機房的供暖溫度可按10℃設置。

            9.0.5 數據中心人員集中的輔助區、行政辦公區,其供暖設施應滿足人員的舒適性要求。

            9.0.6 數據中心供配電房間內,采用熱水型風機盤管等方式供暖時,空調設備宜設置在房間外部,通過設置送/回風管路系統實現熱量輸送。

            9.0.7 數據中心供配電房間采用熱水型散熱器供暖時,應符合下列規定:

                1 散熱器的安裝位置應遠離供配電設備。

                2 供暖水管宜短直,應減少接頭、附件,閥門宜設置在供配電房間外。

            9.0.8 設有空調系統的主機房不宜設置日常通風系統。

            9.0.9 數據中心的電池間宜設置獨立的通風系統,當通風無法保證電池間設備的環境要求時,宜設置空調系統。

            9.0.10 設有空調系統的電池間,應設置排風裝置,換氣次數不宜小于0.5次/h。

            9.0.11 數據中心柴油發電機房的通風系統應符合下列規定:

                1 柴油發電機房的采風口應設在室外空氣較清潔處,進風量應為排風量與發電機組燃燒空氣量之和。

                2 柴油發電機房宜利用自然通風排除房間余熱,當自然通風不能滿足發電機組運行的溫度要求時,應設機械通風裝置。

                3 柴油發電機房的進、排風系統宜與柴油發電機設備一一對應。

                4 柴油發電機房的進、排風系統應設有自動啟停裝置,設有風閥時,風閥的開啟速度不應影響柴油發電機的正常啟動和運行;風閥的電動執行機構應由不間斷電源供電。

                5 寒冷和嚴寒地區的柴油發電機房的進風口處宜裝設能嚴密關閉的保溫風閥,冬季運行時應有措施避免因冷風侵入導致的機房內設施凍結。

                6 進、排風口宜設置消聲裝置,滿足環保和勞動保護要求。

                7 柴油發電機房的排風系統應滿足最大排風量的需要,其室外出口應避免與進風發生短路,應避開人員密集區。

            9.0.12 無外窗或設置固定窗的房間設有氣體自動滅火系統時,宜設置災后排風系統,災后排風系統應符合下列規定:

                1 多個房間可以共用一套災后排風系統,但應滿足最不利房間的使用要求,每個房間的通風支管上均應設置防火閥。

                2 災后排風系統的換氣次數不宜小于5次/h,其通風設備的開關應設在機房的外面。

                3 災后排風系統的吸風口應位于房間下部,設有活動地板的房間,當活動地板高度超過800mm時,地板上、下宜同時設置吸風口,不使用期間,應避免地板上、下的氣流出現混合。

                4 災后排風系統應與消防系統聯動,消防氣體噴灑過程中,災后排風系統嚴禁開啟。

                5 設有災后排風系統的區域,宜設置補風措施。補風措施可利用新風或其他通風系統。

             本標準用詞說明

            本標準用詞說明


            1 為便于在執行本規范條文時區別對待,對要求嚴格程度不同的用詞說明如下:

                1)表示很嚴格,非這樣做不可的:

                  正面詞采用“必須”,反面詞采用“嚴禁”;

                2)表示嚴格,在正常情況下均應這樣做的:

                  正面詞采用“應”,反面詞采用“不應”或“不得”;

                3)表示允許稍有選擇,在條件許可時首先應這樣做的:

                  正面詞采用“宜”,反面詞采用“不宜”;

                4)表示有選擇,在一定條件下可以這樣做的,采用“可”。

            2 條文中指明應按其他有關標準執行的寫法為:“應符合……的規定”或“應按……執行”。

             引用標準名錄

            ?引用標準名錄


                《工業建筑供暖通風與空氣調節設計規范》GB 50019

                《數據中心設計規范》GB 50174

                《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》GB 50736

                《供暖空調系統水質》GB/T 29044

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