《数据中心制冷与空调设计标准》T/CECS 487-2017

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1总 则

1 总 则


1.0.1 为使数据中心制冷与空调设计选用技术先进、经济合理、安全适用、节能环保的技术设施,让数据中心内安置的电子信息设备能够安全、稳定、可靠、节能地运行,制定本标准。

1.0.2 本标准适用于新建、改建或扩建数据中心制冷与空调系统的设计。

1.0.3 数据中心制冷与空调系统的设计,除执行本标准的规定外,尚应符合国家现行的有关标准的相关规定。

2术 语

2 术 语


2.0.1 数据中心 data center

    为集中放置的电子信息设备提供运行环境的建筑场所,可以是一栋或几栋建筑物,也可以是一栋建筑物的一部分,包括主机房、辅助区、支持区和行政管理区等。

2.0.2 主机房 computer room

    主要用于数据处理设备安装和运行的建筑空间,包括服务器机房、网络机房、存储机房等功能区域。

2.0.3 支持区 support area

    为主机房、辅助区提供动力支持和安全保障的区域,包括供配电室、柴油发电机房、不间断电源系统室、电池室、空调机房、动力站房、消防设施用房等。

2.0.4 辅助区 auxiliary area

    用于电子信息设备和软件的安装、调试、维护、运行监控和管理的场所,包括进线间、总控中心、消防和安防控制室、拆包区、备件库、打印室、维修室等区域。

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

    表征数据中心电能利用效率的参数,其数值为数据中心内所有用电设备消耗的总电能与所有电子信息设备消耗的总电能之比。

2.0.6 冗余 redundancy

    重复配置系统的部分或全部部件,当系统发生故障时,冗余配置的部件介入并承担故障部件的工作,由此延长系统的平均故障间隔时间。

2.0.7 N-基本需求 base requirement

    系统满足基本需求,没有冗余。

2.0.8 N+X冗余 N+X redundancy

    系统满足基本需求外,增加了X个组件、X个单元、X个模块或X个路径。任何X个组件、单元、模块或路径的故障或维护不会导致系统运行中断(X=1~N)。

2.0.9 连续供冷 continuous cooling

    为了保证发热量较高的主机房及不间断电源间等房间能维持稳定的温度,需为制冷与空调系统设置必要的措施,保证供冷连续,系统不因市电中断、冷机重启等事件发生冷却中断。

2.0.10 蓄冷罐 thermal energy tank

    一种水蓄冷设施,利用水在不同温度时密度不同的特性,通过布水系统使不同温度的水保持分层,从而避免冷水和温水混合造成冷量损失,达到蓄冷目的,通常包含水罐本体、布水器、液位计、测温元件、保冷层、爬梯、栏杆和防雷装置等。

2.0.11 热/冷通道 cold/hot aisle

    将机架面对面、背对背成列摆放,机架面与面之间的通道称为冷通道,机架背与背之间的通道称为热通道。机架内的电子信息设备自带风扇从冷通道取风,吸热后将热风排入热通道。

2.0.12 机械制冷 mechanical refrigeration

    根据热力学第一、第二定理,利用专用的技术设备,在机械能、热能或其他外界能源驱动下,迫使热量从低温物体向高温物体转移的热力学过程称为机械制冷。

2.0.13 自然冷却 free cooling

    在气象条件允许的情况下,利用室外空气的冷量、而不需机械制冷的冷却过程称为自然冷却。

2.0.14 部分自然冷却 partial free cooling

    在气象条件允许的情况下,利用室外空气的冷量进行部分冷却、冷量不足部分由机械制冷补充的冷却过程称为部分自然冷却。

2.0.15 水侧自然冷却 water-side free cooling

    在气象条件允许的情况下,利用室外空气对载冷流体(冷冻水或添加了乙二醇的冷冻水)进行冷却、而不需机械制冷的冷却过程称为水侧自然冷却。水侧自然冷却属于间接自然冷却,与室外低温空气仅进行热交换,不进行质交换,室外空气不会直接进入电子信息设备所在的区域。

2.0.16 空气侧(风侧)自然冷却 air-side free cooling

    在气象条件允许的情况下,利用室外空气对载冷空气进行冷却而不需要机械制冷的冷却过程称为风侧自然冷却。空气侧(风侧)自然冷却分为直接风侧自然冷却和间接风侧自然冷却:①直接风侧自然冷却过程中,室外空气携带冷量直接进入电子信息设备所在的区域,吸取设备散热量后再次排风至室外,热交换和质交换会同时发生;②间接风侧自然冷却过程中,循环风与室外空气仅进行热交换,不进行质交换,室外空气不会直接进入电子信息设备所在的区域。

2.0.17 机房空调 computer room air conditioner

    专为电子信息机房服务的空调机组称为机房空调,功能上可以支持主机房全年散热的要求,能够维持电子信息设备机房温度、湿度、空气洁净度以及维持空气循环等。机房空调包括风冷直膨机房空调、水冷直膨机房空调和冷冻水机房空调等。

2.0.18 风冷直膨机房空调 air-cooled direct expansion air conditioner

    空调机组本身自带压缩机,其制冷系统中液态制冷剂在蒸发器盘管内直接蒸发(膨胀)实现对盘管外的空气(即空调室内侧空气)吸热而制冷,其制冷系统中气态制冷剂通过室外空气冷却为液态。

2.0.19 水冷直膨机房空调 water-cooled direct expansion air conditioner

    空调机组本身自带压缩机,其制冷系统中液态制冷剂在其蒸发器盘管内直接蒸发(膨胀)实现对盘管外的空气(即空调室内侧空气)吸热而制冷,其制冷系统中气态制冷剂通过水(或水与乙二醇混合溶液)冷却为液态。

2.0.20 冷冻水机房空调 computer room air handler(chilled water)

    机房空调机组本身不带压缩机,冷却盘管内载冷剂为冷冻水(也可为冷冻水与乙二醇混合溶液或其他介质)。

2.0.21 风冷式冷冻水系统 air-cooled chilled water system

    风冷式冷冻水系统是冷冻水制备的一种方式,主要由风冷冷水机组及配套设施组成。风冷冷水机组制冷系统中的液态制冷剂在其蒸发器盘管内直接蒸发(膨胀)实现对盘管外的冷冻水吸热而制冷,其制冷系统中气态制冷剂通过风冷的方式冷却为液态。

2.0.22 水冷式冷冻水系统 water-cooled chilled water system

    水冷式冷冻水系统是冷冻水制备的一种方式,主要由水冷冷水机组及配套设施组成。水冷冷水机组制冷系统中液态制冷剂在其蒸发器盘管内直接蒸发(膨胀)实现对盘管外的冷冻水吸热而制冷,其制冷系统中气态制冷剂通过水冷的方式冷却为液态。

2.0.23 蒸发冷却 evaporative cooling

    液体在蒸发成气体过程中会吸热,从而降低周围温度起到冷却作用,这一热力过程就是蒸发冷却。条件适宜时,数据中心可采用水蒸发冷却的制冷方式,让水流接触干热空气,发生汽化,吸收热量,降低温度。

3基本规定

3 基本规定


3.0.1 数据中心内舒适性或其他功能用的供暖、通风、制冷与空调系统应符合现行国家标准《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736和《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50019的相关规定。

3.0.2 数据中心制冷与空调系统应根据电子信息设备的通风和环境要求特性、所在地区的气象条件、能源状况和价格等条件、节能环保和安全要求等因素,并结合国家节能减排和环保政策的相关规定,对可行方案进行技术经济比较,综合论证确定。

3.0.3 数据中心制冷与空调系统应与数据中心的整体建设要求协调统一,应与近期建设规模和远期发展规划协调一致,应为施工安装、操作运行、维修检测以及安全保护、设备搬运等提供便利条件。

3.0.4 数据中心制冷与空调系统应满足数据中心的等级要求,符合现行国家标准《数据中心设计规范》GB 50174的相关规定。

3.0.5 灾备数据中心制冷与空调系统不宜低于主数据中心的性能等级要求。

3.0.6 数据中心的不同区域可以采用不同的性能等级,各自承担不同的信息系统业务。对应的制冷与空调系统,不应低于该区域的性能等级的要求。

3.0.7 C级机房的制冷与空调系统应符合下列规定:

    1 数据中心制冷与空调系统应满足最大散热需求。

    2 制冷与空调系统及其供配电、输配管路等设施发生故障或需要维护时,可以中断电子信息设备的运行。

3.0.8 B级机房的制冷与空调系统不得低于C级机房的配置,且应符合下列规定:

    1 数据中心制冷与空调设施应设置冗余,在设备冗余能力范围内,设备故障不会影响电子信息设备的正常运行。

    2 制冷与空调设施的供配电、输配管路等装置故障或需要维护时,可以中断电子信息设备的运行。

3.0.9 A级机房的制冷与空调系统不得低于B级机房的配置,且应符合下列规定:

    1 数据中心制冷与空调设施应设置冗余,任一组件故障或维护时,不应影响电子信息设备的正常运行。

    2 数据中心制冷与空调设施的供配电系统、输配管路应设置冗余,任一组件故障或维护时,不应影响电子信息设备的正常运行。

    3 A级机房的空调系统宜设置连续供冷设施。

    4 数据中心需要分期部署时,应有技术措施避免新增设备和管路影响已有电子信息设备的正常运行。

4室内外设计计算参数

4 室内外设计计算参数


4.0.1 主机房的运行环境应满足电子信息设备的使用要求,设备不确定时,应满足表4.0.1的要求。

表4.0.1 主机房电子信息设备环境要求

4.0.2 主机房的运行环境应满足电子信息设备使用要求,并宜提高电子信息设备的进风温度。

4.0.3 电池间的环境应满足房间内所有设备的使用要求,设备不确定时,电池间的温度参数应为20℃~30℃,且不得结露。

4.0.4 数据中心内无人值守的辅助房间如介质库、备品备件间、储存间等,应满足需要安置的设备和器材的要求,位于严寒或寒冷地区的数据中心,房间仅要求防冻时,室内防冻设计温度应为5℃。

4.0.5 数据中心内有人值守的辅助房间如值班室、监控室、应急指挥中心等,其室内设计参数除应满足需要安置设备和器材的使用要求,还应满足人员的舒适性要求。

4.0.6 空调系统的新风量应取下列两项中的最大值:

    1 按工作人员计算,每人40m3/h;

    2 维持室内正压所需风量。

4.0.7 数据中心用来支持电子信息设备稳定运行的空调及其配套设施,需要依照室外空气参数选型时,宜符合下列规定:

    1 湿球温度宜采用有气象记录以来的极端湿球温度;

    2 夏季干球温度宜采用极端最高干球温度,统计年份宜为30年,不足30年者,也可按实有年份采用,但不宜少于10年;

    3 冬季干球温度宜采用极端最低干球温度,统计年份宜为30年,不足30年者,也可按实有年份采用,但不宜少于10年。

5空气调节与气流组织

5.1 一般规定

5.1 一般规定


5.1.1 数据中心需要排热的房间,采用通风达不到室内设备温度、湿度、洁净度要求或条件不允许、不经济时,应设置空调系统。

5.1.2 数据中心空调房间宜集中布置,使用功能、温湿度参数等相近的空调房间宜相邻布置。

5.1.3 对环境有不同要求的电子信息设备宜布置在不同的空调房间内。

5.1.4 下列情况,宜对空调系统进行全年能耗模拟计算:

    1 需要对空调系统设计方案进行对比分析和优化时;

    2 需要对空调系统节能措施进行评估时;

    3 需要对空调系统全年能耗做出预判并计算电能利用效率(PUE)时。

5.2 负荷计算

5.2 负荷计算


5.2.1 数据中心需要全年制冷,应对需要供冷的各个房间进行冷负荷计算。

5.2.2 数据中心的夏季计算得热量,应根据下列各项确定:

    1 电子信息设备的散热;

    2 通过围护结构传入的热量;

    3 通过围护结构透明部分进入的太阳辐射热量;

    4 人体散热量;

    5 照明散热量;

    6 渗透空气带入的热量;

    7 其他设备、器具、管道及其他内部热源的散热量。

    8 伴随各种散湿过程产生的潜热。

5.2.3 空调系统的夏季冷负荷应按下列规定确定:

    1 应根据各项得热量的种类、性质以及机房的蓄热特性,分别进行计算;

    2 应按服务范围内的各空调区逐时冷负荷的综合最大值确定;

    3 应计入需要空调系统承担的新风负荷;

    4 应计入再热负荷及各项有关的附加冷负荷;

    5 可根据电子信息设备的使用要求,采用同时使用系数修正。

5.2.4 空调系统的附加冷负荷,宜按下列各项确定:

    1 空气通过风机、风管温升引起的附加冷负荷;

    2 冷水通过水泵、管道、水箱温升引起的附加冷负荷。

5.2.5 数据中心电子信息设备的发热宜根据设备的实际用电量进行计算。数据中心内的电力设备可按效率损失转换成热能计算。

5.2.6 空调区的夏季计算散湿量,应考虑散湿源的种类、同时使用系数及通风系数,并应根据下列各项确定:

    1 人体散湿量;

    2 新风及渗透空气带入的湿量;

    3 围护结构散湿量;

    4 其他散湿量。

5.3 气流组织

5.3 气流组织


5.3.1 主机房的空调系统形式和气流组织应满足房间内所有设备的散热要求,可通过气流组织模拟进行方案比选。

5.3.2 主机房需要的操作层高度,除应满足机柜高度、管线安装、建筑条件等因素外,还应满足气流组织的需要。

5.3.3 主机房机架内、相邻机架内的电子信息设备气流方向宜保持一致,机架宜按冷热通道分离的方式布置,冷热通道宜采用封闭措施。

5.3.4 机架采用前进后出的气流方向时,机架门宜为可拆卸型,电子信息设备未安装时,机柜门宜采用实体门;电子信息设备开通运行后,应采用通风门。

5.3.5 机房设置冷热通道隔离时,机架排列宜保持连续不间断,无法连续时,可采用插满盲板的空机架或在机架间安装固定隔板等方式进行补位。

5.3.6 机房设置冷热通道隔离时,冷热通道之间应避免孔洞缝隙,确实需要管线穿越处应设置毛刷或其他封堵方式。

5.3.7 设置冷热通道隔离时,不应影响消防系统的灭火效果及人员的安全疏散。

5.3.8 主机房采用地板下送风时,应符合下列规定:

    1 为电子信息设备提供空调送风的开孔地板应布置在冷通道,没有安装机架或暂时没有运行的机架前,地板应为无孔型,也可采用具有开启/关闭功能的开孔地板;

    2 开孔地板和回风口宜采用有效通风面积大、风量可调节的地板或风口;

    3 地板下的通风空间不宜存在气流障碍物。确实需要安装管线或其他障碍物时,宜通过气流模拟,确保不会影响机架的散热。

5.3.9 技术经济合理且满足电子信息设备对运行环境的要求时,空调系统宜加大送回风温差,主机房宜设置送风或回风静压箱。

5.4 空调系统

5.4 空调系统


5.4.1 数据中心空调系统应满足电子信息设备对运行环境的要求,同时兼顾运维管理的需要。

5.4.2 数据中心空调系统可采用多种空调形式相结合的方案。同一类空调宜采用规格型号相同的机型。

5.4.3 满足电子信息设备对运行环境的要求且技术经济合理时,数据中心空调系统宜采用自然冷却技术。

5.4.4 采用风侧自然冷却系统的主机房和供配电房间,应符合下列规定:

    1 采用风侧自然冷却的空调系统,宜对送风的温度、湿度、含尘量进行自动控制。室外空气质量不满足电子信息设备要求时,宜采用间接风侧自然冷却的空调形式。

    2 极端气象或某些特定条件下,采用风侧自然冷却设施不经济、不合理或无法满足使用要求时,应设置机械制冷设施进行补充。

    3 风侧自然冷却装置宜根据当地气象条件、水资源情况、数据中心建筑条件等,与蒸发冷却技术结合使用。

    4 冬季需要运行的设备及有冻结风险的水管和阀门应有防冻设施。

    5 应避免空调送风、排风之间发生气流短路。

5.4.5 数据中心采用冷冻水型机房空调时,宜采用送风温度控制,机房空调应运行在露点温度之上。

5.4.6 数据中心采用风冷直膨机房空调时,在满足电子信息设备的散热要求的前提下,宜提高蒸发温度,宜采用变容量机组。

5.4.7 数据中心采用风冷直膨机房空调时,室内、外机的安装空间、室内机与室外机之间的最大管长和最大高差,均应符合产品的技术标准,同时兼顾能效比。

5.4.8 数据中心采用风冷直膨机房空调时,空调室外机设置应符合下列规定:

    1 应确保进风、排风通畅,在排出空气与吸入空气之间不发生明显的气流短路,避免发生热岛效应;

    2 应避免污浊气流的影响;

    3 噪声和排热应满足周围环境需求;

    4 室外机的维护和更换应便利。

5.4.9 数据中心空调设施宜靠近发热设备,技术经济合理时,宜采用近端制冷的冷却设施。近端制冷设施设置应满足电子信息设备的运行维护要求。

5.4.10 空调设备的风机宜设置有效控制,确保输送的冷风量宜略大于电子信息设备的需求,避免风量过大。机房空调宜采用变风量风机,低负荷时可通过调节风量,降低能耗。

5.4.11 设有空调的供配电房间,空调设施的冗余应于电气系统的可靠性要求保持一致。

5.4.12 主机房内空调系统用循环机组宜设置初效过滤器或中效过滤器。新风系统或全空气系统应设置初效过滤器或中效过滤器,也可设置亚高效空气过滤器和化学过滤装置。

5.4.13 数据中心的湿度宜采用专用设备控制,并宜采用温湿度独立控制的策略。

5.4.14 主机房新风系统应符合下列规定:

    1 集中新风系统应根据建筑形式、分期计划、负荷变化等条件进行划分。

    2 新风系统宜承担空调区的全部除湿负荷,其处理方式应根据室外计算温度和送风状态点要求,技术经济比较后确定;新风机组选型条件可按极端气象参数;

    3 承担除湿功能的新风系统,每个新风区宜设置不少于两套新风机组,单台机组维护时,其余机组承担70%以上的负荷;

    4 室外空气质量不满足电子信息设备要求时,新风系统应增加相应的处理措施。

    5 新风系统的风机宜采用变风量的调节方式;

    6 集中处理的新风应采取有效措施,确保房间送风口表面不会结露,送风口宜位于机房空调回风区。

5.4.15 新风进风口的设置应符合下列规定:

    1 进风口位置应设在空气较清洁的地点,进风口面积应满足最大新风量需求;

    2 应避免进风、排风短路;

    3 寒冷和严寒地区,进风口处应设置防冻保温措施。

5.5 管道敷设

5.5 管道敷设


5.5.1 数据中心的空调水管不应穿越与之无关的主机房或供配电房间,检修口不应设在主机房或供配电房间内。

5.5.2 采用双套管路的空调系统,除使用房间外,管道宜布置在不同的物理空间内。

5.5.3 主机房和供配电房间内的空调水管宜采用无缝钢管焊接连接。阀门宜采用法兰或支耳连接。

5.5.4 制冷与空调管线、阀门、仪表、附件等设施宜预留检修空间。

6冷 源

6.1 冷源选择

6.1 冷源选择


6.1.1 数据中心冷冻水系统设置应符合下列规定:

    1 建设地周边存在连续稳定、可以利用的废热和工业余热的区域,且技术经济合理时,可采用吸收式冷水机组。

    2 数据中心的建设地点存在能够利用可再生冷源,且技术经济合理时,应优先采用可再生冷源。当采用可再生冷源受到气候等原因的限制无法保证时,应设置辅助冷源。

    3 气象条件允许时,可利用室外低温空气,通过自然冷却方式作为空调系统冷源。

    4 城市或区域的供电充足有保证时,空调系统的冷源宜采用电动压缩式机组。

    5 天然气供应充足的地区,数据中心冷电联合的能源综合利用率较高,技术经济合理时,可采用分布式燃气冷电联供系统。如果周边还存在其他用热用户,也可采用分布式燃气冷热电三联供系统。

    6 公共建筑群具备区域供冷条件,满足数据中心的性能要求,且技术经济合理时,数据中心的冷源也可由区域供冷站提供。

    7 实施峰谷电价的地区,技术经济合理时,数据中心的冷源可采用水蓄冷或其他蓄冷方式。

6.1.2 利用江河湖水作为自然冷源的系统,在不影响生态环境的条件下,还应符合下列规定:

    1 利用江河湖水作为冷源,应对地表水体资源和水体环境进行评价,并取得相关部门的批准同意。当江河湖为航运通道时,取水口和排水口的设置位置还应取得航运主管部门的批准。

    2 利用江河湖水作为冷源,应考虑丰水、枯水季节的水位差,并应有措施防止洪水对数据中心造成影响。

    3 利用江河湖水作冷源的空调水系统,宜采用中间换热器将地表水和空调循环水进行隔离,地表水不宜直接进入主机房。换热器应具备拆卸、清洗的条件。

    4 地表水进入换热器前,并应设置过滤、清洗、灭藻等水处理措施,并不得造成环境污染。

    5 开式地表水换热系统的取水口,应设在水位较深、水质较好的位置,并应位于排水口的上游,且远离排水口;

    6 冬季有冻结可能的地区,制冷系统应有防范措施。

6.1.3 利用海水作为自然冷源的系统,应符合下列规定:

    1 海水换热系统应根据海水水文状况、温度变化规律等进行设计,并应有措施避免涨潮、海啸等事件对数据中心造成危害。

    2 海水设计温度宜根据近30年取水点区域的海水温度确定。

    3 开式系统的取水口深度应根据海水水深温度特性进行优化后确定,距离海底高度宜大于2.5m。取水口应能抵抗大风和海水的潮汐引起的水流应力。取水口处应设置过滤器、杀菌除藻和防微生物附着的装置,排水口与取水口应保持一定距离。

    4 与海水接触的设备及管道,应具有耐海水腐蚀性能,并应采取防止微生物附着的措施。

    5 冬季有冻结可能的地区,制冷系统应有防范措施。

    6 海水冷却的系统应设置中间换热器,海水不应直接进入主机房。换热器应具备拆卸、清洗的条件。

6.1.4 利用污水作为自然冷源的系统应符合下列规定:

    1 应考虑污水水温、水质及流量的变化规律和对后续污水处理工艺的影响等因素。

    2 采用开式原生污水源系统时,原生污水取水口处设置的过滤装置应具有连续反冲洗的功能,取水口处污水量应稳定,排水口应位于取水口下游并与取水口保持一定的距离。

    3 采用开式污水源作为自然冷源的冷却系统,应设置中间换热器,污水不应直接进入主机房。换热器应具备拆卸、清洗的条件。

    4 采用再生污水源作为自然冷源的冷却系统,宜设置中间换热器,污水不宜直接进入主机房。换热器应具备拆卸、清洗的条件。

6.1.5 数据中心采用电动压缩式冷水机组,且气象条件许可时,冷源宜采用与水侧自然冷却相结合的方式。

6.1.6 数据中心冷冻水系统采用多种制冷模式结合时,应根据季节、时段调整供冷模式,各模式之间的切换应有技术措施确保其平稳,安全。

6.2 系统配置

6.2 系统配置


6.2.1 数据中心冷冻水系统应能满足满负荷和部分负荷的运行要求,并宜采取有效措施,提升部分负荷的运行效率。

6.2.2 数据中心冷冻水系统的冷水机组台数及单机制冷量的设置,宜与数据中心的建设分期匹配。

6.2.3 数据中心的冷冻水系统采用机械制冷与自然冷源结合的方式时,自然冷源设施不应降低数据中心冷源系统的性能等级。

6.2.4 数据中心冷冻水系统与舒适性空调或其他功能用房的冷冻水系统宜分别设置。

6.2.5 数据中心内,承载显热负荷的冷冻水系统,在满足电子信息设备的散热要求的前提下,应提高冷冻水系统的供水温度,加大供回水温差。

6.2.6 数据中心采用双套冷冻水系统,2N架构时,两套冷冻水系统宜布置在不同的物理空间内。

6.2.7 数据中心的冷冻水系统宜采用模块化设计。

6.3 设备要求

6.3 设备要求


6.3.1 冷水机组宜采用高效节能型产品。

6.3.2 置于室外或与室外环境直接接触的冷源设施需要冬季运行时,应配备有效的防冻措施。设防温度应参照当地极端最低温度。

6.3.3 布置在室外的风冷冷水机组、干冷器和冷却塔等设备,应满足下列规定:

    1 进风和排风应通畅,在排出空气和吸入空气之间不发生明显的气流短路。

    2 应避免进风受到污浊气流的影响。

    3 噪声和排热应满足周围环境需求。

    4 布置在室外的设备宜设有清扫维护措施。

6.3.4 数据中心的制冷系统宜采用开式冷却塔,需要对水质进行防污染保护的场合,也可采用闭式冷却塔。冷却塔设备材料的燃烧性能等级不得低于B1级。

6.3.5 冷却塔循环水系统应配置水处理措施,宜采用物理、化学相结合的处理方式。

6.3.6 冷却塔循环水系统设有集水箱时,集水箱宜设在室内,补水宜设在集水箱处。

6.3.7 冷却塔循环水系统应采取有效措施确保系统最小水量要求。

6.3.8 数据中心采用开式冷却塔加板式换热器的方式实现水侧自然冷却时,板式换热器阻力不宜超过6kPa,板片应留有不低于20%的扩充空间。

6.3.9 数据中心有连续供冷需求,且采用蓄冷罐的冷冻水系统,满负荷放冷的能力应满足连续供冷需要支持的时间。

6.3.10 蓄冷罐应设置有效的保温措施,寒冷或严寒地区布置在室外的蓄冷罐,还应有防冻结措施。

6.3.11 蓄冷罐的供回水管宜设有自动切断阀,当蓄冷罐发生故障,可自动关闭,使得蓄冷罐与空调水系统分离。

6.3.12 水泵和风扇采用变频设备时,应满足长期低负荷的运行工况。

7监测与控制

7 监测与控制


7.0.1 数据中心制冷与空调设施的监控应满足电子信息设备稳定运行的环境要求,并应兼顾节能与运维要求。

7.0.2 数据中心制冷与空调设施的监控系统与其他设施的监控系统宜分别设置;当不能分别设置时,应有措施保证数据中心制冷与空调设施的性能要求。

7.0.3 A级机房制冷与空调设施的监控系统宜符合下列规定:

    1 监控系统宜设有冗余组件,任一组件发生故障或需要维护时,不会造成供冷的中断或供冷量不足。

    2 监控系统组件之间的通信路径宜设置冗余,任一通信路径发生故障或需要维护时,不应造成供冷系统的中断或供冷量不足。

    3 数据中心需要分期部署时,新增供冷设施的监控系统不应造成已运行的电子信息设备供冷中断或供冷量不足。

7.0.4 数据中心制冷与空调设施的监控系统,其功能设置应符合下列规定:

    1 监控系统宜接入制冷与空调设施的运行参数,当参数异常时,监控系统告警。

    2 冷通道温、湿度宜纳入监控系统。

    3 宜为主机房敷设在地板下的空调水管设置漏水监测装置。

    4 制冷与空调宜设置群控功能,同一组群的空调设备,还应有措施避免机组之间出现运行状态相反的情况。

    5 监控系统应能完成制冷与空调系统加减载的顺序操作。

    6 制冷与空调系统设有冗余时,监控系统应能自动投入备用设施,替换故障组件或故障子系统。

    7 制冷与空调系统设有多种运行模式时,监控系统应能根据室外气象条件选择并平滑切换运行模式。

    8 设有应急冷源的制冷与空调系统,其监控系统应能实现应急冷源的自动充冷、放冷和再次充冷,并应避免不满足温度要求的冷却介质进入末端空调。

    9 制冷与空调的监控系统应满足设备的启、停间隔要求。

    10 冬季运行的新风机组、空调机组、冷却塔、干冷器等,设置了防冻设施时,应对防冻效果进行监控。

    11 制冷与空调的监控系统宜具备存储历史数据的功能,并可利用软件进行数据分析,以优化系统运行。

    12 监控系统宜具备区分访问等级与操控权限的功能。

7.0.5 制冷与空调监控系统应明确制冷与空调系统的运行逻辑、监控点位、自控仪表的技术要求、控制阀门的类型等内容。

7.0.6 数据中心应对制冷与空调的监控系统进行现场调试,并宜进行工厂测试与验证。

8配套设施

8.1 供配电

8.1 供配电


8.1.1 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。

8.1.2 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。

8.1.3 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。

8.1.4 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。

8.1.5 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。

8.2 给排水

8.2 给排水


8.2.1 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。

8.2.2 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。

8.2.3 冷冻水、冷却水、补水等系统应设置相应的水质控制装置,水质应符合现行国家标准《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。

8.2.4 制冷与空调系统的冷却水补水装置,应符合下列规定:

    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12h。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。

8.2.5 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。

8.2.6 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。

8.3 建筑和装修

8.3 建筑和装修


8.3.1 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。

8.3.2 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。

8.3.3 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。

8.3.4 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。

8.3.5 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。

8.3.6 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。

    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,不宜小于500mm。当机房面积较大、线缆较多时,应适当提高活动地板的高度。

8.3.7 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,并应位于空调负荷的中心。

8.3.8 数据中心的冷冻站等辅助和支持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国家现行标准和环保要求。

8.3.9 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。

9供暖与通风

9 供暖与通风


9.0.1 供暖系统设计,应对需要供暖的各个房间行热负荷计算。

9.0.2 技术经济合理时,数据中心需要供暖的区域宜利用主机房的余热。

9.0.3 数据中心内存在冻结风险的房间室内温度应保持在0℃以上,当利用房间蓄热量不能满足要求时,应按5℃设置值班供暖,工艺有特殊要求时,也可按工艺要求确定供暖温度。

9.0.4 技术经济合理时,柴油发电机房的供暖温度可按10℃设置。

9.0.5 数据中心人员集中的辅助区、行政办公区,其供暖设施应满足人员的舒适性要求。

9.0.6 数据中心供配电房间内,采用热水型风机盘管等方式供暖时,空调设备宜设置在房间外部,通过设置送/回风管路系统实现热量输送。

9.0.7 数据中心供配电房间采用热水型散热器供暖时,应符合下列规定:

    1 散热器的安装位置应远离供配电设备。

    2 供暖水管宜短直,应减少接头、附件,阀门宜设置在供配电房间外。

9.0.8 设有空调系统的主机房不宜设置日常通风系统。

9.0.9 数据中心的电池间宜设置独立的通风系统,当通风无法保证电池间设备的环境要求时,宜设置空调系统。

9.0.10 设有空调系统的电池间,应设置排风装置,换气次数不宜小于0.5次/h。

9.0.11 数据中心柴油发电机房的通风系统应符合下列规定:

    1 柴油发电机房的采风口应设在室外空气较清洁处,进风量应为排风量与发电机组燃烧空气量之和。

    2 柴油发电机房宜利用自然通风排除房间余热,当自然通风不能满足发电机组运行的温度要求时,应设机械通风装置。

    3 柴油发电机房的进、排风系统宜与柴油发电机设备一一对应。

    4 柴油发电机房的进、排风系统应设有自动启停装置,设有风阀时,风阀的开启速度不应影响柴油发电机的正常启动和运行;风阀的电动执行机构应由不间断电源供电。

    5 寒冷和严寒地区的柴油发电机房的进风口处宜装设能严密关闭的保温风阀,冬季运行时应有措施避免因冷风侵入导致的机房内设施冻结。

    6 进、排风口宜设置消声装置,满足环保和劳动保护要求。

    7 柴油发电机房的排风系统应满足最大排风量的需要,其室外出口应避免与进风发生短路,应避开人员密集区。

9.0.12 无外窗或设置固定窗的房间设有气体自动灭火系统时,宜设置灾后排风系统,灾后排风系统应符合下列规定:

    1 多个房间可以共用一套灾后排风系统,但应满足最不利房间的使用要求,每个房间的通风支管上均应设置防火阀。

    2 灾后排风系统的换气次数不宜小于5次/h,其通风设备的开关应设在机房的外面。

    3 灾后排风系统的吸风口应位于房间下部,设有活动地板的房间,当活动地板高度超过800mm时,地板上、下宜同时设置吸风口,不使用期间,应避免地板上、下的气流出现混合。

    4 灾后排风系统应与消防系统联动,消防气体喷洒过程中,灾后排风系统严禁开启。

    5 设有灾后排风系统的区域,宜设置补风措施。补风措施可利用新风或其他通风系统。

 本标准用词说明

本标准用词说明


1 为便于在执行本规范条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:

    1)表示很严格,非这样做不可的:

      正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;

    2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:

      正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;

    3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:

      正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;

    4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。

2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。

 引用标准名录

?引用标准名录


    《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50019

    《数据中心设计规范》GB 50174

    《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736

    《供暖空调系统水质》GB/T 29044

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