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1、1、数据中心机房模型介绍数据中心机房是为电子信息设备提供运行环境的场所,可以是一幢建筑物或建筑物的一部分,包括主机房、辅助区、支持区和行政管理区等。典型数据中心机房模型如图1所示。典型数据中心机房工程按照功能划分,主要包括辅助设备区(UPS及其电池、柴油发电机组)、主机房、监控室、会商间和办公区等。在实际建设中数据中心机房功能区域的设置和平面布置可以视具体情况有所不同。数据中心机房的使用性质、管理要求及其在经济和社会中的重要性决定了其特殊性和安全性。它作为建筑物或建筑物的一部分,必然会受到外部环境的干扰,从而影响数据中心机房内电子信息设备的正常运行,轻者遭到经
2、济损失,重者可能影响社会稳定,造成不可估量的重大灾难。外部环境主要包括不安全人员、雷电、水灾、电磁干扰、地震等。典型数据中心机房的风险识别和控制措施如图2所示。基于数据中心的特殊性和风险控制的需要,典型数据中心机房工程所涵盖的工程内容主要包括以下几方面。(1)装饰装修工程①机房区环境工程;②办公区环境工程;③监控区环境工程;④动力区环境工程。(2)电气工程①柴油发电机系统;②不间断电源配电系统;③动力配电系统;④照明配电系统;⑤电源防雷系统;⑥机房接地系统。(3)空调工程①专用空调系统;②辅助空调系统;③新排风系统工程。(4)消防工程①自动报警系统;②分区气体
3、灭火系统;③分区水喷淋系统。(5)弱电工程①楼宇设备自控系统;②安防控制管理系统;③通信网络自动化管理系统;④结构化布线系统;⑤公共信息系统;⑥监控中心控制系统。典型数据中心机房专业分布如图3所示。数据中心机房工程的用途决定了其设计和建设的复杂性。在工程设计和施工过程中应着重解决如下问题:可用性、可管理性、安全可靠、节能环保。为了更好地解决上述问题,数据中心机房工程设计、施工等参与各方应综合各专业的技术要求,并进行有效的整合、协调和集成,使得各专业在数据中心机房中发挥应有的作用,并形成一个有效的整体,为其中的电子信息设备运行提供高效、平稳的运行环境。数据中心机
4、房工程设计和施工所涉及的问题极多。文中就几个横跨多个专业的问题展开讨论,并结合笔者多年的工程经验提出相应解决方案:冷热通道的气流组织;管线综合平衡;集中监控平台。2冷热通道的气流组织数据中心机房的气流组织形式应根据电子信息设备本身的冷却方式、设备布置方式、布置密度、设备散热量、设备散热方式、室内风速、防尘、噪声等要求,并结合建筑条件确定。机房气流组织形式、风口及送回风温差如表1所示。数据中心机房工程中机柜或机架高度应大于1.8m、设备热密度大、设备发热量大或热负荷大,一般采用活动地板下送风、上回风的方式。目前应用最广泛、最适用的气流组织形式为冷热通道的送回风方
5、式。冷空气从机柜或机架的前面吸入,热空气从机柜后面排除。设备放置在机柜或机架内,将会达到极好的散热效果,如图4所示。按照上述气流组织的要求,以下问题应得到很好的解决:(1)静压箱的形成根据《电子信息系统机房设计规范GB50174-2008》的要求,活动地板下的空间作为静压箱时,地板高度不宜小于400mm。活动地板下空间作为静压箱还应做好如下工作:①应尽量选择优质的活动地板,以保证在长期低温恒湿环境下材料不变形,不膨胀。②活动地板的铺装应加强质量管理,尤其在边角处理上一定要牢固,以免发生变形影响静压箱的密闭性。③活动地板下的空间应做好封堵工作,尤其在管槽出入处、
6、门(洞)口、轻质隔断等部位的封堵,以保证静压箱的密闭性。④机柜或其它电子信息设备下方及下进线口应保证密封。(2)保温处理目前,多数数据中心机房工程选用机房专用空调。为了将机房温度控制在23℃±1℃,无论是水冷还是风冷系统,空调机组的出风口的空气温度一般在15℃以下。这样,整个静压箱的空气温度也将维持在此水平上。而机房下层作为办公区域,其空间温度一般维持在25℃左右。这样,机房地面(即下层楼板)上下会形成将近10℃的温差,极易在下层楼板结露,从而影响下层办公区域的使用。因此,地板下必须做好保温处理。保温材料的选择应满足消防要求,并应采用环保材料。目前,地板下保温
7、材料多选用闭泡橡塑板。(3)设备布置为了保证气流组织顺畅,数据中心机房内设备布置应有利于空调送回风。目前广泛采用的方式为设备列与空调机组送风方向保持水平,避免交叉甚至垂直。图1所示的典型数据中心机房模型中,空调机组正面应与机柜(或设备)列正反面保持垂直。机柜或机架的前门应朝向冷通道,而后门则朝向热通道。因为大量电子信息设备的风扇安装在设备后侧,这样将有利于冷通道吹出的冷空气在设备内主动流通,大大提高了散热效果。在不同数据中心机房中可能安装不同类型的电子信息设备,但只要采用冷热通道气流组织,均应尽量按照上述原则进行设备布置。(4)地板排布及风口安装数据中心机房工
8、程在采用冷热通道送回风方式时一般采用架
