| 摘要：本文介绍了计算机房及网络机房特点，和计算机房及网络机房对环境的要求，根据国标GB50174-2008《电子计算机机房设计规范》如何达到标准机房的要求。并附应用实例。 |
计算机房及网络机房特点
●余热量大
– 机房的热量主要来源于高密集度电子元件的散热。
– 其他热负荷包括围墙结构传热、照明、人的显热散热量。
– 热负荷密度是一般办公室的6~8倍。
– 室内的显热比可高达90%
– 需全年制冷
– 计算机设备在机房内的散热量平均为175W/M2
– 程控交换机设备在机房内的散热量平均为165~222W/M2
●余湿量小
– 计算机运行不产生湿汽
– 湿负荷主要来源于室内外水蒸汽分压力差
– 工作人员的散湿和新风带入的少量的“湿份”
– 电子计算机房的散湿量平均8 ~ 16 g/M2
●循环风量大
– 机房内高显热负荷，必须有较大的空气循环量，在流动中与室内空
气进行热湿交换
– 没有合适的循环空气量，将造成机房内温度分布不均匀而出现局部
过热以及温度波动过大
– 只有保持比较大的循环空气量才能维持机组的高显热比
– 计算机机房内的换气次数可达 20 ~ 40 次/小时
– 程控交换机房内的换气次数可达30 ~ 60次/小时
注：机房换气次数核算：
空调送风总量(M3/H)/机房净容积(M3) = ( 次)
●气流组织符合设备需求
– 机房送、回风方式和设备的通风方式与计算机或交换机系统的散热方式及发热量相适应。
– 空调系统可以利用地板下的空间作为静压箱向机房及机柜直接送风。静压箱要保持各部位静压值均匀和一定的静压值，促使气流均匀地压向送风口，保证风口的出口气流速度均匀，满足房间的气流组织要求。
– 现在，国内程控交换机房空调的发展趋势采用上送风、前回风或后回风等多种上送风方式。多数采用风道送风、也可采用风帽送风。(建议采用风道送风，送风均匀、噪声低)。
计算机房及网络机房对环境的要求
●国标GB50174-2008《电子计算机机房设计规范》附录A摘
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项 目
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技术要求
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备注
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A级
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B 级
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C级
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环境要求
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主机房温度(开机时)
|
23 ±1 ℃
|
18-28℃
|
不得结露
|
|
|
主机房相对湿度(开机时)
|
40%-55%
|
35%-75%
|
||
|
主机房温度(停机时)
|
5-35℃
|
|||
|
主机房相对湿度(停机时)
|
40 - 70 %
|
20%-80%
|
||
|
主机房和辅助区温度变化率(开、停机时)
|
<5℃/h
|
<10℃/h
|
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|
辅助区温度、相对湿度（开机时）
|
18-28℃、35%-75%
|
|||
|
辅助区温度、相对湿度（停机时）
|
5-35℃、20%-80%
|
|||
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不间断电源系统电池室温度
|
15-25℃
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部分计算机厂家对环境的要求
|
国别
|
公司或机型
|
温度℃
|
湿度
|
|
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美国
|
IBM4361、4381、370系列
|
24 +/- 1
|
50 +/- 10
|
|
|
ASHRAE规定
|
23.9 +/- 1
|
45 +/- 5
|
||
|
Heney well DPS 5/52
|
22 +/- 1
|
40~60
|
||
|
日本
|
富士通
|
22~24 +/- 2
|
50 +/- 10
|
|
|
横河电机研究所
|
夏26 +/- 2
冬21 +/- 2
|
50 +/- 10
|
||
|
工业标准
JEIDA-
29
|
A级
|
15~30
|
40~70
|
|
|
B级
|
5~40
|
20~80
|
||
|
S（S1）
|
0~50
|
10~90
|
||
|
德国
|
西门子公司7770系列
|
20 +/- 2
|
55 +/- 5
|
|
如何达到标准机房的要求
●机房建设
– 土建 ( 解决结构分隔、承重、穿墙孔等)
– 装修 ( 防潮、保温绝热、吊顶、地面、墙面、上、下水等)
– 空调*
– 配电 ( 机房总供电、供电分配、应急供电、照明供电等)
– 消防 ( FM200、设备联动)
– 照明 (机房照明、应急照明等)
– 新风
●精密空调全面解决方案
– 合作的机房公司(CCCC 长城机房、京海、科海、中建电子机房、科技通、华南计算机公司、华东电脑)
●计算机机房空调系统设计
– 运行可靠
– 留有备用的空调负荷量
– 合理选择气流组织
– 确保机房一定量的新风
– 对空气进行过滤净化
– 合理选择空调系统和机房专用空调机
– 设置自控装置
– 作好安全措施(消防联动等)
– 设置必要的事故排风
如何核算机房负荷容量
●设计院设计的项目
机房制冷量核算方式
– 外部设备发热量(Q = 860Nw Kcal/h)
– 主机发热量(Q = 860 X KW X COS w Kcal/h)
– 照明设备热负荷计算(Q = CP Kcal/h)
– 人体发热量
– 维护结构的传导热(Q = KF[ t1 - t2 ] Kcal/h)
– 从玻璃窗透入的太阳辐射热 (Q = KFq Kcal/h)
– 换气及户外侵入热负荷
– 其它热负荷(Q = 860PL Kcal/h)
应用实例
|
项目
|
数量
|
单位
|
系数
|
BTU/HR
|
|
1. 阳光照射的窗户面积
|
0
|
SQ.FT.
|
90
|
0
|
|
2. 阳光照射的外墙长度
|
1,066
|
FT.
|
75
|
79,950
|
|
3. 隔断墙
|
0
|
FT.
|
35
|
0
|
|
4. 吊顶天花板
|
48,000
|
SQ.FT.
|
10
|
480,000
|
|
5. 地板
|
48,000
|
SQ.FT.
|
5
|
240,000
|
|
6. 人员
|
5
|
H/C
|
750
|
3,750
|
|
7. 照明 *1
|
216,000
|
WATTS
|
2.0
|
432,000
|
|
8. 计算机类负载 *2
|
15,285,760
|
BTU/HR
|
1
|
15,285,760
|
|
|
|
总显热量
|
|
16,521,460
|
*1 为 3 WATTS / SQ.FT. *2 为 WATTS x 3.412 = BTU / HR
总显冷负荷 16,521,460 / 4 = 4,130,365 Kcal/Hr
热密度 = 4,130,365 / 5000 = 826 Kcal/Hr.平米
不同计算机房的冷负荷核算(参考)
|
单位
|
主机房
|
空调面积
（m2）
|
单位面积冷量（ W/m2）
|
换气次数（次/h）
|
|
|
温度(℃)
|
湿度(%RH)
|
||||
|
某计算中心
|
22 +/- 2
|
60 +/- 10
|
1473
|
346
|
20.1
|
|
某站
|
22 +/- 2
|
40~60
|
108
|
261
|
14
|
|
某工程总分站
|
22 +/- 2
|
40~60
|
189
|
323
|
21.6
|
|
某统计局
|
24 +/- 1
|
50 +/- 5
|
65
|
170
|
28
|
|
某公司计算站
|
22 +/- 4
|
50 +/- 10
|
60
|
580-770
|
52-73
|
|
某工程团站
|
22 +/- 2
|
40~60
|
192
|
372
|
22.6
|
|
某电力设计院
|
24 +/-1
|
60
|
245
|
163
|
28
|
|
某计算中心机房大楼
|
22 +/- 1
|
60 +/- 5
|
378
|
595
|
22.3
|
电信机房的几种类型
交换机房及IDC机房
计费中心、网管中心及通讯机房
基站及小型传输机房
交换机房
– 通信枢纽，可靠性要求高
– 设备间连接简洁、可靠，系统扩容方便
– 直流供电为主，设备容量大
– 设备对机房环境要求高
– 便于集中监控管理
• 交换机房特点及需求
- 机房面积及热负荷
- 一般 > 150 平方米
- 单位面积热负荷较大，250Kcal/h.m2 左右 (1KW = 860Kcal/h)
- 机房环境要求高，需采用大中型精密环境控制系统
- 单机容量为 20 ~ 100KW
- 机房要求N+1冗余配置
• IDC机房
互联网络中心、服务主机托管及租赁、网页缓存、IP 电话等网络
应用服务
可靠性、可用性要求极高
考虑足够的备份与扩容
交流供电为主，设备容量极大
设备对机房环境要求极高
消防系统
安全、保安监控系统
集中监控管理
• IDC机房特点及需求
机房面积及热负荷
一般 > 200 平方米
单位面积热负荷极大，600Kcal/h.m2 左右(1KW = 860Kcal/h)
机房环境要求高，需采用大中型精密环境控制系统
单机容量为 20 ~ 100KW
机房要求N+1以上的冗余配置
计费中心、网管中心及通讯机房
可靠性要求极高
以交流设备(server)为主
设备密集，耗电量大，发热量大
安全性要求高
• 计费中心、网管中心及通讯机房特点及环境需求
机房面积及热负荷
一般 < 100 平方米
单位面积热负荷较大，250Kcal/h.m2 左右(1KW = 860Kcal/h)
机房环境要求高，需采用中型精密环境控制系统
单机容量为 10 ~ 30 KW
机房要求N+1冗余配置
基站及传输机房
站点分布广，运行环境恶劣
直流供电为主，要求基站电源必须有较强的环境适应能力
面积小，单位面积发热大
一般无人值守
• 基站及传输机房特点及环境需求
机房面积及热负荷
一般 < 30 平方米
单位面积热负荷较大，250Kcal/h.m2 左右(1KW = 860Kcal/h)
机房环境要求较高，需采用小型精密环境控制系统
单机容量为 5.5 ~ 15 KW
机房最好配置冗余机组
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