信息机房空调设计（机房空调设计参数）

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信息机房空调设计（机房空调设计参数）

随着现代信息技术的快速发展，信息机房扮演着企业和组织重要的角色。信息机房作为数据和设备存储的场所，其稳定的环境是保障数据安全和设备运行的关键因素之一。而机房空调设计则对信息机房的稳定运行至关重要。

机房空调设计中的空调容量是一个重要的参数。机房空调容量需要根据机房的大小和热负荷来确定。机房的大小可以通过计算机房的面积和层高来确定，而热负荷则取决于机房内的设备数量和功耗。一般而言，机房内的每台服务器和网络设备都会产生一定数量的热量，因此必须确保机房空调的容量能够满足机房内设备的热负荷，以保持机房内的稳定温度和湿度。

机房空调设计需要考虑到机房的布局和设备的摆放。合理的机房布局和设备摆放可以提高机房空调的效果。热量较大的设备应该远离机房空调出风口，以避免局部过热。在机房中设置合理的通风口和风道，可以提高机房空气的循环和均衡，从而提高机房空调的效果。

机房空调设计中的温度和湿度控制也至关重要。在信息机房中，温度和湿度的稳定控制对设备的正常运行和数据的安全存储起着重要作用。一般而言，机房的温度控制在20℃-25℃之间，湿度控制在40%-60%之间是较为理想的。

机房空调设计还需要考虑到机房的安全。信息机房往往存放着重要的数据和设备，因此必须确保机房空调系统的稳定性和安全性。机房空调系统可以设置多个冗余备份以确保系统的可靠性，同时还可以安装温度和湿度传感器来监测机房环境的变化。

信息机房空调设计是保障机房稳定运行的重要因素。通过合理的空调容量、机房布局、温度和湿度控制以及安全考虑，可以确保机房内环境的稳定性和安全性，保障信息机房的正常运行。

信息机房空调设计（机房空调设计参数）

一、系统概述

本次招标的机房，为大楼网络通信机房和消控中心机房。一层消防控制室机房（安防控制中心、智能控制网网络机房、消防监控中心、楼宇监控中心，公共广播控制中心），建设面积150平方米，在消防控制室隔出一间约32平方米的设备房，用于放置智能控制网网络设备、UPS电源设备等；地下一层电信机房，从中隔出一间网络机房，作为物业管理网、无线AP网和POS收银网网络机房，建设面积约46平方米，机房工程涉及到机房装修、电气技术、空气及温度调节、电子工艺、通信技术、弱电工程系统等。具体机房设计施工需要解决温湿度控制、洁静度、静电保护、防雷击、防电磁干扰、动力配电、UPS、空调等。

工程内容主要有以下几个部分：

机房结构与装修

供配电系统

机房空调系统

UPS系统

首层消防控制机房，面积约为150m2，主要作为综合布线系统、监控系统等的主机房，机房工程包括机房装修、照明、配电、配线、接地防雷等工程内容。

地下一层从电信机房隔中一间网络机房，面积约为46m2。

各弱电配线间根据综合布线和弱电设备设置情况共用1个弱电井，按系统需要分设多个配线间。

机房工程空调新风排风排烟和消防报警气体灭火由其他专业负责。

按照《数据中心设计规范》，建设机房基础设施，包括室内装饰、配电系统（含配电柜、不间断UPS电源）、防雷接地系统、空调系统、配线系统的配线等。

二、系统需求

2.1 机房装饰工程要求

机房装修要体现机房区域的特点，从内部看，要重点体现高科技的工作环境、严谨的科学气氛、简洁大方的装修线条、庄重典雅的装修色彩、以及以人为本的环保装修理念。机房装修要严格按照国家相应的标准规范执行。顶面

机房吊顶需要满足节能、防火、防尘、防水、防静电、防鼠虫害。

网络通信机房采用铝镁合金600*600mm微孔板吊顶，消防监控室采用硅酸钙600*600mm方板天棚吊顶，用吊顶装饰遮住各种管线，探头等。灯具和各种探头的安装与吊顶应有机结合，并使机房装饰达到和谐统一的效果。

网络通信机房吊顶区域内做防尘防静电处理，金属连接件、铆固件除锈后，应涂两遍防锈漆。

地面

抗静电活动地板应符合现行国家标准《计算机机房用活动地板技术条件》的要求。规格600×600×35mm，集中荷载大于等于5000N/m2，分散荷载大于等于17500N/m2，抗静电绝缘值1×107Ω～1×109Ω。地板下均做防尘处理，地面应平整、耐磨，并应选用不起尘、不易积灰、易于清洁的材料。

静电地板高度不小于300mm；消防控制室采用大楼整体空调系统，静电地板高度不小于20mm，静电地板下布置走线线槽、管路、桥架和插座。

所有进出机房的孔洞、管道必须进行防鼠害处理（包括线井）。

墙面

网络通信机房和IT经理室的隔墙窗户采用铯钾玻璃，并采用不锈钢包边。

门

采用木质甲级防火门。

2.2机房照明

机房照明设备选用高效嵌入式铝合金格栅、不锈钢反射弧罩灯盘，采用三基色荧光灯管。网络通信机房区域设计照度不低于500Lux，消防控制室区域照度不低于300Lux。机房内无眩光，眩光限制等级为Ⅱ级；UPS室等其它区域可以有轻微眩光，眩光限制等级为Ⅲ级。2.3机房防火

1）机房内应安装火灾自动报警系统和气体自动灭火装置。具体消防设计由大楼统一考虑。

2）机房内的装饰材料必须选择非燃烧或难燃烧材料。

3）机房内设置防排烟口，由气体消防系统联动排烟，机房内新风口由机房装修考虑。

2.4机房配电

1）采用市电电源与备用发电机两路电源供电，在UPS配电间进行切换。

2）A．设计要求概述

根据招标平面图。

投标人根据运行负荷的重要性程度确定供电电源等级，并对配电部分进行设计。机房电气系统包括机房区的动力、照明、监控、通讯、维护等用电系统，按负荷性质分为计算机设备负荷和辅助设备负荷，计算机设备和动力设备应分开供电。供配电系统的组成包括配电柜、动力线缆、线槽及插座、接地防雷、照明箱及灯具、应急灯、静电防护、漏电保护和接地系统、照明线管。应独立设置计算机设备专用配电柜和其他设备配电柜。

B．系统设计

投标人按国家防雷、接地规范设计机房内接地体，并且对防雷、静电接地方案做出全面、严格及细致地设计方案。

负荷等级：机房内IT设备为一级负荷，应急照明、消防设备等为二级负荷，由重要负荷母线供电。空调为三级负荷，由市电供应电源。

疏散通道按规范要求设置采用自带蓄电池的指示灯,由重要负荷母线供电,市电供应电源。

配电柜：市电输出配电柜、UPS输出配电柜全部采用世界名牌电气元器件，可靠性得到公认的产品。

检修插座：机房内应考虑维修、清洁用电源插座，电源从市电引来。

网络通信机房计算机等信息设备，消控中心机房内的主要设备的供电方式为一级供电方式，需建立不间断供电系统。所有的UPS进线回路应采用专线，不得与其他负荷共用同一根电缆和同一个开关。

对机房内的设备供电选用A级标准：

机房采用上走线的方式，确保地板下无如何电源导线的连接点。

电压波动范围：±5%

频率波动范围：≤±0.2Hz

波形失真率：3—5%

采用TN-S系统供电

电压380V/220V

进线为三相五线制

机房内所有的强电、弱电线缆应穿金属槽（管）敷设，强、弱电线缆不能共槽（管）敷设，桥架及线管均为热镀锌产品。

每个机柜均设置2路16A的UPS电源；

机柜内电源采用专用PDU电源模块的配电方式；

机柜电源配线采用低烟无卤的阻燃电缆，导线不小于4mm；

3）其他系统设备如安全防范系统、电视系统、BAS楼宇自控制系统使用uPS电源，采用集中供电方式，即在每层弱电设备控制信号集中汇接的弱电间设计电源转换箱，把UPS交流220V转换成DC12V后通过一条RVVP2X1.0电线输出到各用电点。BAS楼宇自控制系统DDC电源就近在本楼层配线间UPS配电箱端接。

4）机房用电设备、配电线路装设短路和过载两级保护，同时配电系统各级之间有选择性地配合，配电以放射式向用电设备供电。

5）机房配电系统所有线缆均采用阻燃聚氯乙烯绝缘导线及阻燃交联聚氯乙烯绝缘电力电缆，穿镀锌金属线槽或镀锌钢管敷设。

2.5机房接地、防雷

1）机房配电系统的工作地、安全保护地、防雷接地采用联合接地方式；直流逻辑地采用一组专用的接地极，同时在机房内布置直流工作地网，用40×4mm的截面铜排敷设在活动地板下，依据计算机设备布局，纵横组成网格状，配有专用接地端子，用编织软铜线以最短的长度与计算机等设备相连。

2）容易产生静电的活动地板采用导线布成泄漏网，并用干线引至动力配电柜中交流接地端子。

3）电源配电柜电源进线处安装浪涌保护器；信号线路从室外进入机房须加装浪涌保护器。

4）所有配线间弱电房需要设置LEB等电位端接体，此接地体与大楼接地引上线可靠焊接，所有机柜和弱电设备接地点与LEB连接，线径不小于6mm。

2.6机房配线要求

机房的电源进线应按照《建筑物防雷设计规范》及《建筑物电子信息系统防雷技术规范》采取过电压保护措施，专用配电箱电源应采用电缆进线。

机房内配电线路应采用阻燃铜芯导线或电缆在天花吊顶内/活动地板下穿金属管/线槽敷设，并应采取相应的屏蔽措施。计算机负载配电线路按国标并留有余量。

机房内的计算机、计算机辅助设备（打印机、数据终端等）及其他弱电系统设备的控制、信号线缆，应单独在天花吊顶内/活动地板下穿金属管/线槽敷设，并应采取相应的屏蔽措施。

不同电压等级的配电或信号电线/缆应分槽/管敷设。

强弱电线槽/管应隔开相应的距离。

计算机电源插座安装在架空活动地板，配线由UPS输出分配电柜经金属线槽从活动地板下引到机房各处，每两个计算机插座由同一个开关控制和供电。

2.7机房UPS供电装置

UPS配置：消防控制室设置一台三进三出60KVA UPS为消防控制室内设备【消防系统主机设备（10KVA）、智能控制网络设备、公共广播系统、设备监控系统、无线对讲系统、视频安防监控系统、电子巡查系统、停车场管理系统工作站及相关设备和智能化集成系统设备】提供不间断电源，网络机房设置一台三进三出30KVA UPS为网络机房内设备提供不间断电源，市电中断后UPS带满负载后备时间均为30分钟。本项目楼层UPS供电采用区域UPS供电系统，在负一层1#弱电井、2#弱电井、3#弱电井、5#弱电井、6#弱电井、7#弱电井、12#弱电井、13#弱电井、15#弱电井、21#弱电井、22#弱电井、24#弱电井、25#弱电井各配置一台5KVA UPS，共配置13台，市电中断后UPS带满负载后备时间均为30分钟，由负一层各弱电井UPS引出至各层相应弱电井UPS楼层配电箱。UPS输入电缆由强电专业提供。

2.10 对精密空调的要求

本机房为一级负荷供电单位，向机房提供双回路供电电源，分别由大楼配电房各引二路电源至本机房，其中一路供空调、照明等用电，另一路为UPS电源供电。根据机房面积大小及设备发热量配置。在消防控制室（不含消防控制室内的设备房）设置三台5P分体式空调，在消防控制室内设备房设置一台5P分体式空调，在网络机房设置10KW精密空调。

信息机房空调设计规范

1、国家把计算机机房一般分为A类、B类和C类，对三类机房的要求不一样，标准依次降低。2、针对温湿度，A类和B类机房要求一样，温度都是23±1℃，湿度均为40%~55% 。C类机房的温度为18~28℃，湿度35%~75%。

机房：旧时手工、丝棉织业的工作场所和生产单位的通称；现在指电脑学习室；在IT业，机房普遍指的是电信、网通、移动、双线、电力以及政府或者企业等，存放服务器的，为用户以及员工提供IT服务的地方。

温度

说到温度，一般用的都是空调了。空调用来控制数据中心的温度和湿度，制冷与空调工程协会的“数据处理环境热准则”建议温度范围为20-25℃(68-75℉)，湿度范围为40-55%，适宜数据中心环境的最大露点温度是17℃。在数据中心电源会加热空气，除非热量被排除出去，否则环境温度就会上升，导致电子设备失灵。

通过控制空气温度，服务器组件能够保持制造商规定的温度/湿度范围内。空调系统通过冷却室内空气下降到露点帮助控制湿度，湿度太大，水可能在内部部件上开始凝结。如果在干燥的环境中，辅助加湿系统可以添加水蒸气，因为如果湿度太低，可能导致静电放电问题，可能会损坏元器件。电源

机房的电源由一个或多个不间断电源(UPS)和/或柴油发电机组成备用电源。为了避免出现单点故障，所有电力系统，包括备用电源都是全冗余的。对于关键服务器来说，要同时连接到两个电源，以实现N+1冗余系统的可靠性。静态开关有时用来确保在发生电力故障时瞬间从一个电源切换到另一个电源。地板

机房的地板相对瓷砖地板要提升60厘米(2英尺)，这个高度随社会发展变得更高了，是80-100厘米，以提供更好的气流均匀分布。

这样空调系统可以把冷空气也灌到地板下，同时也为地下电力线布线提供更充足的空间，现代数据中心的数据电缆通常是经由高架电缆盘铺设的，但仍然有些人建议出于安全考虑还是应将数据线铺设到地板下，并考虑增加冷却系统。小型数据中心里没有提升的地板可以不用防静电地板。计算机机柜往往被组织到一个热通道中，以便使空气流通效率最好。防火系统

机房的防火系统包括无源和有源设计，以及防火行动执行计划。通常会安装烟雾探测器，在燃烧产生明火之前能够提前发现火警，在火势增大之前可以截断电源，使用灭火器手动灭火。在数据中心是不能使用自动喷水灭火装置的，因为电子元器件遇水后通常会发生故障，特别是电源未截断的情况下使用水灭火情况会变得更糟。

即使安装了自动喷水灭火系统，清洁气体灭火系统也应早于自动喷水灭火系统启动。在数据中心还应该安装防火墙，这样可以将火源控制在局部范围内，即便是发生火灾也可以将损失减到最低。

参考资料：百度百科-机房

机房空调设计选型

在对自控新风冷气机设备进行选型过程中，机房的热负荷和换气次数是最为重要的参数依据，因为这两项参数决定了机房的温湿度能否得到恒定以及机房的洁净度能否得到满足。所以我们在机房专用空调设备选型时先选定这两项数据，然后再对选定的新风设备型号进行其它次要数据项的验证。根据机房热负荷及换气次数的计算，可以对机房专用空调设备的设备型号进行选定 。

混合制冷

混合制冷方式是传统机房常用的方式(俗称冰柜式制冷方式)，传统的机房空调很少考虑机柜内部的温度，它仅仅能保证机房内温度符合要求。传统混合制冷方式布局以整个房间作为冷却对象，造成冷、热气流混流运行，即前面的机柜排出的热风很容易进入后排机柜的进风口，由于冷、热风气流混合，从而造成精密空调制冷及机柜热交换效率降低。

垂直送风

垂直送风方式一般指下送（上送）风上回（侧回）风方式，一般是通过送风管道或地板静压箱开口方式送风，垂直送风方式空调的可减少冷热气流混流，大大提高空调效率，降低工程造价，这种方式是机房经济实用的送风方式。

水平送风

水平送风方式一般指靠近机柜，沿机柜面均匀水平送出冷风，把冷气均匀地送入机柜内，采用这种送风形式可大大缩短热交换距离，提高空调效率，这是机柜较理想的送风方式。

机房空调设计参数

在不知道发热量的情况下，如果机房位置不是顶楼或者处于日照面，可按每平米0.35KW计算。计算机房热、湿负荷计算：

根据国标GB50174-2008《电子计算机机房设计规范》第5.2.2条规定，电子计算机机房空调的热、湿负荷应包括下列内容：

A. 计算机和其它设备的散热；

B. 建筑围护结构的传热；

C. 太阳辐射热；

D. 人体散热、散湿；

E. 照明装置散热；

F. 新风负荷。

1）热、湿负荷分析：

通过分析上述构成计算机机房空调的热、湿负荷的六个要素，可以得知计算机机房空调的热负荷由计算机和其他设备的散热、建筑维护结构的传热、太阳辐射热、人体散热、照明装置散热以及新风热负荷构成；计算机机房空调的湿负荷由人体散湿以及新风湿负荷构成。

2）热负荷计算分析：

A. 计算机和其它设备的散热； Q1=860×P×η1η2η3 Kcal/h

其中：

Q1：计算机和其它设备的散热负荷；

P：计算机和其它设备的总功耗；

η1：同时使用系数；

η2：利用系数；

η3：负荷工作均匀系数；

通常，η1η2η3取0.6—0.8之间

B. 建筑围护结构的传热； Q2==K×F×(t1-t2) Kcal/h

其中：

Q2：建筑围护结构的传热负荷；

K：建筑维护结构传热系数，普通混凝土为1.4—1.5；

F：建筑维护结构面积；

t1：室外计算温度；

t2：计算机机房室内计算温度；

屋顶与地板传热量应考虑修正系数计算。

C. 太阳辐射热； Q3=K×F×q Kcal/h

其中：

Q3：太阳辐射热负荷；

K：太阳辐射热的透入系数，通常取0.36—0.4；

F：玻璃窗面积；

q：透过玻璃窗的太阳辐射热强度；

D. 人体散热；

人体发出的热随工作状态而异。

机房中工作人员可按轻体力工作处理。当室温为24℃时，其显热负荷为56cal，潜热负荷为46cal；当室温为21℃时，其显热负荷为65cal，潜热负荷为37ca1。在两种情况下，其总热负荷均为102cal

E. 照明装置散热； Q4=C×P Kcal/h

其中：

C：每输出lW的热量(kcal／hW)，通常自炽灯为0.86，日光灯为1.0；

P：照明装置的标称额定输出功率；

F. 新风负荷。

为了给在计算机房内工作人员不断补充新鲜空气，以及用换气来维持机房的正压，需要通过空调设备的新风口向机房送入室外的新鲜空气，这些新鲜空气也将成为热负荷。

通过门、窗缝隙和开关而侵入的室外空气量，随机房的密封程度，人的出入次数和室外的风速而改变。这种热负荷通常都很小，如需要，可将其拆算为房间的换气量来确定热负荷。

1.2.3、面积计算法 Qt=S*P

—Qt总冷量（KW）

—S机房面积（㎡）

—P冷量估算指标

例如：

机房基本情况UPS容量6KVA*1，面积为17平米;

电热负荷

机房负载按UPS满载，则电功率为6*0.8=4.8KW,其中90％转化为热量

Q1=4.8*0.9=4.32KW

机房环境发热量Q2=17*0.18=3.06KW

机房机房总发热量

Q=Q1+Q2=4.32+3.06=7.38KW

故：机房空调提供最小冷量为7.38KW

由于机房面积较大，根据现场实际情况，

推荐1台单机总冷量为7.5KW的艾默生DME07WC机房专用空调完全满足制冷要求。

机房空调设计工况

机房热负荷计算方法二：设计估算与事后调整法　　　　数据中心机房主要的热负荷来源于设备的发热量及维护结构的热负荷。　　　　要了解主设备的数量及用电情况以确定机房专用空调的容量及配置。根据以往经验，除主要的设备热负荷之外的其他负荷，如机房照明负荷、建筑维护结构负荷、补充的新风负荷、人员的散热负荷等，如不具备精确计算的条件，也可根据机房设备功耗及机房面积，按经验进行测算。　　　　采用“功率及面积法”计算机房热负荷。 　　　Qt=Q1+Q2 　　　Qt总制冷量（KW） 　　　Q1室内设备负荷（=设备功率×1.0） 　　　Q2环境热负荷（=0.12～0.18KW/m2×机房面积），南方地区可选0.18，而北方地区通常选择0.12

方法二是对复杂科学计算的工程简化计算方法。这种计算方法下，通常容易出现计算热量大于实际热量的情况，因为机房专用空调自动控制温度并决定运行时间，所以多余的配置可以作为冗余配置，对机房专用空调的效率与耗电量不大。本文以方法二推导数据中心机房专用空调配置与能效计算。　　　　数据中心机房专用空调配置　　　　　设定数据中心的IT类设备为100kW，并且固定不变。根据上述方法二，还需要确定机房的面积。　　　　再假定数据中心的热负荷密度为平均热负荷密度，即4kW/机柜。也就是说平均每个机柜为4kW的热负荷。　　　　数据中心的机柜数量为：100kW/4kW=25台机柜　　　　按国家标准GB50174-2008《电子信息系统机房设计规范》 有关机柜占地面积计算方法，当电子信息设备尚未选形时，可按下式计算：　　A=FN　　式中 F——单台设备占用面积，可取3.5~4.5（m/台）　　N——计算机主机房内所有设备的总台数。　　取每个机柜的占地面积为中间值4m/台，那么数据中心的面积为： 　　　25台机柜×4m/台=100m2　　假定环境热负荷系数取0.15kW/m2，则数据中心机房总热负荷为： 　　　Qt=Q1+Q2=100kW+100×0.15=115kW 　　　数据中心送风方式选择：按国家标准要求，采用地板下送风，机柜按冷热通道布置。　　　　机房专用空调选择：机房空调通常分为DX（直接制冷）与非直接制冷（包括各类水制冷系统等），先讨论直接制冷系统的机房空调。不同厂家有不同型号的机房专用空调，以某品牌的机房空调为例，应配置的机房空调为：　　　　两台某系列机房空调，在24℃相对湿度50%工况下，每台制冷量为60.6kW，两台空调的总制冷量为121.2kW，略大于115kW的计算热负荷。　　　　根据国家标准GB50174-2008《电子信息系统机房设计规范》 的数据中心空调配置建议，数据中心通常建议采用N+M（M=1，2，…）配置形式，提供工作可靠性与安全性。　　　　假设本数据中心采用N+1方式配置，即为2+1方式配置3台该系列的机房空调，实现两用一备工作 。

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