
按功能划分,典型的数据中心工程主要覆盖以下区域:辅助设备区(包括不间断电源UPS及其电池组、柴油发电机组等)、主机房、监控室、会商区以及办公区。实际建设中,各功能区域的设置和平面布置会根据具体条件有所不同。
数据中心机房的使用属性、管理要求及其在经济社会中的重要性决定了其特殊性与安全性。机房作为建筑的一部分,需面对来自外部环境的干扰,如不安全人员、雷电、水灾、电磁干扰、地震等,需通过风险识别与控制来保障设备的稳定运行,减少经济损失并提升社会安全水平。相关风险与控制措施通常在设计与运营阶段被系统考虑与实施。
在数据中心的建设中,工程内容可大致聚焦以下几个方面:
1. 装饰装修工程
- 机房区环境、办公区环境、监控区环境、动力区环境的整体装修与环境优化。
2. 电气工程
- 柴油发电机系统、UPS配电、动力配电、照明配电、电源防雷与机房接地等系统的设计与安装。
3. 空调工程
- 专用空调系统、辅助空调系统以及新排风系统等冷却相关工程。
4. 消防工程
- 自动报警系统、分区气体灭火系统、分区水喷淋系统等消防与气体灭火措施。
5. 弱电工程
- 楼宇设备自控、安防控制与管理系统、通信网络自动化管理系统、结构化布线、公共信息系统及监控中心等子系统的集成与联动。
数据中心机房的专业分布与协同工作对实现高可用、可管理、安全、节能等目标至关重要
yy易游。为解决设计与施工中的多专业耦合问题,需在整体层面进行技术要求的综合、协调与集成,使各专业在机房运行中发挥各自作用,形成一个高效、稳定的运行环境。
在设计与施工实践中,常关注并优化以下跨专业关键点:冷热通道气流的科学组织、管线综合的平衡与协同、以及统一的集中监控平台建设。机房的气流组织应依据设备的冷却方式、布局密度、设备热负荷、散热方式、室内风速、尘埃与噪声等因素综合确定,冷热通道的送回风与回风温差需与空调系统匹配,以确保散热效率。
机柜或机架的高度通常超过1.8米且热负荷较大时,常采用活动地板下送风、上回风的方式。冷热通道的送风回风模式为主流:冷空气从机柜前部进入,热空气从后部排出;机柜内设备的风扇多安装在后侧,配合前进风口的布置,可显著提升散热效果。
在具体布置时,应遵循以下原则以实现良好气流与维护便捷性:
- 静压箱的形成与封闭:地板下空间应不少于400毫米作为静压箱,并通过优质地板、严密边角处理和有效封堵,确保静压箱的密闭性与长期稳定性。
- 地板下保温:为避免上层冷空气与下层办公区之间产生过大温差引起结露,地板下需采用符合消防与环保要求的保温材料(多选用闭泡橡塑板),并确保长期低温环境下材料不变形。
- 设备布置与气流通畅:设备列应与空调送风方向保持水平,前门朝向冷通道、后门朝向热通道;设备前部朝向冷气流,以利散热并便于维护。
- 地板排布与风口安装:常用600×600毫米抗静电地板,冷通道需安装风口地板,热通道则应密封地板下的风口,确保地板整块风口板的使用与后续维护的便利性。风口地板的数量与位置需由空调专业人员结合设备散热量与室内温差进行设计,并可在试调阶段根据数据微调。
- 管线综合与回风保障:管线综合应以利于气流的顺畅为原则;回风区必须确保有足够空间让冷空气回到空调机组,机柜上方的净空通常不低于0.6米,整片吊顶下的净高应保持在2.6米以上,以保障回风及日常维护的需求。
- 防尘与洁净:静态条件下尘粒控制在一定水平以下,机房内外部地面、吊顶与转换层等部位需严格防尘处理,避免易起尘材料进入气流通道。
在环保与节能方面,绿色数据中心成为设计与施工的长期目标。气流组织的净高需综合考量节能与回风效果,通常建议机房净高维持在2.6~3.0米之间,以在回风效率与能耗之间取得平衡;若净高过高,可通过二次吊顶与转换层来降低有效高度。送风距离(从空调机组出风口到最远风口的距离)不宜过长,以减少送风压力、降低噪声并提升空调效率,常见的上限约为15米;在选址与平面规划阶段需考虑此项指标,并在后期调试阶段结合测试数据进行优化。
数据中心工程属于多专业的集成工程,推进管线综合的设计与施工需在前期、设计阶段就进行全面规划,并在施工过程中持续落实。近年来,越来越多的数据中心采用上走线、无吊顶的设计思路,这对管线安装提出新的要求与挑战。为提升灵活性与扩展性,常采用顶部联合支架的安装方式:在原楼板下搭建一层网格型转换层,所有机电安装在转换层上受力并卡接,而非直接焊接到原顶板。灯具、强弱电桥架与管线等可在转换层上方灵活位移,后续设备扩展与重新布置更加便捷。
在顶部布置方面,顶层设有气体灭火管道与报警管线,消防报警设备应安置在顶部最高处,气体灭火管道紧贴转换层布局。新排风管道则尽量沿墙体贴顶布设,避免前方或正上方遮挡空调回风,并确保排风管道与送风方向保持顺直,避免交叉或垂直安装。灯具应布置在设备列上方且不直对设备正上方,以确保作业照明的覆盖与便利性。上走线的强弱电桥架应根据设备下线方式进行合理排布,桥架高度以高出机柜200~400毫米为宜,同时确保距装修地面不少于2.2米,并尽量实现同类桥架高度对齐,以减少弯曲半径和美观度问题。
地板下管线与气体灭火管道应尽量贴近活动地板底部,保持与送风方向的一致性,避免在空调机组送风口附近交叉。强电线槽在无吊顶的机房中通常放置在地板下,需与送风方向同向,确保热通道的送风顺畅。为确保系统的长期稳定运行,需在设计阶段明确各类线槽的走向与分布,在施工阶段严格按计划执行并在调试阶段结合实际数据进行微调。
以上要点共同构成数据中心机房设计与施工中的关键思路与实施路径,强调跨专业协同、绿色节能、易于运维与未来扩展的综合目标。