智能化绿色数据中心技术方案建议书

1、智能化绿色数据中心技术方案建议书目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc513319433 1. 数据中心建设概述 PAGEREF _Toc513319433 h 4 HYPERLINK l _Toc513319434 2. 项目规划 PAGEREF _Toc513319434 h 8 HYPERLINK l _Toc513319435 2.1 机房功能区规划 PAGEREF _Toc513319435 h 8 HYPERLINK l _Toc513319436 2.2 工程设计 PAGEREF _Toc513319436 h 8 HYPERLINK l _To

2、c513319437 3. 项目机房基础装饰描述 PAGEREF _Toc513319437 h 9 HYPERLINK l _Toc513319438 3.1 机房装饰装修工程 PAGEREF _Toc513319438 h 9 HYPERLINK l _Toc513319439 3.1.1 机房装饰装修概述 PAGEREF _Toc513319439 h 9 HYPERLINK l _Toc513319440 3.1.2 机房天面部分 PAGEREF _Toc513319440 h 9 HYPERLINK l _Toc513319441 3.1.3机房墙面部分 PAGEREF _Toc51

3、3319441 h 10 HYPERLINK l _Toc513319442 3.1.4 机房地面部分 PAGEREF _Toc513319442 h 10 HYPERLINK l _Toc513319443 4. 机柜系统及密封通道 PAGEREF _Toc513319443 h 12 HYPERLINK l _Toc513319444 4.1 微模块机柜系统 PAGEREF _Toc513319444 h 12 HYPERLINK l _Toc513319445 4.2 密封冷通道 PAGEREF _Toc513319445 h 13 HYPERLINK l _Toc513319446 5

4、. 供配电设计 PAGEREF _Toc513319446 h 16 HYPERLINK l _Toc513319447 5.1 数据中心容量规划 PAGEREF _Toc513319447 h 16 HYPERLINK l _Toc513319448 5.2 UPS选型计算 PAGEREF _Toc513319448 h 16 HYPERLINK l _Toc513319449 5.3 电池选型 PAGEREF _Toc513319449 h 17 HYPERLINK l _Toc513319450 5.4 数据中心供配电系统 PAGEREF _Toc513319450 h 17 HYPER

5、LINK l _Toc513319451 5.5 机房照明 PAGEREF _Toc513319451 h 18 HYPERLINK l _Toc513319452 6. 机房防雷接地 PAGEREF _Toc513319452 h 20 HYPERLINK l _Toc513319453 7. 制冷与精密空调系统 PAGEREF _Toc513319453 h 22 HYPERLINK l _Toc513319454 7.1 微模块制冷系统 PAGEREF _Toc513319454 h 22 HYPERLINK l _Toc513319455 7.2 绿色环保、高效节能优化建议技术措施:

6、PAGEREF _Toc513319455 h 22 HYPERLINK l _Toc513319456 8. 综合监控与设备管理系统 PAGEREF _Toc513319456 h 23 HYPERLINK l _Toc513319457 8.1 综合监控系统 PAGEREF _Toc513319457 h 24 HYPERLINK l _Toc513319458 8.2 机房环境监控系统 PAGEREF _Toc513319458 h 24数据中心建设概述绿色模块化数据中心方案，是当今行业中主流及领先的应用方案，在各行业的大中小型机房中广泛应用，并受到行业专家及用户高度认可。包括腾讯、阿里

7、、国家超算中心、各国有银行、各国家及省市政府单位、各托管IDC及云计算中心都大量应用并对其便捷性，可扩容性、低运营成本（节能高效性）、高可管理性、整洁美观给予了高度评价。在实际项目中考虑到机房布局，机柜数量等特定因素，同时考虑到后续扩容的便利性，支持在线扩容无需掉电及避免二次工程及施工、节能突出节约运营及维护成本、方案整体美观整洁兼容性好、维护时避免因不同厂家设备损坏出现扯皮，故障界面不清晰等问题，建议使用公司数据中心方案。模块化数据中心解决方案是我司针对大中型数据中心应用场合推出的一体化完整解决方案，该方案设计包括四大系统：服务器机柜及封闭通道系统、供配电系统、热管理系统和动力环境监控系统。

8、数据中心系统框架图根据实际应用需求，数据中心可实施采用封闭冷通道、封闭热通道和冷热通道都封闭等三种形式。具有快速部署、柔性扩容、智能管理、绿色节能等特点。快速部署各子系统工厂预制，现场组装，部署周期短至612周，建设周期缩短15周以上；对场地限制少，支持水泥地面和架高地板地面安装，对机房最低净高要求仅为2.8米。柔性扩容采用模块化的部件和统一的接口标准，可实现机架或模块为单位按需扩容，节省初期投资；按需设计，支持单机柜额定功率密度1KW15KW平滑升级，通过定制方案，最大支持20KW单柜额定功率密度。智能管理监控及管理系统可实现对数据中心基础设施的动力、环境、视频、设备、门禁的全领域统一监控；

9、集成告警管理、报表管理、工单管理、能效管理的功能，实现全面智能管理；使用业界通用通信标准协议SNMP或Modbus；可通过网页浏览管理监控信息，支持邮件自动告警功能，可增配短信、电话告警功能。绿色节能采用封闭冷/热通道技术，避免冷/热气流的混合，大幅降低能耗；可提高机房空调回风温度，提升空调能效比；针对高热密度场景，采用列间空调精确制冷，显著提升制冷效率；针对负载发热量波动的场景，采用变容量机房空调产品，实现实时冷凉跟随，高效节能；与传统数据中心相比，可节能30%50%能耗，PUE最低可至1.25。模块数据中心采用冷通道密闭，结构支架单元式框架在现场进行拼装，通道支架现场可实现快速组装，供应商

10、确保支架作为整体的稳定性供应商在确保结构件稳定下，通道密闭支架方案设计应尽量减少现场安装工程量。微模块效果示意图如所示：微模块示意图项目规划2.1 机房功能区规划根据使用单位对机房环境的实际管理需求，结合公司成熟的产品和技术，建设一个功能齐全、模块化、高度集成的现代化数据机房。机房功能区规划需要用户单位和公司共同规划设计,确定机房场地环境、等级标准进行工程设计。2.2 工程设计数据中心机房工程要求按照数据中心设计规范GB50174-2017和数据中心基础设施施工及验收规范GB50462-2015中所规定的相应标准进行设计、施工和验收。通常工程范围包括以下九大子系统的设计、施工和验收：机房装饰装

11、修工程；机柜及气流组织系统；机房电气系统（供配电、照明、防雷、接地）；UPS电源系统；制冷与精密空调系统；新风系统；机房网络与布线系统；综合监控与设备管理系统； 项目机房基础装饰描述3.1 机房装饰装修工程3.1.1 机房装饰装修概述在机房的装饰设计中，遵循简洁、明快、大方的宗旨，强调规范性、标准性、实用性。机房装饰用材应选用气密性好、不起尘、易清洁、变形小，具有防火、防潮性能；宜选用亚光材料，避免在机房内产生各种干扰光线（反射光、折射光、弦光等）。设计、施工、材料选用主要考虑：为保证机房的洁净度，装潢应选用气密性好、不起尘、易清洁的材料。应避开强电磁场干扰及保障电脑系统信息安全。为满足机房消

12、防要求，装潢材料应选用不燃材料（防火等级A级）。通常，主主机房装潢选材基本采用金属防火材料。3.1.2 机房天面部分机房吊顶便于布置新风管道，安装固定照明灯具、走线、各类风口、自动灭火探测器等，并要求具有质轻、防火、防潮、吸音、不起尘、不吸尘等性能。 通常核心机房、监控室、操作间、资料间、库房天面进行防尘处理，采用金属微孔铝天花做吊顶，并做保温处理；新风室仅做防尘、保温处理。金属微孔铝板吊顶特点：(1)结构精巧，装拆方便；(2)安全防火、防潮、吸音功能；(3)拼接无缝；(4)易于清洁，经久耐用；(5)具有完美的吸音效果；（6）品质优良，线条流畅，美观大方。机房墙面部分为保证机房的屏蔽性，在机房

13、工程的设计和施工中，辅助间（监控室、操作间）采用的是普通乳胶漆刷墙，核心机房区的墙面和柱面全部采用单面彩钢板装饰。 在敷设彩钢板之前，所有窗、外墙均先做防水防潮防渗漏处理。彩钢板与天花、地板的连接处采用不锈钢装饰线。彩钢板的敷设高度视现场的情况而定，一般高度为2.5米。为避免彩钢板与墙面之间的空间漏风，我们在地面将彩钢板敷设到地板以下，与保温层抚平，在天面将彩钢板敷设至吊顶以上。根据防火要求及机房整体效果考虑，通常主机房出入口采用的防火门为双扇钢制防火门1500mm*2400mm，辅助区的门采用单开防火门900mm*2400mm。钢质防火门的耐火等级为甲级，耐火极限1.2 小时保持完整性，达到

14、国家标准GB12955-91规定的防火性能。门扇、应平整、接缝严密、安装牢固、开闭自如、推拉灵活。3.1.4 机房地面部分（1）在找平地面上做防潮防尘处理，刷防潮防尘漆。（2）地面保温：主机房、监控室、操作间、资料间地面贴保温棉。（3）通常机房区域采用防静电地板架。（4）各防静电地板板块间隙不大于0.5mm；相邻板块高度差不大于0.5mm；各区整体不平度不大于0.2mm。（5）防静电地板调整水平时，不得用垫物；遇不规则地面时，应对地面处理。（6）加工地板光滑、平整，走线口边必须磨圆滑，加装塑料走线孔盖。（7）地板与墙面交界处，需精确切割下料。切割边需封胶处理后安装。（8） 精密空调，UPS主机

15、及电池柜、配电柜等重型设备下均做槽钢支架，使负载均衡，确保整体负荷在可承受范围内。（9）精密空调下方砌50mm高梯型防水围堰，围堰内刷防水漆。（10）库房内安装钢结构储物架，用于临时存放准备上架或者下线的的各种设备。（11）主机房以及辅助区的出口与走廊有高度差的情况下，设计钢制斜坡或者台阶踏步。机柜系统及密封通道公司模块化数据中心采取灵活、快速、低成本、标准化的建设方式，快速建设、快速投产、低成本、绿色环保。采用全模块化建设方式，一次性做好基础环境建设，包括简单装修、基础的电气系统和制冷系统。具备降低PUE值，提高机房制冷效率等特点。 模块化数据中心实施案例4.1 微模块机柜系统微模块布局示意

16、如下图所示：微模块布局示意图4.2 密封冷通道密封冷通道由天窗、端门与机柜连接组合而成。微模块封闭通道组件（1）天窗密封冷通道的天窗采用平顶结构，含功能天窗及消防翻转天窗天窗组成，天窗安装在微模块顶部，实现对冷通道顶部的密封功能。翻转天窗通过电磁锁与顶板连接，工作状态下翻转天窗处于水平状态，消防状态下电磁锁通电打开，翻转天窗在重力作用下自动打开，保证灭火气体进入密封冷通道内。天窗外观如下图所示。天窗组件性能特性：每套天窗组件包含两扇活动天窗；活动天窗打开时，保证微模块高度低于2.6m，且不影响机柜门正常开启；微模块正常运行时，活动天窗被天窗电磁锁吸合，实现冷通道密封；电磁锁与微模块内消防控制箱

17、联动，接收机房消防控制器的报警信号时，切断电磁锁电源，天窗在重力作用下自动打开，保证灭火气体进入通道；配备强制打开开关，日常维护和紧急情况下，可强制切断电磁锁电源，打开活动天窗。微模块封闭通道天窗实施图（2）端门端门安装在微模块的两端，主要作用是密闭冷通道防止冷气泄露，同时实现人员进出微模块门禁功能。端门性能特性：双开门扇叶与门框通过暗铰链进行联接；门板中间镶嵌钢化玻璃，保证通道的可视性，并且钢化玻璃能很好的满足消防应急要求；门板下部安装密封毛刷，提高微模块的密闭性；端门安装有隐藏式闭门器，具备自动闭门功能。端门配备刷卡器、电磁锁和门禁系统。微模块封闭通道端门实施图端门安装在微模块的两端，主要

18、作用是密闭冷通道防止冷气泄露，同时实现人员进出微模块门禁功能。供配电设计5.1 数据中心容量规划微模块数据中心容量规划表。序号项目类型机柜类型机柜数量功率密度（kw/rack）IT负载（kw）合计（kw）1IT负载额定功率服务器机柜2单模块额定功率XX个服务器机柜3IT负载实际功耗IT负载额定功率 * 0.8（同时满载系数）4UPS损耗IT负载实际功耗 * 10%（UPS功率损耗系数）5UPS额定功率容量（IT负载实际功耗+UPS损耗）建议带载系数（0.8） 6机房UPS系统供电总容量要求（KVA）最大UPS负荷容量80%（功率余量系数）7安防设备环境监测、视频监控、门禁系统等功耗8照明用电机

19、房总面积*20W/m 9制冷量实际需求IT满载功耗+UPS损耗+安防用电+照明用电10制冷设备功耗制冷量/311制冷供电总容量制冷功耗+辅助设施（消防、照明、办公、监控等）注：供配电系统实际配置输入回路需预留扩建机房用电容量设计。5.2 UPS选型计算需考虑数据中心设备是否分期投入的需求，选择模块化UPS还是非模块化UPS。5.3 电池选型已知单格电池（2V）放电功率W计算公式如下：W=P/ (n6)备电时间：按照X小时配置, 电池EOD点：1.75V，P：UPS负载功率，根据要求按照XkW计算；：逆变器效率，根据UPS参数，=0.96；n：串联12V电池个数，根据系统参数，n=34。计算，1

20、2V单体电池的放电功率为：W=P/ (n6)；根据电池厂商恒功率放电数据表进行电池选配。5.4 数据中心供配电系统设备供配电系统提供电源的质量好坏直接影响着设备系统的稳定性和可靠性。在GB 50174-2008电子信息系统机房设计规范中对机房电压变动、频率变化、波形失真率均有具体的分级要求。要充分保证供配电系统的高可用性、安全性和扩展性。信息系统作为一级负荷，通常采用双回路供电系统。主用回路和备用回路在机房配电间端进行切换，其中备用回路采用停电供电应急柴油发电机车响应服务，切换后过UPS电源后提供给机柜列头柜，每个机柜通过列头配电柜引出单独的供电线路到机柜防脱插座。通常配电系统采用交流50HZ

21、，380V/220V，接地系统采用TN-S 方式，零线和地线分开设置。机房的设备电源与空调动力电源分开，IT设备均采用UPS供电系统供电。5.5 机房照明通常在机房区域内选用40W无眩光隔栅灯，灯具的镜面为哑光，机房区平均照度达到规范要求：不小于500Lx（离地面800mm处）。主机房区及办公区设置应急照明(约为普通照明的十分之一)，疏散照明（如出口指示灯、诱导灯等），在主机房区均匀分布带蓄电池的隔栅灯，作为应急照明灯。蓄电池时间不小于30分钟。在照明箱内设置灯光控制模块，可以通过对灯光控制系统的设置达到对主机房内灯具的定时开启和关闭。所选用的灯具均采用高品质、节能型、高显色性光源，并配以高质

22、量的电子镇流器，功率因素大于0.9。照度主机房区：照度500lx；辅助区（办公区）300lx。灯具选择及布置根据机房电气设计规范对照度的要求,结合自然采光及墙面反射率等因素，计算确定灯具数量。在灯的布置上,机房区选用格栅荧光灯具。根据实际情况决定灯具间隔，并充分考虑到照度均匀性和有效抑制眩光等因素。备用照明应急照明、疏散照明和安全出口标志灯应急照明可保证人员做应急处理或安全快捷地沿通道向出口或应急出口疏散。应急照明照度宜为一般照明的1/10。取嵌入式荧光灯具中的一支灯管及部分筒灯作为应急照明灯具，平常作为一般照明由市电供电，当市电停电时，应急照明灯具由电池供电，保证应急照明的连续性的。疏散照明

23、和安全出口标志灯，其照度不应低于0.5LX。照明灯具控制方式采用分散控制的方式，即通过墙面跷板开关控制灯具的开启。应急照明单独走管穿线并由墙面荧光显示跷板开关单独控制。所有照明灯具采用电感镇流器电容补偿方式，减少线路电能损耗。补偿后灯具的功率因数达到0.9以上。机房防雷接地电源系统防雷第一级电源防雷：在大楼的总进线配电柜或本楼层的总配电柜上并联安装一套一级电源防雷模块，用于整体电源第一级的雷电初级保护。第二级电源防雷：在数据中心的配电间的总市电配电柜上、UPS输入配电柜上各安装配置第二级电源防雷模块，用于数据中心整体雷电防护。第三级电源防雷：在数据中心的UPS输出配电列柜上各安装配置第三级电源

24、防雷模块，用于主机房UPS配电电源的雷电防护。防雷配置图接地系统为便于接地系统的统一管理，机房接地系统采用联合接地方式，利用大楼承重柱内专用接地钢筋引出联合接地点，接地电阻小于1欧姆。在机房内四周设置30mm3mm的紫铜排，机房内机柜底座互相连接，并与机房四周的接地铜排可靠连接（连接2处以上），以此建立数据中心等电位接地网。防静电机房使用防静电架空地板，敷设防静电地面，其静电性能长期稳定，且不易起尘。地面的表面电阻或体积电阻应为2.5xl041.0109。数据中心内所有设备可导电金属外壳、各类金属管道、金属线槽、建筑物金属结构等进行等电位连接并接地。制冷与精密空调系统7.1 微模块制冷系统结合具体项目微模块配置情况，配置其制冷系统，并考虑冗余制冷，高效EC风机给单模块IT负载制冷。列间空调使用示意图7.2 绿色环保、高效节能优化建议技术措施:列间空调氟泵自然冷制冷循环示意图氟泵节能技术应用：利用自然冷源技术，室外侧增加节能应用的泵柜单元，在室外温度低于10度情况下，使用泵循环代替压缩机运行，在室外温度10-20度情况下，压缩机和泵同时运行保障机组的节能运行，在室外温度高20度，开启压缩机模式运行，满足机房正常制冷要求。氟泵3.0自然冷空调节能原理氟泵3.0自然冷空调空调具备三种制冷方式，室外高温时，采用常规的机械制冷方式，这时和传统的机房空调