龍口市城市智能體和大數(shù)據(jù)中心暖通空調(diào)設(shè)計

中國航空規(guī)劃設(shè)計研究總院有限公司 趙 磊 曲 航

1 工程概況

建設(shè)地點：山東省煙臺市龍口。建設(shè)面積：12 747 m2。建筑高度：21.70 m。建筑層數(shù)：地上3層。建筑功能：1層為輔助區(qū)、支持區(qū)及行政管理區(qū)等，2、3層為主機房區(qū)。建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)：A級數(shù)據(jù)中心。建設(shè)規(guī)模：共設(shè)置機柜1 040面，單機柜功耗5 kW。

2 主要房間室內(nèi)設(shè)計參數(shù)(見表1)

表1 數(shù)據(jù)中心室內(nèi)設(shè)計參數(shù)

3 空調(diào)冷源

該項目模塊機房以間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)機組為冷源；運營商機房、電池室、配電室、通訊機房等以直膨型空調(diào)為冷源；運維辦公等房間以變制冷劑空調(diào)為冷源。

模塊機房采用恒濕一體機和濕膜加濕，水源為軟化水，由給排水專業(yè)設(shè)計。運營商機房、通訊機房等采用空調(diào)器(自帶電加濕)，水源為軟化水，由給排水專業(yè)設(shè)計。

4 空調(diào)系統(tǒng)

空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能是數(shù)據(jù)中心節(jié)能的核心，也是降低數(shù)據(jù)中心能耗的重要途徑。該項目地處山東省煙臺市，采用間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)相比傳統(tǒng)水冷制冷空調(diào)系統(tǒng)自然冷卻時長可延長1 750 h。為了最大程度地利用自然冷卻，降低能耗，機房空調(diào)系統(tǒng)采用間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)機組。該項目每個模塊機房均設(shè)計了N+1套間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)機組，內(nèi)置輔助機械制冷。模塊機房間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)機組采用熱通道封閉，架空地板下送、吊頂上回風(fēng)的氣流方式。模塊機房采用恒濕一體機進行加濕除濕，恒濕一體機按N配置，機組放置在空調(diào)機房內(nèi)。模塊機房設(shè)有新風(fēng)系統(tǒng)，設(shè)計新風(fēng)換氣次數(shù)不小于0.5 h-1，以保證數(shù)據(jù)機房的正壓需求。新風(fēng)機組設(shè)置粗、中效空氣過濾器，以保證主機房空氣粒子濃度滿足要求。項目處于沿海城市，因此為了延長設(shè)備使用壽命，新風(fēng)機組及間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)機組均需考慮一定的防腐措施。

變配電間、電池間等房間設(shè)計了N+1臺風(fēng)冷直膨型機房空調(diào)系統(tǒng)，精密空調(diào)機組采用上送下回的氣流組織方式。1層運營商機房設(shè)計了自帶加濕功能的風(fēng)冷直膨型機房精密空調(diào)系統(tǒng)，采用側(cè)上送風(fēng)、側(cè)下回風(fēng)的氣流方式，送風(fēng)經(jīng)過可調(diào)節(jié)風(fēng)帽或風(fēng)機直吹送至房間內(nèi)，空調(diào)設(shè)備為N用一備。

門廳、展廳、中央控制室、運維室、消防值班室、弱電間及衛(wèi)生間等采用變制冷劑流量多聯(lián)機空調(diào)，室內(nèi)機采用天花板嵌入四面出風(fēng)式或壁掛式，室外機集中置于屋頂。

5 通風(fēng)系統(tǒng)

電池室設(shè)置平時及事故通風(fēng)系統(tǒng)，風(fēng)機分別設(shè)置，平時按6 h-1換氣次數(shù)設(shè)置，事故按不小于12 h-1換氣次數(shù)設(shè)置。機房內(nèi)設(shè)置檢測報警及控制系統(tǒng)，事故通風(fēng)的手動控制裝置應(yīng)在室內(nèi)外便于操作的地點分布設(shè)置。氣體滅火時，平時排風(fēng)系統(tǒng)閥門及風(fēng)機均關(guān)閉。

模塊機房、變配電間、運營商機房、電池室等設(shè)有氣體滅火防護單元的房間設(shè)計了氣體滅火后通風(fēng)系統(tǒng)，按不小于5 h-1換氣次數(shù)設(shè)置。各房間排風(fēng)管道上電動風(fēng)閥平時關(guān)閉，氣體滅火后，開啟相應(yīng)防護單元連鎖的電動風(fēng)閥，同時開啟風(fēng)機進行通風(fēng)，氣體滅火后通風(fēng)系統(tǒng)管路上的防火閥易熔片熔斷關(guān)閉后可手動復(fù)位，以保證通風(fēng)管路系統(tǒng)通暢。

6 節(jié)能設(shè)計

該項目模塊機房采用熱通道封閉設(shè)計，盡可能減少旁通氣流，可提高回風(fēng)溫度至38 ℃，進一步延長自然冷卻時長，較冷通道封閉可降低約15%的能耗。機房精密空調(diào)機組選用無刷直流電動機(EC)風(fēng)機直流變速，降低能耗。模塊機房空調(diào)系統(tǒng)采用了間接蒸發(fā)冷卻技術(shù)，相比傳統(tǒng)水冷制冷空調(diào)系統(tǒng)自然冷卻時長可延長1 750 h，充分利用室外環(huán)境的能量在全年大部分時間實現(xiàn)自然冷卻或低成本冷卻，極大地降低了項目電能利用效率(PUE)和運行能耗，經(jīng)計算，該項目PUE可低至1.269。