主要设备用房高度需求
数据中心主要设备用房为35KV开闭所、10KV开闭所、低压变配电房(动力)、低压变配电房(IT)+UPS、柴油发电机组、冷冻机房、IT机房模块间等。35KV开闭所通常单独设置不在IT机房大楼内布置,本文不再讨论。
各设备用房净高需求见下表:
注1:10KV开闭所中——市场主流产品10KV中压柜高度为2550mm,加上一层桥架约600~800mm的桥架安装空间,净高需求约为3400mm。
注2:低压变配电房(动力)——市场主流产品低压柜高度为2300mm,加上两层桥架及母联母线约900~1200mm的安装空间,净高需求约为3500mm。
注3:低压变配电房(IT)+UPS间——UPS间由于配电桥架及母联母线等层数较多,净高要求最大。如图所示需要设置UPS输入、输出桥架一层;IT输出和电池电缆一层,旁路母线和母联母线一层。其净高需求约3700~4200mm。
低压变配电房(IT)+UPS间剖面示意图
注4:柴油发电机房——柴发机组常用COP功率段为1800KW/2000KW,主流柴发厂家高度为2500~3500mm。柴发上方主要安装设备为排烟管按空间需求约1000~1500mm,其净高需求约4500~5000mm。
柴油发电机房剖面示意图
注5:冷冻机房——常用功率段800RT~1300RT冷机高度约2500~3300mm,按管道设置3层考虑,管道空间约1500~1800mm。其净高需要为约4200~5100mm。
冷冻机房剖面示意图
注6:IT机房模块间——机柜高度为2000~2200mm,上部设置综合布线和列头柜出线桥架,强弱电间间距300mm,净高需求约3105~3400mm。
IT机房模块间剖面示意图
根据GB 50016-2014 建筑设计防火规范(2018年版)和GB 50174-2017 数据中心设计规范的相关要求,数据中心可按丙级厂房和民用建筑进行设计。高度超过24m均需要按高层建筑的防火要求进行设计,故本文以下讨论均以控制建筑高度不超过24m为目标进行讨论。下图为常见数据中心常规方案剖面图。
数据中心常规方案剖面图
如上图所示,一层设置净高需求较大的柴发机组和冷冻机房,低压变配电房(动力)靠近一层动力用电设备亦设置在一层。
二~四层设置IT机房模块间,低压变配电房(IT)+UPS间靠近机房模块间设置在各楼层上。
随着单机柜功率需求越来越大,单机柜功率在4KW~20KW。机房模块间通常采用以下两种方案:
方案一:采用房间级精密空调,架高地板设置静压箱,封闭冷(热通道)的方案;
方案二:采用行级精密空调/微模块封闭冷(热通道)的方案。
房间级精密空调方案:
静压箱:800~1000mm+结构梁(板):1000mm+机柜净高需求:3105~3400mm=合计层高:4900~5700mm。
一层净高:一层净高以满足变配电房和冷冻机房净高需求为主。柴发机组设置在室
内的亦考虑柴发机组净高。
降板区域:设备房净高:5000mm+结构梁(板):1000mm+静压箱:800~1000mm=合计层高:6800~7000mm;
非降板区域:合计层高:6800~7000mm-结构梁(板):1000mm=设备房净高:5800~6000mm。该区域可设置对净高要求最大的柴发机组等设备用房。
顶层层高:顶层层高由于上方无降板区域,其层高在标准层高的基础上减去静压箱层高:3900~4700mm。
为限制在建筑高度在24m以内,如下图所示,一层设置动力等设备用房,2~4层设置IT机房模块间,总共4层。
房间级空调层高控制方案
行级精密空调方案(一):
一层设置动力用房
结构梁(板):1000mm+机柜净高需求:3105~3400mm+机柜底部架高300mm=合计层高:4400~4700mm。
一层净高:一层净高以满足变配电房和冷冻机房净高需求为主。柴发机组设置在室
内的亦考虑柴发机组净高。
设备房净高:5000mm+结构梁(板):1000mm+降板300mm=合计层高:6300mm;
顶层层高:顶层层高由于上方无降板区域,其层高在标准层高的基础上减去降板层高:4100~4400mm。
为限制在建筑高度在24m以内,如下图所示,一层设置动力等设备用房,2~4层设置IT机房模块间,总共4层。
行级空调层高控制方案(一层设备房)
行级精密空调方案(二):
一层设置IT机房模块,动力用房单独设置。
结构梁(板):1000mm+机柜净高需求:3105~3400mm+机柜底部架高300mm=合计层高:4400~4700mm。
一层净高:同标准层设置IT机房模块,层高同标准层:4400~4700mm。
顶层层高:顶层层高由于上方无降板区域,其层高在标准层高的基础上减去降板层高:4100~4400mm。
为限制在建筑高度在24m以内,如下图所示,1~5层设置IT机房模块间,总共5层。
行级空调层高控制方案(设备房单独设置)
总结:
在采用房间级精密空调方案时建议一层设置动力设备房,2~4层设置IT机房模块间。
采用行级精密空调时建议动力设备房设置在辅楼,可1~5层均设置IT机房模块间。
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