第一章 概述

1 设计规范

数据中心基础设施的建设，很重要的一个环节就是计算机机房的建设。计算机机房工程不仅集建筑、电气、安装、网络等多个专业技术于一体，更需要丰富的工程实施和管理经验。计算机房设计与施工的优劣直接关系到机房内计算机系统是否能稳定可靠地运行，是否能保证各类信息通讯畅通无阻。

由于计算机机房的环境必须满足计算机等各种微机电子设备和工作人员对温度、湿度、洁净度、电磁场强度、噪音干扰、安全保安、防漏、电源质量、振动、防雷和接地等的要求。所以，一个合格的现代化计算机机房，应该是一个安全可靠、舒适实用、节能高效和具有可扩充性的机房。

本方案项目主要是制冷系统。本方案书根据国家标准及行业标准设计。

2 设计标准

本建议书参考、引用、遵循以下标准规范，所有的标准规范及文档以本参考版本为基础，若有更新的版本，尽可能遵循最新版本。

& 《数据中心设计规范》 GB 50174-2017

& 《数据中心基础设施施工及验收规范》（GB 50462-2015）

& 《采暖通风与空气调节设计规范》GB 50019-2003

& 《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008

& 《计算机和数据处理机房用单元式空气调节机》（GB/T 19413-2003）

3 建设目标

机房中心的设计必须满足当前各项需求应用，又面向未来快速增长的发展需求，因此必须是高质量的、高安全、靠灵活的、开放的。我们在进行设计时，遵循以下设计原则：

实用性和先进性：

采用先进成熟的技术和设备，满足当前的需求，兼顾未来的业务需求，尽可能采用最先进的技术、设备和材料，以适应高速的数据传输需要，使整个系统在一段时期内保持技术的先进性，并具有良好的发展潜力，以适应未来信息产业业务的发展和技术升级的需要。

安全可靠性：

为保证各项业务应用，网络必须具有高可靠性，决不能出现单点故障。要对数据中心机房布局、结构设计、设备选型、日常维护等各个方面进行高可靠性的设计和建设。在关键设备采用硬件备份、冗余等可靠性技术的基础上，采用相关的软件技术提供较强的管理机制、控制手段和事故监控与安全保密等技术措施提高电脑机房的安全可靠性。

灵活性与可扩展性：

中心机房必须具有良好的灵活性与可扩展性，能够根据今后业务不断深入发展的需要，扩大设备容量和提高用户数量和质量的功能。具备支持多种网络传输、多种物理接口的能力，提供技术升级、设备更新的灵活性。

标准化：

在中心机房系统结构设计，基于国际标准和国家颁布的有关标准，包括各种建筑、机房设计标准，电力电气保障标准以及计算机局域网、广域网标准，坚持统一规范的原则，从而为未来的业务发展，设备增容奠定基础。

可管理性：

由于中心机房，具有一定复杂性，随着业务的不断发展，管理的任务必定会日益繁重。所以在数据中心的设计中，必须建立一套全面、完善的机房管理和监控系统。所选用的设备应具有智能化，可管理的功能，同时采用先进的管理监控系统设备及软件，实现先进的集中管理监控，实时监控、监测整个电脑机房的运行状况，实时灯光、语音报警，实时事件记录，这样可以迅速确定故障，提高的运行性能、可靠性，简化机房管理人员的维护工作，从而为其数据中心机房安全、可靠的运行提供最有力的保障。

第二章 方案说明

1 项目概述

此项目为数据中心机房项目，主机房设计为数据中心，主要放置服务器交换机等设备，主机房情况如下：

机房总面积XXm²，总负载约XXkW。

随着不断建设其机房扩容亦为必行之事，为了满足不断提升的机房要求，采用机房专用空调是必不可少的。机房专用精密空调其全年365天，全天24小时的稳定的工作机能满足了机房制冷与稳定的需求并且其长期的运行费用较普通空调要节省，即为最经济的制冷方式。

2 需求分析

由上节可知：本项目机房内负载XXkW，主机房面积XXm²；采用房间级上送风恒温恒湿精密空调为机房环境及负载进行制冷，提高机房空调系统的可靠性，使机房环境温度稳定在22℃，相对湿度在50%。

第三章 制冷系统

1 设计思路

设计依据：

根据《数据中心设计规范》GB50174-2017及《采暖通风与空气调节设计规范》GB 50019-2003，机房室内环境要求及空调设计要求：

（1）设定值应满足设备对运行环境的要求和相关规范要求。主要环境参数要求及空调设计要求如下：

（2）在满足设备运行环境要求的前提下，尽可能提高送风温度，以利于节约能耗；

（3）设定适合的温度，在满足设备运行环境要求的前提下，尽可能加大送回风温差，以降低风机能耗；

（4）机房的空气洁净度应满足现行的规范要求。

设计原则：

1、A类机房必须冷源冗余/制冷量冗余，B类机房仅做制冷机组冗余即可，C类机房可不做冗余

2、并不是选择正好1台与用户制冷功率要求对等的精密空调为好。

3、需要考虑精密空调故障时，有另外精密空调能够制冷。

4、根据用户现场实际情况及用户要求考虑1+1、2+1、3+1的方式。

5、如设计C级机房，可不做冗余，满足用户制冷功率要求即可。

2 选型计算

（以下计算方案适用于机房有负载信息、具体面积。）

综合机房内的设备情况、面积、环境负荷等因素考虑空调选型，按照机房热负荷计算公式来计算所需空调制冷量。

计算公式：机房总热负荷=设备热负荷+环境热负荷。

随着机房发展，这就要求所配机房专用空调既能满足现有机房容量水平，同时在扩容之后也能保证机房内设备运行稳定可靠、经济适用、节能环保的要求。该项目精密空调设备选型方案考虑了一定的冷量冗余。

精密空调系统的冷负荷应包括下列内容：

Q1室内设备的散热；  Q2建筑围护结构的传热；  Q3通过外窗进入的太阳辐射热；

Q4人体散热；        Q5照明装置散热；        Q6新风负荷。

其中Q1为设备热负荷，根据机柜数及每个机柜散热量计算，单个机柜散热量考虑3kW（或依据总负载XXkW）

即Q1=机柜数×单个机柜散热量=N×3kW（或=总负载XXkW*0.9）

Q2～Q6为环境热负荷，按照环境热负荷的经验值150w/㎡估算

即Q2～Q6=150w/㎡×机房面积=150w/㎡×S㎡

机房所需总冷负荷计算公式为：Q = Q1 + Q2～Q6= XXkW

（以下计算方案适用于机房为前期设计，暂无负载信息，仅有机房面积。）

在实际工程方案设计中由于建筑物机构的复杂性，通常根据下表来选择机房单位面积的冷量需求，然后根据总面积估算出冷量需求。

估算法：机房总冷负荷Q=机房面积S*机房单位面积所需冷负荷

机房所需总冷负荷计算公式为：Q =S*700W/m²= XXkW

3 产品选型

由上节可知，房间内考虑可靠性、节能性和先进性，本项目采用制冷系统推荐采用上送风房间级恒温恒湿精密空调，设计冷量为20.2kW/台，共配置1台，总制冷量20.2*1=20.2kW运行。

具体产品选型如下:

送风方式如下：

房间级精密空调→上送风

4 产品描述

EM 系列精密空调是商宇基于信息化产业蓬勃发展，智能化要求不断提升的大数据时代背景下，专为中小型IT机房、中小型通信机房等应用环境定向开发设计。经过国家精密空调专业实验室的严格测试，具有高效卓越的制冷性能，稳定可靠的运行能力，并且空调具备来电自启动功能。满足24*365天不间断运行，配置智能的控制操作系统，标准快捷的维护安装特性，适用于满足各类中小型通信机房和中小型IT机房、铁路、电力、银行等行业的配电间、电气控制室、操作间、其他小型设备环境。

（风冷型房间级精密空调工作原理示意图）

商宇EM精密空调产品特点及优势：

1、产品优势

² 控制精度高，温度：±1℃，湿度：±5%

² 大风量，小焓差设计，显热比最高可达95%以上

² 采用技术领先的柔性涡旋压缩机，高效、节能、低噪

² 采用高效率、高静压和低噪音的EC风机，没有过载现象

² 低维护品牌电极式蒸汽加湿器，加湿速度快、精度高

² 多功能、易操作的微处理控制系统，方便管理人员及时了解机组运行情况

² 结构设计紧凑，占用场地空间小

² 所有维护和保养全部正面操作

2、来电自启

² 空调具备来电自启功能，无人值守，来电快启动。

3、高稳定性

² 4.3寸触摸显示屏，具备故障诊断等功能；  

² 按照24h*365天连续运行长寿命设计，高效稳定，维护量小；

4、智能控制：

² 空调自带RS485通信接口；   

² 群控网络可实现32台机器组网运行；

² 灵活的主备机切换功能，机组组网后可实现自动切换及轮值功能；

5、精确控制：

² 智能稳定恒温恒湿功能，精度±1℃；

² 预估趋势,自我诊断、调整避免温度频繁波动甚至停机；

5、智能保护

² 保证机组可长期有效工作

² 掉电记忆，来电自启；

² 群控组网（最大32台）；

² 智能保护：电源缺相、过欠压、反相保护报警 、压缩机高低压保护报警、机房环境高/低温度报警；

² 监测显示室外机的运行状态：冷凝压力、风机转速等；

² 历史记录存储500条

6、绿色制冷

◇ 采用环保制冷剂R410a，降低二氧化碳排放。

7、优质核心部件

5 技术参数

第四章 设备安装方案及要求

1 进场要求

空调进机房现场预留通道需要满足设备最大尺寸要求：

1、恒温恒湿型室内机尺寸为：宽1200mm，深500mm，高1740mm，重量260kg。

2、对应室外机尺寸均为：宽1200mm，深400mm，高985mm，重量88kg。

3、建议采用电梯搬运，如果电梯小于上述尺寸，可以走楼梯人工搬运，或采用吊车搬运。

2 安装要求

1、室内机安装要求

1）场地选择要求：

ü 空调房间应尽量减少窗户的数量，已有的窗面应保持良好密封和至少双层玻璃隔离，做好防潮保温工作。

ü 在送风方向所有电缆和管道合理布置，所有在抗静电地板下的电缆和管道应尽可能与送风 方向平行，以减少送风阻力保证风量。

ü 尽量选择宽敞的空间作为室内机的安装场地，在机组的送风口和回风处不得有任何障碍物，以保证通风顺畅。

2）安装要求：

ü 安装时首先要注意地面的水平度和地面的光洁度。

ü 所有机组全正面维护，因此正面要预留至少700mm的操作空间。

ü 机组为上送风时，考虑到下侧有制冷管道，水路管道和电源配线需要安装，空调机组下面应放置一个不低于150mm机架。

3）安装示意图：

4）底座机架要求：

ü 在机组拆箱搬运前机架应安放就位，要认真核对机架高度尺寸、位置尺寸是否符合设计要求。

ü 机架材料宜用角铁及槽钢（60*60*3mm），以保证安装强度，并在机架上涂上防锈漆或镀锌处理以防止生锈。

ü 机架的高度一般在150～600mm。如装有活动地板，应以活动地板支架的高度而定。

ü 机架必须水平固定在平整的地面，以免机组因机架不水平发生倾斜，致使机组的门板关不严，运转噪音加大。

ü 机组与机架间需放置5～10 毫米厚的橡胶防震垫，并用螺栓紧固，以减少机组运行时产生震动及噪声。

室内机底座安装示意图

2、室外机安装要求

1）场地选择要求：

ü 安装在通风良好、没有太阳光直射的地方，以提高换热效果。

ü 安装在场地较为空旷、灰尘较少的地方，方便安装和维护，保证换热效果。

ü 安装在人和动物不易接触到的地方，以防烫伤、割伤。

ü 机组属贵重物体，请注意做好防盗措施。

2）安装要求：

ü 室外机安装方式灵活，可根据场地特点选择立式安装或卧式安装；

ü 安装出风口正前方4m及后方0.7m内不应有遮挡物，以保证通风顺畅；

ü 安装位置应留有至少1m的维护空间，以方便机组检修需要；

ü 室外机并排安装时，机组之间应留有至少1m的距离，否则会影响换热效果。

3）安装示意图：

室外机立式安装

室外机卧式安装

4）底座机架要求：

ü 机架材料宜用角铁及槽钢，以保证安装强度，考虑是室外安装，防锈要求较高，可以涂上2～3层防锈漆或使用镀锌材料来保证；

ü 安装在天台上的室外机，应先在天台放水层上做好水泥墩，机架通过螺栓固定在水泥墩上，以保护天台上的防水层，防止漏水。

ü 室外机和机架应用螺栓牢靠固定，并采取减振和减噪措施，一般可在机架顶部和底部安装一

ü 5mm的弹性垫圈；下雪的地方应装上防雪护盖。

3、辅材规格要求

4、空调安装

如现场无特殊要求，当室外机高于室内机时，建议机组垂直最大距离为10米；当室外机低于室内机时，建议垂直最大距离为5米；建议管道总长不超过20米。当室内外铜管的总当量长度大于20米时时，应加管道延长管件以免影响制冷效果。

安装示意图：

室外机高于室内机安装（正落差）

室外机低于室内机（负落差）

第五章 产品配置表