《數(shù)據(jù)中心機(jī)房封閉通道設(shè)計(jì)規(guī)范》

ICS35.240

CCSL70/84

GDEA

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/GDEA002—2023

數(shù)據(jù)中心機(jī)房封閉通道設(shè)計(jì)規(guī)范

Designspecificationforenclosedchannelsindatacentercomputerrooms

（征求意見稿）

（本草案完成時(shí)間：2023-9-27）

在提交反饋意見時(shí)，請(qǐng)將您知道的相關(guān)專利連同支持性文件一并附上。

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實(shí)施

廣東省能源協(xié)會(huì)??發(fā)布

T/GDEA002—2023

數(shù)據(jù)中心機(jī)房封閉通道設(shè)計(jì)規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了數(shù)據(jù)中心機(jī)房封閉通道設(shè)計(jì)的術(shù)語(yǔ)和定義、數(shù)據(jù)中心分級(jí)與性能要求、機(jī)房環(huán)境要求、

典型送回風(fēng)方式、冷熱通道布置原則、氣流組織性能指標(biāo)。

本文件適用于新建、擴(kuò)建、改建的數(shù)據(jù)中心機(jī)房封閉通道設(shè)計(jì)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB50174—2017數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范

TIA—942數(shù)據(jù)中心電信基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)（TelecommunicationsInfrastructureStandardforData

Centers）

3術(shù)語(yǔ)和定義

GB50174—2017、TIA—942界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1

數(shù)據(jù)中心datacenter

為集中放置的電子信息設(shè)備提供運(yùn)行環(huán)境的建筑場(chǎng)所，可以是一棟或幾棟建筑物，也可以是一棟建

筑物的一部分，包括主機(jī)房、輔助區(qū)、支持區(qū)和行政管理區(qū)等。

3.2

網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜cabinetorrack

用于放置計(jì)算機(jī)設(shè)備、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或相關(guān)設(shè)備，并提供設(shè)備運(yùn)行所需的信息網(wǎng)絡(luò)、電源、冷卻等

環(huán)境條件的全封閉或半封閉柜體，簡(jiǎn)稱機(jī)柜。

3.3

冗余redundancy

重復(fù)配置系統(tǒng)的一些或全部部件，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，冗余配置的部件介入并承擔(dān)故障部件的工作，

由此延長(zhǎng)系統(tǒng)的平均故障間隔時(shí)間。

3.4

機(jī)房computerroom

主要用于數(shù)據(jù)處理設(shè)備安裝和運(yùn)行的建筑空間，包括服務(wù)器機(jī)房、網(wǎng)絡(luò)機(jī)房、存儲(chǔ)機(jī)房等功能區(qū)域。

3.5

輔助區(qū)auxiliaryarea

用于電子信息設(shè)備和軟件的安裝、調(diào)試、維護(hù)、運(yùn)行監(jiān)控和管理的場(chǎng)所，包括進(jìn)線間、測(cè)試機(jī)房、

總控中心、消防和安防控制室、拆包區(qū)、備件庫(kù)、打印室、維修室等區(qū)域。

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3.6

電子信息設(shè)備electronicinformationequipment

對(duì)電子信息進(jìn)行采集、加工、運(yùn)算、存儲(chǔ)、傳輸、檢索等處理的設(shè)備，包括服務(wù)器、交換機(jī)、存儲(chǔ)

設(shè)備等。

3.7

基礎(chǔ)設(shè)施infrastructure

數(shù)據(jù)中心內(nèi)，為電子信息設(shè)備提供運(yùn)行保障的設(shè)施。

3.8

機(jī)房空調(diào)computerroomairconditioner；CRAC

專為電子信息設(shè)備機(jī)房服務(wù)的空調(diào)機(jī)組稱為機(jī)房空調(diào),功能上可以支持機(jī)房全年散熱的要求,能夠

維持電子信息設(shè)備機(jī)房溫度、濕度、空氣潔凈度以及維持空氣循環(huán)等。機(jī)房空調(diào)包括風(fēng)冷直膨機(jī)房空調(diào)、

水冷直膨機(jī)房空調(diào)和冷凍水機(jī)房空調(diào)等。

3.9

封閉通道aislecontainment

將機(jī)柜進(jìn)風(fēng)區(qū)域或機(jī)柜排風(fēng)區(qū)域封閉起來的裝置，主要作用在于避免冷熱氣流的摻混。

4數(shù)據(jù)中心分級(jí)與性能要求

4.1分級(jí)

數(shù)據(jù)中心根據(jù)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的可用性、穩(wěn)定性和安全性由低到高分為四個(gè)等級(jí)：T1，T2，T3，

T4。

4.1.1T1基本數(shù)據(jù)中心

單電源和冷卻分布，沒有冗余的構(gòu)件，仍受計(jì)劃性和非計(jì)劃性活動(dòng)所帶來的中斷影響，可提供

99.671%的可用性。

4.1.2T2冗余設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)中心

單電源和冷卻分布，有冗余的構(gòu)件，可輕微減少計(jì)劃性和非計(jì)劃性活動(dòng)所帶來的中斷影響，可提供

99.749%可用性。

4.1.3T3可并行維護(hù)數(shù)據(jù)中心

多路可用的電源和冷卻分布通道，但平時(shí)只有一路在使用，由冗余的構(gòu)件，可并行維護(hù)，所有計(jì)劃

性的基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)活動(dòng)不會(huì)影響計(jì)算機(jī)硬件的正常運(yùn)行，可提供99.982%的可用性。

4.1.4T4容錯(cuò)數(shù)據(jù)中心

多路可用的電源和冷卻分布通道，有冗余的構(gòu)件，并支持容錯(cuò)能力，可提供99.995%的可用性。

4.2性能要求

4.2.1T1基本數(shù)據(jù)中心

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a)擁有非冗余容量組件，以及一個(gè)單一的非冗余分配路徑來為關(guān)鍵環(huán)境提供服務(wù)?；A(chǔ)設(shè)施包

括：IT系統(tǒng)的專用空間、過濾電力峰值、谷值和暫時(shí)中斷的UPS；專用冷卻備；以及避免IT

功能受長(zhǎng)期斷電影響的引擎式發(fā)電機(jī)。

b)為引擎式發(fā)電機(jī)儲(chǔ)備12個(gè)小時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)燃料存儲(chǔ)。

4.2.2T2冗余設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)中心

a)擁有冗余容量組件，以及一個(gè)單一的非冗余分配路徑來為關(guān)鍵環(huán)境提供服務(wù)。冗余組件是額

外的引擎式發(fā)電機(jī)、UPS模塊和能量存儲(chǔ)、冷卻器、散熱設(shè)備、泵、冷卻裝置和燃料箱。

b)為“N”容量?jī)?chǔ)備12個(gè)小時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)燃料存儲(chǔ)。

4.2.3T3可并行維護(hù)數(shù)據(jù)中心

a)擁有冗余容量組件，以及多個(gè)獨(dú)立分配路徑來為關(guān)鍵系統(tǒng)提供服務(wù)。任何時(shí)候，只需一個(gè)分

配路徑為關(guān)鍵環(huán)境提供服務(wù)。

b)所有IT設(shè)備均為雙電源供電，并且合理安裝以兼容機(jī)房架構(gòu)的拓?fù)?。如果關(guān)鍵環(huán)境不滿足這

一規(guī)范，則必須采用使用點(diǎn)開關(guān)等傳輸裝置。

c)為“N”容量?jī)?chǔ)備12個(gè)小時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)燃料存儲(chǔ)。

4.2.4T4容錯(cuò)數(shù)據(jù)中心

a)擁有多個(gè)獨(dú)立的物理隔離系統(tǒng)來提供冗余容量組件，以及多個(gè)獨(dú)立、不同、激活的分配路徑

同時(shí)為關(guān)鍵環(huán)境提供服務(wù)。冗余容量組件和不同的分配路徑配置時(shí)應(yīng)采用的原則是，任何基

礎(chǔ)設(shè)施出現(xiàn)故障后，“N”容量均會(huì)為關(guān)鍵環(huán)境提供電力和冷卻。

b)所有IT設(shè)備均為雙電源供電，并且合理安裝以兼容機(jī)房架構(gòu)的拓?fù)?。如果關(guān)鍵環(huán)境不滿足這

一規(guī)范，則必須采用使用點(diǎn)開關(guān)等傳輸裝置。

c)補(bǔ)充系統(tǒng)和分配路徑必須相互物理隔離（分區(qū)化），以防任何單項(xiàng)事件同時(shí)影響兩個(gè)系統(tǒng)或

分配路徑。

d)需要連續(xù)冷卻。

e)為“N”容量?jī)?chǔ)備12個(gè)小時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)燃料存儲(chǔ)。

5機(jī)房環(huán)境要求

5.1對(duì)于需要配置專用空調(diào)的機(jī)房，應(yīng)具備制冷、濾塵、溫度、濕度自動(dòng)控制功能和低濕告警功能，

其溫、濕度傳感器應(yīng)安裝在回風(fēng)口。

5.2當(dāng)機(jī)房空調(diào)的加濕和除濕度達(dá)不到濕度要求時(shí)，應(yīng)采取輔助加濕、除濕措施，如安裝濾塵加濕機(jī)

或除濕機(jī)。

5.3對(duì)有人值守的機(jī)房，應(yīng)保證機(jī)房?jī)?nèi)有足夠新風(fēng)量（以同時(shí)工作的最多工作人員計(jì)算，每人新鮮空

氣量不小于40m3/h）。

5.4加熱、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)保證每天24h、每年365d提供。如果建筑物系統(tǒng)不能確保連續(xù)運(yùn)行，

為滿足大型設(shè)備的需要，應(yīng)為機(jī)房提供一個(gè)單機(jī)裝置。

5.5數(shù)據(jù)中心機(jī)房?jī)?nèi)的溫度、露點(diǎn)溫度和相對(duì)濕度應(yīng)滿足電子信息設(shè)備的使用要求；當(dāng)電子信息設(shè)備

尚未確定時(shí)，應(yīng)按照表1要求執(zhí)行。

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表1數(shù)據(jù)中心機(jī)房環(huán)境要求

項(xiàng)目技術(shù)要求備注

冷通道或機(jī)柜進(jìn)風(fēng)區(qū)域的溫度18℃～27℃

冷通道或機(jī)柜進(jìn)風(fēng)區(qū)域的露點(diǎn)溫度和相對(duì)濕度露點(diǎn)溫度5.5℃～15℃，同時(shí)相對(duì)濕度不大于60%

機(jī)房環(huán)境溫度和相對(duì)濕度(停機(jī)時(shí))5℃～45℃，8%～80%，同時(shí)露點(diǎn)溫度不大于27℃

不得結(jié)露

機(jī)房和輔助區(qū)溫度變化率使用磁帶驅(qū)動(dòng)時(shí)＜5℃/h，使用磁盤驅(qū)動(dòng)時(shí)＜20℃/h

輔助區(qū)溫度、相對(duì)濕度(開機(jī)時(shí))18℃～28℃、35%～75%

輔助區(qū)溫度、相對(duì)濕度(停機(jī)時(shí))5℃～35℃、20%～80%

6典型送回風(fēng)方式

6.1房間級(jí)空調(diào)

6.1.1受層高限制且采用房間級(jí)精密空調(diào)的數(shù)據(jù)中心機(jī)房可采用硬地板送回風(fēng)布局，其典型布局結(jié)構(gòu)

有以下兩種：

a)硬地板上送風(fēng)布局。該布局容易出現(xiàn)氣流摻混現(xiàn)象，造成局部熱堆積，形成局部過熱，僅適

用于發(fā)熱量不大且對(duì)氣流組織要求不嚴(yán)格的區(qū)域，系統(tǒng)形式如圖1所示。

b)硬地板下送風(fēng)布局。該布局具有相對(duì)更好的氣流組織，且可以在若干臺(tái)空調(diào)機(jī)底部采用送風(fēng)

聯(lián)箱連接，在機(jī)柜通道處設(shè)置送風(fēng)風(fēng)口，達(dá)到更好的送風(fēng)效果，系統(tǒng)形式如圖2所示。

圖1硬地板上送風(fēng)布局

圖2硬地板下送風(fēng)布局

6.1.2采用房間級(jí)精密空調(diào)的數(shù)據(jù)中心機(jī)房宜采用架空地板送回風(fēng)布局。機(jī)房設(shè)有架空地板，地板下

送風(fēng)，空調(diào)頂部上回風(fēng)?？照{(diào)送風(fēng)至架空地板靜壓箱中，冷風(fēng)經(jīng)過開孔地板送入機(jī)房冷通道內(nèi)，冷卻機(jī)

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柜內(nèi)服務(wù)器后回到空調(diào)，完成換熱過程，系統(tǒng)形式如圖3所示。

圖3架空地板送回風(fēng)布局

6.1.3對(duì)散熱量大的機(jī)房宜采用上走線方式；對(duì)于采用下走線方式，應(yīng)防止空調(diào)送風(fēng)通道被堵塞，并

要有防止冷凝水滴漏的措施。

6.1.4空調(diào)送風(fēng)應(yīng)暢通，架空地板距離地面應(yīng)有400mm～500mm的空間，并且地板下布放線纜要設(shè)走

線纜槽，防止空調(diào)送風(fēng)通道堵塞。

6.1.5對(duì)于功率密度大于6kW/機(jī)架的數(shù)據(jù)中心機(jī)房，不宜采用房間級(jí)制冷。

6.1.6機(jī)房?jī)?nèi)機(jī)柜布置2列（行）及以上時(shí)，應(yīng)采用冷/熱通道氣流遏制。

6.2行間級(jí)空調(diào)

6.2.1空調(diào)設(shè)備尺寸應(yīng)與機(jī)柜相匹配，安裝于機(jī)柜列間，空調(diào)將冷風(fēng)水平送入冷通道內(nèi)，吸收服務(wù)器

散熱后從機(jī)柜背部排出，最終由空調(diào)背部吸入，經(jīng)盤管冷卻后再次送入冷通道，完成制冷循環(huán)。其系統(tǒng)

形式如圖4所示。

圖4行間級(jí)空調(diào)送回風(fēng)方式

6.2.2行間級(jí)制冷設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)特定機(jī)柜行的實(shí)際需要，有針對(duì)性地確定制冷容量和冗余。對(duì)于室內(nèi)空

氣混合程度很高的系統(tǒng)，制冷容量需增加30%。

6.2.3對(duì)于新建數(shù)據(jù)中心機(jī)房，無設(shè)置架空地板的條件時(shí)，宜采用行間級(jí)制冷。

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6.2.4對(duì)于功率密度大于6kW/機(jī)架的數(shù)據(jù)中心機(jī)房，宜采行級(jí)制冷。

6.3機(jī)柜級(jí)空調(diào)

6.3.1機(jī)柜級(jí)空調(diào)專用于某一機(jī)柜，安裝于機(jī)柜背面或其他部位，貼近機(jī)柜內(nèi)熱源進(jìn)行精確供冷。機(jī)

柜級(jí)空調(diào)包括背板空調(diào)、插框空調(diào)等。

圖5背板空調(diào)系統(tǒng)形式

6.3.2機(jī)柜級(jí)空調(diào)設(shè)計(jì)應(yīng)針對(duì)特定機(jī)柜的實(shí)際需求來確定制冷容量和冗余。制冷容量的確定應(yīng)考慮設(shè)

備（包括電源設(shè)備）的熱負(fù)荷、建筑物的傳導(dǎo)熱負(fù)荷、考慮加濕所需而過度規(guī)劃的熱負(fù)荷。

6.3.3機(jī)柜級(jí)空調(diào)包括采用冷板式液冷、噴淋式液冷以及浸沒式液冷等液冷技術(shù)的機(jī)柜：

a)冷板式液冷。在CPU和內(nèi)存等主要發(fā)熱器件側(cè)固定一塊板式換熱器，冷卻液體在泵的作用下

流經(jīng)冷板內(nèi)將服務(wù)器產(chǎn)生的熱量帶走，再經(jīng)過外部換熱器將熱量散出。

b)噴淋式液冷。低溫冷卻液通過泵的作用由管路輸送至機(jī)柜內(nèi)部,進(jìn)入機(jī)柜后冷卻液通過分液支

管進(jìn)入與服務(wù)器相對(duì)應(yīng)的噴淋設(shè)備，與發(fā)熱元件進(jìn)行熱交換實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的散熱。

c)浸沒式液冷。將發(fā)熱元件直接浸入冷卻液中，依靠液體的流動(dòng)循環(huán)帶走服務(wù)器等設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)

生的熱量。

7冷熱通道布置原則

7.1基本概念

7.1.1自然送回風(fēng)。是僅利用房間的墻壁，天花板以及地板對(duì)送回風(fēng)氣流進(jìn)行限制的送回風(fēng)氣流分配

系統(tǒng)。

7.1.2精確送回風(fēng)。一套機(jī)械裝置（如通風(fēng)管道，穿孔地板磚，放置在機(jī)柜行的冷卻裝置）直接將送

回風(fēng)控制在離IT設(shè)備進(jìn)出風(fēng)口三米以內(nèi)的距離的送回風(fēng)氣流分配系統(tǒng)。

7.1.3氣流遏制送回風(fēng)。IT設(shè)備的送回風(fēng)氣流被完全封閉并隔離，以此消除冷風(fēng)和熱風(fēng)間的混合的送

回風(fēng)氣流分配系統(tǒng)。

7.2設(shè)備布置原則

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7.2.1數(shù)據(jù)中心機(jī)房?jī)?nèi)的各類設(shè)備應(yīng)根據(jù)工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行布置，應(yīng)滿足系統(tǒng)運(yùn)行、運(yùn)行管理、人員操作

和安全、設(shè)備和物料運(yùn)輸、設(shè)備散熱、安裝和維護(hù)的要求。

7.2.2A級(jí)數(shù)據(jù)中心中相互備用的設(shè)備應(yīng)布置在不同的物理隔間內(nèi)，相互備用的管線宜沿不同路徑敷

設(shè)。

7.2.3機(jī)房?jī)?nèi)通道與設(shè)備間的距離應(yīng)符合下列規(guī)定：

a)用于搬運(yùn)設(shè)備的通道凈寬不應(yīng)小于1.5m；

b)面對(duì)面布置的機(jī)柜正面之間的距離不宜小于1.2m；

c)背對(duì)背布置的機(jī)柜背面之間的距離不宜小于0.8m；

d)當(dāng)需要在機(jī)柜側(cè)面和后面維修測(cè)試時(shí)，機(jī)柜與機(jī)柜、機(jī)柜與墻之間的距離不宜小于1m；

e)成行排列的機(jī)柜，其長(zhǎng)度超過6m時(shí)，兩端應(yīng)設(shè)有通道；當(dāng)兩個(gè)通道之間的距離超過15m時(shí)，

在兩個(gè)通道之間還應(yīng)增加通道。通道的寬度不宜小于1m，局部可為0.8m。

7.2.4單機(jī)柜運(yùn)行功率達(dá)到5kW以上的機(jī)房，當(dāng)采用地板下送風(fēng)時(shí)地板的架空高度應(yīng)≥0.6m，以保證

有效通風(fēng)，冷熱通道寬度應(yīng)≥1.2m，層高梁下應(yīng)滿足底座+機(jī)柜+頂部橋架/頂部熱回風(fēng)風(fēng)道+消防管道

等設(shè)施高度之和。

7.2.5當(dāng)采用房間空調(diào)地板下送風(fēng)且機(jī)柜列長(zhǎng)度超過15m時(shí)，應(yīng)在兩側(cè)都放置空調(diào)進(jìn)行通風(fēng)，冷通道

內(nèi)全部采用通風(fēng)地板。

7.2.6服務(wù)器機(jī)柜應(yīng)按照面對(duì)面或背對(duì)背的方式布置，以自然形成冷風(fēng)通道和熱風(fēng)通道，其布置范例

如圖6所示。

a冷通道在機(jī)柜的前面。若采用架空地板及房間空調(diào)，電源分布電纜應(yīng)安裝在機(jī)柜上方（采用吊掛或機(jī)柜支撐的方

式）；若架空地板及行間空調(diào)，電源分布電纜可選安裝在機(jī)柜上方或架空地板下方。

b熱通道在機(jī)柜的后面。若采用架空地板及房間空調(diào)，電信電纜橋架應(yīng)安裝在機(jī)柜上方（采用吊掛或機(jī)柜支撐的方

式）；若采用架空地板及行間空調(diào)，電信電纜橋架可選安裝在機(jī)柜上方或架空地板下方。

圖6機(jī)柜布置范例

7.2.7設(shè)備應(yīng)安置在機(jī)柜中，從機(jī)柜前面吸入冷空氣，熱空氣從后面或頂部后側(cè)排出。。

7.2.8空白擋板應(yīng)安裝在不用的機(jī)柜空間中，以改善熱和冷通道的功能。

7.2.9采用房間空調(diào)時(shí)，通風(fēng)地板應(yīng)位于冷通道。

7.2.10機(jī)柜通風(fēng)。應(yīng)選擇能夠給其內(nèi)部設(shè)備提供足夠通風(fēng)的機(jī)柜。通風(fēng)能夠通過下列方法達(dá)到：

a)利用電扇強(qiáng)迫通風(fēng)；

b)利用熱和冷通道自然的氣流，通過機(jī)柜前門和后門的開口通風(fēng)；

c)以上兩種方法的結(jié)合。

7.2.11通過前后門的縫和孔應(yīng)提供至少相當(dāng)于50%全部開放空間的通風(fēng)。

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7.2.12機(jī)柜的最大高度為2.4m。機(jī)柜高度不宜超過2.2m，以能夠更容易接入安裝在頂部的設(shè)備和連

接硬件。

7.2.13機(jī)柜應(yīng)有足夠的深度及寬度：其中1200mm深度機(jī)柜滿足常規(guī)800mm深度服務(wù)器設(shè)備安裝（超

過800mm深度服務(wù)器可采用定制性機(jī)柜）；寬度除滿足GB/T3047.2—1992標(biāo)準(zhǔn)外，同時(shí)機(jī)柜前后須

預(yù)留足夠的空間，以滿足前后側(cè)電纜、電源線、電纜管理硬件、PDU等設(shè)施的安裝布置且不得影響服務(wù)

器設(shè)備的安裝、操作及維護(hù)。

7.2.14機(jī)柜間距應(yīng)依據(jù)機(jī)柜發(fā)熱量與空調(diào)制冷效果決定。其理論計(jì)算公式如式(1)所示。

·····················································(1)

式中：

a——機(jī)柜間距，即冷通道長(zhǎng)度，m；

P——單個(gè)機(jī)柜所需的冷風(fēng)量，kg/h；

Cp——空氣的比定壓熱容，J/(kg·℃)；

Δt——機(jī)柜進(jìn)出口溫差，℃；

b——機(jī)柜長(zhǎng)度，即冷通道寬度，m；

v——活動(dòng)地板下送風(fēng)出口風(fēng)速，m/s；

η——活動(dòng)地板開孔率，%。

注：一般來說，對(duì)于4kW機(jī)柜區(qū)，根據(jù)機(jī)柜發(fā)熱量計(jì)算，機(jī)柜間距為1200mm時(shí)能滿足空調(diào)制冷需求；對(duì)于10kW機(jī)

柜區(qū)，根據(jù)機(jī)柜發(fā)熱量計(jì)算，機(jī)柜間距達(dá)到2400mm時(shí)能滿足空調(diào)制冷需求。

7.3氣流分配方案

7.3.1自然送風(fēng)，氣流遏制回風(fēng)

可冷卻功耗最高為30kW的機(jī)柜，適用于大型數(shù)據(jù)中心機(jī)房，在所有氣流分配架構(gòu)中能效最高，允

許較高的制冷設(shè)備送風(fēng)溫度，70%～100%的IT排出的熱風(fēng)將被捕獲并輸送回制冷設(shè)備，送風(fēng)溫度最可

預(yù)測(cè)，如圖7所示。

圖7自然送風(fēng)，氣流遏制回風(fēng)

7.3.2精確送風(fēng)，自然回風(fēng)

可冷卻功耗最高為6kW的機(jī)柜，適用于功率密度相對(duì)恒定的數(shù)據(jù)中心，但對(duì)新建數(shù)據(jù)中心機(jī)房不

推薦使用，如圖8所示。

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圖8精確送風(fēng)，自然回風(fēng)

7.3.3精確送風(fēng)，氣流遏制回風(fēng)

可冷卻功耗最高為30kW的機(jī)柜，適合解決高熱機(jī)柜問題，較精確送回風(fēng)能效更高，70%～100%的

IT熱風(fēng)將被捕獲并輸送回制冷設(shè)備，允許較高的制冷設(shè)備送風(fēng)溫度，如圖9所示。

圖9精確送風(fēng)，氣流遏制回風(fēng)

7.3.4氣流遏制送風(fēng)，自然回風(fēng)

可冷卻功耗最高為30kW的機(jī)柜，較精確送風(fēng)更節(jié)能，但與氣流遏制回風(fēng)相比效率較低，如圖10

所示。

圖10氣流遏制送風(fēng)，自然回風(fēng)

7.3.5氣流遏制送風(fēng)，精確回風(fēng)

可冷卻功耗最高為30kW的機(jī)柜，較精確送風(fēng)更節(jié)能，但與氣流遏制回風(fēng)相比效率較低，如圖11

所示。

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圖11氣流遏制送風(fēng)，精確回風(fēng)

7.3.6氣流遏制送風(fēng)，氣流遏制回風(fēng)

可冷卻功耗最高為30kW的機(jī)柜，適用于具有嚴(yán)格要求的數(shù)據(jù)中心機(jī)房環(huán)境，由于風(fēng)扇能耗較高，

比采用自然送風(fēng)或精確送風(fēng)和氣流遏制回風(fēng)的方案效率稍低，可允許較高的制冷設(shè)備送風(fēng)溫度，如圖

12所示。

圖12氣流遏制送風(fēng)，氣流遏制回風(fēng)

7.3.7自然送風(fēng)，自然回風(fēng)

可冷卻功耗最高為3kW的機(jī)柜，適用于功耗低于40kW的小型網(wǎng)絡(luò)機(jī)房，該方案絕大多數(shù)數(shù)據(jù)中心

不推薦使用。所有的冷送風(fēng)氣流將與熱回風(fēng)進(jìn)行混合，送風(fēng)溫度難以預(yù)測(cè)，在所有氣流分配架構(gòu)中能效

最低，如圖13所示。

圖13自然送風(fēng)，自然回風(fēng)

7.3.8自然送風(fēng)，精確回風(fēng)

可冷卻功耗最高為6kW的機(jī)柜，該方案絕大多數(shù)數(shù)據(jù)中心不推薦使用。40%～70%的IT熱回風(fēng)將

被捕獲并輸送回制冷設(shè)備，如圖14所示。

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圖14自然送風(fēng)，精確回風(fēng)

7.4封閉通道設(shè)置

7.4.1冷通道氣流遏制系統(tǒng)（CACS）方法

本方法適用于架空地板（房間級(jí)制冷的下送風(fēng)設(shè)備）氣流分配系統(tǒng)。CACS將冷通道進(jìn)行封閉，使

機(jī)房?jī)?nèi)的其它區(qū)域成為一個(gè)龐大的熱回風(fēng)通道。通過封閉冷通道，將冷熱氣流隔離開來，如圖15所示。

CACS在以下情況推薦采用：

a)當(dāng)機(jī)柜和IT設(shè)備采用冷/熱通道布局時(shí)；

b)當(dāng)數(shù)據(jù)中心采用架空地板送風(fēng)和自然回風(fēng)氣流分配方式時(shí)；

c)當(dāng)高密度機(jī)柜無法從架空地板獲得足夠冷風(fēng)時(shí)；

d)當(dāng)氣流遏制項(xiàng)目必須快速完成時(shí)。

CACS在以下情況不是最佳解決方案：

a)未采用冷/熱通道布局，而且也不可能升級(jí)為該布局時(shí)；

b)下送風(fēng)制冷裝置與硬地板配合使用時(shí)（即自然送風(fēng)與自然回風(fēng)）；

c)因地板下的障礙（如布線和管網(wǎng)等），穿孔地板無法提供足夠冷風(fēng)時(shí)；

d)當(dāng)人員經(jīng)常長(zhǎng)期位于數(shù)據(jù)中心時(shí)（熱作業(yè)環(huán)境）。

圖15冷通道氣流遏制系統(tǒng)

7.4.2熱通道氣流遏制系統(tǒng)（HACS）方法

本方法既可用于架空地板，也可用于硬地板（房間級(jí)制冷）氣流分配系統(tǒng)。垂直風(fēng)管HACS將熱通

道封閉，使室內(nèi)其它區(qū)域成為一個(gè)龐大的冷回風(fēng)通道，如圖16所示。

HACS在以下情況推薦采用：

a)當(dāng)機(jī)柜和IT設(shè)備采用冷/熱通道布局時(shí)；

b)當(dāng)數(shù)據(jù)中心機(jī)房采用吊頂作為熱風(fēng)回通道時(shí)；

c)人員經(jīng)常位于數(shù)據(jù)中心時(shí)（不會(huì)在未部署氣流遏制的區(qū)域造成熱作業(yè)環(huán)境）。

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垂直風(fēng)管HACS在以下情況不是最佳解決方案：

a)未采用冷/熱通道布局，而且也不可能升級(jí)為該布局時(shí)；

b)無吊頂（因此需要特殊的回風(fēng)管道系統(tǒng)），或室內(nèi)凈高不夠（無法安裝吊頂回風(fēng)通道）。

圖16熱通道氣流遏制系統(tǒng)

7.4.3行間級(jí)制冷冷通道氣流遏制系統(tǒng)（行間級(jí)制冷CACS）方法

本方法適用于配備周邊制冷裝置，且所有機(jī)柜都采用某種形式的冷通道部署的數(shù)據(jù)中心機(jī)房，且需

要在機(jī)柜間添加制冷裝置。冷通道被封閉，氣流遏制系統(tǒng)作為一個(gè)區(qū)域模塊部署，如圖17所示。

行間級(jí)制冷CACS在以下情況推薦采用：

a)當(dāng)機(jī)柜和IT設(shè)備采用冷/熱通道布局時(shí)；

b)所有IT機(jī)柜都可部署成某種形式的冷通道氣流遏制系統(tǒng)，以避免排出的熱風(fēng)從前面進(jìn)入未進(jìn)

行氣流遏制的機(jī)柜；

c)當(dāng)架空地板因高度或阻塞，達(dá)到最高制冷氣流極限時(shí)；

d)當(dāng)無法通過添加更多周邊制冷裝置來提高制冷能力時(shí)；

e)當(dāng)部署氣流遏制項(xiàng)目需要快速完成時(shí)（預(yù)制解決方案能夠縮短部署時(shí)間）。

行間級(jí)制冷CACS在以下情況不是最佳解決方案：

a)未采用冷/熱通道布局，而且也不可能升級(jí)為該布局時(shí)；

b)預(yù)算有限時(shí)（行間級(jí)制冷裝置需要高的投資成本）；

c)無法為插入行間級(jí)制冷裝置而在行內(nèi)移動(dòng)IT機(jī)柜時(shí)；

d)數(shù)據(jù)中心布滿了IT機(jī)柜（難以隔離）。

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圖17行間級(jí)制冷冷通道氣流遏制系統(tǒng)

7.4.4行間級(jí)制冷熱通道氣流遏制系統(tǒng)（行間級(jí)制冷HACS）方法

本方法適用于已部署行間級(jí)制冷裝置的數(shù)據(jù)中心機(jī)房，也可用于已部署周邊制冷裝置的數(shù)據(jù)中心機(jī)

房。對(duì)于已部署行間級(jí)制冷裝置的數(shù)據(jù)中心機(jī)房，只需在通道上添加頂棚面板，就能實(shí)現(xiàn)氣流遏制。對(duì)

于已部署周邊制冷裝置的數(shù)據(jù)中心，該氣流遏制解決方案需要在機(jī)柜間添加制冷裝置，如圖18所示。

行間級(jí)制冷HACS在以下情況推薦采用：

a)當(dāng)已經(jīng)部署了行間級(jí)制冷裝置時(shí)；

b)當(dāng)機(jī)柜和IT設(shè)備采用冷/熱通道布局時(shí)；

c)當(dāng)在已有低密度數(shù)據(jù)中心添加高密度機(jī)柜時(shí)；

d)當(dāng)需要節(jié)省地板空間時(shí)（所占空間相當(dāng)于兩行低密度機(jī)柜所占地板面積）；

e)當(dāng)人員需要經(jīng)常駐扎在數(shù)據(jù)中心機(jī)房時(shí)（不會(huì)在未部署氣流遏制的區(qū)域造成熱作業(yè)環(huán)境）；

f)當(dāng)氣流遏制部署項(xiàng)目需要快速完成時(shí)（預(yù)制解決方案能夠縮短部署時(shí)間）。

行間級(jí)制冷HACS在以下情況不是最佳解決方案：

a)未采用冷/熱通道布局，而且也不可能升級(jí)為該布局時(shí)；

b)無法在機(jī)柜行中間移動(dòng)IT機(jī)柜來插入行間級(jí)制冷裝置；

c)沒有可以部署新機(jī)柜模塊所需的機(jī)房?jī)?nèi)部額外地板空間。

圖18行間級(jí)制冷熱通道氣流遏制系統(tǒng)

7.4.5機(jī)柜氣流遏制系統(tǒng)（RACS）方法

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本方法對(duì)于極高密度的機(jī)柜是一個(gè)理想的解決方案，通過將行間級(jí)制冷裝置與機(jī)柜集成在一起，限

制氣流僅在此氣流遏制系統(tǒng)內(nèi)部循環(huán)，如圖19所示。

RACS在以下情況推薦采用：

a)當(dāng)零散分布高密度機(jī)柜，或需要隔絕噪聲時(shí)；

b)當(dāng)需要在獨(dú)立開放數(shù)據(jù)中心環(huán)境，或混合部署環(huán)境實(shí)現(xiàn)完全隔離，或防止暴露于熱通道時(shí)；

c)在缺乏任何制冷，直接暴露于高溫環(huán)境的高密度設(shè)備的配線間。

RACS在以下情況不是最佳解決方案：

a)需要頻繁將機(jī)柜移入或移出已有的機(jī)柜行時(shí)；

b)需要對(duì)多行機(jī)柜行進(jìn)行氣流遏制時(shí)；

c)當(dāng)機(jī)柜、制冷裝置等的尺寸互不相同時(shí)；

d)當(dāng)通道寬度過窄而無法添加氣流遏制系統(tǒng)時(shí)（氣流遏制系統(tǒng)會(huì)加大機(jī)柜深度）。

e)行機(jī)柜安裝的IT設(shè)備存在部分前端排熱、部分后端排熱。

圖19機(jī)柜氣流遏制系統(tǒng)

8氣流組織性能指標(biāo)

8.1機(jī)柜冷卻指數(shù)

機(jī)柜冷卻指數(shù)（RackCoolingIndex，簡(jiǎn)稱RCI）可評(píng)估數(shù)據(jù)中心內(nèi)部IT設(shè)備是否能維持在適當(dāng)

的操作溫度下，它提供了一個(gè)有意義的指標(biāo)來衡量機(jī)柜冷卻效率，并可進(jìn)而評(píng)估機(jī)房環(huán)境及管理運(yùn)用的

優(yōu)化設(shè)計(jì)。RCI可分為RCIHI、RCILO，其中RCIHI用于評(píng)估設(shè)備進(jìn)氣端是否有溫度高于建議的操作溫度；

RCILO用來評(píng)估設(shè)備進(jìn)氣端是否有溫度低于建議的操作溫度。

RCIHI與RCILO計(jì)算公式分別如式(2)、式(3)所示：

·································(2)

式中：

Tx——機(jī)柜進(jìn)氣端溫度，℃；

Tmax-rec——最高建議溫度，℃；

Tmax-all——最高允許溫度，℃。

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·································(3)

式中：

Tx——機(jī)柜進(jìn)氣端溫度，℃；

Tmin-rec——最低建議溫度，℃；

Tmin-all——最低允許溫度，℃。

對(duì)于A級(jí)數(shù)據(jù)中心，建議的設(shè)備進(jìn)口溫度為18℃～27℃，溫度允許范圍為15℃～32℃。RCI評(píng)估

建議等級(jí)如表2所示。

表2RCI評(píng)估建議等級(jí)

建議等級(jí)RCI

理想(Ideal)100%

良好(Good)≥96%

可接受(Acceptable)91%～95%

差(Poor)≤90%

8.2回風(fēng)溫度指數(shù)

回風(fēng)溫度指數(shù)（ReturnTemperatureIndex，簡(jiǎn)稱RTI）是機(jī)柜氣流組織的評(píng)價(jià)指標(biāo)，它可以評(píng)估

系統(tǒng)供風(fēng)是否過量或不足。過多的供風(fēng)風(fēng)量會(huì)造成旁路氣流過多；而當(dāng)供風(fēng)風(fēng)量不足時(shí)，則會(huì)使得數(shù)據(jù)

中心機(jī)房?jī)?nèi)有再循環(huán)氣流產(chǎn)生。當(dāng)RTI＞100%時(shí)，被加熱的空氣沒有回到回風(fēng)口，而是重新進(jìn)入機(jī)柜內(nèi)

部，形成再循環(huán)氣流，數(shù)據(jù)中心機(jī)房?jī)?nèi)受到再循環(huán)氣流的影響，將會(huì)造成設(shè)備入口溫度升高，從而使設(shè)

備可靠度降低。而當(dāng)RTI＜100%時(shí)，從IT設(shè)備旁通的冷氣流直接返回CRAC造成散熱氣流的浪費(fèi)，同時(shí)

會(huì)造成CRAC進(jìn)出口溫差降低，制冷效率變差。RTI參數(shù)狀況評(píng)估如表3所示。RTI的計(jì)算公式如式(4)

所示：

················································(4)

式中：

Tr——回風(fēng)溫度(加權(quán)平均)，℃；

Ts——供風(fēng)溫度(加權(quán)平均)，℃；

ΔTequip——設(shè)備溫升(加權(quán)平