DB11-T1282-2015數據中心節(jié)能設計規(guī)范

1、M 32ICS 33.040.40備案號:48689-2016DB11北京市地方標準DB11/T 12822015數據中心節(jié)能設計規(guī)范Energy conservation design specification of data center2015-12-30 發(fā)布2016-04-01 實施北京市質量技術監(jiān)督局發(fā) 布DB11/T 12822015目錄前言II范圍1規(guī)范性引用文件1術語和定義1數據中心選址2一般要求2給排水節(jié)能節(jié)水設計2供暖、空調和通風節(jié)能設計3電氣系統節(jié)能設計5能效分級及用能管理系統5IDB11/T 12822015前言本標準按照GB/T 1.1-2009給出的規(guī)則起草。本

2、標準由北京市發(fā)展和改革委員會、北京市經濟和信息化委員會提出。本標準由北京市經濟和信息化委員會歸口。本標準由北京市經濟和信息化委員會組織實施。本標準起草單位：中關村云計算產業(yè)聯盟、朗德華（北京）云能源科技有限公司、中金數據系統有限公司、寬帶資本北京云基地。本標準主要起草人：姜永東、黃群驥、勞逸民、于慶友、李勃、黎江、王克寧、劉帥、潘崇超、張克、汪濤、張鵬、肖晟、張敬、劉勇。IIDB11/T 12822015數據中心節(jié)能設計規(guī)范范圍本標準規(guī)定了數據中心的選址、建筑、給排水、供暖、空調、通風和電氣系統的節(jié)能設計，數據中心能源利用技術指標及用能監(jiān)測系統等內容。本標準適用于新建、改建、擴建及改造數據中心

3、的節(jié)能設計。規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是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。GB 17625.1 電磁兼容限值諧波電流發(fā)射限值(設備每相輸入電流16A）GB 20052三相配電變壓器能效限定值及能效等級GB 50174電子信息系統機房設計規(guī)范GB 50710電子工程節(jié)能設計規(guī)范DB11/ 687公共建筑節(jié)能設計標準術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1數據中心 data center（DC）為集中放置的電子信息設備提供運行環(huán)境的建筑場所，可以是一棟或幾棟建筑物， 也可以是一棟建筑物

4、的一部分，包括主機房、輔助區(qū)、支持區(qū)和行政管理區(qū)等。3.2電能利用效率 electric energy usage effectiveness（EEUE）數據中心年度總耗電與數據中心中 IT 設備年度總耗電的比值，也稱 PUE。3.3用能管理系統 energy manage system(EMS)1DB11/T 12822015用智能化和信息化技術，對數據中心的重點用能設備進行分項計量以及對計量器具、重點用能設備和系統實施集中管理，實現能源數據采集、統計、分析、展示等功能的系統。3.4水資源利用效率 water usage effectiveness（WUE）數據中心機電設備全年用水量與數據中

5、心中IT設備年度總耗電的比值。數據中心選址數據中心選址應考慮當地環(huán)境條件的影響，遠離產生粉塵、油煙、有害氣體以及生產或貯存具有腐蝕性、易燃、易爆物品的場所，遠離洪澇、滑坡、泥石流等自然災害的威脅區(qū)域，遠離強電磁場干擾、含氡土壤等危害。數據中心宜在水、電供應充足，交通方便和通信可靠的地方選址。數據中心應優(yōu)先選擇具有清潔能源供應的場址。一般要求數據中心建筑的規(guī)劃設計應綜合考慮本地區(qū)氣候條件，冬、夏季太陽輻射強度、風環(huán)境、圍護結構構造形式等各方面的因素，合理確定建筑形狀。數據中心建筑節(jié)能設計應符合 GB 50174 、GB 50710 和 DB11/ 687 的相關規(guī)定。數據中心主機房區(qū)域宜位于建筑

6、物內區(qū)，當有外圍護結構時，應無外窗。若主機房設置在外區(qū)，圍護結構傳熱系數可提高 5%-10%。數據中心的支持區(qū)和輔助房間若為長期無人房間，應減少外窗的設置。人員長期工作的外區(qū)房間應設外窗。當數據中心主機房樓板的上下層相鄰房間的使用功能或使用時間與主機房不同時，應在主機房上下樓板處按防結露要求進行核算，不滿足要求的，應采取防結露保溫措施。數據中心優(yōu)先采用可回收或可以重復利用的建筑材料。給排水節(jié)能節(jié)水設計給水系統應充分利用市政自來水的供水壓力。在保障安全供水的原則下，應按市政供水條件合理確定給水系統壓力分區(qū)。給水泵房和蓄水水池應接近用水的部位。當采用加壓供水方式時，應選用合理的加壓方式。應根據管網

7、水力計算合理選擇和配置給水泵，使水泵在非應急工況下工作時高效運行。2DB11/T 12822015應采用節(jié)水器材和器具，合理配置計量裝置。給水水源應考慮對中水、雨水等水源的利用。數據中心的用水設備，宜單獨設置計量裝置，并宜將數據傳送至監(jiān)控系統進行處理。設計文件中應以一年為周期計算水資源利用效率 WUE,計算公式見式（1）。WUE (Wt Ws ) / EIT (1)式中：Wt 數據中心全年冷卻塔補水量，單位為升/年（l/a）； 數據中心全年加濕耗水量，單位為升/年（l/a）；EIT 數據中心IT設備全年消耗的電量，單位為千瓦時/年（kWh/a)；全年采用冷卻塔散熱的數據中心，其全年冷卻塔補水量

8、 Wt 可按式（2）計算：(2)式中：xq 數據中心冷卻塔小時循環(huán)水量，單位為立方米/時（m3/h）；k1 數據中心冷卻塔小時補水系數，可取0.5%-1%；k2 數據中心冷卻塔補水年變化系數，可取0.6-0.8；h 數據中心全年冷卻塔運行小時數，單位為小時/年（h/a）。采用冷凍水系統供冷的數據中心，全年新風加濕給水耗水量 WS 可按式（3）計算：Ws ds dp,i Gi / 1000(3)式中：ds數據中心室內空氣設計狀態(tài)點含濕量，單位為克/千克（干空氣）（g/kg（干空氣）； dp, i 北京典型氣象年逐時室外空氣狀態(tài)點中含濕量低于數據中心室內空氣設計狀態(tài)點含濕量的逐時室外空氣含濕量，單

9、位為克/千克（干空氣）（g/kg（干空氣）；Gi 數據中心第i小時的新風量，單位為千克/小時（kg/h）；數據中心加濕器的加濕效率。地面以上的污水應由重力直接排至室外管網。數據中心給排水節(jié)能相關設計應符合 GB 50710 的規(guī)定。供暖、空調和通風節(jié)能設計3DB11/T 12822015供暖數據中心有用熱需求時，應優(yōu)先采用本建筑物的余熱、廢熱。集中供暖系統室內設計溫度，不應高于表 1 的數值。供暖循環(huán)系統水泵輸送能耗應符合 DB11/687 的相關要求。表1集中供暖系統冬季室內設計溫度房間名稱室內溫度()1.辦公用房：辦公室18-20會議室18-202.基礎設施用房：柴油發(fā)電機房12鋼瓶間12

10、3.其他用房：門廳16-18休息廳18-20走道、洗手間、樓梯間16-18注：柴油發(fā)電機房電池區(qū)域冬季不宜低于18?？照{A 級數據中心空調系統室內設計參數見表 2，其他等級可參照表 2 或 GB 50174。表 2 空調系統室內設計參數房間名稱控制參數機柜進風區(qū)域（冷通道，開機時）干球溫度 18-27；露點溫度 5.5-15，同時相對濕度不大于60%主機房（停機時）干球溫度 5-45，相對濕度 8%-80%，同時露點溫度不大于 27輔助區(qū)（開機時）干球溫度 18-28、相對濕度 35%-75%輔助區(qū)（停機時）5-35；相對濕度 20%-80%不間斷電源系統電池室干球溫度 20-30注 1：室內

11、設計參數除滿足上表要求外，還應滿足工藝設備要求。當二者有沖突時，應按工藝設備的規(guī)定確定室內設計參數，在保障使用安全的前提下，應優(yōu)先采用較高的控制溫度。注 2：主機房溫度變化率不應大于 5/h，且不應結露。數據中心空調系統在進行施工圖設計時，設計文件應以基準設計值加精度范圍的方式明確室內設計狀態(tài)點，并應進行逐時負荷計算。數據中心空調系統應綜合考慮建設規(guī)模、功率密度等條件，充分利用自然冷卻技術。4DB11/T 12822015當市政給水資源不足時，應優(yōu)先采用帶自然冷卻功能的風冷系統。當采用直接蒸發(fā)式機房空調機組時，宜具備自然冷卻功能。宜采用余熱回收技術，滿足數據中心及其它區(qū)域的用熱需求?？照{冷凍水

12、系統的設計應通過提高冷凍水的供水溫度減少制冷能耗。空調冷凍水系統應適當增加供回水溫差，降低輸送能耗。循環(huán)水泵的選擇，除應考慮應急工況運行能力外，應按長期運行工況進行輸送能效比計算，并應符合 DB11/687 的規(guī)定。數據中心的新風量應按 GB 50174 的相關要求計算。數據中心空調系統末端供冷裝置應在滿足設備運行需求的前提下加大送、回風溫差，宜采用高效風機。應當根據工藝設備負荷密度，采用通道封閉、近端供冷等方式保障按需供冷。當采用地板送風方式時，送風地板應可根據需要進行調整。通風應優(yōu)先利用通風系統消除室內余熱余濕，減少空調系統的使用時間和范圍。有通風需求房間的設計，應優(yōu)先采用自然通風方式。當

13、自然通風不能滿足室內空間的環(huán)境控制要求時，應設置機械通風系統。長期運行的送排風系統，當有條件時，宜設置空氣熱回收裝置，其效率應符合 DB11/ 687 的相關要求。電氣系統節(jié)能設計一般規(guī)定電氣系統的設計應穩(wěn)定可靠，符合 GB 50710 的相關規(guī)定。設計應選用符合 GB 17625.1 諧波電流發(fā)射限值的設備，選用設備應為技術先進、標準化程度高的產品。供配電系統節(jié)能設計供配電系統應將節(jié)能作為主要技術經濟指標進行優(yōu)化設計。供配電室應設在靠近區(qū)域負荷中心的位置。供配電設備應通過電力負荷、電能損耗、無功功率補償計算確定。應合理選擇設備容量和臺數。設計選用的變壓器應達到 GB 20052 要求的能效二

14、級及以上的節(jié)能型變壓器。數據中心應選擇高效節(jié)能的 UPS 設備。電氣照明系統節(jié)能設計數據中心的照明系統應采用分區(qū)、分場景的智能化控制措施。數據中心應選用高效節(jié)能光源作為主要光源。能效分級及用能管理系統一般要求5DB11/T 12822015系統及設備架構應在安全可靠的前提下進行節(jié)能化設計。系統主要節(jié)點應設置計量裝置，滿足運維管理及數據采集分析的需求。電能利用效率計算與指標數據中心電能利用效率計算數據中心應按下式以一年為周期計算電能利用效率（EEUE）：EEUE (EIT EL EE ) / EIT(4)式中：EIT 數據中心IT設備全年消耗的電量，單位為千瓦時/年（kWh/a）；EL 數據中心

15、照明設備全年消耗的電量，單位為千瓦時/年(kWh/a)；EE 數據中心除IT設備、照明外，建筑、給排水、暖通等各專業(yè)的所有機電設備全年消耗的電量，單位為千瓦時（kWh/a）。數據中心 IT 設備全年消耗的電量 EIT 按下式計算：式中：E IT E IT ,i nIT ,i(5)EIT ,i 數據中心第i個機柜中IT設備的安裝功率，單位為千瓦（kW）；nIT ,i 數據中心第i個機柜中IT設備一個完整年度的使用時間，單位為小時/年（h/a）。數據中心照明設備全年消耗的電量EL 按下式計算：EL EL,i nL,i kx,L,i kt ,L,i(6)式中：EL,i 數據中心第i種照明設備的總安裝

16、功率，單位為千瓦（kW）；nL ,i 數據中心第i種照明設備一個完整年度的使用時間，單位為小時/年（h/a）；kx,L,i 數據中心第i種照明設備的需求系數；kt ,L,i 數據中心第i種照明設備的同時使用系數。數據中心除 IT 設備、照明外，建筑、給排水、暖通等各專業(yè)的所有設備全年消耗的電量EE 按下式計算：6式中：DB11/T 12822015EE EE ,i nE ,i kx,E ,i kt ,E ,i(7)EE ,i 數據中心第i種設備（包括除IT設備、照明外，建筑、給排水、暖通等各專業(yè)的所有設備）的安裝功率，單位為千瓦（kW）；nE ,i 數據中心第i種設備（包括除IT設備、照明外，建筑、給排水、暖通等各專業(yè)的所有設備）一個完整年度的使用時間，單位為小時/年（h/a）；kx,E ,i 數據中心第i種設備（包括除IT設備、照明外，建筑、給排水、暖通等各專業(yè)的所有設備）的需求系數；kt ,E,i 數據中心第i種設備（包括除IT設備、照明外，