淺談數(shù)據(jù)中心給排水設(shè)計(jì)特點(diǎn)

淺談數(shù)據(jù)中心給排水設(shè)計(jì)特點(diǎn)摘要：數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)包括建筑、結(jié)構(gòu)、電氣、空調(diào)、給排水等各專業(yè)設(shè)計(jì)，是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，由于數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)的特殊性和復(fù)雜性，特別強(qiáng)調(diào)各相關(guān)專業(yè)之間的協(xié)調(diào)配合。介紹對數(shù)據(jù)中心給排水專業(yè)國內(nèi)外相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)識(shí)和理解，詮釋相關(guān)設(shè)計(jì)理念，希望能對數(shù)據(jù)中心電氣設(shè)計(jì)人員有所幫助。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)中心；給排水；消防系統(tǒng)；

引言

隨著大數(shù)據(jù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)中心的建設(shè)越來越廣泛。數(shù)據(jù)中心正在由企業(yè)自用型向混合型轉(zhuǎn)變，并引入外包服務(wù)等商業(yè)運(yùn)作模式，以提高經(jīng)營效益。其生產(chǎn)中心在向建設(shè)兩個(gè)以上遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)中心，可用于生產(chǎn)中心、災(zāi)備中心互換的方式發(fā)展；其運(yùn)維中心在從與生產(chǎn)中心同地工作的傳統(tǒng)方式向異地集中建設(shè)大運(yùn)維中心的方式轉(zhuǎn)換，向著集中建設(shè)、集中管理的方向發(fā)展。標(biāo)準(zhǔn)方面，國內(nèi)有《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》（ＧＢ５０１７４－２００８）等，國外有美國ＴｈｅＵｐｔｉｍｅＩｎｓｔｉｔｕｔｅ機(jī)構(gòu)于２００５年發(fā)布的Ｔｉｅｒ數(shù)據(jù)中心等級標(biāo)準(zhǔn)等。國內(nèi)規(guī)范將數(shù)據(jù)中心分為Ａ、Ｂ、Ｃ３個(gè)等級，其中Ａ級為數(shù)據(jù)中心最高級別；Ｔｉｅｒ標(biāo)準(zhǔn)將數(shù)據(jù)中分為ＴｉｅｒⅠ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ４個(gè)等級，其中ＴｉｅｒⅣ為數(shù)據(jù)中心最高級別，相當(dāng)于國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的Ａ級，同時(shí)在某些方面要求更高，全世界上能獲得此標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)中心僅有十幾家。

1對數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)識(shí)

數(shù)據(jù)中心是為電子信息設(shè)備提供運(yùn)行環(huán)境的場所，可以是一幢建筑物或建筑物的一部分，包括主機(jī)房、輔助區(qū)、支持區(qū)和行政管理區(qū)等。

其中，主機(jī)房是用于電子信息處理、存儲(chǔ)、交換和傳輸設(shè)備的安裝和運(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；輔助區(qū)是用于電子信息設(shè)備和軟件的安裝、調(diào)試、維護(hù)、運(yùn)行監(jiān)控和管理的場所，包括進(jìn)線間、測試機(jī)房、監(jiān)控中心、備件庫、打印室、維修室等；支持區(qū)是支持并保障完成信息處理過程和必要的技術(shù)作業(yè)的場所，包括變配電室、柴油發(fā)電機(jī)房、不間斷電源系統(tǒng)室、電池室、空調(diào)機(jī)房、動(dòng)力站房、消防設(shè)施用房、消防和安防控制室等；行政管理區(qū)是用于日常行政管理及客戶對托管設(shè)備進(jìn)行管理的場所。

數(shù)據(jù)中心機(jī)房劃分為A、B、C三級。除建筑物本身（包括其結(jié)構(gòu)）需要達(dá)到數(shù)據(jù)中心的等級要求外，機(jī)電設(shè)備所有專業(yè)（電氣、暖通、給排水）所設(shè)計(jì)的各系統(tǒng)也需與數(shù)據(jù)中心的等級要求相符。為適應(yīng)數(shù)據(jù)中心快速發(fā)展的需要，國家標(biāo)準(zhǔn)《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50174-2008）于2009年6月1日正式實(shí)施。在此之前我們的設(shè)計(jì)基本依據(jù)甲方的設(shè)計(jì)任務(wù)書和已經(jīng)廢止的《計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50174-93），并借鑒美國標(biāo)準(zhǔn)《數(shù)據(jù)中心電信基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)》（ANSI/TIA-942-2005，以下簡稱TIA－942）。

２數(shù)據(jù)中心給排水設(shè)計(jì)要點(diǎn)

２.1供水管道的敷設(shè)

對于數(shù)據(jù)機(jī)房來說，供水管道總的敷設(shè)原則是與機(jī)房無關(guān)的管道不得進(jìn)入機(jī)房區(qū)域且有水管道盡量遠(yuǎn)離機(jī)房區(qū)域；可能結(jié)露的管道應(yīng)做好防結(jié)露保溫。

一般來說，數(shù)據(jù)機(jī)房樓（或區(qū)域）內(nèi)有如下幾類供水管道：

（１）生活給水管道。大型數(shù)據(jù)機(jī)房基本都是無人值守的，通常僅在首層入口處有少量的值班人員，并配套小型衛(wèi)生間，故普通生活給水管道不必進(jìn)入數(shù)據(jù)機(jī)房核心區(qū)域。

（２）循環(huán)冷卻水供回水管道及循環(huán)冷卻水補(bǔ)水管道。這是采用水冷方式制冷的數(shù)據(jù)機(jī)房不可缺少的管道，但這兩種管道與數(shù)據(jù)機(jī)房核心區(qū)沒有直接聯(lián)系，故通常建議敷設(shè)在核心區(qū)外圍或者是敷設(shè)于專用的管道井內(nèi)。

（3）機(jī)房專用空調(diào)加濕管道。機(jī)房專用空調(diào)間需要緊靠數(shù)據(jù)機(jī)房設(shè)置，且其與數(shù)據(jù)機(jī)房之間無法完全封閉，這使得空調(diào)加濕管道不得不進(jìn)入數(shù)據(jù)機(jī)房核心區(qū)。為了降低這類管道的漏水對數(shù)據(jù)機(jī)房造成影響，需要盡最大可能減少這類管道進(jìn)入機(jī)房區(qū)域的長度。推薦的做法為將供水橫干管敷設(shè)于底層設(shè)備層或者最上層屋面，在各層加濕器的附近安裝供水立管，各層就近接至加濕器，并安裝檢修閥門。

（4）消防管道。見后文消防部分篇幅。

2．2給排水系統(tǒng)設(shè)置

數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)中，給水系統(tǒng)（除極少部分，如衛(wèi)生間用水、各機(jī)房區(qū)域內(nèi)精密空調(diào)需要的加濕用水需要外）一般布置在遠(yuǎn)離機(jī)房的區(qū)域，給水管盡可能避免在機(jī)房內(nèi)部穿越，減少橫向干管的敷設(shè)，減少漏水的展開面。數(shù)據(jù)中心機(jī)房內(nèi)的精密空調(diào)機(jī)房一般布置在每個(gè)樓層的同一方位，給水方式采用上行下給式，將給水橫干管敷設(shè)在屋面層上，由上往下接入各給水立管，盡可能布置在空調(diào)加濕用水點(diǎn)附近。這樣在滿足精密空調(diào)加濕給水管設(shè)置要求的同時(shí)也大大減少了給水管可能會(huì)產(chǎn)生的漏水對機(jī)房的影響。在加濕給水點(diǎn)的附近設(shè)置地漏能及時(shí)排除空調(diào)凝結(jié)水和給水管可能的漏水。由于機(jī)房區(qū)域結(jié)構(gòu)負(fù)荷較大以及結(jié)構(gòu)抗震等級的提高，一般機(jī)房區(qū)域樓板厚度為250mm，為避免橫管排水敷設(shè)在下層機(jī)房的頂部，可考慮設(shè)置側(cè)向地漏埋設(shè)在結(jié)構(gòu)板內(nèi)，直接接入排水立管，在機(jī)房精密空調(diào)設(shè)備的四周設(shè)置50mm×80mm（高）C20混凝土擋水坎，并對擋水坎做防水處理。給水管和排水管采取保溫隔熱措施，接縫處確保嚴(yán)密，嚴(yán)禁結(jié)露現(xiàn)象出現(xiàn)，并在可能產(chǎn)生水的地方（精密空調(diào)四周）采用漏水報(bào)警系統(tǒng)。給排水管道宜采用金屬管材，以免熱、冷伸縮和碰撞引起的管道斷裂產(chǎn)生的水漬殃及機(jī)房的正常運(yùn)行。

TIA－942G4“建筑和結(jié)構(gòu)要求”，以及國內(nèi)一系列相關(guān)規(guī)定明確指出：重要的數(shù)據(jù)中心抗災(zāi)、抗洪能力必須達(dá)到100年一遇。我們在設(shè)計(jì)雨水系統(tǒng)時(shí)，其排水能力為排水系統(tǒng)+溢流排水系統(tǒng)總能力大于等于設(shè)計(jì)重現(xiàn)期為100年、5分鐘降雨歷時(shí)的雨水流量，加強(qiáng)屋頂雨水排水順暢措施，如采用結(jié)構(gòu)找坡、放大坡度，并充分滿足機(jī)房區(qū)域排水和避免管道穿越的要求。

３數(shù)據(jù)中心消防設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1室內(nèi)消火栓系統(tǒng)

考慮到安全和使用方便，建議消火栓箱全部布置在主機(jī)房外的走廊或者安裝在輔助機(jī)房和管井的墻體上。如設(shè)置在主機(jī)房的外墻上，需用管井與主機(jī)房完全分隔。機(jī)房進(jìn)深較大時(shí)，可通過增大充實(shí)水柱的方式滿足規(guī)范要求的保護(hù)距離。故消火栓管道不進(jìn)入數(shù)據(jù)機(jī)房內(nèi)部。

3.2自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)

“數(shù)規(guī)”中規(guī)定，Ｂ級和Ｃ級機(jī)房以及Ａ級機(jī)房有異地備份時(shí)，數(shù)據(jù)機(jī)房可采用自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，是否采用此系統(tǒng)還需根據(jù)業(yè)主的要求確定。筆者認(rèn)為自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)作用后對于設(shè)備的損害以及機(jī)房樓水患的影響較大，需慎重采用。同時(shí)筆者建議機(jī)房樓全樓采用預(yù)作用形式，并建議預(yù)作用報(bào)警閥分層或分防火分區(qū)設(shè)置，一是減少管網(wǎng)的充水時(shí)間，二是盡量避免大范圍管網(wǎng)充水對非火災(zāi)區(qū)域造成影響。

3.3建筑滅火器

考慮到數(shù)據(jù)機(jī)房內(nèi)被保護(hù)對象是電子計(jì)算機(jī)等精密儀表設(shè)備，干粉滅火器滅火后所殘留的粉末狀覆蓋物對電子元器件具有一定的污損腐蝕作用和粉塵污染，難以清潔，故采用建議二氧化碳滅火器。同時(shí)按照現(xiàn)行《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求，主機(jī)房應(yīng)按嚴(yán)重危險(xiǎn)級設(shè)計(jì)，普通手提式二氧化碳滅火器滅火級別不夠，需要設(shè)置推車式二氧化碳滅火器。

4總結(jié)語

隨著信息化社會(huì)的高速發(fā)展，目前多國政府已經(jīng)將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)與信息資源看成影響國家科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略性資源和核心競爭力，支持海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理的數(shù)據(jù)中心以及相關(guān)技術(shù)被提高到國家戰(zhàn)略層面進(jìn)行部署。我國目前的數(shù)據(jù)中心數(shù)量和規(guī)模與發(fā)達(dá)國家還有較大差距，未來若干年我國數(shù)據(jù)中心發(fā)展的動(dòng)力強(qiáng)勁，故相應(yīng)的配套建設(shè)技術(shù)也應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，為數(shù)據(jù)中心機(jī)房