近年來，隨著金融電信行業發展需求的增長、政府公共服務平臺建設投入的加大以及既有數據中心的升級改造項目的增多，數據中心建設獲得了空前發展。設計行業迎來了大量數據中心設計項目。給排水設計是數據中心設計中不可或缺的一個專業，對數據中心的正常運行起到十分重要的作用。本文旨在結合《數據中心設計規范》gb 50174-2017 從給水、排水、消防系統等幾個方面介紹數據中心給排水設計中應注意的問題。

 

一、給排水系統

 

（1）給水系統

 

數據中心用水量包括生活用水量，生產用水量兩部分，生活用水量占比很小，主要為運維辦公人員生活用水量，可參照《建筑給水排水設計規范》中辦公建筑的用水定額（30-50l/人d）來取值，生產用水的主要包括冷卻塔補水、空調系統漏損補水、空調系統加濕補水三部分。因為數據中心的特殊性，設備需全年運行，所以應按24小時來計算用水量。下面給出冷卻塔及加濕量的估算公式作為參考。

 

冷卻塔補水量初估：

 

補水量=循環水量x(0.012~0.015)

 

加濕量的初估：

 

加濕量(kg/h)=新風量(m3/h)x(0.007~0.009）

 

在進行數據中心給水設計時需要按照機房標準來確定供水條件，目前數據機房基本采用水冷冷水機組作為冷源，同時需考慮機房等級要求，按《數據中心設計規范》可分為abc三個等級，具體可參考規范中的附錄，建議室外引入兩路供水既能滿足生產生活用水需求，同時也可滿足室外消火栓用水需求。《數據中心設計規范》12.1.4條規定采用水冷冷水機組的冷源系統應設置冷卻水補水儲存裝置，儲存時間不應低于當地應急水車抵達現場的時間。

 

 

當不能確定應急水車抵達現場的時間時，a級數據中心可按12小時儲水。同時建議參考uptime中的供水要求，使用蒸發式冷卻的tier iii和tieriv機房需要現場備用補充水存儲。同樣地，補充水系統也必須在至少12個小時內滿足輸送點所需的可并行維護的要求和容錯要求。設計時可根據條件來確定儲水箱大小，至少滿足12小時儲水要求。

 

機房中的生活給水系統較為簡單，除了樓內每層衛生間供水外，建議在屋頂預留冷卻塔沖洗給水條件，按照樓層進行分區供水即可，在此不做過多介紹。

 

數據中心加濕用水建議單獨設置一套加濕補水系統，因機房內空調加濕機用水多數機型需要軟化后使用，加濕機可分為直排式濕膜和循環式濕膜加濕機兩種類型，加濕水量較小，且斷水后不會直接影響機房使用，可以考慮與暖通專業軟化水箱結合，增設一套變頻加濕供水泵即可。

 

（2）排水系統

 

機房中除了衛生間需要設置常規的排水系統外，《數據中心設計規范》中12.1.2條規定數據中心內安裝有自動噴水滅火設施、空調機和加濕器的房間，地面應設置擋水和排水設施。《數據中心電信基礎設施標準》中規定當有水浸入的危險存在時，必須提供一種排水的方法（如：一個地面排水溝）。此外，每100平方米（1000ft2）應提供一種或多種排水方法。

 

任何通過房間的水和排水管應設置在遠離設備的位置，不應直接設置在設備的上方。所以機房的空調間需設置冷凝水排水及事故排水系統，有的電氣用房內的房間空調處也需要增設排水設施，同時在走道部分設置噴淋誤噴及空調管道的事故排水。并提示建筑專業設置擋水圍堰，防止事故排水流入電氣機房。每個事故排水點的控制范圍可參照《數據中心電信基礎設施標準》中的要求。

 

根據《數據中心設計規范》中12.2.3條主機房和輔助區設有地漏時，應采用潔凈室專用地漏或自閉式地漏，地漏下應加設水封裝置，并應采取防止水封損壞和反溢的措施。故機房應采用專用地漏，同時地漏應設置在降板后的結構板上，不應設置在架空地板層。樹上鳥教育給排水設計在線教學楊老師。

 

屋面雨水建議優先考慮采用外排水，避免屋面雨水流入數據機房內，如果由于建筑條件所限必須采用內排水，布置雨水斗及懸吊管時避免設置在電氣用房及數據機房上方。

 

二、消防系統

 

（1）消火栓系統

 

數據中心的防火類別按照《數據中心設計規范》中13.2.2規定：當按照廠房進行設計時，數據中心的火災危險性分類應為丙類。因此室內外消防水量應按照《消防給水及消火栓系統技術規范》中的丙類廠房取值，同時數據機房功能較多面積緊湊，消防水池及水泵房建議在前期規劃時就考慮在室外建設，屋頂水箱間如設置在機房屋頂，應避開樓下的電氣用房及數據機房，同時避免遮擋冷卻塔吸風側。

 

布置消火栓時可結合庫房，樓梯間等位置布置。由于有的機房徑深較長，需考慮機柜放置后兩股水柱是否可以到達最不利點的位置。《數據中心設計規范》13.1.6中規定數據中心應設置室內消火栓系統和建筑滅火器，室內消火栓系統宜配置消防軟管卷盤。

 

（2）自動噴水滅火系統

 

《數據中心設計規范》中13.1.2~13.1.4條規定a級數據中心的主機房宜設置氣體滅火系統，也可設置細水霧滅火系統。當a級數據中心內的電子信息系統在其他數據中心內安裝有承擔相同功能的備份系統時，也可設置自動噴水滅火系統。b級和c級數據中心的主機房宜設置氣體滅火系統，也可設置細水霧滅火系統或自動噴水滅火系統，總控中心等長期有人工作的區域應設置自動噴水滅火系統。

 

條文解釋中寫到預作用自動噴水滅火系統和濕式自動噴水滅火系統都可用于數據中心，但采用濕式自動噴水滅火系統時，應防止漏水等事故發生，《數據中心電信基礎設施標準》中規定當數據中心負擔得起一個較高水平的可靠性和緩解危險能力時，一個預先執行噴灑系統提供給數據中心更高級別的防護。當煙塵探測系統指示有一個事件將要發生，預先執行系統通常被充滿空氣，并將只允許管道中的水在數據中心的上方。一旦水被釋放到管道中，在水被釋放到房間之前，還需要激活噴頭。這個系統引發了對從意外事件損害或故障產生的泄漏問題的普遍關注。

 

預先執行噴灑應該保護操作中心、打印室、電力機房、和機械機房，因為它們也被認為是操作連續性的必要的部分。在不適合的情況下，任何現存的濕管噴頭主管和支管都應該位于數據中心邊界線之外，以便減少任何充滿水的管子在這個空間上方。結合目前的國家的消防規范，為了防止誤噴造成水患，建議數據中心里設置自動噴水滅火系統部位優先考慮充低壓氣體的預作用系統，首先是防止誤噴，另外是平時對管網起監測作用，防止使用時管道出現漏損。

 

（3）氣體滅火系統

 

機房、電氣用房的滅火設施，按照《數據中心設計規范》13.1.2~13.1.3條規定數據中心的主機房宜設置氣體滅火系統，也可設置細水霧滅火系統，但是受限于《高壓細水霧規范》規范中對于防護區的限制，從造價等方面綜合考慮目前數據中心大多數還是選擇管網式氣體滅火系統，常選用的有管網式的七氟丙烷及ig541系統，七氟丙烷儲壓式系統一般輸送距離不大于45m，ig541系統一般輸送距離不大于150m，需根據所設計的數據中心機房規模，氣體管道走向，合理的分配機房位置，根據數據中心功能大小，可每層設置一個鋼瓶間，或選擇多層設置一個鋼瓶間，靈活運用規范中規定的8個防護區要求，合理布置氣體滅火系統。

 

方案階段應提示建筑圍護結構尤其是玻璃及構件連接處承受內壓的允許壓強，不宜低于1200pa。

 

設置架空地板的機房區內氣滅噴頭應分為房間內和地板下兩層設置。地板下氣滅噴頭應采用下噴、側噴噴頭，以免在噴射時對架空地板造成沖擊。

 

三、其他

 

參照《數據中心設計規范》中12.2.1、12.2.4條規定數據中心內的給水排水管道應采取防滲漏和防結露措施。數據中心內的給排水管道及其保溫材料應采用不低于b1級的材料。《數據中心電信基礎設施標準》中寫到提供計算機房內地面排水管,用來收集和排出一次預先執行釋放的噴灑水。地面排水管應該接收從計算機房空調裝置來的冷凝排水和加濕溢流水。排水管應該是l形焊接銅管，不應使用可燃的管材。

 

故管材宜選用金屬管材，建議給水管材選用不銹鋼管材，不燃，管道抗腐蝕能力強，且不宜滋生細菌，嚴密性好，排水管材選用鑄鐵管，對于機房來說可靠安全。并對管道做防結露保溫，保溫材料應選用難燃燒的、窒息性的材料。

 

因數據中心用水量需求很大，建議設計時考慮室外雨水進行收集，處理后用來補充空調系統用水。既能減少地塊內排水，還可以達到節水調蓄的目的。

 

四、總結

 

數據中心是個為電子信息機房提供運行環境的場所，其中有大量的貴重電氣設備，因此數據中心給排水設計中，重點在于確保數據中心的安全性，一方面設置合理有效的滅火設施確保機房內人員設備的安全性，一方面通過合理的室外管網規劃及儲存裝置確保供水的穩定性，同時設置有效的排水設施防止事故漏水造成數據中心的損失，最后通過變頻供水裝置、雨水收集回用等措施達到節水節能的目的。#給排水設計楊老師##我要上頭條#

 

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