文档介绍：EPC模式下数据中心机房工程建设探讨
 
 
 
 
 
   
 
 
 
摘要：通过实际工程案例的分析，对数据中心机房制冷系统、配电系统的配置要求进行分析，对原施工图设计与建设开发后优化设计方案的进行了一系列对比，力求在满足系统可靠性的前提下，减低机房的能耗及发热量，提高供电和制冷系统的效率，减少不必要的浪费
关键词： A级数据机房 Uptime Tier IV 电气系统风冷系统水冷系统安全性 A\B路物理隔离设计方式
0 引言
信息化是时代发展的大趋势,代表着先进生产力。信息技术的发展，离不开后台硬件的支撑。在时代发展的需求下，给数据机房的建设按下了快进键。近年来，国内兴起了数据中心建设的热潮。EPC工程总承包模式是指总包企业承揽整个建设工程的设计、采购、施工，并对所承包的建设工程的质量、安全、工期、造价等全面负责，最终向建设单位提交一个符合合同约定、满足使用功能、具备使用条件并经竣工验收合格的建设工程。
1 背景介绍
本项目位于华北地区，是使用单位为适应网络、信息技术发展、大数据需求、与现有机房数据备份，提供企业竞争力、保证数据安全性为目标而建立的数据机房。本机房为A级（最高级别）数据机房，即容错性数据机房，在系统需要运行期间，其场地设备不应因操作失误、设备故障、外电源中断、维护和检修而导致电子信息系统运行中断，对系统的安全性要求高，数据机房定位最终获得国家A级机房认证和Uptime Tier IV设计认证。
该项目合同形式为EPC工程总承包模式，要求设备机房不间断无故障运行，故安全性是应遵循的首要原则；数据机房耗电量大，运营成本高，应在安全性的前提下兼顾经济性原则；在EPC模式下，前期固化业主的需求，确定设计方案是重中之重。工程总体投资和风险可控，业主确定方案和交付标准后，总承包方通过竞争性投标报出总价，并在总价包干的基础上充分进行投资控制。下文针对本项目就数据中心的电气系统、制冷系统的特点及能耗指标PUE等的设计进行探讨。
2 暖通系统特点及系统建议
国标A级机房设计标准中，制冷空调系统采用N+X冗余(X=1~N)设置，机房设备满足在线维护功能，宜设置单点故障不影响系统运行及连续制冷需求。
美标Tier IV级要求制冷空调系统不仅要满足可在线维护的要求，还要具备容错功能，在暖通方面美标级高于国标级。美标Tier IV级通过组件和分配路径的冗余及物理分隔设置，使得制冷空调系统有能力允许任何有计划的活动而不中断数据处理设备的运行，也能承受一次非计划故障的能力。制冷空调系统本身可以自动响应一次错误，以免造成进一步影响。Tier IV级别的制冷空调系统的采用 2N架构，具备在线维护功能，单点故障不影响系统运行。制冷主机、末端精密空调、冷冻水管路在任一单次故障后仍有N，满足容错要求。并需要设置蓄冷装置，满足连续制冷需要。
本工程要求数据中心机房按照满足国家A级机房标准设计，满足Uptime TierⅣ要求。空调制冷系统按照2N容错设计。系统设计以高安全性、高可靠性为前提，结合先进性与经济性，具备易维护性和可扩展性，采用自然冷却、冷热通道隔离、变频、高温冷冻水等绿色、节能技术，系统的年化PUE值可控制在不超过
，A路冷源为自然冷却水系统，B路冷源为风冷冷却水系统。在满足末端机房内制冷量和模块机房内送风温度的情况下，选取高效的制冷设备，加长自然冷却时间，优化整体的制冷系统，使得整体能耗降低，减少了部分阀门的控制逻辑，减少系统故障率，维护更加简单。风冷设备同水冷系统设备选型一样，在同样的制冷量的条件下选取效率高的，减少相应设备数量。
表1 制冷设备初设方案与施工图方案选型对比
水冷冷冻水系统（初设方案）
设备类型
参数
数量
变频冷水机组
1000RT，12/18℃，℃，，冷凝侧阻力90kPa，蒸发侧阻力90kPa，输入功率580kw。
6
冷却塔
700m3/h，℃，℃，冬季湿球温度6℃，水阻70kPa，输入功率90kw。
6
板式换热器
换热量3867kw；，水温11/℃，压降50kPa；二次侧流量610m3/h，水温12/18℃，压降50kPa。
6
冷却水泵
流量712m3/m3,扬程34米，输入功率75kw。
6
冷冻水一次泵
流量529m3/h，扬程26米，输入功率55kw。
6
冷冻水二次泵
流量515m3/h，扬程18米，输入功率37kw。
6
水冷冷冻水系统（施工图）
变频冷水机组
1500RT，15