CECS 487-2017 数据中心制冷与空调设计标准 T/（免费下载）
1 总 则
1.0.1 为使数据中心制冷与空调设计选用技术先进、经济合理、安全适用、节能环保的技术设施，让数据中心内安置的电子信息设备能够安全、稳定、可靠、节能地运行，制定本标准。
1.0.2 本标准适用于新建、改建或扩建数据中心制冷与空调系统的设计。
1.0.3 数据中心制冷与空调系统的设计，除执行本标准的规定外，尚应符合国家现行的有关标准的相关规定。
2 术 语
2.0.1 数据中心 data center
为集中放置的电子信息设备提供运行环境的建筑场所，可以是一栋或几栋建筑物，也可以是一栋建筑物的一部分，包括主机房、辅助区、支持区和行政管理区等。
2.0.2 主机房 computer room
主要用于数据处理设备安装和运行的建筑空间，包括服务器机房、网络机房、存储机房等功能区域。
2.0.3 支持区 support area
为主机房、辅助区提供动力支持和安全保障的区域，包括供配电室、柴油发电机房、不间断电源系统室、电池室、空调机房、动力站房、消防设施用房等。
2.0.4 辅助区 auxiliary area
用于电子信息设备和软件的安装、调试、维护、运行监控和管理的场所，包括进线间、总控中心、消防和安防控制室、拆包区、备件库、打印室、维修室等区域。
2.0.5 电能利用效率(PUE) power usage effectiveness
表征数据中心电能利用效率的参数，其数值为数据中心内所有用电设备消耗的总电能与所有电子信息设备消耗的总电能之比。
2.0.6 冗余 redundancy
重复配置系统的部分或全部部件，当系统发生故障时，冗余配置的部件介入并承担故障部件的工作，由此延长系统的平均故障间隔时间。
2.0.7 N-基本需求 base requirement
系统满足基本需求，没有冗余。
2.0.8 N＋X冗余 N＋X redundancy
系统满足基本需求外，增加了X个组件、X个单元、X个模块或X个路径。任何X个组件、单元、模块或路径的故障或维护不会导致系统运行中断(X＝1～N)。
2.0.9 连续供冷 continuous cooling
为了保证发热量较高的主机房及不间断电源间等房间能维持稳定的温度，需为制冷与空调系统设置必要的措施，保证供冷连续，系统不因市电中断、冷机重启等事件发生冷却中断。
2.0.10 蓄冷罐 thermal energy tank
一种水蓄冷设施，利用水在不同温度时密度不同的特性，通过布水系统使不同温度的水保持分层，从而避免冷水和温水混合造成冷量损失，达到蓄冷目的，通常包含水罐本体、布水器、液位计、测温元件、保冷层、爬梯、栏杆和防雷装置等。
2.0.11 热／冷通道 cold／hot aisle
将机架面对面、背对背成列摆放，机架面与面之间的通道称为冷通道，机架背与背之间的通道称为热通道。机架内的电子信息设备自带风扇从冷通道取风，吸热后将热风排入热通道。
2.0.12 机械制冷 mechanical refrigeration
根据热力学第一、第二定理，利用专用的技术设备，在机械能、热能或其他外界能源驱动下，迫使热量从低温物体向高温物体转移的热力学过程称为机械制冷。
2.0.13 自然冷却 free cooling
在气象条件允许的情况下，利用室外空气的冷量、而不需机械制冷的冷却过程称为自然冷却。
2.0.14 部分自然冷却 partial free cooling
在气象条件允许的情况下，利用室外空气的冷量进行部分冷却、冷量不足部分由机械制冷补充的冷却过程称为部分自然冷却。
2.0.15 水侧自然冷却 water-side free cooling
在气象条件允许的情况下，利用室外空气对载冷流体(冷冻水或添加了乙二醇的冷冻水)进行冷却、而不需机械制冷的冷却过程称为水侧自然冷却。水侧自然冷却属于间接自然冷却，与室外低温空气仅进行热交换，不进行质交换，室外空气不会直接进入电子信息设备所在的区域。
2.0.16 空气侧(风侧)自然冷却 air-side free cooling
在气象条件允许的情况下，利用室外空气对载冷空气进行冷却而不需要机械制冷的冷却过程称为风侧自然冷却。空气侧(风侧)自然冷却分为直接风侧自然冷却和间接风侧自然冷却：①直接风侧自然冷却过程中，室外空气携带冷量直接进入电子信息设备所在的区域，吸取设备散热量后再次排风至室外，热交换和质交换会同时发生；②间接风侧自然冷却过程中，循环风与室外空气仅进行热交换，不进行质交换，室外空气不会直接进入电子信息设备所在的区域。
2.0.17 机房空调 computer room air conditioner
专为电子信息机房服务的空调机组称为机房空调，功能上可以支持主机房全年散热的要求，能够维持电子信息设备机房温度、湿度、空气洁净度以及维持空气循环等。机房空调包括风冷直膨机房空调、水冷直膨机房空调和冷冻水机房空调等。
2.0.18 风冷直膨机房空调 air-cooled direct expansion air conditioner
空调机组本身自带压缩机，其制冷系统中液态制冷剂在蒸发器盘管内直接蒸发(膨胀)实现对盘管外的空气(即空调室内侧空气)吸热而制冷，其制冷系统中气态制冷剂通过室外空气冷却为液态。
2.0.19 水冷直膨机房空调 water-cooled direct expansion air conditioner
空调机组本身自带压缩机，其制冷系统中液态制冷剂在其蒸发器盘管内直接蒸发(膨胀)实现对盘管外的空气(即空调室内侧空气)吸热而制冷，其制冷系统中气态制冷剂通过水(或水与乙二醇混合溶液)冷却为液态。
2.0.20 冷冻水机房空调 computer room air handler(chilled water)
机房空调机组本身不带压缩机，冷却盘管内载冷剂为冷冻水(也可为冷冻水与乙二醇混合溶液或其他介质)。
2.0.21 风冷式冷冻水系统 air-cooled chilled water system
风冷式冷冻水系统是冷冻水制备的一种方式，主要由风冷冷水机组及配套设施组成。风冷冷水机组制冷系统中的液态制冷剂在其蒸发器盘管内直接蒸发(膨胀)实现对盘管外的冷冻水吸热而制冷，其制冷系统中气态制冷剂通过风冷的方式冷却为液态。
2.0.22 水冷式冷冻水系统 water-cooled chilled water system
水冷式冷冻水系统是冷冻水制备的一种方式，主要由水冷冷水机组及配套设施组成。水冷冷水机组制冷系统中液态制冷剂在其蒸发器盘管内直接蒸发(膨胀)实现对盘管外的冷冻水吸热而制冷，其制冷系统中气态制冷剂通过水冷的方式冷却为液态。
2.0.23 蒸发冷却 evaporative cooling
液体在蒸发成气体过程中会吸热，从而降低周围温度起到冷却作用，这一热力过程就是蒸发冷却。条件适宜时，数据中心可采用水蒸发冷却的制冷方式，让水流接触干热空气，发生汽化，吸收热量，降低温度。
3 基本规定
3.0.1 数据中心内舒适性或其他功能用的供暖、通风、制冷与空调系统应符合现行国家标准《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736和《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50019的相关规定。
3.0.2 数据中心制冷与空调系统应根据电子信息设备的通风和环境要求特性、所在地区的气象条件、能源状况和价格等条件、节能环保和安全要求等因素，并结合国家节能减排和环保政策的相关规定，对可行方案进行技术经济比较，综合论证确定。
3.0.3 数据中心制冷与空调系统应与数据中心的整体建设要求协调统一，应与近期建设规模和远期发展规划协调一致，应为施工安装、操作运行、维修检测以及安全保护、设备搬运等提供便利条件。
3.0.4 数据中心制冷与空调系统应满足数据中心的等级要求，符合现行国家标准《数据中心设计规范》GB 50174的相关规定。
3.0.5 灾备数据中心制冷与空调系统不宜低于主数据中心的性能等级要求。
3.0.6 数据中心的不同区域可以采用不同的性能等级，各自承担不同的信息系统业务。对应的制冷与空调系统，不应低于该区域的性能等级的要求。
3.0.7 C级机房的制冷与空调系统应符合下列规定：
1 数据中心制冷与空调系统应满足最大散热需求。
2 制冷与空调系统及其供配电、输配管路等设施发生故障或需要维护时，可以中断电子信息设备的运行。
3.0.8 B级机房的制冷与空调系统不得低于C级机房的配置，且应符合下列规定：
1 数据中心制冷与空调设施应设置冗余，在设备冗余能力范围内，设备故障不会影响电子信息设备的正常运行。
2 制冷与空调设施的供配电、输配管路等装置故障或需要维护时，可以中断电子信息设备的运行。
3.0.9 A级机房的制冷与空调系统不得低于B级机房的配置，且应符合下列规定：
1 数据中心制冷与空调设施应设置冗余，任一组件故障或维护时，不应影响电子信息设备的正常运行。
2 数据中心制冷与空调设施的供配电系统、输配管路应设置冗余，任一组件故障或维护时，不应影响电子信息设备的正常运行。
3 A级机房的空调系统宜设置连续供冷设施。
4 数据中心需要分期部署时，应有技术措施避免新增设备和管路影响已有电子信息设备的正常运行。
4 室内外设计计算参数
4.0.1 主机房的运行环境应满足电子信息设备的使用要求，设备不确定时，应满足表4.0.1的要求。
表4.0.1 主机房电子信息设备环境要求
4.0.2 主机房的运行环境应满足电子信息设备使用要求，并宜提高电子信息设备的进风温度。
4.0.3 电池间的环境应满足房间内所有设备的使用要求，设备不确定时，电池间的温度参数应为20℃～30℃，且不得结露。
4.0.4 数据中心内无人值守的辅助房间如介质库、备品备件间、储存间等，应满足需要安置的设备和器材的要求，位于严寒或寒冷地区的数据中心，房间仅要求防冻时，室内防冻设计温度应为5℃。
4.0.5 数据中心内有人值守的辅助房间如值班室、监控室、应急指挥中心等，其室内设计参数除应满足需要安置设备和器材的使用要求，还应满足人员的舒适性要求。
4.0.6 空调系统的新风量应取下列两项中的最大值：
1 按工作人员计算，每人40m3／h；
2 维持室内正压所需风量。
4.0.7 数据中心用来支持电子信息设备稳定运行的空调及其配套设施，需要依照室外空气参数选型时，宜符合下列规定：
1 湿球温度宜采用有气象记录以来的极端湿球温度；
2 夏季干球温度宜采用极端最高干球温度，统计年份宜为30年，不足30年者，也可按实有年份采用，但不宜少于10年；
3 冬季干球温度宜采用极端最低干球温度，统计年份宜为30年，不足30年者，也可按实有年份采用，但不宜少于10年。
5 空气调节与气流组织
6 冷 源
7 监测与控制
7.0.1 数据中心制冷与空调设施的监控应满足电子信息设备稳定运行的环境要求，并应兼顾节能与运维要求。
7.0.2 数据中心制冷与空调设施的监控系统与其他设施的监控系统宜分别设置；当不能分别设置时，应有措施保证数据中心制冷与空调设施的性能要求。
7.0.3 A级机房制冷与空调设施的监控系统宜符合下列规定：
1 监控系统宜设有冗余组件，任一组件发生故障或需要维护时，不会造成供冷的中断或供冷量不足。
2 监控系统组件之间的通信路径宜设置冗余，任一通信路径发生故障或需要维护时，不应造成供冷系统的中断或供冷量不足。
3 数据中心需要分期部署时，新增供冷设施的监控系统不应造成已运行的电子信息设备供冷中断或供冷量不足。
7.0.4 数据中心制冷与空调设施的监控系统，其功能设置应符合下列规定：
1 监控系统宜接入制冷与空调设施的运行参数，当参数异常时，监控系统告警。
2 冷通道温、湿度宜纳入监控系统。
3 宜为主机房敷设在地板下的空调水管设置漏水监测装置。
4 制冷与空调宜设置群控功能，同一组群的空调设备，还应有措施避免机组之间出现运行状态相反的情况。
5 监控系统应能完成制冷与空调系统加减载的顺序操作。
6 制冷与空调系统设有冗余时，监控系统应能自动投入备用设施，替换故障组件或故障子系统。
7 制冷与空调系统设有多种运行模式时，监控系统应能根据室外气象条件选择并平滑切换运行模式。
8 设有应急冷源的制冷与空调系统，其监控系统应能实现应急冷源的自动充冷、放冷和再次充冷，并应避免不满足温度要求的冷却介质进入末端空调。
9 制冷与空调的监控系统应满足设备的启、停间隔要求。
10 冬季运行的新风机组、空调机组、冷却塔、干冷器等，设置了防冻设施时，应对防冻效果进行监控。
11 制冷与空调的监控系统宜具备存储历史数据的功能，并可利用软件进行数据分析，以优化系统运行。
12 监控系统宜具备区分访问等级与操控权限的功能。
7.0.5 制冷与空调监控系统应明确制冷与空调系统的运行逻辑、监控点位、自控仪表的技术要求、控制阀门的类型等内容。
7.0.6 数据中心应对制冷与空调的监控系统进行现场调试，并宜进行工厂测试与验证。
8 配套设施
9 供暖与通风
9.0.1 供暖系统设计，应对需要供暖的各个房间行热负荷计算。
9.0.2 技术经济合理时，数据中心需要供暖的区域宜利用主机房的余热。
9.0.3 数据中心内存在冻结风险的房间室内温度应保持在0℃以上，当利用房间蓄热量不能满足要求时，应按5℃设置值班供暖，工艺有特殊要求时，也可按工艺要求确定供暖温度。
9.0.4 技术经济合理时，柴油发电机房的供暖温度可按10℃设置。
9.0.5 数据中心人员集中的辅助区、行政办公区，其供暖设施应满足人员的舒适性要求。
9.0.6 数据中心供配电房间内，采用热水型风机盘管等方式供暖时，空调设备宜设置在房间外部，通过设置送／回风管路系统实现热量输送。
9.0.7 数据中心供配电房间采用热水型散热器供暖时，应符合下列规定：
1 散热器的安装位置应远离供配电设备。
2 供暖水管宜短直，应减少接头、附件，阀门宜设置在供配电房间外。
9.0.8 设有空调系统的主机房不宜设置日常通风系统。
9.0.9 数据中心的电池间宜设置独立的通风系统，当通风无法保证电池间设备的环境要求时，宜设置空调系统。
9.0.10 设有空调系统的电池间，应设置排风装置，换气次数不宜小于0.5次／h。
9.0.11 数据中心柴油发电机房的通风系统应符合下列规定：
1 柴油发电机房的采风口应设在室外空气较清洁处，进风量应为排风量与发电机组燃烧空气量之和。
2 柴油发电机房宜利用自然通风排除房间余热，当自然通风不能满足发电机组运行的温度要求时，应设机械通风装置。
3 柴油发电机房的进、排风系统宜与柴油发电机设备一一对应。
4 柴油发电机房的进、排风系统应设有自动启停装置，设有风阀时，风阀的开启速度不应影响柴油发电机的正常启动和运行；风阀的电动执行机构应由不间断电源供电。
5 寒冷和严寒地区的柴油发电机房的进风口处宜装设能严密关闭的保温风阀，冬季运行时应有措施避免因冷风侵入导致的机房内设施冻结。
6 进、排风口宜设置消声装置，满足环保和劳动保护要求。
7 柴油发电机房的排风系统应满足最大排风量的需要，其室外出口应避免与进风发生短路，应避开人员密集区。
9.0.12 无外窗或设置固定窗的房间设有气体自动灭火系统时，宜设置灾后排风系统，灾后排风系统应符合下列规定：
1 多个房间可以共用一套灾后排风系统，但应满足最不利房间的使用要求，每个房间的通风支管上均应设置防火阀。
2 灾后排风系统的换气次数不宜小于5次／h，其通风设备的开关应设在机房的外面。
3 灾后排风系统的吸风口应位于房间下部，设有活动地板的房间，当活动地板高度超过800mm时，地板上、下宜同时设置吸风口，不使用期间，应避免地板上、下的气流出现混合。
4 灾后排风系统应与消防系统联动，消防气体喷洒过程中，灾后排风系统严禁开启。
5 设有灾后排风系统的区域，宜设置补风措施。补风措施可利用新风或其他通风系统。
