机房空调新风及消防排烟系统.docx

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机房空调新风及消防排烟系统

夏季温度

23±2℃

冬季温度

20±2℃

夏季湿度

55±10%

冬季湿度

55±10%

洁净度

粒度≥0.5μm

个数≤18000 粒/分米 3

温度变化率

≤5℃/时

章 1 章机房精密空调及新风系统

1.1 机房专用精密空调系统

xxx

1.2 新风系统

机房专用空调送风量远大于普通舒适性空调机组，机房内的换气次数高。

同时，由于机房内一般是无人值守，因此为减少新风对机房内的温湿度干扰以

及对机房内洁净度的影响，新风量不宜设计过大。

另一方面，机房内空气需保

持正压，所以新风还必须存在。

1.3 设计目标

xxxx

型号

STULZ CSD351A

产地

德国汉堡

制冷量

36KW

送风量

9900 米 3/时

机外余压

50－310Pa

压缩机类型

全封闭涡旋式

1.4 系统方案设计说明

1.4.1 空调分区

北区和中区为机房区，为精密空调区；南区为辅助区，保留原大楼空调和

新风系统。

1.4.2 精密空调设备选型

此方案主要采用的是德国 STULZ 模块化系列的机房专用空调，在一个机房

内所有模块均由一个控制系统控制，这样可以保证同一机房内的所有模块协同

工作，热负荷小时，一个模块工作；随着热负荷的增加，投入工作的模块数逐

渐递增；同时 STULZ 的 C7000 控制器还拥有轮换工作功能，最先启动的第一模

块在一个星期后会自动切换成最后启动，第二模块切换成最先启动，依次类推

第三、第四模块均可轮换成为最先启动，整个机组的工作时间越长，各模块及

压缩机的工作时间就越接近。

此种工作模式设计可以减少压缩机的起停频率，

并可极大的延长整个机组的使用寿命。

技术数据：

型号

STULZ CSD521A

产地

德国汉堡

制冷量

53,2KW

送风量

3

14000 米 /时

机外余压

50-310Pa

压缩机类型

全封闭涡旋式

压缩机功率

11KW

加湿方式

电极式蒸气加湿，8~13kg/h

压缩机功率

7.2KW

加湿方式

电极式蒸气加湿，8~13kg/h

除湿方式

节能式快速除湿

加热方式

低温电热管 2 x 9kw

噪音

<56dba

机组尺寸

宽 1400*厚 890*高 1980mm

机组重量

400kg

分区

房间

面积

单位冷量

W/m2

总冷量

W/m2

1

北区机房

560

465

224

2

中区机房

380

400

152

3

UPS 机房

110

400

44

除湿方式

节能式快速除湿

加热方式

低温电热管 2 x 9kw

噪音

<56dba

机组尺寸

宽 1750*厚 890*高 1980mm

1.4.3 精密空调冷量核算

机房制冷量的确定：

Ø由于现在对于将来的设备使用情况还不清楚，根据一般机房的热负荷

经验，对多层建筑取 250～400kcal/m2·h。

根据以上情况和以往对于同级别的机房的经验，相对装机密度高，而面积

又不是很大，同时又要为网络的扩容留有一定的余量，因此建议选择

350kcal/m2·h,约 400W/m2

Ø机房内消防分区分为北区和中区 2 个气体灭火分区，在同一个消防分

区的精密空调采用 N+1 模块化的空调机组，在所有空调模块中，轮流

有一台作为备用模块，在其他模块发生故障时，自动投入运行，保证

机房环境温度和湿度。

分区

房间

需要冷量

KW

选用机型

STULZ

数量

制冷量

kw/台

总制冷量

KW

备注

1

北区机房

224

CSD521A

5

53.2

266

早期使用，总热负

荷小，5 台机组均

投入运行，4 用 1

备，各机房空调互

相提供冗余备份，

并留有扩容机位

2

中区机房

152

CSD521A

CSD351A

2

2

53.2

36

178.4

早期使用，总热负

荷小，4 台机组均

投入运行，各机房

空调互相提供冗余

备份，并留有扩容

机位

3

UPS 机房

44

CSD521A

1

53.2

53.2

由中区机房空调提

供冗余备份. 并留

有扩容机位

Ø钢瓶间等在平面规划中作为非气体消防分区。

1.4.4 精密空调系统区域划分

考虑到有些子公司在筹备阶段，出于节省成本的目的，机房根据以上所需

制冷量选用合适的机房专用空调，并分别预留出扩容的机柜，为并未将来的扩

展做准备。

（单位：

大卡/小时）

Ø北区机房最大需冷量为 224KW，设计选用的是 STULZ CSD521A 型下

送风上回风机房专用空调 5 台，5 台机房配置一个 C7000 中文控制系统，

一个 C7000 PLUS 备用控制系统，5 个 C7000 basic 模块控制器，5 台机

组模块均为独立控制，互相备份，轮换工作。

每一个机组模块的制冷量

为 53.2KW，早期使用时，总热负荷小，平时可以 4 用一备，并轮换工

作；各机房区地板下和天花内互相连通，空调之间可以互相作为冗余备

份使用。

当有任一个工作模块出现故障时，备份模块自动启动接替故障

模块的工作，保证机房内的制冷量维持不变； 对于将来热负荷增加后，

可以再增加一台 53.2KW 的机房专用空调，作为冗余备份使用。

Ø中区机房最大需冷量为 152KW，设计选用的是 STULZ CSD521A

型下送风上回风机房专用空调 2 台，CSD351A 型下送风上回风机房专用

空调 2 台，2 台 CSD521A 配置一个 C7000 中文控制系统，一个 C7000

PLUS 备用控制系统，2 个 C7000 basic 模块控制器，2 台机组模块均为

独立控制，并为东区机房和 UPS 配电机房提供冗余备份，每一个机组模

块的制冷量为 53.2KW；东区机房的 2 台 CSD351A 为各自配置 C7000

basic 模块控制器，配置一个 C7000 中文控制系统，正常时，连续工作，

当其中任一台空调出现故障时，由西区机房空调提供补充备份；各机房

区地板下和天花内互相连通，空调之间可以互相作为冗余备份使用。

当

有任一个工作模块出现故障时，备份模块自动启动接替故障模块的工作，

保证机房内的制冷量维持不变；对于将来热负荷增加后，可以再增加一

台 53.2KW 的机房专用空调，作为冗余备份使用。

ØUPS 机房最大需冷量为 44KW，设计选用的是 STULZ CSD521A 型下送风

上回风统机房专用空调，可以满足机房最大热负荷的工作需求，如果

系统出现故障，中区机房的空调系统可以作为应急补充通过地板和天

花完成空调系统的循环，机房内的温度不会上升太高，直到我司技术

人员修复。

1.4.5 精密空调送风方式及气流组织设计

机房内专用空调采用下送风上回风方式。

机组的机外余压为 70Pa,这样在

整个机房高架地板内形成一个均匀的平均压力不小于 50Pa 的大静压箱，使得每

一个机柜底端的出线孔均可同时作为机柜本身的出风口，分别为机柜降温。

另

外，在机房的任意位置设地板出风口均会有冷风吹出。

本方案在每一机房内再

设置若干机动的地板出风口，辅助机柜降温，同时保证通道温度与机柜内温度

相近。

1.4.6 STULZ 精密空调功能及特点

STULZ COMPACT 系列机房专用空调机组采用 STULZ 独立开发的 C7000 控制

系统，是多台机组组合成模块化结构，即每个机组都具有安全独立的制冷系统，

由一个 C7000 控制器控制同一个机房内所有机组，每个控制单元可由 1~32 个并

联在一起的单机组成。

其设计思想要求各独立系统之间互相关联性最小，使其

安全可靠性、灵活性及经济性为最高。

1.4.7 新风设计

Ø机房新风量按总送风量 5%计算，并考虑机房密闭效果较好确定新风量。

本层服务器区新风量为 4700m3/h，选用两台国内著名品牌天方系列洁

净新风机 K-25D；主机区新风量分别为 3700m3/h，选用两台洁净新风

机 K-25D 和一台 K-15D；新风机自带冷媒，可进行温度预处理，保证

室内湿度恒定，且自备三级过滤及电子净化单元，可净化空气中灰尘

及细菌。

室外机安装在机房楼西侧平台。

Ø为了维持机房区一定的正压，在专用空调区与走廊相邻隔墙处安装余

压阀，平时做室内外压差保护，消防时起泄压作用，压差设置在

4.9Pa。

Ø新风管采用 20mm 厚橡塑保温板进行保温，外敷铝箔。

Ø新风机出口安装 FFH-3 型 70℃防烟防火调节阀，当防护区失火时，防

火阀可 70℃自动关闭，也可电讯号 DC24V 关闭，或手动关闭，手动复

位。

并可 0-90°调节风量。

Ø新风管采用镀锌钢板制作，厚度按照《通风与空调工程施工质量验收

规范》执行，法兰连接。

1.4.8 空调、新风与消防联动

精密空调系统和新风可与消防系统进行联动，当某一消防保护区发生火警，

经消防系统确认后，在气体喷放前向该保护区内的精密空调和新风机组提供一

个无源干接点信号，空调和新风机组接收此信号后，停机。

待消防系统解除后，

在由人工控制其重新启动。

章 2 章机房消防系统

2.1 需求分析

由于原大楼消防设计北区和中区不满足机房建设的气体灭火要求，故此区

域的消防设备需要拆除；南区由于是辅助区，原大楼消防设备仍可保留。

xxxx

中国 xxx 机房建设工程，其服务器机房、调试机房、网络设备机房、主机

机房、UPS 配电室、备品间及走廊都需要采用气体灭火系统进行保护，但因为

以上机房的部分空间都是单独的，因此我们将按照两个保护区进行保护。

采用

组合分配方案，使用 28 只 70 升的七氟丙烷钢瓶和二只启动引导钢瓶。

2.2 设计依据

Ø xxx

2.3 设计目标

为了防止火灾对计算机机房的危害，计算机机房须采取必要的防火措施。

这些措施大致可分为三类：

机房建筑的防火措施；报警设备和灭火设备；加强

防火管理。

本方案仅根据前 2 类措施进行设计。

根据“建筑设计防火规范”（GBJ16-87）中第 1.0.4 条规定：

在计算机设

备机房必须设置火灾自控报警装置系统。

消防报警系统要做到及时准确地监测

出火灾，且通过联动系统限制火灾的蔓延，把火灾控制在最小的范围内。

气体

灭火系统要能及时启动灭火，控制送风、排烟，减少人员伤亡和财产损失。

为了早期发现火灾，使火灾控制在初始阶段，必须对计算机机房等房间进

行经常性的监视。

为此，需要安装自动火灾探测器，当出现火灾时自动报警。

在计算机机房里自动火灾探测器应设在天花板向室内的一侧，同时在活动地板

下、吊顶里、空调管道内及其它人员不经常出入或视线达不到的地方，都应装

置探测器。

对于设置在设备机房的探测器，建议为灵敏度高档和中档分开布置，联合

使用。

不要使用延时工作方式的火灾探测器，以及早测出火灾的发生，及时联

合提出火灾报警；并经过联动系统启动气体喷淋灭火。

当一个探测器报警时，

控制器和主机上均须有报警显示，同时控制器向现场发出警铃报警。

接到第二

个探测器报警后，设备机房安装的蜂鸣器和闪光灯须发出信号报警，人员马上

疏散，此时自动关闭设备机房内的防火阀和空调风阀，堵死风口。

延时 30 秒后

自动打开气瓶进行灭火，10 秒全部喷出。

房间门前气体释放显示器和控制器上

指示灯同时显示。

遇有人员在机房工作时，应将门前安装的自动开关自由状态转为手动操作，

避免机房内有人工作时喷气。

另外，门侧还须安装了手动放气开关，当发生火

灾紧急情况时，打开开关盖板，按下红色按钮，立刻喷出气体以紧急灭火。

2.4 气体灭火设备选型

本方案选用海烙七氟丙烷气体灭火系统。

Ø xxx

2.4.1 系统主要组件

xxx

2.5 消防自动报警系统简介

2.5.1消防自动报警系统的结构及功能

Ø xxx

2.6 系统设计方案

2.6.1 基本设计参数

Ø xxx

2.6.2 气体灭火系统设计方案

2.6.2.1 使用七氟丙烷气体的好处及气体分配

xxx

2.6.2.2 气体释放的三种控制方式

Ø 自动控制

xxx

Ø 手动控制:

xx

Ø 应急操作：

xx

2.6.3 排烟系统设计方案

Ø 在气体灭火区域需设置排气设备，将消防灭火后室内的气体排出室外。

排气按 5 次/h 计。

本层服务器机房区排气量为 12000m3/h；主机区排风

量为 10000m3/h，分别选用一台 10000m3/h 轴流风机和一台 12000m3/h

轴流风机。

排烟风机安装在内走廊吊顶内，排风口设在西侧外墙。

Ø 各排气区域排气支管上分别设置排烟防火阀，平时关闭，只有在该区域

排气时打开。

可通过电讯号 24V 开启，联动排风机开启，或手动开启。

280 度时重新关闭，并联动排风机关机。

Ø 在消防气体喷洒时，新风机立即关机，当火灭后排气时，先打开排风机，

后打开新风机补风，使室内废气尽快排除。

Ø 排风管采用镀锌钢板制作，厚度按照《通风与空调工程施工/ 质量验

收规范》执行，法兰连接。