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海悟在行动：数据机房给排水及消防系统改造的全面指南！

Publication Date:2024-01-09

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第一节数据机房给排水改造要求

1、数据机房是为电子信息设备提供运行环境的场所，需安装多种IT设备，并保持24小时连续运行。数据机房业务中断有可能导致重大经济损失，因而数据机房建筑对其基础设施的可靠性、安全性要求较高。

2、数据机房给排水设计包括给水设计、循环冷却水系统设计、排水设计。其中与机房工艺相关的给水、排水设计内容随项目不同而不同。这取决于各项目业主对机房工艺的不同要求。

3、数据机房给排水设计除满足国家和地方现行规范外，还需满足机房工艺专业提出的要求。

第二节间接蒸发冷却空调设备给排水改造

1、用水要求：借助喷淋水蒸发降低室外进风温度，进一步利用自然冷源，通过循环喷水即可实现送风温度满足机房要求。

2、AHU间接蒸发冷却节能机组给排水点位示意图：

3、AHU间接蒸发冷却节能机组给水采用双路环状供水，接空调设备处加设阀门。排水管道贴地敷设，引至就近地漏处。排水立管单独设置，不得与雨水管道合用。加湿器废水就近单独设置排水立管，排水管道布置应满足GB50174-2017《数据中心设计规范》第12.1.3条相关给排水管道不应布置在电子信息设备上方的要求。加湿器、地漏应设置在相应位置的挡水围堰内，挡水围堰高度通常按照200mm计算。

以某数据中心给排水管线改造为例，如下图所示：

第三节风冷列间精密空调机组给排水改造

1、列间精密空调冷凝水排水采用合流排至就近地漏的方法，此地漏可同加湿器排水地漏合用。加湿器位置处单独设置立管。

2、机房改造中，地漏的设置尤为重要。《数据中心设计规范》GB50174-2017第12.2.3条规定，主机房和辅助区设有地漏时，应采用洁净室专用地漏或自闭式地漏，无水封地漏下应加设水封装置，水封深度不小于50mm，并应采取防止水封损坏和反溢措施。

案例如下图：

第四节冷却塔给排水改造要点分析

1、为考虑补水的安全性，补水管成环状布置，接入冷塔的补水管加装阀门。

2、冷塔的排水单独设置立管，排放至室外污水管网，依据详见GB50015-2019《建筑给水排水设计标准》第3.11.18 条循环冷却水系统排水应排入室外污水管网，不得直接排入雨水管道。

3、数据机房冷却塔常年运行，对于严寒地区，必须采取有效措施防止冻结。1）出屋面冷却水管、冷却塔补水管设电伴热保温，冷却塔水槽中安装电加热棒，保证水槽内的水在停机时都不会结冰，电伴热按消防负荷供电。

2）在严寒地区，冷却塔排水应通过室内排水管道直接排至室外下水道，出屋面排水管也应设电伴热保温。

案例如下图：

第五节软化水处理设备、软化水箱的设置

1、机房改造时，需考虑储水量。根据GB50174-2017《数据中心设计规范》第12.1.4条规定，A级数据中心可按12h储水。改造项目可根据数据中心重要性等级和场地限制条件等因素确定。

2、机房改造时，需根据水源水质条件，选择合理的水处理工艺。间接蒸发冷却空调设备补水水质应满足《采暖空调系统水质》GB/T 29044-2012第4.4条规定。具体到厂家产品可有不同的水质要求，但应高于规范要求。以海悟产品为例，海悟AHU间接蒸发冷却节能机组补水需满足的水质指标如下：

3、当采用市政自来水供水、AHU间接蒸发冷却空调设备制冷，那么需要考虑软化处理设备，软化水箱。需单独配设备间，不建议放在室外（北方有防冻问题，南方有防热污染的问题）。尽量找地上现有空闲房间做机房，地上空间确实有限，可考虑室外做地下室。

以实际项目为例，室外地下储存450m³水量，两种方案比较如下：

4、重点事项补充：

1）补水设备除了满足补水的水量和扬程外，还应考虑补水的安全性。补水设备应考虑备用，补水设备应能从两个补水池分别吸水，设备出水管成环布置。

2）当采用市政中水作为补水水源时，市政中水应采用深度处理工艺。在明确了补水水质要求后，市政中水处理工艺取决于市政中水水质。市政中水水质不同，处理工艺有所不同。如果市政中水仅有机类指标超标，处理流程为：原水→调节水箱→增压泵→臭氧反应罐→活性炭过滤罐→消毒→清水池。如果还有无机盐类指标如硬度、电导率等超标，应采用水离子交换工艺和双膜工艺（超滤（UF）+反渗透（RO）），来满足降低硬度和脱盐要求，使出水水质达到设计指标。

3）关键设备如软化单元、脱盐的双膜工艺单元，做一用一备配置。整个工艺系统设水质在线监测设备，在线监测出水的COD、PH、硬度和电导率，检测到的数据一旦超出出水标准，及时报警，操作人员可以按应急预案及时处理。

第六节机房消防系统改造

1、在消防灭火设计中，应坚持“以人为本，高效灭火”的原则。结合经济、功能和环保要求，参照相应规范合理选择灭火系统。如采用超出规范的系统时，须经过充分的论证。

2、由于数据机房主要由各种供电和用电设备组成，因此数据机房火灾发生通常出于以下原因：1、电缆、继电器、电路板和信号处理设备等过热引起初期火灾；2、设备故障起火，如UPS的AC/DC变换环节、电池组接线端子发生短路、空调设备电加热器等都会引起火灾；3、环境和人为因素引起的火灾，如雷击、静电放电、接线操作时带电操作等。针对以上特点，对数据机房消防系统改造至关重要。

3、对于数据机房改造项目，基本上是在原有消防系统基础上做局部改造。机房内灭火系统重点介绍气体灭火，根据《建筑设计防火规范》GB50016-2014第8.3.9条第五款规定：A、B级电子信息系统机房内的主机房和基本工作间的已记录磁（纸）介质库中，宜设置气体灭火系统。《数据中心设计规范》GB50174-2017中第13.1.2条和13.1.3条规定：A级数据中心的主机房宜设置气体灭火系统。

管网式气体灭火系统设计实例如下：

钢瓶间实景：

应用场景示意：

柜式七氟丙烷气体灭火系统设计实例如下：

柜式七氟丙烷气体灭火装置图示：

泄压口的设置：

根据《气体灭火系统设计规范》GB50370-2005第3.2.7条规定，防护区应设置泄压口。考虑安全，同一个防护区应采用相关规格的泄压口，且泄压口应均匀分布在可泄压的墙上。泄压口下沿不低于防护区净高的2/3，建议上沿贴梁安装。通常采用机械式泄压阀，泄压面积可调，图示如下：

消防改造中需要注意的事项：

1）根据《气体灭火系统设计规范》GB50370-2005第3.2.4条规定，采用管网灭火系统时，一个防护区的面积不宜大于800㎡，且容积不宜大于3600m³；采用预制灭火系统时，一个防护区的面积不宜大于500㎡，且容积不宜大于1600m³。

2）管网式七氟丙烷气体灭火系统保护距离短，常用于小型防护区、独立防护区、钢瓶间与防护区距离近的场所。IG541气体灭火系统保护距离长，常用于大型工程、大规模组合分配的项目。工程设计中初选七氟丙烷系统，输送管道长度为减压孔板出口到最远喷头的距离，其范围为40~60m。初选IG541系统，输送管道长度为减压孔板出口到最远喷头的距离，其范围为一级充压系统70~90m；二级充压系统100~120m。

3）柜式七氟丙烷气体灭火装置可按保护半径不大于7.5m布置。可将总需要柜数按保护距离均布。

灭火器设计要求：

1）根据GB50140-2005《建筑灭火器配置设计规范》第3.1.2条规定，数据机房中的机房区、变配电间发生的火灾属于E类火灾（带电火灾）。

2）工业建筑灭火器配置场所的危险等级，应根据其生产、使用、储存物品的火灾危险性，可燃物数量、火灾蔓延速度、扑救难易等因素划分。机房区、电力电池室、变配电间等按照严重危险级计，其余部位按照中危险级考虑。

3）灭火器类型的选择详见规范第4.2.5条，E类火灾场所应选择磷酸铵盐干粉灭火器、二氧化碳灭火器，但不得选用装有金属喇叭筒的二氧化碳灭火器。

4）综上可得：机房区灭火器配置按照E类火灾严重危险级设计，采用30kg装的推车式二氧化碳灭火器，最大保护距离18m；一个计算单元不少于两具。变配电间、电池室等按严重危险级E类火灾配置灭火器，每处放置3A级5kg装手提式磷酸铵盐干粉灭火器2具，最大保护距离15米，每个设置点设两具；其余部位按中危险级A类火灾场所配置灭火器，每处放置2A级4kg装手提式磷酸铵盐干粉灭火器2具，最大保护距离20米，每个设置点设两具。

灭火器布置：

1）灭火器应设置在位置明显和便于取用的地点，且不得影响安全疏散。

2）灭火器的摆放应稳固，其铭牌应朝外。手提式灭火器宜设置在灭火器箱内或挂钩、托架上，其顶部离地面高度不应大于1.50m；底部离地面高度不宜小于0.08m。灭火器箱不得上锁。

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