中国铁通河南分公司  王世超

各位领导大家下午好！非常感谢组委会给我们提供这个平台，让我们相互学习、相互交流。
    　通过一上午的演讲，让我受益匪浅，我是中国铁通河南分公司王世超。
   　 因为机房建设的初期考虑到设备扩容，面积预留较大，初期流行的下送风方式空调系统，效果良好。进入21世纪以来互联网行业迅猛发展，互联网通信设备急剧增加，空调逐渐满足不了需求，隐蔽布线不规范导致活动地板下风道堵塞，采取增加空调等不久措施效果不明显且能增大，急切需要改造空调方式、降低能耗。
    　下面讲一下空调系统改造整体设计思路。
    　第一，查找国家或行业有关IDC机房环境现行标准。第二，分析现有机房空调的特殊需求。第三，严格计算空调负荷并以此确定新风量。第四，依据新风量及换气次数要求选择空调机组及附属新风系统。第五，依据机房实际情况选择适当的送风方式，第六，改造前后空调施工效果的对比。
    　查询以下的文件《通信中心机房环境条件要求》《电信公司通信机房标准化要求》设备生产厂商提供的设备运行环境要求《采暖通风与空气调节设计规范》。通信机房环境标准主要参数有温度、相对湿度、温度变化率、洁净度、静电干扰等等。与机房空调机组有关的参数主要有三度，温度、相对湿度、洁净度，第二是温度变化率以及新风次数。
    　从节能公司对于IDC机房的环境来看，温度要求夏季是23度增2度，冬季是22度增2度。相对湿度是40%到50%。温度变化率是小于5度。洁净度直径大于0.5厘米的微尘粒子浓度小于350粒/升，直径大于5颗厘米的灰尘粒子浓度小于3粒/升。
    　IDC机房空调特点。
    　第一，空调方式偏重于工艺性空调，对空调精度有特殊的要求。IDC机房空调主要满足通信设备安全生产的需要，特别要求室内空调高精度控制，同时坚固机房工作人员的健康需求。
    　第二，通信设备自身发热量大，散热大。通信设备显热量大，是IDC机房最主要的热源，因此机房降温是机房专用空调机组的主要工作。由于通信设备属于电子设备，其冷负荷计算通常按照设备运行功率100%转化为显热计算。
   　 第三，送风量大、要求焓差小。
   　 新风要求不低于每小时5次，设备发热量大，空调机组送风量大。根据“露”送风的原理计算，夏季IDC机房的送风在9度之间。
    　第四，要求空调全年可靠稳定运行，通信设备往往需要全年不间断运行！因此空调机组是否稳定可靠，才是保障设备安全运行的重要因素。由于通信设备发热量大、位置分布密集等特点，往往冬季需要给机房降温。
    　第五，设备扩容不确定，导致空调设计裕度难确定。市场发展以及技术进步速度难以预料，准确计算机房设备负荷变得困难，空调扩容改造难以确定。
   　 第六，机房已有走线变更困难，空调系统改造难度较大。早期通信机房流行采用活动地板下走线，下送风、上回风方式设计。主要是出于降低气体消防成本等因素考虑，随意降低活动地板距地面高度，机房建设初期往往走线比较规矩，后期走线不规范，导致下送风风道不畅，影响后续设备散热。通信设备一旦运用，要变更原有走线改善地板下送风通道会变得异常困难，因此机房空调设计应考虑到扩容的方便性。
    　IDC机房空调负荷计算。空调负荷计算和送风量确认是空调工程学的基础环节，是空调系统设计选型的理论依据。IDC空调及系统设计也必须遵循该设计原则。具体要求可以参考《采暖通风与空气调节设计规范》。
    　空调负荷计算应按照下列顺序一次计算。1机房内、外空气计算参数，2空调区热量计算参数，3空调区冷负荷计算，4空调区热负荷计算。具体计算过程比较复杂，必要时需请暖通专业设计人员帮助计算。
    　机房空调区风量主要有以下参数确定。1机房空调区溶剂，2机房温度变化率，3机房温湿度要求。另外，IDC机房空调选型，根据空调区风量和新风次数要求来确定空调机组的送风量，按照计算出的送风量确定符合条件的空调机组。IDC机房空调系统的选型，还应就机组稳定性、可靠性、机房空调精度以及将要采用什么形式的气流组织方式等多种因素来综合考虑。
    　IDC机房气流组织形式选择影响到空调制冷效果的主要因素有，1送风口的形式和位置，2送风射流的参数，3回风口的位置，4房间几何形状，5热源在室内的位置等。目前，通风机房空调系统建的气流组织主要有上送风下回风，下送风上风的形式。
    　第一个方式主要是送入高速紊动空气射流诱导二次空气形成射流，空调迅速，EER高。
    　无活动地板，机房清理打扫方便，不易积灰尘，过滤网维护方便。空调水管明放，便于及时处理漏水，消除隐患。便于空调随设备扩容，添加加湿给水管和凝结排水管比较容易。
    　但是上送风下回风有一定的缺点。第一个是进入设备的低速低温气流与上升热交换气流方向特性相反，机柜下部设备散热不良。第二较远距离送风困难，需增加额外风管、风口投资，且安装工程容易和上方走线架子冲突。在达到相同空调区时，上送风方式送放出口风速需比下送风下走线整洁美观。  
    　下送风上回风优点是与上升热交换气流方向特性一致，通过地板静压形成上升全面气流流型，便于除去被调空间余热量。送风均匀，空调区温差小，相比上送风方式噪音小，利用活动地板布置风管、形成出风口，地方比较整洁美观。
    　但是缺点是活动地板下加湿给水管和凝结水排水管漏水不易被发现，同时影响机房的安全。活动地板高度偏低不规范下走线布放易堵塞送风通道，降低后继设备空调效果，因活动地板密封不良或摆放不合理造成送风通道段短路，影响后面设备空调效果。活动地板下面易积尘且除尘困难。
    　通过两种方式对比，上送风方式成本较高，然而其所有缺点均较容易通过采取一定措施加以弥补，且相比来讲IDC机房安全生产不会带来太严重的隐患。而下送风缺点所带来的隐患比较严重，而且像纠正下走线位置、清理活动地板下灰尘等实现困难。
    　这一块是根据我们前面的调查研究，这个是在我们河南铁通综合通信楼建于上世纪80年代中期，楼层面积设计充分考虑了未来电信业务发展的需求。自90年代初通信楼3楼进驻计费中心开始，跟着改建成自动交换设备机房，随着进驻少量互联网数据通信设备。由于当时处于互联网行业发展初期，相关设备占用空间并不多，机房空调系统早在计费中心入主时已做了一定的冗余设计，采用意大利的IIROSS的SxxUA系列气冷空调机组。气流组织采用地板下送风、上回方式，网络建设初期，取得了良好的效果。
    　第二是随着计算机网络技术的进步以及人民生活水平的提高，互联网市场相关产品不断涌现，其应用日益广泛。企事业单位和家庭用户数量迅速增长，互联网设备急剧增加，给对空调降温要求较高的互联网数据交换中心机房空调系统带来了很大的压力。同时，机房活动地板下走线大量挤占送风通道，造成空调制冷效果差，尽管增加了两台立式空调补充，效果仍差强人意。为了适应互联网业务发展需要，同时也为了保证通信安全，节约能源，降低运营成本，决定对机房空调进行节能改造。
    　根据前面的分析，经过计算得出该通信楼机房设备发热量在每平方160到210瓦之间。综合以上各种因素，决定采用两组意大利HIROSS的S23OA系列上送风侧回风、空气膨胀式精密空调机组附加一台立式空调。通过对原有空调系统功能劣化原因分析结果表明，机房当时空调能力已达到370瓦每平方米远远超过实际发热需求，之所以制冷效果差是因为送风通道不畅引起，因此改造重点分在了空调气流组织改造上。
    　原有机房空调系统主要是采用活动地板下送风上回风的方式进行气流组织，在机房建设初期，这种送风方式效果比较明显，改建后的IDC机房空调系统采用上送风、侧回风的送风方式。为改善上送风方式气流通道，同时采取了拆除玻璃隔断和活动地板、改装机柜顶送风风扇等配套工作。
    　这个是改造成的机房示意图，中间用玻璃隔断隔了一个走廊，有两个立式空调和原有的精密空调，由于机房的设备比较少，面积也比较小。所以，互联网事业的发展，消费的增多，首先从面积上面已经达到了要求，需要在C区增加互联网消费。
    　这是改造后的互联网IDC机房示意图，是把所有的玻璃隔断都拆除了以后，同时上面两台精密式空调，加了一台立式空调。
    　那么改造完毕以后，我们对IDC机房也进行了一个温度的测试，上面这个蓝线是原有的空调情况下，机房的24小时温度曲线。这个红线是我们经过机房空调改造以后，24小时的温度曲线。尽管机房的面积增加了，设备增多了，但是从空调并没有增加，但是空调的效果温度调控来说明显降低了。
    　所以，根据对IDC机房发热量的计算结果，并考虑IDC设备安装间隔等要素，采用两台机组空调和一台立式空调就可满足设备降温需要，比原有机房面积增加40%的同时又减少三台立式空调设备。改造前3楼IDC机房6月份的用电145000KW，改造前后9月份用电是127000KW同比节约18000KW。测试结果表明改造后节能效果显著。
    　通过对公司IDC机房空调扩容改造过程中空调参数的选择、空调区气流组织方式选择等具体方案的分析以及改造后效果验证，可以得出以下结论。
    　第一，在空调选型过程中，IDC机房负荷计算送风量确定是必不可少的环节。如果仅图简化流程，对空调区各冷负荷做偏大估算，那么接下来必然导致送风量的偏大估算，空调设备机组功率的选择偏大，容易造成工程初期投资增高，运行成本和能耗增大等连锁反应，也和提倡环保节能的时代要求不符。
    　第二，早期通信机房空调系统习惯采用下送风方式，这种风方式有其独特的优势，但前提是要做到活动地板以及下面空间送风顺畅，这需要坚持不懈地执行地板下走线相关规范标准，需要加强对活动地板密封性和完整性巡视检查，需要及时对活动地板下空间除尘，需要对空调周围设置防漏水围堰，以防止对空调区相关通信线路设备安全运行造成不良影响。
    　第三，对于难以采取纠正措施弥补下送风方式缺点的（比如活动地板下走险已经堵塞，依法移动等），推荐采用上送方案进行改造。从改造后的结果看，空调降温和节能效果显著。
    　以上是我们在实践中的粗浅认识，由于水平有限，难免有很多的错误，请各位专家批评指正！谢谢大家！