浅论通信机房下送风时活动地板的设置

【摘要】

通信机房活动地板高度的设置，不仅影响机房空间使用而且还直接影响机房空间的温度及出风口产生的噪声，活动地板的高低设置则需要根据场景的设定进行系统地计算并量化，得到科学合理地板高度，优化各方面因素对机房地板高度的需求。

活动地板高度确定，出口风的设置更需要合理计算，由于机房专用下送风空调送风量比较大，在空调机组出风口侧是全压状态，空调机组侧动压值为最大值，静压为最小值，在此范围内如果设置地板出口风，那么这个出口理论上就会形成吸风口，所以在空调设置时适当将几组空调间隔一定距离，将气流分布与动压分布在空间上调整到最合理位置。

【关键词】

活动地板高度 活动地板出风口 静压箱 地板下送风 气流组织

中图分类号： TU2 文献标识码： A

【正文】

通信机房里的通信设备散热量比较大而且较集中，设备通电运行时机架内温度慢慢提升，机架内的这部分热量会向机房内逐步扩散，使机房内温度抬升，温度到达一定高度就会使设备宕机，故此，空调的建设就在机房环境建设中是至关重要的，机房空调首先是对通信设备制冷达到工作温度，其次再对环境进行制冷达到合适环境温度，这就需要合理的气流组织解决。

在通信机房的空调的气流组织方式常见分为两种上送风和下送风。

空调上送风形式分为上送正回、上送背回和上送底回三种方式。

空调下送风是气流从空调机组的底部送出，地板以下形成静压箱，通过地板出风口疏散到机房各个角落，回风是从机房上送回到空调机组，此方式为机房常用方式。

选用地板下送上回方式优点较多，（1）活动地板下空间作静压箱，设备扩容或下架时均能快捷地调整地板送风口的位置及数量。（2）地板以上空间可安装各类通信设备及配套设备又可做回风静压箱。

从中可以看出静压箱高度的选择是影响这一事件的关键所在，静压箱的计算与房间总送风量和送风速度是息息相关的。

《防静电活动地板通用规范(ST/T10796-2001)》中提出，活动地板高度分两种，见表1。

表-1防静电活动地板通用规范(ST/T10796-2001)中活动地板高度（1）

类型 基本尺寸 可调范围 备注

H1 200mm ±20mm --

H2 350mm 地板下空调兼作风库

因为机房的差异化，工程实施中此规范中的地板高度用地工程中就显得不足。那么这个地板高度是从哪里计算并得出来的呢，这需要我们用另外的方式进行逐步计算。

首先是通过设备发热与建筑散热（结构、人体、灯具等）的总热量来计算所需要总显冷负荷。

空调房间总风量L计算，通常按夏季室内冷负荷进行计算。

式中 ――室内总全冷负荷和总显冷负荷(kW)；

――室内空气焓值(kJ/kg)；

――送风焓值(kJ/kg)；

――室内温度(℃);

――送风温度(℃);

c――空气定压比热容[kJ/( kg•℃)]，可取1.01 kJ/( kg•℃)；

――空气密度(kg/)，在标准大气压下，空气温度20℃时=1.2kg/。

从公式中可以得出数值的大小直接影响空调机组选型结果，我们可以根据各机房功能不同来选择机房所要求的温度。

根据规范对空气温湿度有设计要求：A类电信机房的室内空气温湿度要求，可按夏季计算温度24℃～26℃、冬季计算温度18℃～22℃、相对温度40%～70%进行设计，并要求机房在任何情况下均不得出现结露状态。

例如品牌空调机组性能参数如下：

表-2某品牌机房专用空调参数数据

我们根据某品牌空调的参数可以直接选择相应符合要求的产品。

通过通信机房内发热和设备发热，计算出制冷需求后根据空调选型确定空调制冷量，并结合N+n（N主n备）方式，确定空型号后通过空调的风量结合机房条件计算出静压箱（活动地板下净空间作为静压箱）。

空调机组的送风量计算后由选择的空调机组给出固定的送风量，为了不使出地板出风口风速过快，风速=[风量/静压箱截面积] 。

建议采用活动地板下作为静压箱时，出风口风速不应大于3m/s。

下面将结合实例进行计算。

【例】

已知：某IDC机房净空尺寸11100mm×15400mm，约170平方米，机房板下净高4500mm,IDC网络设备54架，列头柜6架，空调配电柜1架，工艺提供的设备总发热量170kW。

计算：

（1）确定送风方式

根据现场条件确定送风形式，根据高度以及制冷效果，采用下送风上回风式制冷送风形式。

上图为直观表示下送风上回风关系，空调在上图中左侧，图中送风方式实际为空调与机柜垂直布置。

（2）计算空调配置

根据公式计算空调并选型。

建筑热负荷按120估算建筑热负荷170×120=20.4kW。

总热负荷=设备发热＋建筑热负荷=170＋20.4=190.4 kW。

选择空调制冷总冷量80kW,显冷量70.9kW的空调机组。

空调三主一备风量=3×22140=66480＞L=56554.46，空调选型满足送风量要求。

空调总制冷=3×70=210kW＞190.4kW，空调选型满足制冷量需求。

（3）计算活动地板高度

根据《电子信息系统机房设计规范》建议的风速计算静压箱尺寸

风速＝[风量/静压箱截面积]

＝＞静压箱截面积 ＝风量

＝[3×22140/2×3600]

＝9.225

静压箱高度 ＝静压箱面积/机房长度＝9.225/15.6＝0.591

经计算，活动地板净空高度不小到591mm较为合理，如加上地板本身厚度以及保温隔热层厚度不应小于630mm高度（地板表面至地面尺寸）。

下图是根据计算做出的机房剖面图，体现机房内各专业相关之间的尺寸定位关系。

【结束语】

通过对静压箱的讨论，希望对机房活动地板的设置能起到抛砖引玉的作用。对活动地板在机房的使用中使制冷效果更加合理，对建筑层高使用更加充分利用。

【采用术语的含义】

（1）.活动地板高度――由活动地板上表面至房间地面之间的距离（如有隔热防潮层则计算本层上表面）。

（2）.静压箱――送风系统减少动压、增加静压、稳定气流和减少气流振动的一种必要的配件。

（3）.静压(Pi) ――由于空气分子不规则运动而撞击于管壁上产生的压力称为静压。计算时，以绝对真空为计算零点的静压称为绝对静压。以大气压力为零点的静压称为相对静压。空调中的空气静压均指相对静压。静压高于大气压时为正值，低于大气压时为负值。

（4）.全压――平行于风流，正对风流方向测得的压力为全压；全压可以通过传感器直接测得。全压=静压+动压。

（5）.动压=0.5×空气密度×风速的平方。

（6）.显冷量――单纯空气温度从某一温度降低到某一温度后空气吸收的冷量。

【参考文献】

文中上标符号所引用的出处

（1）《防静电活动地板通用规范(ST/T10796-2001)》（中华人民共和国国家标准）；

（2）《空气调节设计手册(第二版)》中国建筑工业出版社；

（3）《电信专用房屋设计规范》（5003-2005）；

（4）《电子信息系统机房设计规范（GB50174-2008）》（中华人民共和国国家标准）；规范中建议采用活动地板下送风时,出口风速不应大于3m/s,例题计算时取2m/s＝2×3600m/3600s＝2×3600m/h。

（5）《全国民用建筑工程设计技术措施》（建质[2003]4号）；