ASHRAE手册第19章 数据处理和电信设施Word文件下载.docx

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19.6其它系统和注意事项

DATACOM（dataprocessingandtelecommunications）facilitiesarepredominantlyoccupiedbycomputers,networkingequipment,electronicequipment,andperipherals.ThemostdefiningHVACcharacteristicofdataandcommunicationsequipmentcentersisthepotentialforexceptionallyhighsensibleheatloads（oftenordersofmagnitudegreaterthanatypicalofficebuilding）.Inaddition,theequipmentinstalledinthesefacilitiestypically:

数据通信（数据处理和电信）设施主要由计算机、网络设备、电子设备和其它辅助设备组成。

数据和通讯设备中心空调最主要的特征是，需要应对极高的显热冷负荷（要比普通的商业办公楼负荷大得多）。

另外，空调系统要具有以下这些功能：

.Servesmission-criticalapplications（i.e.,continuousoperation）

.Hasspecialenvironmentalrequirements（temperature,humidity,andcleanliness）

.Hasthepotentialfordisruptiveoverheatingandequipmentfailurecausedbylossofcooling

·

满足特定的应用（例如：

持续运行）；

具备特殊环境要求（温度、湿度和洁净度）；

在突发性过热和由于设备损坏不能持续制冷的情况下，系统能继续冷却电子设备。

Designofanydatacomfacilityshouldalsoaddressthefactthatmostdatacomequipmentwillbereplacedmultipletimeswithmorecurrenttechnologyduringthelifeofthefacility.AsdescribedinDatacomEquipmentPowerTrendsandCoolingapplications（ASHRAE2005a）,typicaldatacomequipmentproductcyclesare1to5years,whereasfacilitiesandinfrastructureHAVClifecyclesof10to25years.Replacementequipmenthashistoricallyrequiredmoredemandingpowerandcoolingrequirements.

任何数据通信设施的设计时，都要面对这样一个事实：

在通信设施的使用寿命期间，随着技术的发展，大量现有的通信设备将会被将来的新设备更换掉。

在数据通信设备电源的发展过程和冷却应用中（ASHRAE2005a），典型的数据通讯设备产品寿命为1至5年，而空调设施和基础设施的寿命为10年至25年。

新设备对电功和制冷量要求的会更大。

Understandingthesecriticalparametersisessentialtodatacomfacilitydesign.

了解这些关键因素对数据通信设施的设计是必不可少的。

ThepreparationofthischapterisassignedtoTE9.9,Mission-criticalFacilities,TechnologySpaces,andElectronicEquipment.

由ASHRAE中负责“重要设施、工艺房间与电子设备”的技术委员会TC9.9编著。

Typesofdatacom（ASHRAE2005a）equipmentthatrequireairconditioningtomaintainproperenvironmentalconditionsinclude

数据通信中心（ASHRAE2005a）的空调系统的工作环境中，包含的数据通信设备类别有：

Computerservers（2Uandgreater）

Computerservers（1U,blade,andcustom）

Communication（High-density）

Communication（Extreme-density）

tapestorage

Storageservers

Workstations（standalone）

Otherrack-andcabinet-mountedequipment

服务器（2台或更多）

服务器（1台,black,andcustom）

通讯（高密度）

通讯（超高密度）

磁带存储器

存储服务器

工作站（独立）

其它机架和机柜安装设备

Personnelalsooccupydatacomfacilities,buttheiroccupancyistypicallytransientandenvironmentalconditions（e.g.,temperature,noise）aremoretypicallydictatedbyequipmentneeds.However,humanoccupancyinsmallerdatacomfacilitiesmayinfluencetheventilationairquantity.Adatacenterisabuildingorportionofabuildingwhoseprimaryfunctionistohouseacomputerroomanditssupportareas;

datacenterstypicallycontainhigh-endserversandstorageproductswithmission-criticalfunctions.Personnelalsooccupydatacomfacilities,buttheiroccupancyistypicallytransientandenvironmentalconditionsareusuallymoredictatedbyequipmentneeds,therebymakingitmoreofaprocesscoolingapplicationratherthancomfortcooling.However,humanoccupancyinsmallerdatacomfacilitiesmayinfluenceventilationairrequirements.

工作人员也占用数据通信中心，但其通常是暂时的，所以机房环境条件（如温度，噪音）常由设备的需求决定。

虽然工作人员占用的数据通信机房较小，但通风量也会受影响。

数据中心可能一个建筑物或建筑物的一部分，其主要功能是容纳一个计算机房和其他附属设施；

数据中心通常包含高端服务器和具有重要功能的存储设备。

工作人员也占用数据通信中心，但其通常是暂时的，所以机房环境条件（如温度，噪音）常由设备的需求决定，因此空调系统更多的是冷却功能而不是舒适功能。

虽然工作人员占用的数据通信机房较小，但对通风设计也会有要求。

Overview

19.1.1概述

Environmentalrequirementsofdatacomequipmentvarydependingonthetypeofequipmentand/ormanufacturer.However,aconsortiumofservermanufacturershasagreedonasetoffourstandardizedconditions（Classes1to4）,listedinThermalGuidelinesforDataProcessingEnvironments（ASHRAE2008）.Afifthclassification,theNetworkEquipment-BuildingSystems（NEBS）class,istypicallyusedintelecommunications.

不同类型的设备或制造商，他们的数据通信设备对环境的要求都有所不同。

然而，服务器制造厂家们达成了四个标准原则，此四条标准原则列于数据中心冷却指南（ThermalGuidelinesforDataProcessingEnvironmentsASHRAE2008）。

第五个分类，网络设备构建系统（NEBS）类，通常用于通信。

Class1:

typicallyadatacomfacilitywithtightlycontrolledenvironmentalparameters（dewpoint,temperature,andrelativehumidity）andmission-criticaloperations;

typesofproductstypicallydesignedfortheseenvironmentsareenterpriseserversandstorageproducts.

第一类：

通常数据通信设施有严格控制环境参数（露点，温度和相对湿度）和重要操作;

通信设备服务器和存储设备一般按照此条规定的环境参数设计。

Class2:

typicallyadatacomspaceorofficeorlabenvironmentwithsomecontrolofenvironmentalparameters（dewpoint,temperature,andrelativehumidity）;

typesofproductstypicallydesignedforthisenvironmentaresmallservers,storageproducts,personalcomputers,andworkstations.

第二类：

通常数据通信机房或办公室或实验室环境中，会安装有环境参数控制设备（露点温度、温度和相对湿度）；

小型服务器、存储设备、个人电脑和工作站一般按照此条规定的环境参数设计。

Class3:

typicallyanoffice,home,ortransportableenvironmentwithlittlecontrolofenvironmentalparameters（temperatureonly）;

typesofproductstypicallydesignedforthisenvironmentarepersonalcomputers,workstations,laptops,andprinters.

第三类：

通常办公室、家庭或者运输环境只需要控制环境温度（温度）；

个人电脑、工作站、笔记本电脑和打印机一般按照此条规定的环境参数设计。

Class4:

typicallyapoint-of-saleorlightindustrialorfactoryenvironmentwithweatherprotection,sufficientwinterheating,andventilation;

typesofproductstypicallydesignedforthisenvironmentarepoint-of-saleequipment,industrialcontrollers,orcomputersandhandheldelectronicssuchasPDAs.

第四类：

通常销售点或轻工业或工厂，需要有冬季采暖和通风条件。

设备销售点、工业控制器、计算机和手持式电子设备如掌上电脑（PDAs）一般按照此条规定的环境参数设计。

.NEBS:

perTelcordia（2001,2006）,andtypicallyatelecommunicationscentralofficewithsomecontrolofenvironmentalparameters（dewpoint,temperatureandrelativehumidity）;

typesofproductstypicallydesignedforthisenvironmentareswitches,transportequipment,androuters.

NEBS（网络设备构建系统）:

根据Telcordia（2001,2006）规定，通常电信中心需要有环境控制装置（露点，温度和相对湿度）；

交换机、传输设备和路由器一般按照此条规定的环境参数设计。

BecauseClass3and4environmentsarenotdesignedprimarilyfordatacomequipment,theyarenotcoveredfurtherinthischapter;

refertoASHRAE'

s（2008）ThermalGuidelinesforDataCenterenvironmentsforfurtherinformation.

由于第三和第四条不以数据通信设备为主，将不在下面章节中讨论。

如想了解更多信息请参考数据中心冷却指南（ThermalGuidelinesforDataProcessingEnvironmentsASHRAE2008）。

EnvironmentalSpecifications

19.1.2环境说明

Table1listsrecommendandallowableconditionsforClass1,Class2,andNEBSenvironments,asdefinedbythefootnotedsources.Figure1Ashowsrecommendedtemperatureandhumidityconditionsfortheseclassesonapsychrometricchart,andFigure1Bshowsallowabletemperatureandhumidityconditions.Notethatdew-pointtemperatureandrelativehumidityarealsospecified.

表1列出了一类、二类和NEBS的建议和允许环境要求，详细介绍见脚注。

图1A中，在焓湿图上给出了这两类推荐的环境要求；

图1B中，在焓湿图上给出了这两类允许的环境要求。

请注意，露点温度和相对湿度也已给出。

图1A数据中心Class1、Class2和NEBS推荐的环境参数

表1数据中心Class1、Class2和NEBS设计参数

a.InletconditionsrecommendedinASHRAE（2008）.

a.ASHRAE（2008）推荐送风温度；

b.PercentagevaluesperASHRAEStandard52.1dustspotefficiencytest.MERVvaluesperASHRAEStandard52.2

b.平均值按照ASHRAE标准52.1除尘点效率测试，MERV（MinimumEfficiencyReportingValue）值按照ASHRAE标准52.2

c.Telcordia（2006）.

d.Telcordia（2001）.

e.Generallyacceptedtelecommunicationspractice.Telecommunicationscentralofficesarenotgenerallyhumidified,butpersonnelareoftengroundedtoreduceelectrostaticdischarge（ESD）

e.通信行业常规做法。

通信中心通常不需要加湿，但人员需要经常接地，以减少静电放电（ESD,Electro-Staticdischarge）

f.SeeFigure2fortemperaturederatingwithaltitude

f.见图2温度梯级

Airdensityalsoaffectstheabilityofdatacomequipmenttobeadequatelycooled.ASHRAE'

s（2008）ThermalGuidelinesforDataProcessingEnvironmentssuggeststhatdatacenterproductsbedesignedtooperateupto3050maltitude,butrecognizesthatthereisreducedmassflowandconvectiveheattransferassociatedwithlowerairdensityathigherelevations.Toaccountforthiseffect,theguidelineincludesaderatingchartforthemaximumallowabletemperatureof1Kper300maltitudeabove900m（Classes1to4）.Figure2showsthealtitudederatingrecommendedbyASHRAE（2004）forClasses1and2,andforNEBS.

空气的密度也会影响数据通信设备的冷却效果。

ASHRAE（2008）数据中心冷却指南（ThermalGuidelinesforDataProcessingEnvironmentsASHRAE2008）指出，数据中心设备工作环境的海拔高度不要超过3050m，同时也指出，随着海拔高度的增加，空气的密度逐渐降低，对空气的质量流量和设备的对流换热有一定的影响。

考虑到这些因素，数据中心冷却指南给出了一张阶梯图，在海拔900m以上，每升高300m，设备的最大允许温度下降1℃（1至4类）。

ASHRAE（2004）给出，随着海拔高度的增加1类、2类和NEBS的工作环境温度范围。

Thestatedenvironmentalconditionsareasmeasuredattheinlettothedataandcommunicationsequipment,andnotaveragespaceorreturnairconditions.

规定的测试条件是：

以数据通信设备的进口作为参考点，而不是机房内平均温度或者回风温度。

Temperature

19.1.3温度

Theallowabletemperaturerangeisastatementoffunctionality,whereastherecommendedrangeisastatementofreliability.Thus,equipmentexposedtoprolongedhightemperatures（and/ortosteeptemperaturegradients）canexperienceincreasedfailurerates,reducedservicelife,hardwareand/orsoftwarefailures,and/orthermalshutdown.Exceedingtherecommendedlimitsforshortperiodsoftimeshouldnotbeaproblem,butrunningneartheallowablelimitsformonthscouldresultinincreasedreliabilityissues.Facilitydesignersandoperatorsshouldstriveforcontinuousoperationintherecommendedrange.ASHRAE（2008）andTelcordia（2001）recommendedrangeis18to27℃.

尽管建议的设备的允许温度范围是可靠的，但它只是一个功能说明。

因此，当设备长期暴露在高温环境下（温度波动频率或幅度大），就会提高设备的故障率，降低设备使用寿命，硬件/软件故障率提高，传热性能下降。

短时间超过允许温度范围不会对设备造成影响，但如果几个月一直在接近温度范围边界运行，设备的上述问题出现的概率会提高。

设计师和管理者都应该努力使设备在允许温度区间内运行。

ASHRAE（2008）和Telcordia（2001）推荐的温度范围是18℃到27℃。

Fig.1BAllowableDataCenterClass1,Class2,andNEBSOperatingCondit