QBCU 008中国联通绿色IDC技术规范v10.docx

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QBCU008中国联通绿色IDC技术规范v10

中国联通公司发布

中国联通绿色IDC技术规范V1.0

ChinaUnicomGreenIDCTechnicalSpecification

目次

前言

本技术规范是根据国家“十一五”规划纲要“建设资源节约型、环境友好型社会”文件精神，为中国联通建设绿色数据中心，减少运营成本，提高市场竞争力的要求制定的。

绿色数据中心（GreenDataCenter）作为下一代数据中心（NextGenerationDataCenter）建设的主要核心理念之一,在国内外正受到行业内越来越多的关注与反响。

本技术规范结合《中国联通IDC服务等级评审细则》，对数据中心机房建筑节能、机房场地规划布局、设备选型、IT系统优化、虚拟化技术、配电优化、无功补偿及谐波治理、自然冷源利用、机房制冷优化、气流组织及照明等节能相关内容进行了规定。

本技术规范要求采用的节能措施和方案*不应降低数据中心通信生产安全，不应影响设备正常运行，不应降低机房环境指标，不应缩短设备的使用寿命。

绿色数据中心的建设、运营应做到技术与管理相结合，遵循统筹规划、因地制宜、技术先进、经济合理、安全适用的原则。

本规范中用黑体字标注的条文为强制性条文，必须严格执行。

本规范由中国联通公司集团客户事业部、联通宽带在线有线公司（总部IDC运营中心）提出。

本规范由中国联通公司技术部归口管理。

本规范起草单位：

北京电信规划设计院有限公司、集团客户事业部、联通宽带在线有线公司

本规范主要起草人：

张炳华康楠李毅强冯涛李洁冯霄鹏李孝众黄霞贾峻马强孙景毅曹立源孙涛

本规范修改和解释权属中国联合网络通信有限公司。

中国联通绿色IDC技术规范V1.0

11　总则

（1）本技术规范适用于中国联通数据中心四、五星级机房规划与建设、设备采购、工程设计、网络运行维护和管理等，其他星级数据中心建设及数据中心机房改、扩建也可参考。

（2）数据中心节能设计应结合集团IDC星级评价标准，在满足业务需要的前提下，考虑建筑节能、IT及网络通信设备节能、空调系统节能、电源系统和照明系统节能等五个主要方面。

（3）数据中心需根据机房功能、建筑条件、机房环境、供电系统、空调系统、布线系统、网络系统、KVM系统、网管系统、网络安全系统、数据存储备份系统等基本条件进行分级，最终按《中国联通IDC服务等级评审细则》评定星级。

（4）数据中心建设等级（星级）标准越高，环境要求越苛刻，设备冗余度越大，设备利用率越低，能耗越高。

（5）数据中心建设等级（星级）应考虑市场需求、服务要求、资费策略及建设规模等因素，通过经济技术比较后确定。

12　规范性引用文件

 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

（1）中华人民共和国国家标准GB50174-2008《电子信息系统机房设计规范》

（2）中华人民共和国通信行业标准YD5184-2009《通信局（站）节能设计规范》

（3）中华人民共和国国家标准GB50019-2003《采暖通风与空气调节设计规范》

（4）中华人民共和国国家标准GB50015-2003《建筑给水排水设计规范》

（5）中华人民共和国通信行业标准YD/T5003-2005《电信专用房屋设计规范》

（6）中华人民共和国国家标准GB17790-1999《房间空气调节器安装规范》

（7）中华人民共和国行业标准GB/T19413-2003《计算机和数据处理机房用单元式空气调节机》

（8）中华人民共和国行业标准GB/T17758-1999《单元式空气调节机》

（9）中华人民共和国国家标准GB50034-2004《建筑照明设计标准》

（10）中华人民共和国国家标准GB/T50378—2006《绿色建筑评价标准》

（11）中华人民共和国国家标准GB50176-93《民用建筑热工设计规范》

（12）中华人民共和国国家标准GB50189-2005《公共建筑节能设计标准》

（13）中华人民共和国国家标准GB/T14549-1993《电能质量公用电网谐波》

（14）中华人民共和国国家标准GB50052-95《供配电系统设计规范》

（15）中华人民共和国国家标准GB50053－94《10kV及以下变电所设计规范》

（16）中华人民共和国国家标准GB50227－2008《并联电容器装置设计规范》

（17）中国工程建设标准化协会标准CECS154:

2003《建筑防火封堵应用技术规程》

（18）中华人民共和国国家标准GB3096-2008《声环境质量标准》

（19）中华人民共和国国家标准GBJ87-85《工业企业噪声控制设计规范》

（20）中华人民共和国国家标准GB12348-2008《工业企业厂界环境噪声排放标准》

（21）中国联合网络通信有限公司《中国联通IDC服务等级评审细则》

（22）TheGreenGrid，Rev2008-0《GreenGridDataCenterPowerEfficiencyMetrics:

PUEandDCIE》

（23）ANSI/TIA-942–2005《TelecommunicationsInfrastructureStandardforDataCenters》

（24）中华人民共和国通信行业标准YD/T968-2002《电信终端设备电磁兼容性要求和测量方法》

（25）中华人民共和国通信行业标准YD/T983-1998《通信电源设备电磁兼容性限值及测量方法》

13　缩略语

14　数据中心建筑节能

数据中心的选址

数据中心的选址应符合GB50174-2008《电子信息系统机房设计规范》中“4.1机房位置的选择”及YD/T5003-2005《电信专用房屋设计规范》中“3局、站址选择”的相关规定。

机房楼建筑布局要求

（1）机房楼位置的确定应在满足生产安全、防火、防噪声、防电磁辐射、卫生、绿化、日照和施工等条件下，力求紧凑合理，节约用地。

（2）机房楼建筑总平面的规划布置和设计，宜充分利用冬季日照和夏季自然通风，并避开冬季主导风向。

其主要朝向宜选择本地区最佳朝向或解决最佳朝向，避开夏季最大日照朝向。

（3）不对周边建筑物带来光污染，不影响周围居住建筑的日照要求。

（4）其他选址要求应符合YD/T5003-2005《电信专用房屋设计规范》的相关规定。

建筑节能设计的一般原则

（1）根据数据中心机房建设地点所处城市的建筑气候分区，围护结构的热工性能应满足GB50189-2005《公共建筑节能设计标准》中4.2.2条的相关规定。

（2）机房楼的体形设计宜减少外表面积，其平、立面的凹凸面不宜过多，应控制其体型系数，体形不宜变化太大。

严寒、寒冷地区建筑的体形系数应小于或等于0.40。

（3）应采用少人或无人值守的机房管理模式，机房区应尽量不设外窗，必须设外窗时宜设不开启的密闭窗。

（4）各类生产维护中心等有人值守的房间宜有较好的朝向，应充分利用天然光进行采光。

（5）严寒、寒冷地区的机房楼不宜设开敞式楼梯间和开敞式外廊。

在建筑物出入口处，应采取保温隔热节能措施，严寒、寒冷地区机房楼应设门斗或热风幕等避风设施。

（6）机房楼的通信电缆及管线通过围护结构的孔洞，应按CECS154:

2003《建筑防火封堵应用技术规程》的要求，采用同等耐火极限的防火封堵材料封堵严密。

（7）机房楼的外墙与屋面的热桥部位的内表面温度不应低于室内空气露点温度。

当机房楼的上下层空调房间温差较大时，应保证上下层房间的内表面温度不应低于室内空气露点温度。

（8）外墙、屋顶、直接接触室外空气的楼板和不采暖楼梯间的隔墙等围护结构，应进行保温验算，其传热阻应大于或等于建筑物所在地区要求的最小传热阻。

（9）机房楼的空调室外机平台设计宜靠近机房空调室内机布置的地方，室外机平台宜敞开，朝向不宜西向。

应根据空调室外机的数量及排列方式合理确定预留空调室外机平台面积。

围护结构及其材料节能要求

墙体节能设计要求

（1）采用新型的节能墙体材料。

（2）采用高效的建筑保温、隔热材料。

（3）寒冷地区、夏热冬冷地区及夏热冬暖地区的建筑，当墙体采用轻质结构时，应按GB50176-93《民用建筑热工设计规范》的规定进行隔热验算。

（4）严寒和寒冷地区的数据中心机房建筑外墙应选用外保温构造措施。

设计应满足JGJ144-2004《外墙外保温工程技术规程》和本地区建筑节能设计标准推荐的技术。

门窗设计节能要求

（1）对常年需空调无人值守的机房不宜设窗，必要时可采用设双层窗、中空玻璃窗等高效节能门窗。

（2）有人值守的维护中心等房间的自然采光，应满足GB/T50033-2001《建筑采光设计标准》规定的生产车间工作面上采光等级Ⅲ级的要求。

（3）外窗应具有较好的防尘、防水、防火、抗风、隔热的性能，且满足洁净度要求。

（4）外窗的气密性等级不应低于GB7107-02《建筑外窗气密性能分级及其检测方法》规定的4级。

（5）机房门宜选用具有保温性能的防火门，并宜安装闭门器。

（6）对需要设置固定式气体灭火系统的机房，其围护结构、门窗的耐火极限及允许压强应按相应规范要求选用。

屋面节能设计要求

（1）屋面构造应具有防渗漏、保温、隔热、耐久、节能等性能。

（2）屋面构造宜采用倒置式屋面，设置架空层或空气间层、屋顶绿化等措施以利于节能。

（3）屋面隔热根据不同地区、不同条件按铺设保温层，应采用轻质、保温隔热性能好、吸水率低、密度小的材料。

（4）当屋面设有空调室外机等各类设备基础及工艺孔洞时应采取有效地防水、防漏措施。

楼地面节能设计要求

（1）机房楼底面接触室外空气的架空或外挑楼板、采暖房间与非采暖房间的楼板、周边地面、非周边地面、采暖地下室外墙（与土壤接触的墙）的传热系数及热阻应满足GB50189-2005《公共建筑节能设计标准》中4.2.2条的相关规定。

（2）地面及楼板上铺设的保温层，宜采用橡塑保温层、硬质挤塑聚苯板、泡沫玻璃丝绵保温板等板材或强度符合地面要求的保温砂浆等材料。

其燃烧性能应满足现行有关国家标准、规范的规定。

15　机房规划与布局

机房规划与布局应按数据中心建设等级（星级）、业务发展规划、单机架设备功耗、机房条件等因素统筹考虑，合理布局。

机房分区

（1）数据中心机房由主功能区及配套功能区组成。

（2）机房主功能区主要包含：

客户接待室（区）、客户操作室、监控室、核心设备区、普通客户托管区、VIP客户托管区、客户测试室、大客户休息室，可根据需要设置。

（3）配套功能区主要包含：

电池室、UPS室、油机室、高压室、变压器室、低压室、钢瓶间等。

机房布局规划原则

（1）数据中心机房布局时要整体把握，合理规划，统筹安排，宜按模块化布局，合理设置楼层，适应机房动态扩展。

（2）IDC机房主功能区在满足消防、运输、维护方便的前提下，应尽量加大标准层的面积，其机房净高不宜低于3.9m；机房平面应采用较大开间的矩形平面，不应采用不利于设备布置的圆形、三角形等平面；为提高建筑面积的有效利用率，机房内不宜做隔断，形成规整的格局。

（3）变配电、UPS机房等宜设置在用电负荷中心，应优化供电路由设计，缩短供电半径，降低线路损耗。

（4）对分散式空调系统，空调室外机平台宜设置在通风良好、避免阳光直射的位置，并邻近IDC机房；对于半分散式或集中式空调系统，空调制冷机房宜接近空调负荷中心，预留设备扩展位置，满足机房动态扩展需要。

数据中心机房设备布局

机架列间距

热列间距净空不宜小于1.0米，冷列间距净空不宜小于1.2米，具体数值需根据现场设备发热量、活动地板高度、送风方式、设备运送及维护要求等因素计算确定。

机架列长

成行排列的机架，当长度超过6米时，两端应设出口通道；当两个出口通道之间的距离超过15米时，在两个出口通道之间还应增加出口通道，中间出口通道的宽度不宜小于1.0米，局部可为0.8米。

维护间距

（1）为便于设备运输、检修和日常维护，机架与空调机之间的距离不宜小于1.2米，机架列头配电柜与空调机之间的距离不宜小于1.5米。

（2）用于搬运设备的通道净宽不小于1.5米。

当需要在机柜侧面维修测试时，机柜与机柜、机柜与墙之间的距离不宜小于1.2米。

16　IT及网络通信系统节能

IT与CT设备选型

IT及CT设备选型原则

（1）IT及CT设备应结合数据中心星级标准按需购置、按需扩容，避免超前使用过高档次与过高配置的设备。

（2）应选择可扩展性强的设备，并根据实际业务需求来确定设备配置。

（3）应选择具有国际/国家/行业节能等级认证的设备。

（4）应选择对工作环境温度、湿度要求宽松的设备。

（5）在同等性能下，在选择设备时应考虑因素包括：

散热能力强、体积小、重量轻、噪音低、易于标准机架安装等。

（6）在数据中心同一区域内，同一类IT或CT设备必须选择进风与排风方式一致的产品型号，不同类型的IT或CT设备宜选择进风与排风方式一致的产品型号。

（7）同一数据中心节点内同一类IT或CT设备尽量选取同一厂商的设备，以便于可能采用的虚拟化技术的应用；同一类设备选用的产品型号不宜过多，以便于设备维护与备件管理。

主机设备选型

（1）主机设备宜选择低功耗的多核CPU处理器，具备关闭空闲处理器的功能；宜采用集成低功耗芯片与内存的主板；宜选择小盘面硬盘、固态硬盘或基于闪存的磁盘。

（2）主机设备应具有电源智能管理功能及支持休眠技术,可根据散热需求动态调整风扇转速。

设备应根据系统调用要求及负载状态动态调整整个计算系统各组件（CPU、硬盘、外设等）的工作及休眠状态，支持任务队列的同步智能调度。

要求设备整体休眠节能效果最低应达到20%。

（3）结合电力节能措施改造，推进高压直流服务器的应用。

（4）宜选择刀片服务器替代传统的机架式服务器。

存储设备选型

（1）应选用支持休眠技术的型号。

（2）应选用性能稳定、具有良好扩展性的设备。

（3）设备应支持分级存储、存储虚拟化和MAID技术，合理调配存储资源。

（4）设备应支持虚拟快照、数据压缩、重复数据删除和自动精简配置等节能技术和功能；支持备份与重复数据删除同时执行的在线处理以及备份完成后执行重复数据删除的后处理。

（5）设备应能够支持资产管理功能与存储管理功能。

网络与安全设备选型

（1）网络设备与安全设备在选型时应进行产品绿色评估；产品绿色评估的重点宜放在产品设计、使用和维护几个环节。

（2）产品选型宜进行相关能效测试，测试内容应包括：

设备是否可关闭无关功能或去掉可插拔模块、设备是否支持统一的业务配置、统一的工作或转发/处理模式、设备工作在不同转发流量下的能耗指标等。

IT与CT设备使用

IT及CT设备使用原则

（1）在满足业务安全的情况下，应提高设备性能利用率，节省投入运行的设备数量。

（2）对于主机设备，应精简软件配置；不得安装与业务无关的软件。

（3）应合理配置维护终端和网管服务器等自用设备数量。

（4）应根据数据中心的规模情况合理配置KVM设备。

（5）应统筹考虑数据中心内各类应用的存储需求，并采用相关技术节省存储空间。

（6）在技术成熟的条件下宜适时采用虚拟化技术。

IT及CT设备的部署与维护

部署及管理要求

（1）应在与用户签订的协议中限定单机架的用电量上限。

（2）用户各设备的安装应满足机房整体布局及冷热分区的要求：

用户各整机机架的用电量应与机房相应区域的制冷量相适应，设备的进排风方向应与机房气流组织的要求一致。

（3）用户在进行设备部署时，各机架的用电量应尽量均匀；当用户各机架用电量差别很大且难以调整时，应与机房制冷能力及制冷量的分布相结合统一考虑不同功耗的机架位置。

（4）若用户所租用机架内的设备用电量超过本机房设计的平均机架用电量，则应核算并控制机房内其他未使用机架的出租量，从而确保整个机房设备散热量与制冷量的匹配。

（5）VIP机房应根据用户的设备安装方案*、各机架用电量等因素单独设计VIP机房的基础环境，并与其他普通数据中心机房物理隔离。

（6）同一机架内应尽量部署物理尺寸、用电量及进排风能力接近的设备。

（7）机架应按设计能力饱满使用；若机架无法一次装满，宜从距送风口较近的空间开始安装设备。

（8）上架的设备之间应留有适当空间。

在未安装设备的架内空间应安装挡风板，挡风板应能够防止冷热风短路。

（9）机架内的线缆应按需布放、捆扎合理，防止其阻碍气流畅通。

（10）同一机架内，功耗较大的设备宜安装于距送风口较近的位置。

设备日常维护要求

（1）宜通过远程登录或KVM等方式管理，减少人员的出入。

（2）应及时清理设备风扇及机架网孔。

（3）应定期检查架内挡风板的安装使用是否合乎要求。

（4）应定期检查各机架用电量是否在协议签订的范围内。

（5）应随时检查各设备及其架内缆线布放是否符合规范要求。

17　机房专用空调系统节能

空调系统选择原则

（1）新建通信机房空调系统应满足国家节能、环保的相关要求，应在满足机房安全生产的前提下，充分考虑空调系统运行的节能性。

（2）空调系统应根据数据中心机房星级标准、建设规模、建筑条件、机房设备的使用特点、所在地区气象条件等，并结合当地能源结构及其价格政策、环保规定等因素，通过技术经济比较后确定。

（3）大型机房宜采用集中供应冷冻水的空调系统。

北方地区采用水冷冷水机组作为冷源时，冬季可利用室外冷却塔及热交换器对空调冷冻水进行降温；空调系统可采用电制冷与自然冷却相结合的方式。

空调设备选型

（1）在选择机房空调制冷设备时，应符合国家现行规范和标准要求的相应能效比指标。

（2）当采用单元式机房专用空调机时，按照《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005要求，在名义制冷工况和规定条件下，其能效比不应低于表7-2-1的规定。

表7-2-1：

单元式机房专用空调能效比要求

（3）当采用集中供应冷冻水的机房专用空调机时，按照《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005要求，集中制备冷冻水的（电机驱动压缩机的蒸汽压缩循环）冷冻机组，在额定制冷工况和规定条件下，其性能系数不应低表7-2-2的规定。

表7-2-2：

集中供应冷冻水机房专用空调能效比要求

空调系统配置原则

（1）机房内所有空调机组的标称制冷量之和，应大于通信设备散热量和围护结构传热、灯具散热、新风等机房总得热量10％～20％。

（2）宜按每4～5台备用1台的方式配置备用空调设备，并保证每个机房至少有1台备用空调设备。

（3）对于高标准（四、五星级）建设的数据中心，宜采用双冷源的集中供应冷冻水的空调系统。

（4）机房设计温度应为10～26℃，相对湿度应为20%～85%。

在满足通信设备正常工作要求的前提下，宜提高机房室内温度设定值。

空调系统节能

（1）宜根据当地气象条件，选择直接引入式新风系统、隔离式热交换系统或带自然冷却盘管的机房专用空调设备，利用室外低温空气对机房降温。

（2）直接引入式新风系统宜采用变风量运行方式。

夏季在满足需求时，宜减少新风量，降低空调负荷。

在过渡季节以及冬季宜提高新风量，减少制冷系统运行时间。

（3）具有可靠、稳定工业余热的地区，宜采用吸收式制冷机，向集中空调系统供冷，降低空调系统电能消耗。

（4）宜根据数据中心机房所在地区的气候特点，在过渡季节以及冬季利用冷却塔向集中式空调系统供冷，减少制冷机运行时间。

（5）集中式空调系统宜采用变频或模块化冷水机组，提高空调系统部分负荷时的制冷效率。

（6）设置集中式空调系统的数据中心机房，宜根据机房所在地的热源状况、供热需求，通过技术经济比较，设置机房余热回收装置，利用机房余热向办公用房提供采暖和生活热水，提高能源的综合利用率。

（7）直接蒸发式机房专用空调系统应满足风冷冷凝器或干冷器散热要求。

风冷冷凝器或干冷器的进风方向应保证有不小于0.6米的进风通道，出风方向应保证有不小于4米的出风通道，风冷冷凝器或干冷器之间距离不宜小于1.2米。

（8）直接蒸发式机房专用空调系统应采取措施，改善风冷冷凝器或干冷器散热条件。

风冷冷凝器或干冷器宜布置在避免阳光直射的位置或在其上方安装通风遮阳棚。

对于室外空气质量较好、水资源丰富的地区，可以采用雾化冷却装置强化风冷冷凝器或干冷器散热。

（9）既有直接蒸发式机房专用空调系统，当不能满足风冷冷凝器或干冷器散热要求时，宜采用风冷直接蒸发式机房专用空调水冷改造系统，或采用集中制备冷却水的水冷直接蒸发式空调系统。

（10）应根据数据中心机房空调系统规模、标准、类型等，确定空调系统监测与控制的内容。

气流组织优化

（1）机架应采用面对面、背对背方式布置，使面对面一侧形成冷风通道（冷区）、背对背一侧形成热风通道（热区）。

机房冷/热分区后，冷、热通道的间距应根据计算确定。

（2）新建数据中心机房应采用架空地板下送风、上回风、上走线方式。

架空地板内不应布放通信线缆，空调管道和线缆不应阻挡空调送风。

（3）应通过计算确定架空地板的净高，确保架空地板下的送风断面风速控制在1.5～2.5米/秒。

活动地板高度不宜小于400mm。

（4）特殊情况下，必须采用上送风、下回风方式时，应采用风道送风方式，风道、送风口的尺寸规格应根据通信设备散热量大小计算确定。

（5）当空调送风距离大于15米时，应在机房两侧布置空调室内机，从机房两端送风。

（6）空调送风口的开口面积应根据计算确定，并应能灵活地调整出风量。

（7）当机房局部安装高发热量设备时，应采用防止局部过热的技术措施。

18　供电系统节能技术要求

设备选型

（1）变压器宜采用干式变压器。

相同额定容量时，应选用低损耗、低噪声的节能型变压器。

（2）应根据UPS工作负荷率，选择转换效率高的产品。

（3）相同额定容量时，应选用高转换效率、具备整流模块休眠技术的直流开关电源，并逐步将高能耗的整流电源替换为高转换效率的高频开关电源。

（4）在确保满足服务器的可靠运行时，应采用高压直流供电技术对服务器供电。

优化供电系统

（1）供电系统应做到接线简单、操作安全、调度灵活、检修方便。

（2）变压器、UPS及直流电源等电源设备应尽量深入到负荷中心。

合理选择线路路径，降低线路损耗。

低压线路供电半径不宜过大，为降低线路损失及满足末端电压质量的要求，一般应控制在100m内，最大不宜超过200m。

（3）应合理计算、选择变压器容量。

变压器额定容量应能满足全部用电负荷的需要，不应使变压器长期处于过负载状态下运行。

优化变压器的经济运行方式，力求使变压器的实际负荷接近产品设计的最佳负荷，提高变压器的技术经济效益，减少变压器的能耗。

（4）两台变压器组成单母线分段带联络方式运行的低压系统，应考虑其中任一台变压器故障或检修时，另一台变压器的容量能满足保证负荷的需要。

变压器的日常保证负荷宜控制在变压器额定容量的45～55％。

其他运行方式时，变压器长时运行的负荷率宜为45～55％。

（5）数据中心机房低压交流供电系统应采用TN-S接线方式。

（6）机房配置10kV高压供电冷水机组或油机至低压母线距离较远时，备用发电机组宜采用10kV高压机组，同时将备用电源与市电电源的切换设置在10kV侧，两者之间应装设可靠的电气或机械闭锁装置，防止合环及倒送电。

（7）应根据数据中心负荷等级，合理配置UPS系统，提高UPS的负荷率。

无功补偿优化

（1）应通过正确选择电动机、变压器的容量以及UPS、开关电源等设备，提高系统自然功率因数。

（2）当采用提高自然功率因数措施后，仍达不到电网合理运行要求