中国电信数据机房设计规范.docx

1、中国电信数据机房设计规范中国电信股份有限公司建设规范中国电信数据中心机房电源、空调环境设计规范（暂行）中国电信股份有限公司网络发展部2005年11月4.14.24.34.44.57.17.27.38.19 附 附 条目次总则 引用标准规范 机房环境要求 机柜要求 机柜尺寸 机柜排列 机柜散热要求 机柜设备耗电与发热量限值 机柜电源配置要求 空调系统制冷降温的实施原则 . 机房空调通风管道与气流组织 . 机房电源配电要求 交流电源输入与配电系统 UPS 系统输出与配电系统 电源柜内电源配置 UPS 设备要求 UPS 设备的配置 UPS 蓄电池后备时间 录 A IDC 机房分级（引自中国电信 ID

2、C 产品规范） 录 B 两种 UPS 系统配置方式特点一览表 文 说 明 5666由于数据中心机房，特别是大型 IDC机房里的IP网络设备耗电量、发热量都非常大，导致数据中心 机房的电源、空调需求量比传统通信机房大很多， 这类机房的环境温度严重超标和电源缺乏足够的保障 已成为制约IDC业务发展的一个瓶颈。本规范在综合考虑数据中心机房设备功率、 机柜结构及机房设备布局的基础上， 将数据中心机房分成不同的等级，规定了不同等级机房的电源系统安全运行要求、配置原则以及空调系统安全运行要求、 制冷量和送风量的配置原则、气流组织的布局原则。本规范由中国电信股份有限公司网络发展部提出并归口。本规范起草单位为

3、：中国电信股份有限公司广州研究院、广东省电信有限公司本规范主要起草人：赖世能、侯福平、宗凌、张飘、黄振明1 总则1.1.1本规范适用于中国电信集团新建数据中心机房（如 IDC 机房、 IT 系统主机类机房）的电源、空 调环境等基础物理设施的规划、设计。数据中心机房的扩建与改建可参照执行。1.1.2在制订以确保参见 IT 系统主机数据中心机房的电源、 空调及机柜均是机房关键物理设施， 是机房建设工程的主要部分， 电源和空调的总体技术方案、 设备选型时应遵循近期建设规模与远期发展规划协调一致的原则， 提供与未来数据业务需求相匹配的供电保障及环境控制能力。1.1.3根据机房用户设备对供电和环境保障需

4、求的差异， 按照中国电信 IDC 产品规范的分类方法 附录A）,将数据中心机房分成 AA、A、B、C四个等级，实施不同的电源空调保障要求。 类机房可以参照 IDC 机房的 A 级及以上级别机房实施电源空调保障要求。1.1.4数据中心机房必须符合现行相关通信局站防雷接地、电磁防护、动力与环境监控等标准规定。 源、空调及机柜等基础物理设施的设计、安装必须符合国家技术政策及现行相关消防、安全、抗震、环 保及节能等标准规定。2 引用标准规范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。 凡是注明日期的引用文件， 其随后所有 的修订单（不包括勘误的内容）或修正版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标

5、准达成协议的各方研 究是否可以使用这些文件的最新版本。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB 50019-2003采暖通风与空气调节设计规范GB 50243-2002通风与空调工程施工及验收规范GB 14714-1993微小型计算机系统设备用开关电源通用技术条件GB 50174 93电子计算机机房设计规范YD/T 5040通信电源设备安装设计规范YD 5003-94电信专用房屋设计规范YD/T 1051-2000通信局（站）电源系统总技术要求YD/T 1095-2000通信用不间断电源 -UPSGF014-95通信机房环境条件暂行规定中国电信 2005658 号中国电信IDC产

6、品规范3 机房环境要求3.1.1以通信行业标准规定的通信设备（交换设备、传输设备、数据网络设备）的正常使用环境要求为 基础,确定数据中心机房的环境要求。3.1.2机房环境温湿度要求AA级、A级机房温度为 2125C, B级、C级机房温度为1828 C,相对湿度4070%，温度 变化率小于5C /h，且不结露。3.1.3机房洁净度要求 机房内灰尘粒子应为非导电、非导磁及无腐蚀的粒子。灰尘粒子浓度应满足：（1） 直径大于0.5卩m的灰尘粒子浓度W 18000粒/升。（2） 直径大于5卩m的灰尘粒子浓度W 300粒/升。3.1.4楼层净空高度要求3200mm。（ 1 ） 数据中心机房的有效净空高度是

7、指设备机柜底部至横梁底部之间高度,不宜小于（2） 当机房上方需要安装风管时，有效净空高度应相应增加；采用高度大于效净空高度也应相应增加。3.1.5数据中心一般机房的楼面均布活荷载应为 610kN/m2;电源电池室机房的楼面均布活荷载应符合相关标准要求。3.1.6 机房走线架应选择敞开式线架，走线架不设底板和侧板，宽度应不小于 间距应不小于300mm。2200mn机柜时，有400mm，且与机柜顶端4 机柜要求4.1机柜尺寸4.1.1机柜优先推荐以下两种规格（高度（ h）X宽度（w）X深度（I）：2200mm x 600mm x 1100mm （空调采用下送风时）2200mm x 600mm x

8、1000mm （空调采用上送风时）4.1.2在有特殊需要时，也可在下列范围内统一定制机柜：在20002600mm之间（但空调采用下送风时，机柜高度应不超过 600800mm之间。在9001100mm之间（但空调采用下送风时，机柜深度应不小于高度（h） 宽度（w） 深度（I ）2200mm。1000mm。4.2机柜排列4.2.1机柜排列方式4.2.24.2.3示。（1） 统一朝向方式：所有机柜正面朝一面，背面朝相反一面排列，如图 2 A所示。（2） 面对面、背靠背方式：相邻二列机柜的正面板相对或者背面板相对排列，如图 2 B所示。 列间距（1）（2）机柜正面所在过道间距应不小于 1100mm，机

9、柜背面所在过道间距应不小于对于由客户自行提供数据机柜及设备的，必须核实其供电方式、设备耗电情况，合理排列 机柜。当机柜自身无法满足安全管理要求而需要采用隔笼措施时，过道间距应以安全要求间距为 准。1000mm。走道宽度机柜侧面与墙之间走道宽度应不小于 1000mm ;并排列之间走道宽度应不小于 1500mm，如图2所424单列机柜总数任一列机柜总数不宜超过 18个。4.3机柜散热要求4.3.1下送风机房中机柜应符合下列散热要求:(1)(2)图2机柜排列方式示意图机柜应符合下送风气流组织要求， 机柜的底部采用全开口方式， 但应具有调节风量的能力。根据机柜功率大小，机柜顶部适当位置宜安装多组风扇，

10、风扇应选择低噪声 、长寿命型。风扇电源应具有单独的过载、过热保护和控制开关；有条件时还可配置风扇运行状态监 控接口。机柜内的数据设备与机柜前、后面板的间距宽度应不小于 100mm机柜层板应有利于通风，多台发热量大的数据设备不宜叠放在同一层板上，最下层层板离 机柜底部不小于150mm。4.3.2上送风机房中机柜应符合下列散热要求：(1)机柜应符合上送风气流组织要求，宜采用前后均无柜门的开架式机柜。若出于安全管理需要，机柜必须安装柜门时，应安装网格状柜门，且网格等效直径应不小于 10mm，通风面积比例不小于70%。(2)机柜层板应有利于通风，多台发热量大的数据设备不宜叠放在同一层板上。4.4机柜设

11、备耗电与发热量限值根据机房数据设备安放与耗电密集度， 将机房分为高负荷机房、 中负荷机房及低负荷机房三种，其单位面积和单机柜耗电指标、单机柜设备配置数量限值见表表1机柜安装设备数量及耗电限值序 号机房负荷类型单位面积平均功率单机柜最大电流（电压220V）单机柜 最大功率单机柜最多 设备台数1高负荷机房（列间距不小于1100mm） 2kVA/m 2w 18A/ 柜w 4.0kVA/柜w 18台/柜2中负荷机房（列间距不小于1000mm） 1.5kVA/m2w 14A/ 柜w 3.1kVA/柜w 16台/柜3低负荷机房（列间距不小于1000mm）w 1kVA/m2w 10A/ 柜w 2.2kVA/

12、柜w 14台/柜注：单机柜功率超过 4kVA/柜时，应根据机柜发热量有针对性进行调整。 4.5机柜电源配置要求每路接线端子或电源插座应具有分路保 接线端子或插座数量应满足单机柜安4.5.1机柜内应设有对应二组独立电源的接线端子或电源插座， 护装置，所有电源插座和保护装置应符合国家相应电气安全标准。 放数据设备数量和配置容量要求。2级或更优。4.5.2机柜每路电源输入端安装一个互感式电流表，仪表精度为5空调系统制冷降温的实施原则机房内以显热为主，空调系统应采用大风量、5.1.1数据设备发热是数据中心机房环境温升最主要来源， 小焓差的机房专用空调。5.1.2数据机房内不同类型设备发热量差异大， 会

13、导致热源分布不均衡，应根据当前热源调节分配相应空调送风口的冷气量。5.1.35.1.45.1.5空调系统需提供基本制冷量应以数据机房及其它机房内所有设备产生热量, 系统及照明系统带来的热量为基础进行计算。5.1.6 机房专用空调设备应优先采用风冷式机组； 避免单点故障，有条件的地方应考虑系统备用。5.1.7数据中心机房的数据设备发热量应根据机房发展规划，参照表数据机房内平均耗电功率达 1kVA/m 2以上时，应采用下送风方式空调系统。空调系统冷量与风量、送风与回风、风管与风口设计均应遵从 GB50019-2003的规定。当需要采用集中冷源式冷冻水机组时， 冷冻水系统应1单位面积最大功率来确定。

14、加上新风系统、围护6机房空调通风管道与气流组织6.1.1当选择下送风方式时，机房必须符合下列基本要求：(1)(2)送风距离宜小于15m。架空地板必须采用经国家消防安全检测中心认可的不燃材料，且具有良好的防静电、防老 化及防龟裂性能；架空地板的承载应大于 2.5kN/m2。架空层以下空间必须采取严格的消防保障措施：架空地板下只准通风，严禁它用；严禁布 放线缆（消防用线缆除外）。架空层下有效净空高度应大于 350mm且小于500mm。架空层下的水泥楼面应根据需要铺设不燃材料制造的隔热保温层和保护层，防止楼层水泥 面或下层天花板结露。（ 6） 架空层不得与其它任何管孔相通。6.1.2当选择上送风时，

15、机房必须符合下列基本要求：（ 1） 当数据机房面积过大时，宜将机房间隔成几个空气调节区，减少气流组织上的难度；也可 以选择在几个不同区域建空调主机房，以缩短风管送风距离。（ 2） 机柜排列宜采用面对面、背靠背排列方式。（ 3） 为保证大型机房长距离风管末端的气压符合要求，有条件时还可以在机房上方做静压箱。 送风口应密集布置，避免采用长条型风口代替数个分立送风口方式，保证过道上的冷热气 流分布均匀。每个送风口应能输出满足对应机柜设备制冷所需最大风量要求，且有能完全 调节风量大小的装置；送风口还应有能灵活改变气流下射角度的导风装置。6.1.3回风方式根据送风方式，设计合理的回风方式，以确保气流畅通

16、，防止气流短路，提高效率。7机房电源配电要求7.1交流电源输入与配电系统7.1.1空调及其它负荷的用高低压市电设备容量和后备油机容量应满足数据中心机房内所有数据设备、 电量。7.1.2数据中心 AA 级、 A 级机房应具备一类市电供电条件， B 级、 C 级机房应具备二类及以上市电供 电条件。 数据中心的高低压配电房、 变压器房、 油机房的空间预留应按满足数据中心机房终期发展目标。7.1.3数据中心具备一类市电供电时，应配置 N 台主用油机，其总容量能满足全部用电负荷的供电要 求；供电方式为二类市电供电时，应按（ N + 1）冗余方式配置油机。7.1.4UPS 系统输入回路应避免单点故障。 U

17、PS 系统整流器和静态旁路的输入开关应接在不同的输入 端子上。7.1.5数据中心内使用直流电源供电的通信设备的电源配置方式遵从相关通信标准。8UPS设备要求8.1UPS设备的配置8.1.1数据中心机房的 UPS 设备配置应遵从下列原则：1）2）输入谐波电流比例（THD）应满足YD/T1095-2000的II类要求。同一 UPS 系统中， 同时输出的多台 UPS 设备之间能可靠并机， 负载功率能平均分配， 并机 负载电流不均衡度应小于 5%。UPS单机额定容量应不超过 400kVA ;由多台UPS单机组成的UPS系统额定容量应不宜超 过800kVA。提倡采用几个中等容量 UPS系统分散供电代替单

18、一大容量 UPS系统集中供电。8.1.2 二套UPS 系统并联冗余的双路供电配置如图 3 所示，每套 UPS 系统最大承载负荷功率为Rax =1（N +1） P （其中，Pmax为单套UPS系统最大承载负荷功率， P为UPS单机额定功率）。双电源负载2图3二套UPS系统并联冗余的双路供电示意图8.1.3单套（N+1 ） UPS系统配置如图4所示。双电源负载图4单套UPS系统供电示意图9 UPS蓄电池后备时间9.1.1AA级机房的UPS系统蓄电池后备时间应满足系统设计负荷工作 60min以上，A级、B级、C级机房的UPS系统蓄电池后备时间应满足系统设计负荷工作 30min以上。9.1.2大容量后

19、备蓄电池组宜选择单体端电压为 2V的蓄电池组。附 录 A IDC机房分级（引自中国电信 IDC产品规范）IDC机房的软硬件设施和人员配置情况，以及由此产生的服务水平差异，中国电信 B、C级，每个级别的产品可以是一处独立的机房，也可以是机房的一部分。IDC产品的特点和目标客户群如下：AA级IDC产品代表中国电信IDC业务的最高水平，通过国际 IDC标准认证、价格及服务体系与国外接轨是该级别的最大特点， 主要为国际化企业服务，同时可作为对数据安全有严格要求的政府部门、金融企业的灾备中心。A级IDC产品主要面向政府机关和增值业务运营商，优质优价，提供高质量的服务、优先保证的 资源条件是本级别的主要特

20、点。B级主要面向中小企业，提供较好的服务、可接受的价格是本级别的主要特点。C级是中国电信IDC业务的入门级产品，主要面向散户和批发商。附录 B 两种UPS系统配置方式特点一览表项目单套(N+ 1) UPS系统供电模式二套(N+ 1) UPS系统并联冗余的双路供电模式N大小N 为 1、2N 为 0、 1、 2UPS系统设计容量(1)(1 + 1 )模式时，UPS系统设计容 量为单机容量；(2)(2+1 )模式时，UPS系统设计容 量为单机容量的2倍。(1)单机模式时，每套 UPS系统设计容量为单机容量，但平时只准工作在系统容量的 50 %以下，所以二套UPS系统联合配置的系统总设计容 量为单机容

21、量；(2)(1+1)模式时，每套UPS系统最大设计容 量为单机容量的2倍，但平时只准工作在系统容 量的50%以下，所以二套UPS系统联合配置的总 系统设计容量为单机容量的 2倍；(3) (2+1)模式时，每套UPS系统最大设计容 量为单机容量的3倍，但平时只准工作在系统容 量的50%以下，所以二套UPS系统联合配置的系 统总设计容量为单机容量的 3倍。输入输 出配电 开关容 量(1)(1 + 1)模式时，输入输出配电开 关容量为单机容量；(2)( 2+1)模式时，输入输出配电开 关容量为单机容量的 2倍。(1)单机模式时，输入输出配电开关容量为单机 容量；(2)(1 + 1)模式时，输入输出配

22、电开关容量为 单机容量的2倍；(3)(2+1)模式时，输入输出配电开关容量为 单机容量的3倍。冗余度(1)(1 + 1)模式时，需要有设计容量100 %做冗余；(2)( 2+1)备份模式需要有设计容量 50%做冗余。单机模式、(1+1)模式、(2 + 1)模式，需要相 应二套UPS系统联合配置的系统总设计容量 100%做冗余。设备备份模式(1)一台UPS设备发生故障时，对负 载供电正常；(2)二台UPS设备发生故障时，无法 对负载正常供电。(1)一台UPS设备发生故障时，对负载供电正 常；(2)二台不冋套 UPS设备发生故障时，对负载 供电正常；(3)二台同套 UPS设备发生故障时，对双电源

23、负载供电正常，接故障UPS组的单电源负载掉电。系统 安全性(1)整套UPS设备故障停止输出或输 出总开关发生故障时，后面负载全掉电；(2)输出分支开关发生故障时，后面 双电源负载不掉电， 接输出分支开关的 单电源负载掉电。(1)一套UPS系统故障停止输出或输出总开关 及输出分支开关发生故障时，后面双电源负载不 掉电，接故障UPS组的单电源负载掉电；(2)二套UPS系统故障停止输出或输出总开关 发生故障时，后面负载全掉电。蓄电池(1)假设按满足全部负载工作 60mi n(1)假设按每套 UPS满足50%负载工作60min容量与 实际保 障度(1 +1 )系统 为例以上配置蓄电池，且同一套 UPS

24、各单机后备蓄电池间可进行切换；(2)当一台UPS故障时，能满足全部 负载工作60minn以上；(3)当二台UPS故障时，蓄电池实际 后备时间为零。以上配置蓄电池，且冋一套UPS各单机后备蓄电 池间可进行切换；(2)当一台UPS故障时，能满足全部负载工作60min以上；(3)当二台不同套 UPS故障时，能满足全部负 载工作60min以上。(4)当二台同套 UPS故障时，能满足双电源负 载工作30min以上。输入/ 输出配 电柜配 置一套满足负载总功率的输入 /输出配电柜二套满足负载总功率的输入 /输出配电柜带载扩容能力(1)若UPS系统设计方案没有带载扩 容配置，则不能实现带载扩容；(2)右UP

25、S系统设计方案中有带载扩 容配置，操作也存在很大风险。(1)右UPS系统设计方案中有带载扩容配置， 操作很安全；(2)若UPS系统设计方案没有带载扩容配置， 则由停机UPS组供电的单电源负载会掉电。条文说明1.1.1.IDC机IT本规范所描述的机房电源、空调资源紧张问题首先是在承担对外主机托管业务的大型 房引起的，但随着电信公司集中管理、集中监控制度的建立，一些网管、监控、计费、支撑等重要 系统主机房也开始出现了环境温度过高、电源掉电的通信安全隐患，迫切需要从设计层面加以解决，因 此本规范将IDC机房和IT类主机房统一看作数据中心机房，制订数据中心机房的电源和空调环境设计 规范。1.1.2.I

26、DC机房的一个重要特征是负载设备是客户提供的，相当于一种特殊的“设备库” ，里面设备数量随客户群的增加而逐步增加，因此在机房开通初期很难准确预测是否存在空调和电源资源不足问题，目前各地普遍出现了 IDC业务规模发展到一定阶段时，电源、空调资源成为制约继续发展的瓶颈，所以规范中强调一定要在规划和建设过程中预留好 IDC业务远期发展所需要电源、空调资源容量或扩容能力。由于大型IDC机房具有需要消耗大量电源、空调资源、人员来往频繁的特点，如果大型 IDC机房建在电信枢纽类通信大楼不仅容易形成 IDC机房与大楼内一系列重要通信机房抢电源、空调资源的不利局面，而且还存在大量外来人员频繁进出枢纽大楼的安全

27、管理困难问题，所以大型 IDC机房一般不宜建在电信枢纽类通信大楼内。但电信枢纽大楼往往具有诸多优点：比如网络资源丰富、交通便捷、管 理严格、维护及时等，吸引大量客户希望将托管设备安放在电信枢纽大楼内，因此从客户市场细分的角 度出发，还是可以考虑在电信枢纽类通信大楼内建高等级 IDC机房以吸引优质客户的做法，但从整个大楼所有机房空调环境和电源保障要求来说， 有必要根据枢纽大楼具有电源、 空调资源容量来确定IDC机房的规模，避免出现 IDC机房占用枢纽大楼大部分空调、电源资源，导致重要通信机房电源、空调紧张的现象。一般IDC机房适合建在非电信枢纽类通信大楼，也可利用专门楼房建 IDC大楼或园区。3

28、.1.4由于下送风空调方式需要采用架空层， 架空层高度与送风量也有一定关系， 所有机房架空层高度不是固定值，为清晰判断架空层以上可以安放设备机柜、走线架、回风管等设施的空间高度，本规范所 述有效净空高度没有包含架空层的高度， 所以若机房采用架空层，楼层建筑地板至粱底的实际净空高度也应包含有效净空高度和架空层高度。 此外由于现代建筑物有时会采用消防管道穿粱设计方案， 本规范所述有效净空高度没有包含消防管道的高度，所以若消防管道在梁下架设，还必须增加相应高度。4.3.1.因此机柜正面板应采用全机柜后面板 建议采用全密封后面板，当柜顶不安下送风方式需要的机柜结构应具有聚束引导冷风到设备正面的能力，密

29、封板，且面板与设备正面的空隙应能满足沿此空隙上升到顶部的冷风足以冷却数据设备； 则应根据具体情况选择全密封还是半密封， 当柜顶安装了风扇时，装风扇时，建议采用半密封后面板。因此必须为风扇电源设置短路、 过热保UPS电时应为风扇电源设置专门配电柜顶安装风扇的最大安全风险在于风扇电源的安全可靠性，护装置，此外风扇是采用 UPS电还是市电，也应慎重对待，使用柜和断路保护开关；使用市电时应做好防浪涌入侵保护措施。4.4. 一个机房的单位面积平均电源功率大小， 取决于机房内设备平均机柜摆放密度和平均机柜设备功率大小，与传统通信机房中机柜设备功率由设备制造商根据机柜散热能力来设计不同的是， IDC机房中机

30、柜设备功率增减一直是由托管客户来决定， 带有极大的盲印性。但以气冷方式为制冷降温手段的空调系统，能从机柜内带走的热量是有限度的，因此不能无限制地增加机柜设备发热量，本规范将单位面积功 率和机柜平均功率作为基础指标，进而确定单机柜电流和单机柜最大设备台数。本规范将 IDC机房分为高负荷机房、中负荷机房及低负荷机房三种，单位面积平均功率分别限制在 4kVA/m2、2kVA/m2、1kVA/m 2以下，相应单个机柜电流也分别限制在 18A、14A、10A以下。对于由电信公司提供标准机柜供客户租用的情形，只要遵照表 1要求，机柜内所安放数据设备数量与机柜功率大小都可以在一定程度上得到控制， 但对于由客户自己提供一体化机柜和设备， 且单机柜 内功率明显超过 4kVA 的情形，电信公司很难要求客户减少柜内设备数量以遵从表 1 要求，只能调整发热量过大机柜的排列间距以确保机房平均功率密度基本符合表 1 要求。5.1.6. 当 通 信 大 楼 采用集中冷源式冷冻水机组时， 总体制冷效率确实比较高， 但冷冻水系统的一些 关键部件中可能存在单点故障， 发生单点故障进行抢修期间整座大楼可能停止供冷冻水， 必将