電子計(jì)算機(jī)房空調(diào)設(shè)計(jì)

對與空間大、面積大的電子計(jì)算機(jī)機(jī)房建筑，只要遵守規(guī)范要求，選擇合理的氣流組織和潔凈措施，其它方面就可以按傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)即可。需要說明的是根據(jù)規(guī)范要求，系統(tǒng)在投入使用前，必須進(jìn)行認(rèn)真的調(diào)試，以確保證室內(nèi)溫、濕度要求，以及保持系統(tǒng)新風(fēng)和排風(fēng)之間的平衡。

當(dāng)前電子計(jì)算機(jī)機(jī)房空調(diào)的存在的兩個問題：一個是室內(nèi)空氣品質(zhì)，空氣潔凈度不能滿足國家規(guī)范；另一個則是氣流組織狀態(tài)差，甚至無組織送風(fēng)。所以，電子計(jì)算機(jī)機(jī)房空調(diào)的成功與否關(guān)鍵是解決好這二個問題。本文結(jié)合某電子計(jì)算機(jī)機(jī)房空調(diào)設(shè)計(jì)，簡要介紹電子計(jì)算機(jī)機(jī)房空調(diào)設(shè)計(jì)中所采用的一些規(guī)范及設(shè)計(jì)方法，淺談個人的認(rèn)識和見解。

來，隨著改革開放和經(jīng)濟(jì)建設(shè)事業(yè)的迅猛發(fā)展，越來越多的場所建立了電子計(jì)算機(jī)機(jī)房。機(jī)房空調(diào)的任務(wù)是為保證電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠連續(xù)、穩(wěn)定的運(yùn)行，排出計(jì)算機(jī)設(shè)備及其它熱源所散發(fā)的熱量，維持機(jī)房內(nèi)的恒溫恒濕。所以，可以說電子計(jì)算機(jī)機(jī)房空調(diào)與一般建筑的空調(diào)有如下的不同：

a.計(jì)算機(jī)設(shè)備的功耗、發(fā)熱量較大，潔凈度要求較高。
b.全年持續(xù)、穩(wěn)定的降溫運(yùn)行。
c. 送風(fēng)量大，送、回風(fēng)溫差小。
d. 空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)具有較高的可靠性。
e. 溫、濕度須控制在一定范圍內(nèi)。

本文的目的主要在于介紹互緣制冷工程近年來對于電子計(jì)算機(jī)機(jī)房空調(diào)的一些有關(guān)規(guī)范、技術(shù)方法的了解，并結(jié)合某電子計(jì)算機(jī)機(jī)房空調(diào)設(shè)計(jì)，淺談個人的認(rèn)識和見解。

1. 空調(diào)的氣流組織

空調(diào)房間的氣流組織是空調(diào)系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。在相同的熱負(fù)荷下，氣流組織的方式不同，空調(diào)的效果就會有很大的差異。下面就根據(jù)計(jì)算機(jī)機(jī)房的特點(diǎn)，分析選擇其合適的送回風(fēng)方式及房間內(nèi)的氣流分配。眾所周知，電子計(jì)算機(jī)機(jī)房在建筑和使用功能上的一大特點(diǎn)就是空間大、面積大，對于這類建筑常采用全空氣方式。在確定氣流組織時主要考慮以下問題：

a. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的散熱方式及發(fā)熱量
b. 計(jì)算機(jī)設(shè)備在機(jī)房內(nèi)的布置
c. 機(jī)房內(nèi)的熱負(fù)荷
d. 計(jì)算機(jī)機(jī)房內(nèi)的操作人員

一般氣流組織的方式主要有：上送上回（或下回）式、下送上回式和綜合式。這里將結(jié)合工程實(shí)例著重介紹下送上回式。因?yàn)榻陙恚捎诨顒拥匕逶跈C(jī)房中廣泛使用，現(xiàn)在多以活動地板下空間作為靜壓風(fēng)庫，風(fēng)經(jīng)過地面、工作人員、計(jì)算機(jī)器設(shè)備，然后經(jīng)吊頂或墻壁上的回風(fēng)口返回空調(diào)機(jī)。這種方式可在機(jī)房工作區(qū)（指距活動地板800mm至1500mm之間的高度）中形成比較穩(wěn)定的溫度環(huán)境。因此，下送上回是計(jì)算機(jī)機(jī)房中比較好的氣流組織。

這種下送上回式通風(fēng)空調(diào)的好處主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

a. 采取下送上回的送風(fēng)方式，可使清潔的送風(fēng)氣流首先進(jìn)入室內(nèi)人員呼吸帶和有效活動區(qū)，形成有利于改善工作區(qū)的空氣品質(zhì)。并可以較好地滿足計(jì)算機(jī)設(shè)備的防塵要求。
b. 采用低速送風(fēng)，導(dǎo)致氣流緩慢擴(kuò)散上升，形成垂直方向上的溫度成層和溫升梯度，提高了排風(fēng)和回風(fēng)溫度，可節(jié)省夏季運(yùn)行能耗。
c. 活動地板下的空間全部做為空調(diào)的風(fēng)庫，便于系統(tǒng)的擴(kuò)充及設(shè)備布置的變更。
d. 利用活動地板下的空間和吊頂以上的空間分別為送回風(fēng)風(fēng)庫，節(jié)省了大量的通風(fēng)管道及材料，同時也增加了機(jī)房的美觀。
e. 由于是上送風(fēng)，送風(fēng)溫度要求相對較高，送風(fēng)風(fēng)速要求較低，以避免膝蓋以下部分有吹風(fēng)感。根據(jù)有關(guān)實(shí)測資料表明(3)，向上送風(fēng)系統(tǒng)平均送風(fēng)溫度理想值為19.2℃，出風(fēng)口的風(fēng)速小于3m/s,此時人體頭部以上的溫度幾乎維持不變。
f. 因?yàn)槭巧纤惋L(fēng)全空氣式系統(tǒng)的運(yùn)行，空氣送風(fēng)溫度高達(dá)19.6℃，比起一般送風(fēng)方式只達(dá)到15.6℃要高4℃。這無疑大大延長了“新風(fēng)空氣經(jīng)濟(jì)節(jié)能空調(diào)運(yùn)行”的周期，增進(jìn)了節(jié)能的效益。及至盛廈，由于送風(fēng)溫度的提高，冷機(jī)組的供水溫度可由7℃提高到9℃。機(jī)組的COP值可相應(yīng)地提高。同時，也加大了過渡季利用新風(fēng)自然供冷的潛力，延長了其節(jié)能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的周期，從而可更加縮短全年機(jī)械供冷的時間，進(jìn)一步增大了節(jié)能效益。

鑒于上述特點(diǎn)，地板送風(fēng)空調(diào)方式非常適用于空間大、面積大的電子計(jì)算機(jī)機(jī)房建筑。在需要進(jìn)行機(jī)械供冷、空調(diào)送風(fēng)時，利用地板風(fēng)口或靠地板夾層風(fēng)道內(nèi)的送風(fēng)口，由上部回風(fēng)。利用地板夾層風(fēng)道還可用短管連通側(cè)墻內(nèi)風(fēng)道，在需要的部位設(shè)置送風(fēng)口或帶風(fēng)機(jī)的風(fēng)口，形成“個人空調(diào)”。

如某電子通訊監(jiān)控中心機(jī)房，機(jī)房采用地板送風(fēng)集中式空調(diào)凈化系統(tǒng)：

由于地面采用的是活動地板格，可調(diào)風(fēng)口定制于活動地板格上，因此風(fēng)口可隨室內(nèi)設(shè)備、人員位置的調(diào)整而調(diào)整，既能避免風(fēng)口對人體直吹，又能使設(shè)備發(fā)熱量及時排出。

2 . 電子計(jì)算機(jī)機(jī)房潔凈設(shè)計(jì)

電子計(jì)算機(jī)機(jī)房空調(diào)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50174-93）中明確地規(guī)定了機(jī)房室內(nèi)含塵濃度要求，即在靜態(tài)條件下，大與或等與0.5um的塵粒數(shù)，應(yīng)少與18000粒/L，既潔凈度級別相當(dāng)與50萬級（0.5um）。

通過對一些工程實(shí)例調(diào)研證明，計(jì)算機(jī)機(jī)房潔凈環(huán)境太差，甚至連機(jī)柜內(nèi)都可以觸摸到灰塵，關(guān)于這一點(diǎn)，主要原因是：
a. 室外大氣塵濃度高，空氣過濾器的效率低
b. 室內(nèi)正壓不夠，使室外污染物通過門窗縫隙滲漏進(jìn)機(jī)房。
c. 計(jì)算機(jī)的外部設(shè)備，如打印機(jī)、穿孔機(jī)等在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的塵屑。

如何解決這一問題？采用的方法是：加大新風(fēng)量、提高空氣過濾器的效率。如某電子通訊監(jiān)控中心機(jī)房，面積達(dá)420m2,層高6.8m，機(jī)房采用集中式空調(diào)凈化系統(tǒng)：

針對潔凈度級別相當(dāng)與50萬級（0.5um）的機(jī)房空調(diào)凈化，如何選擇空氣過濾器？首先來計(jì)算室內(nèi)含塵濃度(1)：
N=60Gx10-3+Mn(1-S)(1-nn) (1)

上式中G為單位容積發(fā)塵量，粒/（m3.min），根據(jù)文獻(xiàn)(1)可計(jì)算出G=1.07ⅹ105粒/（m3.min）；
M為大氣塵濃度，一般?。?-3）ⅹ105粒/L ；
n為計(jì)算機(jī)機(jī)房換氣次數(shù)，取10h-1；

S為循環(huán)風(fēng)比例，考慮到機(jī)房的嚴(yán)密性遠(yuǎn)不如潔凈室，為保證室內(nèi)正壓，新風(fēng)換氣次數(shù)取2h-1，則S=0.8；

nn為新風(fēng)管路上過濾器總效率（對>=0.5μm微粒），取0.829；
nr為回風(fēng)管路上過濾器效率（對>=0.5μm微粒），取0.829；

將以上各值代入式（1），結(jié)果可以得出N=12633粒/L。從公式（1）可以看出，機(jī)房內(nèi)發(fā)塵量對室內(nèi)含塵濃度的影響可以忽略。

若要滿足《規(guī)范》規(guī)定的潔凈度要求，僅需對新、回風(fēng)空氣進(jìn)行過濾處理。特別是新風(fēng)的凈化處理，通常不能只采用一級效率80%的過濾器，其前面應(yīng)采用初、中效二級過濾進(jìn)行保護(hù)，最后選用亞高效過濾器；回風(fēng)采用一級初效過濾即可。送、回風(fēng)口無需使用高效過濾器風(fēng)口，采用普通型即可。

本工程電子通訊監(jiān)控中心機(jī)房，選用一臺組合式空調(diào)機(jī)組，配置了初、中效二級過濾及亞高效過濾器，該過濾器的濾塵效率為,對大氣塵記數(shù)>=0.5u，效率>=93%。為保證中心機(jī)房室內(nèi)正壓（1毫米水柱），還在回風(fēng)處安裝可調(diào)式風(fēng)口，并采用壓差式電動風(fēng)量調(diào)節(jié)器來保證室內(nèi)正壓。

3 . 總結(jié)

根據(jù)上?；ゾ壷评涔こ痰睦斫?，對與空間大、面積大的電子計(jì)算機(jī)機(jī)房建筑，互緣認(rèn)為，只要遵守規(guī)范要求，選擇合理的氣流組織和潔凈措施，其它方面就可以按傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)即可。需要說明的是根據(jù)規(guī)范要求，系統(tǒng)在投入使用前，必須進(jìn)行認(rèn)真的調(diào)試，以確保證室內(nèi)溫、濕度要求，以及保持系統(tǒng)新風(fēng)和排風(fēng)之間的平衡，確保最小新風(fēng)量的導(dǎo)入。