如何设计完整的机房计算书

如何设计完整的机房计算书

在机房设计过程中需要计算机房制冷量，ups，消防气体等多个方面。其中对用电设备的安全计算，是机房设计的重中之中，以下提供一份由机房计算器对整体机房进行运算得出的机房计算书，供大家参考。大家可以直接百度搜索“机房计算器”，或关注“机房计算器”微信公众号获取手机版。在计算器上进行针对性的计算。

一、计算书依据

•《电子信息系统机房设计规范》

•《低压配电设计规范》国标GB50054-95

•《工业与民用配电手册》中国电力出版社2005

•《国家建筑标准设计图集04DX101-1》--建筑电气常用数据

•《通信机房防雷设计规范》GBS0174—93

•《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169-92

•《建筑设计标准GB50034-2004》

•《建筑防火设计规范》GB50016-2014

•《高性能屏蔽室屏蔽效能的测量方法》国标GB12190-90

二、机房设计条件及要求

三、机房用电总功率

数据中心的输入总功率不只是由IT电子设备构成，配套的制冷设备、新风照明、维修动力插口等都是机房建设过程中必须考虑到的因素。

精确计算数据中心输入功率，是机房设计工作的重中之重，本计算书充分考虑的了机房建设或改造过程中的动力组成因素，为机房设计中的动力安全提供了理论依据。

机房用电总功率（额定）＝UPS设备功率＋制冷设备用电功率＋机房照明功率＋动力维修插座及其他动力配套系统功率(参照2Kw考虑，可按实际调整)

本数据中心的用电功率为：机房用电总功率=60+18.8+1.35+2=82.15kw

四、机柜内电子信息设备功率

数据中心发展至今，随着虚拟化技术的广泛应用，数据中心内it设备集成度越来越高，单位体积内的设备功率也越来越大。常规机房计算书的柜内设备功率参照以下标准：

服务器机柜数×3.5kw／台

网络机柜数×2Kw／台

刀片服务器机柜数×9Kw／台

存储设备机柜数×5Kw／台

柜内设备总计算功率=50Kw

五、UPS不间断电源计算

UPS的容量单位为KVA，KVA用于表示视在功率，KW用于表示有功功率，是不同的概念。换算时用千伏安数乘于功率因数即为输出功率。

功率因数：是指在交流电路中，电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S。功率因数低的根本原因是电感性负载的存在。

因此UPS容量计算时，确定不间断电源系统的基本容量时应留有余量，不间断电源系统的基本容量按下式计算：E≥1.2P 《数据中心设计规范》

式中：E--不间断电源系统的基本容量（不包含备份不间断电源系统设备）（KVA）

P--柜内电子信息设备的计算负荷（KW）。

所用ups的大小=设备额定功率×1.2= （服务器机柜数*3.5kw+网络机柜数*2Kw+刀片服务器机柜数*9kw+存储设备机柜数*5kw） x1.2

本数据中心UPS功率=(50Kw)×1.2=60KVA

ups选型为60KVA

六、12Vups蓄电池型号及数量

UPS蓄电池计算按照最常用的直流电压为12V的蓄电池标准进行计算

电池节数＝(功率/直流电压*小时)/(每块安时*综合放电系数)*每组块数

注：综合放电系数0.8：考虑蓄电池的放电率及临界放电电压等物理因素，实际电池容量为理论电池容量的0.8倍（经验参数值）

结合ups电源直流启动电压的变化，本计算书提供了多种规格ups蓄电池的用量情况，以下为电池列表

本机房的ups选型为60KVA，直流启动电压一般为384V，所以每组电池的数量为32节，经计算各种型号蓄电池的用量为：

型号每组数量组数电池总量

38AH 32个5组160个

100AH 32个2组64个

150AH 32个1组32个

七、精密空调制冷量计算

《电子计算机机房设计规范》(GB 50174—2008)，机房内精密空调制冷量的计算，需要考虑各种因素，本方案采用综合功率面积法：(此方法适合大多数情况下的机房制冷方案的计算)

(一)、房间整体制冷方案采用综合功率面积法(此方法适合大多数情况下的机房制冷方案的计算)

空调总制冷量=设备热负荷（设备总功率*综合运行系数*热量转换系数）+环境热负荷（0.15KW/平米）*机房面积

本数据中心空调总制冷量=50*0.8*0.8+100*0.15=47kw

精密空调用电功率估算：精密空调用电功率=精密空调总制冷量/2.5=18.8Kw

(注：本计算书电功率暂按一台设备考虑)

计算要素说明：

综合运行参数=同时运行系数*额定功率利用系数=0.8（经验值）

热量转换系数：是指实际运行设备的功率转生成热量的专业经验系数

环境热负荷=人员热负荷+环境结构热负荷+照明热负荷+新风热负荷=150w/平米

（环境热负荷为经验参数）

精密空调用电功率估算按照能效比2.5的平均水平估算

建议空调选型为至少总制冷量不少于47kw的精密空调，建议考虑N+1备份。(二)、冷通道制冷设计方案

封闭冷通道制冷设计，是目前机房制冷比较成熟的先进制冷解决方案，因为机柜统一封闭在冷通道内，所以制冷量的计算不必考虑环境热负荷，有较好的节能效果。

冷通道空调总制冷量=设备热负荷（设备总功率*综合运行系数*热量转换系数）

本数据中心若采用冷通道方案空调总制冷量=50*0.8*0.8=32kw

八、新风系统新风量计算

机房新风量设计规范要求

(1) 每人新风量应为40～60M3/H.

(2) 机房空气量循环次数标准应大于2～3次/h.

(3) 室内总循环风量的5%.