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电子信息系统机房改造项目设计

作者:admin 更新时间:2019年06月01日 10:14:34

  摘要:结合电子信息系统机房改造项目设计的特点及难点,就屋面冷却塔基础设置形式,冷却塔平均荷载,补水可靠性措施,气体灭火系统选择等总结几条经验。


  关键词:冷却塔,荷载,补水可靠性,气体灭火系统


  中图分类号:S611文献标识码:A文章编号:


  概述


  近年来电子信息系统机房建设项目蓬勃发展,有很多新建项目,也有利用现有各种不同类型建筑进行的改造项目。改造项目通常是利用已有建筑,对内部进行二次装修改造设计,改变原有使用功能,使其成为电子信息系统机房,满足机房的各项使用功能。改造项目可以节省土建建设时间,合理利用原有建筑部分设施,节省建设成本。改造项目由于容易受到各种已有条件制约,对设计和施工造成一定的难度。笔者结合参与设计的一些电子信息系统机房改造项目,总结几条经验与教训,与大家分享。


  屋面冷却塔基础设置形式。


  1。1电子信息系统机房项目采用水冷机组的比较多,通常是采用冷却塔降温。如果原有建筑屋顶未设置冷却塔,改造设计时又需要在屋顶增加冷却塔,则荷载和加固就成为一个问题。在改造设计中,为尽量减少大面积加固原有屋面梁板,缩短施工周期,可以将室内原有柱子接出屋面,再做冷却塔基础。


  1。2由于是改造工程,一般为减轻基础层自身重量,采用钢结构基础层的比较多。如果钢结构基础层下方有足够空间,冷却塔的供水管、回水管、补水管道、排水管道等可以在钢结构层下方悬吊设置。


  1.3关于冷却塔基础布置的措施见图一。


  1。4设计钢结构层布置冷却塔基础的优点:A。对原有屋面破坏比较少,可能只是需要加固柱子,不涉及原屋面梁板加固,施工周期短。B。冷却塔供水管、回水管上的阀门若设置在适当位置,检修人员站在平台上就可以直接操作,方便后期维修。C。承托冷却塔的工字钢基础可以根据各厂家不同型号的冷却塔调整,灵活方便。


  1.5其他需要注意的事项:A.从原有屋面到新设置的钢结构基础层顶面检修平台之间,一定要设置方便人员上下的钢楼梯,尽量避免设置直爬梯,否则人员上下不便,特别是北方冬季雪天,容易发生危险。


  冷却塔的荷载选择比较。


  2.1在电子信息系统机房改造项目中,冷却塔的运行荷载也是比较重要的设计参数。不同生产厂家满足同一运行工况,会有多个型号的塔可供选择;不同材质,不同塔型设计荷载也不同。选取两个厂家冷却塔参数进行比较,如下表:


  2.2从以上统计数据可以看出,镀锌钢冷却塔平均荷载大约在412~518kgkg/m2之间,玻璃钢冷却塔平均荷载大约在404~680kgkg/m2之间。可见相同工况下玻璃钢塔不一定比镀锌钢塔平均荷载小,主要是某些厂家的玻璃钢塔占地比镀锌钢塔小,高度又高,故平均荷载玻璃钢塔更大一些。


  2。3项目设计初期阶段,在本文第1点中提到的钢结构基础层自重可以按照100~150kgkg/m2估算。冷却塔进出水管道的重量,需要根据具体项目确定的管径,单独计算重量,不同水量的管道重量差别比较大。施工图设计阶段,选定塔型后,可以按照实际荷载来给结构专业提详细条件。


  3。冷却塔风机功率的选择。


  由于电子信息系统机房项目的特殊性,一般冷却塔需要全年运行,并且冬季冷负荷与夏季负荷相差不多,因此风机功率大小也是重要设计参数。


  4。冷却塔补水可靠性问题。


  4。1一万平方米的电子信息系统机房,如果采用冷却塔散热,冷却塔的循环水量每小时约为6000~8000吨。当采用开式冷却塔时,其补水量大约为每小时近百吨,因此冷却塔补水可靠性问题也是需要考虑的问题。


  4。2一般机房项目的都会考虑设置水池,贮存冷却塔用补水。水池容积需要根据机房重要性及该地区市政供水情况来确定,一般可采用8~12小时的补水量。对于重要性和等级比较高的机房项目,水池容积最好不小于24小时补水量甚至更大些。


  4.3在机房改造项目中如需要新建水池,当采用地下水池及泵房时,易发生暴雨的地区应当特别注意水池及泵房的防雨水倒灌问题。某改造机房项目,由于空间有限,为冷却塔补水新建500m3地下水池及泵房。


  4.4新建水池和泵房最好合建,如果分开设置,需要详细计算水泵吸水管路上的损失和水泵允许的安装高度,以防水泵吸水不顺利。


  4.5为保证冷却塔补水的可靠性,建议补水池和泵房合建,水池容积需要满足建设方使用需求。冷却塔补水泵需要设置备用泵和应急供电。


  5。气体灭火系统的选择与比较。


  5.1根据《电子信息系统机房设计规范》GB50174-2008的规定,A级电子信息系统机房的主机房应设置洁净气体灭火系统。B级电子信息系统机房的主机房,以及A级和B级机房中的变配电、不间断电源系统和电池室,宜设置洁净气体灭火系统。目前用于电子信息系统机房的洁净气体灭火系统主要有七氟丙烷(HFC-227ea)、烟烙尽(IG-541)、二氧化碳等,其中七氟丙烷和烟烙尽经常被使用。


  5。2烟烙尽与七氟丙烷灭火系统的比较。


  表二:烟烙尽与七氟丙烷灭火系统一些设计参数及性质比较表


  5.3IG-541与HFC-227ea灭火系统的比较小结:


  5.3.1从项目投资、设备占用空间及日常维护工作量等角度考虑,优先选用七氟丙烷灭火系统;但是由于受到输送距离影响,钢瓶间与防护区之间距离要求比较近,房间布局上受到限制多些。


  5.3.2从灭火剂喷放对人员及设备安全性考虑,优先选用IG-541灭火系统。


  5.3.3对于高升程、远距离的防护区,采用七氟丙烷灭火系统的解决方案:采用外贮压式七氟丙烷灭火系统(备压式)。常规内贮压式系统,用于驱动灭火剂的增压氮气与灭火剂贮存在同一个两个钢制容器中;外贮压式(备用式)其用于驱动灭火剂的增压氮气与灭火剂分别贮存在两个钢制容器中,其最大输送距离可为200m。


  5.3.4在机房改造项目中,要结合项目具体限制条件,选用适合的气体灭火系统。


  6.总结


  本文是笔者结合参与设计的一些电子信息系统机房改造项目,总结的几条经验与教训,供类似的机房改造项目设计时参考,新建机房项目或是其他类似项目也可参考。冷却塔荷载和基础设置形式是比较重要的,应该在设计之初就需要考虑好。补水系统可靠性是保证机房系统运行稳定的一个因素,也需要重视。合理选择气体灭火剂可以节约投资,减少占地面积。