DB11-T1282-2015数据中心节能设计规范

1、M 32ICS 33.040.40备案号:48689-2016DB11北京市地方标准DB11/T 12822015数据中心节能设计规范Energy conservation design specification of data center2015-12-30 发布2016-04-01 实施北京市质量技术监督局发 布DB11/T 12822015目录前言II范围1规范性引用文件1术语和定义1数据中心选址2一般要求2给排水节能节水设计2供暖、空调和通风节能设计3电气系统节能设计5能效分级及用能管理系统5IDB11/T 12822015前言本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。本

2、标准由北京市发展和改革委员会、北京市经济和信息化委员会提出。本标准由北京市经济和信息化委员会归口。本标准由北京市经济和信息化委员会组织实施。本标准起草单位：中关村云计算产业联盟、朗德华（北京）云能源科技有限公司、中金数据系统有限公司、宽带资本北京云基地。本标准主要起草人：姜永东、黄群骥、劳逸民、于庆友、李勃、黎江、王克宁、刘帅、潘崇超、张克、汪涛、张鹏、肖晟、张敬、刘勇。IIDB11/T 12822015数据中心节能设计规范范围本标准规定了数据中心的选址、建筑、给排水、供暖、空调、通风和电气系统的节能设计，数据中心能源利用技术指标及用能监测系统等内容。本标准适用于新建、改建、扩建及改造数据中心

3、的节能设计。规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB 17625.1 电磁兼容限值谐波电流发射限值(设备每相输入电流16A）GB 20052三相配电变压器能效限定值及能效等级GB 50174电子信息系统机房设计规范GB 50710电子工程节能设计规范DB11/ 687公共建筑节能设计标准术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1数据中心 data center（DC）为集中放置的电子信息设备提供运行环境的建筑场所，可以是一栋或几栋建筑物， 也可以是一栋建筑物

4、的一部分，包括主机房、辅助区、支持区和行政管理区等。3.2电能利用效率 electric energy usage effectiveness（EEUE）数据中心年度总耗电与数据中心中 IT 设备年度总耗电的比值，也称 PUE。3.3用能管理系统 energy manage system(EMS)1DB11/T 12822015用智能化和信息化技术，对数据中心的重点用能设备进行分项计量以及对计量器具、重点用能设备和系统实施集中管理，实现能源数据采集、统计、分析、展示等功能的系统。3.4水资源利用效率 water usage effectiveness（WUE）数据中心机电设备全年用水量与数据中

5、心中IT设备年度总耗电的比值。数据中心选址数据中心选址应考虑当地环境条件的影响，远离产生粉尘、油烟、有害气体以及生产或贮存具有腐蚀性、易燃、易爆物品的场所，远离洪涝、滑坡、泥石流等自然灾害的威胁区域，远离强电磁场干扰、含氡土壤等危害。数据中心宜在水、电供应充足，交通方便和通信可靠的地方选址。数据中心应优先选择具有清洁能源供应的场址。一般要求数据中心建筑的规划设计应综合考虑本地区气候条件，冬、夏季太阳辐射强度、风环境、围护结构构造形式等各方面的因素，合理确定建筑形状。数据中心建筑节能设计应符合 GB 50174 、GB 50710 和 DB11/ 687 的相关规定。数据中心主机房区域宜位于建筑

6、物内区，当有外围护结构时，应无外窗。若主机房设置在外区，围护结构传热系数可提高 5%-10%。数据中心的支持区和辅助房间若为长期无人房间，应减少外窗的设置。人员长期工作的外区房间应设外窗。当数据中心主机房楼板的上下层相邻房间的使用功能或使用时间与主机房不同时，应在主机房上下楼板处按防结露要求进行核算，不满足要求的，应采取防结露保温措施。数据中心优先采用可回收或可以重复利用的建筑材料。给排水节能节水设计给水系统应充分利用市政自来水的供水压力。在保障安全供水的原则下，应按市政供水条件合理确定给水系统压力分区。给水泵房和蓄水水池应接近用水的部位。当采用加压供水方式时，应选用合理的加压方式。应根据管网

7、水力计算合理选择和配置给水泵，使水泵在非应急工况下工作时高效运行。2DB11/T 12822015应采用节水器材和器具，合理配置计量装置。给水水源应考虑对中水、雨水等水源的利用。数据中心的用水设备，宜单独设置计量装置，并宜将数据传送至监控系统进行处理。设计文件中应以一年为周期计算水资源利用效率 WUE,计算公式见式（1）。WUE (Wt Ws ) / EIT (1)式中：Wt 数据中心全年冷却塔补水量，单位为升/年（l/a）； 数据中心全年加湿耗水量，单位为升/年（l/a）；EIT 数据中心IT设备全年消耗的电量，单位为千瓦时/年（kWh/a)；全年采用冷却塔散热的数据中心，其全年冷却塔补水量

8、 Wt 可按式（2）计算：(2)式中：xq 数据中心冷却塔小时循环水量，单位为立方米/时（m3/h）；k1 数据中心冷却塔小时补水系数，可取0.5%-1%；k2 数据中心冷却塔补水年变化系数，可取0.6-0.8；h 数据中心全年冷却塔运行小时数，单位为小时/年（h/a）。采用冷冻水系统供冷的数据中心，全年新风加湿给水耗水量 WS 可按式（3）计算：Ws ds dp,i Gi / 1000(3)式中：ds数据中心室内空气设计状态点含湿量，单位为克/千克（干空气）（g/kg（干空气）； dp, i 北京典型气象年逐时室外空气状态点中含湿量低于数据中心室内空气设计状态点含湿量的逐时室外空气含湿量，单

9、位为克/千克（干空气）（g/kg（干空气）；Gi 数据中心第i小时的新风量，单位为千克/小时（kg/h）；数据中心加湿器的加湿效率。地面以上的污水应由重力直接排至室外管网。数据中心给排水节能相关设计应符合 GB 50710 的规定。供暖、空调和通风节能设计3DB11/T 12822015供暖数据中心有用热需求时，应优先采用本建筑物的余热、废热。集中供暖系统室内设计温度，不应高于表 1 的数值。供暖循环系统水泵输送能耗应符合 DB11/687 的相关要求。表1集中供暖系统冬季室内设计温度房间名称室内温度()1.办公用房：办公室18-20会议室18-202.基础设施用房：柴油发电机房12钢瓶间12

10、3.其他用房：门厅16-18休息厅18-20走道、洗手间、楼梯间16-18注：柴油发电机房电池区域冬季不宜低于18。空调A 级数据中心空调系统室内设计参数见表 2，其他等级可参照表 2 或 GB 50174。表 2 空调系统室内设计参数房间名称控制参数机柜进风区域（冷通道，开机时）干球温度 18-27；露点温度 5.5-15，同时相对湿度不大于60%主机房（停机时）干球温度 5-45，相对湿度 8%-80%，同时露点温度不大于 27辅助区（开机时）干球温度 18-28、相对湿度 35%-75%辅助区（停机时）5-35；相对湿度 20%-80%不间断电源系统电池室干球温度 20-30注 1：室内

11、设计参数除满足上表要求外，还应满足工艺设备要求。当二者有冲突时，应按工艺设备的规定确定室内设计参数，在保障使用安全的前提下，应优先采用较高的控制温度。注 2：主机房温度变化率不应大于 5/h，且不应结露。数据中心空调系统在进行施工图设计时，设计文件应以基准设计值加精度范围的方式明确室内设计状态点，并应进行逐时负荷计算。数据中心空调系统应综合考虑建设规模、功率密度等条件，充分利用自然冷却技术。4DB11/T 12822015当市政给水资源不足时，应优先采用带自然冷却功能的风冷系统。当采用直接蒸发式机房空调机组时，宜具备自然冷却功能。宜采用余热回收技术，满足数据中心及其它区域的用热需求。空调冷冻水

12、系统的设计应通过提高冷冻水的供水温度减少制冷能耗。空调冷冻水系统应适当增加供回水温差，降低输送能耗。循环水泵的选择，除应考虑应急工况运行能力外，应按长期运行工况进行输送能效比计算，并应符合 DB11/687 的规定。数据中心的新风量应按 GB 50174 的相关要求计算。数据中心空调系统末端供冷装置应在满足设备运行需求的前提下加大送、回风温差，宜采用高效风机。应当根据工艺设备负荷密度，采用通道封闭、近端供冷等方式保障按需供冷。当采用地板送风方式时，送风地板应可根据需要进行调整。通风应优先利用通风系统消除室内余热余湿，减少空调系统的使用时间和范围。有通风需求房间的设计，应优先采用自然通风方式。当

13、自然通风不能满足室内空间的环境控制要求时，应设置机械通风系统。长期运行的送排风系统，当有条件时，宜设置空气热回收装置，其效率应符合 DB11/ 687 的相关要求。电气系统节能设计一般规定电气系统的设计应稳定可靠，符合 GB 50710 的相关规定。设计应选用符合 GB 17625.1 谐波电流发射限值的设备，选用设备应为技术先进、标准化程度高的产品。供配电系统节能设计供配电系统应将节能作为主要技术经济指标进行优化设计。供配电室应设在靠近区域负荷中心的位置。供配电设备应通过电力负荷、电能损耗、无功功率补偿计算确定。应合理选择设备容量和台数。设计选用的变压器应达到 GB 20052 要求的能效二

14、级及以上的节能型变压器。数据中心应选择高效节能的 UPS 设备。电气照明系统节能设计数据中心的照明系统应采用分区、分场景的智能化控制措施。数据中心应选用高效节能光源作为主要光源。能效分级及用能管理系统一般要求5DB11/T 12822015系统及设备架构应在安全可靠的前提下进行节能化设计。系统主要节点应设置计量装置，满足运维管理及数据采集分析的需求。电能利用效率计算与指标数据中心电能利用效率计算数据中心应按下式以一年为周期计算电能利用效率（EEUE）：EEUE (EIT EL EE ) / EIT(4)式中：EIT 数据中心IT设备全年消耗的电量，单位为千瓦时/年（kWh/a）；EL 数据中心

15、照明设备全年消耗的电量，单位为千瓦时/年(kWh/a)；EE 数据中心除IT设备、照明外，建筑、给排水、暖通等各专业的所有机电设备全年消耗的电量，单位为千瓦时（kWh/a）。数据中心 IT 设备全年消耗的电量 EIT 按下式计算：式中：E IT E IT ,i nIT ,i(5)EIT ,i 数据中心第i个机柜中IT设备的安装功率，单位为千瓦（kW）；nIT ,i 数据中心第i个机柜中IT设备一个完整年度的使用时间，单位为小时/年（h/a）。数据中心照明设备全年消耗的电量EL 按下式计算：EL EL,i nL,i kx,L,i kt ,L,i(6)式中：EL,i 数据中心第i种照明设备的总安装

16、功率，单位为千瓦（kW）；nL ,i 数据中心第i种照明设备一个完整年度的使用时间，单位为小时/年（h/a）；kx,L,i 数据中心第i种照明设备的需求系数；kt ,L,i 数据中心第i种照明设备的同时使用系数。数据中心除 IT 设备、照明外，建筑、给排水、暖通等各专业的所有设备全年消耗的电量EE 按下式计算：6式中：DB11/T 12822015EE EE ,i nE ,i kx,E ,i kt ,E ,i(7)EE ,i 数据中心第i种设备（包括除IT设备、照明外，建筑、给排水、暖通等各专业的所有设备）的安装功率，单位为千瓦（kW）；nE ,i 数据中心第i种设备（包括除IT设备、照明外，建筑、给排水、暖通等各专业的所有设备）一个完整年度的使用时间，单位为小时/年（h/a）；kx,E ,i 数据中心第i种设备（包括除IT设备、照明外，建筑、给排水、暖通等各专业的所有设备）的需求系数；kt ,E,i 数据中心第i种设备（包括除IT设备、照明外，