DB11 T 1282-2015 数据中心节能设计规范.pdf

1、ICS 33.040.40 M 32 备案号 :48689-2016 DB11 北京市地方 标准 DB11/T 1282 2015 数据中心节能设计规范 Energy conservation design specification of data center 2015-12-30发布 2016-04-01实施 北京市质量技术监督局 发布DB11/T 1282 2015 I 目录 前言 . II 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 术语和定义 1 4 数据中心选址 2 5 一般要求 2 6 给排水节能节水设计 2 7 供暖、空调和通风节能设计 3 8 电气系统节能设计 5 9 能效分

2、级及用能管理系统 5 DB11/T 1282 2015 II 前言 本标准按照 GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本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 。 DB11/T

3、1282 2015 1 数据中心节能设计规范 1 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 造数据中心的节能设计。 2 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

4、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 3 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 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 effectivenes

5、s（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) DB11/T 1282 2015 2 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 数据中心中 IT设备 年度总耗 电的 比值 。

6、4 数据中心选址 4.1 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。 4.2 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。 4.3 数据中心 应优先 选择 具有 清洁能 源供 应的 场址。 5 一般要求 5.1 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

7、 等各方面 的因素 ，合 理确 定建筑形状 。 5.2 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。 5.3 数据中心 主机房区域 宜位 于建筑 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%。 5.4 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 。 5.5 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

8、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。 5.6 数据中心 优先 采用 可回收 或可以重 复利 用的 建筑 材料 。 6 给排水节能节水设计 6.1 给水系统 应充 分利 用市 政自 来 水的供水 压力 。 6.2 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 。 6.3 给水泵 房和 蓄水水 池应 接近 用水的 部位。 6.4 当采用 加压 供水 方式时 ，应 选用 合理的 加压 方式 。 6.5 应根据管 网水 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

9、行 。 DB11/T 1282 2015 3 6.6 应采用节水 器材 和器具 ，合 理 配置 计量 装置 。 6.7 给水水 源应 考虑 对中水、 雨水等 水源 的利 用。 6.8 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 ）。 IT s t E W W WUE / ) ( + = (1) 式 中： t W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 ）；

10、IT E 数据中心 IT设备 全年 消耗的电 量， 单位 为千瓦 时/年 （kW h/a) ； 6.9 全年采 用冷却塔散 热的数据中心 ，其 全年 冷却塔补 水量 Wt可按 式（ 2）计算： (2) 式 中： x q 数据中心 冷却塔小 时循 环 水量 ，单位 为立 方米 /时（m 3 /h） ； 1 k数据中心 冷却塔小 时补 水系数 ，可 取0.5%-1% ； 2 k 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）。 6.10 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

11、可按 式（ 3） 计算： ( ) ( ) , /1000 sspii WddGh =- (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。 6.11 地面以 上的 污水 应由 重力 直接排 至室 外管

12、网。 6.12 数据中心给排水节能 相关设计应 符合 GB 50710的规定。 7 供暖、空调和通风节能设计 DB11/T 1282 2015 4 7.1 供暖 7.1.1 数据中心 有用 热需 求时 ，应 优先 采用本 建筑 物的 余热 、 废热 。 7.1.2 集 中供暖系统 室内 设计 温度 ，不应 高于表 1的数 值。 7.1.3 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 18-20 2.基 础 设施用房： 柴油发电机房 12 钢瓶间 1

13、2 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 。 7.2 空调 7.2.1 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

14、、 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 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。 7.2.2 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。 7.2.3 数据中心空调系

15、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。 DB11/T 1282 2015 5 7.2.4 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。 7.2.5 当采用 直接 蒸发 式机房 空调 机 组时 ，宜 具备 自然 冷却 功 能。 7.2.6 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。 7.2.7 空调冷冻 水系统的设计 应通 过 提高 冷冻 水的供水 温度 减 少制冷 能耗 。 7.2.8 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，

16、 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。 7.2.9 数据中心的 新风 量应 按 GB 50174的相 关要求计算。 7.2.10 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。 7.2.11 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 。 7.2.12 当采用 地板送 风方式时 ，送 风 地板 应可 根据 需要 进行 调 整。 7.3 通风 7.3.1 应 优先 利用通风

17、系统 消除室 内 余热 余湿 ，减 少空调系统的 使用 时间 和范围。 7.3.2 有 通风 需求 房间 的设计 ，应 优先 采用 自然 通风 方式 。 7.3.3 当自然 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。 7.3.4 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。 8 电气系统节能设计 8.1 一般规定 8.1.1 电气系统的设计 应稳 定可 靠，符合 GB 50710的相 关规定。 8.1.2 设计应 选用 符合 GB 17625.1谐波 电流 发射限值 的

18、设备，选用设 备应 为技 术先 进、 标准化 程度 高的产 品。 8.2 供配电系统节能设计 8.2.1 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。 8.2.2 供 配 电室 应设 在靠近 区域 负荷中心的位 置。 8.2.3 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。 8.2.4 设计选用的 变压器 应达到 GB 20052要求的能效 二级及 以 上的节能 型变压器 。 8.2.5 数据中心 应选 择高 效节能的 UPS设备 。 8.3 电气照明系统节能设计 8.3.1 数据中心的照

19、 明系统 应采 用分区 、分 场景 的智 能化 控制措 施。 8.3.2 数据中心 应选用 高效节能 光源作 为主 要光 源。 9 能效分级及用能管理系统 9.1 一般要求 DB11/T 1282 2015 6 9.1.1 系统及设 备架 构应 在安 全可 靠 的前提 下进行 节能化设计。 9.1.2 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。 9.2 电能利用效率计算与指标 9.2.1 数据中心电能利用效率计算 9.2.1.1 数据中心 应按 下式 以一 年为 周 期计算电能 利用效 率（ EEUE）： IT E L IT E E E E EEUE

20、 / ) ( + + = (4)式 中： IT E 数据中心 IT设备 全年 消耗的电 量， 单位 为千瓦 时/年 （kW h/a ）； L E 数据中心照 明设 备全年 消 耗的电 量， 单位 为千瓦 时 /年 (kWh/a)； E E 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 （kW h/a）。 9.2.1.2 数据中心 IT设备 全年 消耗的电量 IT E 按 下 式 计算： i IT i IT IT n E E , , = (5) 式中： i IT E , 数据中心 第i 个机 柜中IT设备

21、的安装 功率 ，单位 为千瓦 （kW ）； i IT n , 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）。 9.2.1.3 数据中心照 明设 备全年 消耗 的电 量 L E 按下式 计算： i L t i L x i L i L L k k n E E , , , , , , = (6) 式中： i L E , 数据中心 第i 种照 明设备 的 总安装 功率 ，单位 为千瓦（ kW） ； i L n , 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） ； i L x k ,

22、 , 数据中心 第i 种照 明设备 的 需求系数 ； i L t k , , 数据中心 第i 种照 明设备 的 同时使 用系数。 9.2.1.4 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 E E 按下式 计算： DB11/T 1282 2015 7 i E t i E x i E i E E k k n E E , , , , , , = (7) 式中： i E E , 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） ； i E

23、n , 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 ）； i E x k , , 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 ； i E t k , , 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） 的同时使 用系数。 9.2.2 数据中心能效 指标 新建、改 建、 扩建 及改 造的数据中心电能 利用效 率EEUE设计计算 值应不 大于1.5 。 9.3 用能管理系统 9.3.1 数据中心 应设计用能管理系统 ， 符合 重点 用能设 备 、用能系统 在内 的分 项、分级计 量需求。 9.3.2 用能管理系统 应采 用智 能化和信息化 技术 ，符合 数据 上传 和监 管需 求。 9.3.3 用能管理系统 应实 现分级计 量 ，电 力系统 应实 现分 项计量 ，按空调、照 明、 IT设 备 、 不间 断电 源（ UPS）等进行分 项计 量。 9.3.4 用能管理系统 应对 空调系统按照 冷、 热负荷 进行重 要节点 计量 设计。 9.3.5 用能管理系统 应具 备开 放的通讯协 议和 接口。