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数据中心能耗之围护结构的保温性(六)

   数据中心建筑设计参照公共建筑相关标准进行围护结构保温的设计。然而数据中心不同于办公楼、宾馆等其他公共建筑,通信设备对机房环境的要求是恒温恒湿,全年温度控制在18~27℃,要求机房空调全年24h运行。数据中心这种特殊的热环境特点要求其围护结构在全年大部分时间均具备“散热”功能,而民用建筑中的办公楼、商场、酒店等均是为人提供舒适的环境而设置的,一般要求夏季制冷、冬季供暖。正因为数据中心热环境的这种特殊性,在数据中心建筑设计过程中,不能照搬公共建筑的相关设计标准,否则在围护结构保温设置上,不仅浪费投资,在节能效果上还会起到适得其反的作用。

  1.气候区域影响数据中心围护结构保温性

  不同类型的气候区域,全年室外温度的分布不同。当室外温度高于室内温度时,室外热量通过围护结构传加重空调冷负荷通过降低围护结构传热系数可以有效减少室外热量的传入,而降低空调冷负荷,减少空调运行能耗;当室外温度低于室内温度时,室内热量通过围护结构传出数据中心,此时通过提高围护结构传热系数可以有效增加室内热量的传出,进而降低空调冷负荷,减少空调运行能耗10℃。

  例如在寒冷地区,围护结构传热系数过小阻碍了对自然冷源的利用,增加了空调负荷;而在炎热地区,围护结构传热系数的低,可以有效地减少室外向室内的传热量。因此,对于不同气候类型区域,相应地确定数据中心围护结构的传热系数显得尤为重要。因此,数据中心会根据当地区域情况配合DCIM数据中心基础设施管理系统引进自然冷源降低数据中心能耗。

  2.数据中心的发热量

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  数据中心发热量的不同会直接影响围护结构的保温特性。例如,在寒冷地区低发热的情况下,冬天围护结构的散热过多可能导致空调热负荷的增加。因此,对于寒冷地低发热量的数据中心,可能需要加强围护结构的保温,不能一味强调散热;而对于夏热冬冷地区,无论是高功率密度数据中心还是低功率密度数据中心,外墙保温效果越好数据中心全年空调系统的能耗越高。因此,围护结构K值的大小必须根据不同的数据中心发热密度来选取。

  3.数据中心的空调设计温度

  数据中心的空调设计温度与数据中心的等级有关

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  同样,数据中心的空调设计温度也会影响围护结构的保温特性。例如,在上海这种夏冬冷地区,随着机房空调设计温度的升高,未保温机房全年冷负荷减小量增加,且能耗降低的百分率逐渐增大。因此,围护结构K值的大小应根据不同的数据中心等级来选取。

  4.数据中心的构造形式

  数据中心的构造形式大体分为两种:一种是无内墙构造,另一种是有内墙构造。当数据中心不存在内墙构造时,热量将直接通过外墙与外界环境进行交换,此时外墙的保温特性将直接影响换热;而当数据中心存在内墙构造时,数据中心与外界环境的换热需要通过外墙和内墙两道屏障,因此,外墙的保温特性对换热的影响将有所减弱。可见,数据中心是否存在内墙,对外墙传热系数的确定有着重要的影响。