对于高端写字楼,由于网络化、智能化办公的需求越来越高,在租区内配置自用网络/IT机房也越来越普及。因IT机柜发热量较大,为满足机房24h温湿度要求,保证电子信息设备正常、安全运转需求,写字楼建设之初应根据其定位及运营需求综合考虑是否为租户IT机房提供24h冷却水的条件。本文将结合具体项目就其相关设计进行具体阐述。 #1 负荷计算:
对于高端写字楼,由于网络化、智能化办公的需求越来越高,在租区内配置自用网络/IT机房也越来越普及。因IT机柜发热量较大,为满足机房24h温湿度要求,保证电子信息设备正常、安全运转需求,写字楼建设之初应根据其定位及运营需求综合考虑是否为租户IT机房提供24h冷却水的条件。本文将结合具体项目就其相关设计进行具体阐述。
#1 负荷计算:
设计之初如能提供IT机房面积和机房设备装机容量等,可按机房装机容量取值计算,但通常前期设计阶段很难给出上述数据,前期负荷计算面临租户的不确定性,合理的参数取值应值得研究。前期不确定的前期下个人认为可按照经验机房面积假设法和单位面积计算法两种算法估算负荷。
方法一:机房假设估算法:
假设网络机房使用层数取总层数的40%,其每层租户IT机房面积按暂定100m2计算;每个租户网络/IT机房冷负荷指标按400 W/m2计算;冷却塔散热量为总冷负荷1.3倍;冷却水设计温差按5℃取值。
方法二:单位面积计估算法:
24H空调散热量按照建筑面积 12W/平方米(即:总地上建筑面积的 3%预留,冷量 400w/㎡)计算。
#2 24H租户冷却水系统方案分析:
租户冷却水系统为单一供冷模式,末端租户空调设备为租户后期自行安装,设备对水质要求较高,如选择水冷系统,为避免开式冷却塔系统中冷去水水质较差造成机组结垢、堵塞等问题,建议24 小时冷却水系统设计为闭式系统(可采用闭式塔或开式塔+板换系统)。但采用水冷系统也面临相关问题,具体分析如下:
2.1 租户的不确定性:
项目设计阶段招租定位与项目实际运营阶段租户需求存在较大差异。如后期入驻租户无24H空调冷却水要求,将造成整个系统闲置。如利用率偏低,实际运营需求低于系统设计负荷,也将造成能源浪费。
另,因用户侧的不确定性,会导致各层水力条件的不平衡,如采用异程管路,应在各层回水支管上设置流量平衡阀,以保证循环效果。
2.2 维护管理问题:
24H租户冷却水需独立收费,如利用率较低,该系统的维护成本高于收益,造成该系统成本处于亏损状态。
2.3 索赔问题:
如系统故障或管理不善,机房温度过高造成设备宕机或数据丢失等,将会面临商务索赔等问题。
2.4 噪音振动问题:
租户24h小时冷却水系统如果在屋顶或避难层设置开式或闭式冷却塔,设备的运营将会对上下一层办公环境造成影响,需要考虑减震、降噪等措施,故也会引起成本增加或后期运营的投诉等问题。
2.5 防冻保温:
北方项目冬季运行需考虑防冻保温措施。
基于上述问题,同时因VRV机组性能的提升,部分项目机房供冷也采用了VRV系统,一方面避免上述问题,另一方面因系统可为客户自理,顾物业管理简洁,避免不必要的麻烦,同时也建少了投资成本。
#3 某项目24H租户冷却水系统比较分析:
某项目楼层39层,网络机房使用层数按照40%取值。如下就采用水冷系统和风冷系统进行具体比较分析。
方案一:采用水冷系统
本项目为超高层建筑,考虑高低分区,在22F设备层设置板式换热器,将系统竖向划分为高低两个分区。冷却塔及水泵房设置于塔楼屋顶(冷却塔30m2,水泵房80m2),22F避难层换热机房面积80m2 ,核心筒预留冷却管井0.7m2。
考虑到租户对冷却水需求的不确定性,考虑前期投资及后期物业运行成本等因素,设置2台闭式冷却塔,并预留一台安装位置。采用水冷系统,其设备配置及成本分析如表3.1所示:
方案二:采用风冷系统(VRV)
如采用24小时风冷系统配置:其具体方案如下:
1、屋面、33F避难层、22F避难层、11F避难层均设置机房空调风冷室外机组;其负荷按照方法一计算;
2、每处大约需要预留约 30m2 室外机位置;
3、三个避难层各预留 30m2 防雨百叶;
4、核心筒预留冷媒井 0.6m2。
此方案仅预留风冷室外机安装位置、避难层百叶、冷媒管井及电量,供有需求租户入住时自行安装。
两种方案具体对比分析参见表3.2
总结如下:
方案一虽然系统运行稳定,但系统初投资较大,但如故障时易与客户引起纠纷。采用水冷系统,因其全年24H运行,该运营时间较长,应关注和优化其控制策略。方案二初投资少(仅为预留),运行管理方便,系统为客户自理,物业管理简洁,故综合考虑建议优先采用风冷系统。
负荷指标如何取值、系统如何选择应从项目定位、客户调研及运营经验等维度综合考虑,总之前期应充分考虑并设计预留到位,避免后期因更改引起一系列不必要的麻烦。