數(shù)據(jù)中心的環(huán)境參量要求直接決定數(shù)據(jù)中心的制冷與供電等系統(tǒng)建設(shè)的總體目標(biāo)。
各個(gè)數(shù)據(jù)中心的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范都要求機(jī)房保持恒溫、恒濕并對(duì)潔凈度有較高的要求，來(lái)保證機(jī)房?jī)?nèi)的設(shè)備良好運(yùn)行。
▲圖1 總長(zhǎng)度（La+Lb）大于15m時(shí)成行排列機(jī)柜場(chǎng)景
▼表1 總長(zhǎng)度（La+Lb）大于15m時(shí)成行排列機(jī)柜通道要求
在《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50174—2017）中，對(duì)A、B、C三級(jí)的機(jī)房溫度、濕度也有不同的要求。A級(jí)和B級(jí)主機(jī)房的空氣含塵濃度，在靜態(tài)條件下測(cè)試，每立方米空氣中大于或等于0.5μm的塵粒數(shù)應(yīng)少于17 600 000粒。具體可見(jiàn)“附錄A各級(jí)數(shù)據(jù)中心技術(shù)要求”中的“環(huán)境要求”。
在《計(jì)算機(jī)場(chǎng)地通用規(guī)范》（GB/T 2887—2011）中，對(duì)于機(jī)房的相關(guān)環(huán)境參數(shù)也有對(duì)應(yīng)的界定，只不過(guò)范圍略寬。
然而，ANSI/TIA 942—2014中對(duì)所有分級(jí)的數(shù)據(jù)中心環(huán)境參量有如下規(guī)定：溫度為18℃～27℃，一般設(shè)置在24℃左右，精度控制在±1℃，濕度為40％～55％RH，一般設(shè)置在45％RH，精度控制在±5％。
關(guān)于數(shù)據(jù)中心的溫度和濕度，《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50174—2017）與原《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50174—2008）是有不同的。
如表2所示，《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50174—2008）第5.1.1條是這樣規(guī)定的：“主機(jī)房和輔助區(qū)內(nèi)的溫度、相對(duì)濕度應(yīng)滿足電子信息設(shè)備的使用要求；無(wú)特殊要求時(shí)，應(yīng)根據(jù)電子信息系統(tǒng)機(jī)房的等級(jí)，按附錄A的要求執(zhí)行。”
表2 《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50174—2008）中對(duì)溫度和濕度的規(guī)定
如表3所示，《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50174—2017）第5.1.1條是這樣規(guī)定的：“主機(jī)房和輔助區(qū)內(nèi)的溫度、露點(diǎn)溫度和相對(duì)濕度應(yīng)滿足電子信息設(shè)備的使用要求；當(dāng)電子信息設(shè)備尚未確定時(shí)，應(yīng)按本規(guī)范附錄A執(zhí)行。”
表3 《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50174—2017）中對(duì)溫度和濕度的規(guī)范
與舊版國(guó)標(biāo)《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50174—2008）相比，《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50174—2017）的主要區(qū)別如下。
1. 明確了溫度控制點(diǎn)
主機(jī)房?jī)?nèi)的機(jī)柜一般按照冷通道和熱通道布置，因此導(dǎo)致主機(jī)房?jī)?nèi)各點(diǎn)的溫度不同，冷通道、熱通道、送風(fēng)和回風(fēng)溫度都不同（見(jiàn)圖8-4），服務(wù)器等電子信息設(shè)備一般是前進(jìn)風(fēng)，后出風(fēng)，也就是從冷通道或機(jī)柜進(jìn)風(fēng)區(qū)域進(jìn)風(fēng)，從熱通道出風(fēng)。原《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》及ANSI/TIA 942—2014雖然對(duì)主機(jī)房有溫、濕度規(guī)定，但沒(méi)有說(shuō)明是什么地方的溫、濕度。《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》明確規(guī)定主機(jī)房的溫、濕度是冷通道或機(jī)柜進(jìn)風(fēng)區(qū)域的溫度、相對(duì)濕度和露點(diǎn)溫度。
2. 溫濕度數(shù)值有變化
溫度從一個(gè)控制值（23℃±1℃）變?yōu)橐粋€(gè)范圍值（18℃～27℃），濕度從相對(duì)濕度（40%～55%）變?yōu)槁饵c(diǎn)溫度（5.5℃～15℃），同時(shí)要滿足上限相對(duì)濕度不大于60%的要求。
3. 《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50174—2017）對(duì)溫、濕度有關(guān)規(guī)定的變化背景
a. 隨著電子技術(shù)的發(fā)展，服務(wù)器、交換機(jī)、存儲(chǔ)設(shè)備等電子信息設(shè)備對(duì)進(jìn)風(fēng)區(qū)環(huán)境溫度的要求已放寬，18℃～27℃是目前國(guó)際上對(duì)服務(wù)器等設(shè)備進(jìn)風(fēng)溫度最普遍適用性的要求，設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)具體設(shè)備要求確定設(shè)備進(jìn)風(fēng)區(qū)域的環(huán)境溫度。
b. 美國(guó)采暖制冷與空調(diào)工程師學(xué)會(huì)（ASHRAE）是數(shù)據(jù)中心環(huán)境要求領(lǐng)域最有影響力的組織，其制定和頒布的指南被全球業(yè)界廣泛認(rèn)可和執(zhí)行。2004—2011年，ASHRAE發(fā)布了3版《數(shù)據(jù)中心環(huán)境熱力指南》，將服務(wù)器運(yùn)行的環(huán)境溫度（進(jìn)風(fēng)溫度）從20℃～25℃放寬到18℃～27℃，這一舉措得到了包括中國(guó)在內(nèi)的大多數(shù)國(guó)家電子信息設(shè)備制造商的認(rèn)可和支持。現(xiàn)階段數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品制造商提供的設(shè)備都能滿足18℃～27℃這一數(shù)值，且大多數(shù)設(shè)備生產(chǎn)廠商的產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的適應(yīng)溫度超出了18℃～27℃這一范圍值。國(guó)內(nèi)外部分廠商生產(chǎn)的電子信息設(shè)備運(yùn)行條件匯總?cè)绫?所示。
▲圖2 冷熱通道內(nèi)的溫度分布
▼表4 國(guó)內(nèi)外部分廠商生產(chǎn)的電子信息設(shè)備運(yùn)行條件匯
c. 將環(huán)境溫度定為18℃～27℃有利于節(jié)能。我國(guó)各行各業(yè)對(duì)信息化的需求帶動(dòng)了數(shù)據(jù)中心的建設(shè)，從用戶類型可將數(shù)據(jù)中心分為金融、政府、科研、企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)、運(yùn)營(yíng)商等，將數(shù)據(jù)中心環(huán)境溫度確定為18℃～27℃這樣一個(gè)范圍，有利于各行各業(yè)根據(jù)自身情況選擇數(shù)據(jù)中心溫度值，達(dá)到數(shù)據(jù)中心整體節(jié)能的目的。另外，中國(guó)地域遼闊，各地氣候條件差別很大，將環(huán)境溫度定為18℃～27℃也有利于節(jié)能。
d. 采用露點(diǎn)溫度代替相對(duì)濕度，使測(cè)量更準(zhǔn)確。眾所周知，露點(diǎn)溫度和相對(duì)濕度都是表示空氣含水量的方法，當(dāng)空氣中的含水量不變時(shí)，露點(diǎn)溫度是一個(gè)固定值，而相對(duì)濕度是隨著溫度的變化而變化的（見(jiàn)表8-8），故《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》采用了露點(diǎn)溫度表示空氣中的含水量。數(shù)據(jù)中心要求控制空氣中的含水量，其目的是控制靜電和腐蝕。空氣中的含水量越低，靜電現(xiàn)象越嚴(yán)重，電子信息設(shè)備的故障率越高，因此，從控制靜電角度考慮，空氣中的含水量越高，靜電越容易控制。而腐蝕現(xiàn)象恰恰相反，空氣中的含水量越高，空氣中的各種鹽類和硫化物越容易溶解，從而造成電子設(shè)備電路板產(chǎn)生腐蝕，因此，從控制腐蝕角度考慮，空氣中的含水量越低，腐蝕越容易控制。為了平衡這兩個(gè)矛盾，世界各國(guó)數(shù)據(jù)中心行業(yè)經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐總結(jié)和積累，提出了主機(jī)房露點(diǎn)溫度在5.5℃～15℃是最合適的。
主機(jī)房環(huán)境溫度（冷通道或機(jī)柜進(jìn)風(fēng)區(qū)域的溫度）、濕球溫度、露點(diǎn)溫度和相對(duì)濕度的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表5所示。
表5 主機(jī)房環(huán)境溫度、濕球溫度、露點(diǎn)溫度和相對(duì)濕度的對(duì)應(yīng)關(guān)系
《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50174—2017）規(guī)定如下。
5.2.1 總控中心內(nèi)，在長(zhǎng)期固定工作位置測(cè)量的噪聲值應(yīng)小于60dB（A）。
5.2.2 主機(jī)房和輔助區(qū)內(nèi)的無(wú)線電騷擾環(huán)境場(chǎng)強(qiáng)在80～1 000MHz和1 400～2 000MHz頻段范圍內(nèi)不應(yīng)大于130dB（μV/m）；工頻磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)不應(yīng)大于30A/m。
5.2.3 在電子信息設(shè)備停機(jī)條件下，主機(jī)房地板表面垂直及水平向的振動(dòng)加速度不應(yīng)大于500mm/s2。
5.2.4 主機(jī)房和輔助區(qū)內(nèi)絕緣體的靜電電壓絕對(duì)值不應(yīng)大于1kV。
在《計(jì)算機(jī)場(chǎng)地通用規(guī)范》（GB/T 2887—2011）中，對(duì)于機(jī)房的相關(guān)電氣參數(shù)也有相近的規(guī)定。
摘自《新基建：數(shù)據(jù)中心規(guī)劃與設(shè)計(jì)》
