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1、电子信息系统机房改造项目设计关键词：冷却塔，荷载，补水可靠性，气体灭火系统中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：概述近年来电子信息系统机房建设项目蓬勃发展，有很多新建项目，也有利用现有各种不同类型建筑进行的改造项目。改造项目通常是利用已有建筑，对内部进行二次装修改造设计，改变原有使用功能，使其成为电子信息系统机房，满足机房的各项使用功能。改造项目可以节省土建建设时间，合理利用原有建筑部分设施，节省建设成本。改造项目由于容易受到各种已有条件制约，对设计和施工造成一定的难度。笔者结合参与设计的一些电子信息系统机房改造项目，总结几条经验与教训，与大家分享。屋面冷却塔基础设置形式。1.1电子信息
2、系统机房项目采用水冷机组的比较多，通常是采用冷却塔降温。如果原有建筑屋顶未设置冷却塔，改造设计时又需要在屋顶增加冷却塔，则荷载和加固就成为一个问题。在改造设计中，为尽量减少大面积加固原有屋面梁板，缩短施工周期，可以将室内原有柱子接出屋面，再做冷却塔基础。1.2由于是改造工程，一般为减轻基础层自身重量，采用钢结构基础层的比较多。如果钢结构基础层下方有足够空间，冷却塔的供水管、回水管、补水管道、排水管道等可以在钢结构层下方悬吊设置。1.3关于冷却塔基础布置的措施见图一。1.4设计钢结构层布置冷却塔基础的优点：A.对原有屋面破坏比较少，可能只是需要加固柱子，不涉及原屋面梁板加固，施工周期短。B.冷却
3、塔供水管、回水管上的阀门若设置在适当位置，检修人员站在平台上就可以直接操作，方便后期维修。C.承托冷却塔的工字钢基础可以根据各厂家不同型号的冷却塔调整，灵活方便。1.5其他需要注意的事项：A.从原有屋面到新设置的钢结构基础层顶面检修平台之间，一定要设置方便人员上下的钢楼梯，尽量避免设置直爬梯，否则人员上下不便，特别是北方冬季雪天，容易发生危险。冷却塔的荷载选择比较。2.1在电子信息系统机房改造项目中，冷却塔的运行荷载也是比较重要的设计参数。不同生产厂家满足同一运行工况，会有多个型号的塔可供选择；不同材质，不同塔型设计荷载也不同。选取两个厂家冷却塔参数进行比较，如下表：2.2从以上统计数据可以看
4、出，镀锌钢冷却塔平均荷载大约在412518kgkg/m2之间，玻璃钢冷却塔平均荷载大约在404680kgkg/m2之间。可见相同工况下玻璃钢塔不一定比镀锌钢塔平均荷载小，主要是某些厂家的玻璃钢塔占地比镀锌钢塔小，高度又高，故平均荷载玻璃钢塔更大一些。2.3项目设计初期阶段，在本文第1点中提到的钢结构基础层自重可以按照100150kgkg/m2估算。冷却塔进出水管道的重量，需要根据具体项目确定的管径，单独计算重量，不同水量的管道重量差别比较大。施工图设计阶段，选定塔型后，可以按照实际荷载来给结构专业提详细条件。3.冷却塔风机功率的选择。由于电子信息系统机房项目的特殊性，一般冷却塔需要全年运行，并
5、且冬季冷负荷与夏季负荷相差不多，因此风机功率大小也是重要设计参数。4.冷却塔补水可靠性问题。4.1一万平方米的电子信息系统机房，如果采用冷却塔散热，冷却塔的循环水量每小时约为60008000吨。当采用开式冷却塔时，其补水量大约为每小时近百吨，因此冷却塔补水可靠性问题也是需要考虑的问题。4.2一般机房项目的都会考虑设置水池，贮存冷却塔用补水。水池容积需要根据机房重要性及该地区市政供水情况来确定，一般可采用812小时的补水量。对于重要性和等级比较高的机房项目，水池容积最好不小于24小时补水量甚至更大些。4.3在机房改造项目中如需要新建水池，当采用地下水池及泵房时，易发生暴雨的地区应当特别注意水池及
6、泵房的防雨水倒灌问题。某改造机房项目，由于空间有限，为冷却塔补水新建500m3地下水池及泵房。4.4新建水池和泵房最好合建，如果分开设置，需要详细计算水泵吸水管路上的损失和水泵允许的安装高度，以防水泵吸水不顺利。4.5为保证冷却塔补水的可靠性，建议补水池和泵房合建，水池容积需要满足建设方使用需求。冷却塔补水泵需要设置备用泵和应急供电。5.气体灭火系统的选择与比较。5.1根据电子信息系统机房设计规范GB50174-2008的规定，A级电子信息系统机房的主机房应设置洁净气体灭火系统。B级电子信息系统机房的主机房，以及A级和B级机房中的变配电、不间断电源系统和电池室，宜设置洁净气体灭火系统。目前用于
7、电子信息系统机房的洁净气体灭火系统主要有七氟丙烷（HFC-227ea）、烟烙尽（IG-541）、二氧化碳等，其中七氟丙烷和烟烙尽经常被使用。5.2烟烙尽与七氟丙烷灭火系统的比较。表二：烟烙尽与七氟丙烷灭火系统一些设计参数及性质比较表5.3IG-541与HFC-227ea灭火系统的比较小结：5.3.1从项目投资、设备占用空间及日常维护工作量等角度考虑，优先选用七氟丙烷灭火系统；但是由于受到输送距离影响，钢瓶间与防护区之间距离要求比较近，房间布局上受到限制多些。5.3.2从灭火剂喷放对人员及设备安全性考虑，优先选用IG-541灭火系统。5.3.3对于高升程、远距离的防护区，采用七氟丙烷灭火系统的解
8、决方案：采用外贮压式七氟丙烷灭火系统（备压式）。常规内贮压式系统，用于驱动灭火剂的增压氮气与灭火剂贮存在同一个两个钢制容器中；外贮压式（备用式）其用于驱动灭火剂的增压氮气与灭火剂分别贮存在两个钢制容器中，其最大输送距离可为200m。5.3.4在机房改造项目中，要结合项目具体限制条件，选用适合的气体灭火系统。6.总结本文是笔者结合参与设计的一些电子信息系统机房改造项目，总结的几条经验与教训，供类似的机房改造项目设计时参考，新建机房项目或是其他类似项目也可参考。冷却塔荷载和基础设置形式是比较重要的，应该在设计之初就需要考虑好。补水系统可靠性是保证机房系统运行稳定的一个因素，也需要重视。合理选择气体灭火剂可以节约投资，减少占地面积。