关于印发《公共机构绿色数据中心建设指南》的通知

各省、自治区、直辖市、计划单列市和新疆生产建设兵团机关事务管理局,北京市、西藏自治区发展改革委,广东省能源局:

    为做好公共机构绿色数据中心建设工作,提高数据中心能源利用效率,我们组织编写了《公共机构绿色数据中心建设指南》,现印发你们,请结合实际参照执行。

    公共机构绿色数据中心建设指南.doc

                                                                               国管局节能司

2018年12月3日


公共机构绿色数据中心建设指南

  • 范围

本标准规定了公共机构绿色数据中心建设的基本要求和数据中心机房物理环境、不间断电源系统、供配电系统、空调系统、建筑装修、综合监控系统、限用物质限量等方面的要求。

本标准适用适用于公共机构的各类数据中心的新建、改建和扩建工程,其他各类数据中心亦可参照执行。

  • 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/T 2887-2011 计算机场地通用规范

GB 8624-2012 建筑材料及制品燃烧性能分级

GB 12955-2008 防火门验收规范

GB 17625.1 电磁兼容 限值 谐波电流发射限值

GB/T 18233 信息技术 用户建筑群的通用布缆

GB/T 26572 电子电气产品中限用物质的限量要求

GB/T 36340-2018 防静电活动地板通用规范

GB/T 39210.3 数据中心 资源利用 第3部分:电能能效要求和测量方法

GB 50016 建筑设计防火规范

GB 50052 供配电系统设计规范

GB 50116 火灾自动报警系统设计规范

GA/T 73-2015 机械防盗锁

  • 术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

数据中心data center

由计算机场地(机房),其他基础设施、信息系统软硬件、信息资源(数据)和人员以及相应的规章制度组成的实体。

[ GB/T32910.1-2017,定义2.1。]

绿色数据中心 green data center

全生存期内,在确保信息系统及其支撑设备安全、稳定、可靠运行的条件下,能取得较大的能源效率和较小的环境影响的数据中心。

公共机构 public organization

全部或者部分使用财政性资金的国家机关、事业单位和团体组织。

主机房 computer room

主要用于电子信息处理、存储、交换和传输设备的安装和运行的空间。包括服务器机房、网络机房、存储机房等功能区域。

辅助区 auxiliary area

用于电子信息设备和软件的安装、调试、维护、运行监控和管理的场所,包括进线间、测试机房、总控中心、消防和安防控制室、拆包区、备件库、打印室、维修室等区域。

支持区 support area

为主机房、辅助区提供动力支持和安全保障的区域,包括变配电室、柴油发电机房、电池室、空调机房、动力站房、不间断电源系统用房、消防设施用房等。

行政管理区 administrative area

用于日常行政管理及客户对托管设备进行管理的场所,包括办公室、门厅、值班室、盥洗室、更衣间和用户工作室等。

灾备机房 business recovery computer room

用于灾难发生时,接替生产系统运行,进行数据处理和支持关键业务功能继续运作的场所,包括限制区、普通区和专用区。

自然冷却  free cooling

利用非通过主动制冷的自然界的冷源来实现冷却的制冷技术。

不间断电源系统 uninterruptible power system

在市电断电或发生异常等电网故障时,不间断地为用户设备提供电能的一种能量转换装置。

[ GB/T32910.1-2017,定义2.23。]

  • 缩略语

下列缩略语适用于本文件。

EEUE:电能使用效率(Electric Energy Usage Effectiveness)

EMC:电磁兼容(ElectroMagnetic Compatibility)

IT:信息技术(Information Technology)

UPS:不间断电源系统(Uninterrupted Power System)

  • 总则
    • 数据中心机房应优先采用模块化技术建设在建筑物内(包括大楼、地下室等);安全级别低于GB/T 2887-2011中的C级要求的数据中心机房宜建设在建筑物内,可采用集装箱式机房。
    • 公共机构数据中心的规划、设计、建设除要遵循本标准外,还应符合其它相关国家标准的要求。
  • 数据中心基本要求
    • 数据中心选址
      • 应选择电力和通讯可靠、水源充足、交通方便的场所。
      • 选址周边自然环境应清洁、无强灰尘和强电子辐射;应选择远离产生油烟、有害气体的场所;远离生产或储存具有腐蚀性、易燃、易爆物品的工厂、仓库、堆场、加油站、大型储气罐等。
      • 应选择远离水灾、火灾和自然灾害隐患区域;就近地区宜有消防站和治安部门。
      • 应选择远离强振源、强噪声源和强电磁场等干扰源的场所。
      • 应选择四周和上下层远离厕所、食堂和供、排水系统的场所。
      • 选址与设备布置应考虑减少能耗,宜临近楼宇总配电室,减少电力损耗。
      • 数据中心的主机房宜临近空调室外机放置位置,减少制冷系统损耗。
      • 空调室外机放置位置应避免设施运行噪音对周边环境的影响。
      • 数据中心的主机房位于办公楼宇内时,应避免位于建筑物南侧及顶层,宜位于建筑物中部不直接临近建筑物外墙。
      • 结合现有设备和未来将要使用的设备自重情况,数据中心所处区域的承重指标应符合GB/T 2887中相关规定。
      • 新(改)建数据中心应设在办公大楼相对独立的区域,并不易被外人识别。
      • 数据中心不宜建在居民小区和商业区内。
    • 数据中心机房空间
      • 数据中心机房应具备主机房、UPS间、基本工作间(监控、操作室)等,还可具备电池间、空调机房等。
      • 主机房应保持足够的空间和高度来放置各类设备,实现有效通风和便于操作。
      • 新建数据中心机房的净高不宜低于3m,最低不得低于6m。当主机房防静电地板下仅走线不送风时,地板下静空间应高于0.25m;当主机房防静电地板下送风时,地板下静空间应高于0.5m,根据需要配置通风地板。
      • 改建数据中心机房的净高应能满足设备通风换热要求,不得低于4m。采用下送风方式的主机房,地板下静空间应大于0.4m;当无法满足要求时,应采用其它可满足设备通风换热要求的技术措施,如采用行级空调、机柜级热管背板、下送风机盘管等近距离制冷方式。
      • 当数据中心机房采用集装箱式机房时,应满足安装、搬运和运行维护的要求。
    • 数据中心机房分区与设备布置
      • 主机房宜进行分区设置。新建或改建的数据中心机房宜分为主机区、存储区、网络通信区等,各分区应设立电子门禁实行分区管理;条件不具备的既有数据中心机房进行改建,不能按上述要求进行分区时,可将主机区、存储区、网络通信区合为同一区域,且将该区域分成三个逻辑小区,按照功能分别放置主机、存储区、网络通讯设备,并设立清晰标志。
      • 核心网络设备、计算设备、存储设备放置区域布置应控制人员出入,远离出入口。
      • 当数据中心具备测试区、开发区时,该区域UPS电源宜采用独立于主机房的系统。
      • 产生尘埃及废弃物的设备应集中布置在数据中心机房边缘或靠近机房的回风口处,且远离对尘埃敏感的设备。
      • 运行与监控值班区应便于人员应急逃生,设置在靠近出口处的地方。运行与监控值班区的噪声应符合GB/T 2887-2011中规定噪声小于等于60dB(A)的要求。
      • 各分区所配置电量及空间应有一定的冗余,以备未来扩充。
    • 机房内通道与设备间的距离
      • 改建数据中心的规模和相关系统等级宜符合相应类别数据中心机房的规定。
      • 当采用集装箱式数据中心机房时,相关系统等级不得低于GB/T 2887-2011中的B级。
      • 数据中心机房内用于搬运设备的通道净宽应大于5m;
      • 当主机房内机柜采用面对面布置时,机柜正面之间的距离宜大于2m;
      • 当主机房内机柜采用背对背布置时,机柜背面之间的距离宜大于8m;
      • 当需要在机柜侧面和后面维修测试时,机柜与机柜、机柜与墙之间的距离宜大于0m;
      • 当机柜成行排列,长度超过 6m时,两端应设有出口通道;当两个出口通道之间的距离超过 15m 时,在两个出口通道之间还应增加出口通道。出口通道的宽度不宜小于0m, 局部可为 0.8m。
      • 在数据中心机房内应设置逃生通道,设置应急指示灯,并粘贴明显逃生标志。
    • 数据中心机房物理环境要求
      • 主机房内冷通道或机柜进风区域的温度、湿度、温度变化率应应符合GB/T 2887-2011中的规定。在保证IT设备安全运行的条件下,尽量选择较高的进风温度。
      • 机房的空气含尘浓度,在静态或动态条件下测试,每立方米空气中粒径大于或等于5μm的悬浮粒子数应符合GB/T 2887-2011中的规定。
      • 主机房内照明装置应采用节能灯具,照度达到300Lux,应急照明亮度应应符合GB/T 2887-2011中的6.5.2规定。照明应采取分区分场景控制或自动控制措施。
      • 机房内噪声、电磁干扰、振动和防静电等参数应符合下列要求:
  1. a) 监控值班区内或有人工作区域长期固定工作位置,测量的噪声值应小于60dB(A)。
  2. b) 主机房内的无线电骚扰环境场强在80MHz~1000MHz和1400MHz~2000MHz频段范围内不应大于

     130 dB(μv/m);工频磁场场强不应大于30A/m。

  1. c) 在电子信息设备停机条件下,设备工作场所地板表面垂直及水平向的振动加速度不应大于

         500mm/s2。

  1. d) 主机房和辅助区内绝缘体的静电电压绝对值不宜大于1kV。
  2. e) 工作区域地面及工作台面的静电泄漏电阻,应符合GB/T 36340-2018中的有关规定。
  • UPS
    • 主机房内所有IT设备应当配备UPS或电流稳压装置。安全级别高于GB/T 2887-2011中的B级要求的数据中心机房UPS应采用双机热备。
    • 宜选用模块化UPS,提高UPS的运行效率。
    • 根据本单位机房IT系统的用电量,并考虑到将来设备的增加预留25%~30%的冗余,确定UPS系统的输出功率;根据各地供电条件的不同,选择适应本地区公用电网电压波动范围内的UPS。
    • 当数据中心机房配备有柴油发电机,且容量可以满足机房所有负荷的需要时,则安全等级为A级的机房UPS的电池最小配置时间为15min,其它安全等级机房的电池最小配置时间为7min;当柴油发电机不能满足机房所有负荷的需要时,UPS的电池应配置最少120 min;市电质量不好、用电紧张、停电频繁的,宜增加电池配置至240 min。
    • 当UPS的电池后备时间超过120 min时,电池室的单位面积的承重要求应不小于16kN/m2
    • 当电池室单独设置时,应配空调和排风设备。
    • UPS的运行环境:温度宜控制在10℃~35℃,相对湿度控制在20%-80%。UPS室宜使用专用空调。同时,工作间应保持清洁、无灰尘、无污染、无有害气体。
    • UPS第一次投产运行前,应在设备及系统的动态、静态、过载、和放电状态下进行相应的联合调试验证设备的功能和性能。
  • 供配电系统
    • 数据中心机房的电负荷等级和供电要求应符合GB 50052中的相关规定。
    • 数据中心机房稳态电压偏移、稳态频率偏移、电压波形畸变率、允许断电持续时间等供电质量应符合GB/T 2887-2011中的规定。
    • 数据中心机房应采用独立电力变压器供电或专用回路供电。UPS供电接入应采取不同变电站的双路供电。当无法采用双路供电时,可在满足本规范4条的基础上,适当延长UPS电池供电时间,并与供电单位签署协议,请其提供移动发电机等备用供电。
    • 数据中心机房内其他电力负荷(照明、空调等)的供电回路应当与IT系统分开,并在主机房内设立专用动力配电箱。
    • 主机房内的维修和测试用电应设置专用电源插座,且不得使用IT系统的UPS电源供电回路。
    • 不具备屏蔽功能的电源线应远离机房内的通用布缆(如:网络线),不得与综合布线系统并排敷设,无法避免的,应分别敷设在不同的密闭金属线槽内;不同供电回路应做好相应标识,避免强电、弱电铺设的交叉点;无法避免交叉的,应按照GB/T 18233中相应施工规范进行施工处理。
    • 数据中心机房供配电系统应符合下列要求:
  1. a) 数据中心机房的供配电系统应采用三相五线制(即TN-S系统)的配线方式;用电负荷应均匀地分配在三相线路上;供电设备宜与用电设备临近布置,减少供电距离。
  2. b) 主机房内IT系统电源连接点应与其他设备的电源连接点严格区别,并应有明显标识。所有插座不应带有开关。机柜的电气连接应采用工业连接器和PDU。电能计量应符合GB/T 32910.3的要求。
  3. c) 机房内的照明应分工作照明和应急照明两类,工作照明接入不应与IT系统采用同一供电的配电柜;应急照明接入照明专用UPS。
  4. d) 机房内的配电系统应考虑到与应急照明系统的自动切换和消防系统的联动。
  • 防雷、接地、防静电系统应符合以下要求:
  1. a) 数据中心应具备三级防雷,在配电柜内单独安装灵敏度高的防过电压防雷保护系统等防雷击

         和防过电压系统。

  1. b) 信号电路和电源电路、高压电路和低压电路不应使用共地回路。
  2. c) 灵敏电路的接地应防止地回流和静电感产生的干扰,采用各自隔离或屏蔽措施。
  3. d) 机房的接地系统宜采用综合接地系统,不同的接地系统应符合以下要求:

1)  交流工作地应不大于4Ω。

2)  安全保护地应不大于4Ω。

3)  IT系统直流接地应不大于1Ω。

4)  防雷保护接地应不大于10Ω。

5)  采用综合接地的接地电阻值应不大于1Ω。

  1. e) 静电防护应符合下列要求:

1)  数据中心内所活动地板表面、工作台面、座椅应具备导静电功能。

2)  导静电的地面、活动地板、工作台面以及座椅等应进行防静电接地。

3)  所有的IT设备应具备防静电接地。

  • 线缆的选择应符合以下要求:
  1. a) 线缆的截面选择应根据负荷的大小,允许的电压损失,线缆长期允许温升及线缆机械强度等因素而定。
  2. b) 线缆类型应选择难燃铜芯塑料绝缘导线。
  3. c) 配电线缆的中性线截面积不应小于相线截面积。
  • 数据中心机房空调系统
    • 数据中心机房空调
      • 主机房专用空调应能够满足IT设备的工作环境要求,保证信息系统性能的可靠性,且应能够适应机房幅度较大的热负荷变化。
      • 单台机柜额定功率大于4kW的机房,宜采用热管背板技术或行间制冷空调。采用行间制冷空调时,应实施冷热通道隔离措施。采取冷热通道隔离措施的机柜内应采用盲板将无设备的空间进行封闭,以优化气流组织。采用热管背板技术时,可取消架空地板,可无需冷却通道隔离。
      • 空调系统应具有报警功能、自我诊断功能、后备机组管理功能和群控功能。
      • 数据中心位于我国严寒地区、寒冷地区时,主机房专用空调设备应能在气温降至-15℃以下时仍能运行。
      • 安全级别高于GB/T 2887-2011中的C级要求的数据中心机房应使用专用精密机房空调,双路供电,末端切换,放射式敷设;安全级别低于GB/T 2887-2011中的C级要求的4数据中心机房宜使用专用精密机房空调。
      • 机房空调应24h连续工作、无漏水及停电后自启动,宜采用具有节能措施的设备。
    • 数据中心机房空调的选择和安装
      • 主机房、前置机区、网络通信区和基本工作间,均应设置空调系统,不应设置采暖散热器。
      • 机房空调系统设计应考虑利用自然冷却技术,如氟泵空调、热管空调,乙二醇风冷散热等技术。。
      • 数据中心宜根据IT系统的负荷变化采用具备变频技术的空调系统,如: 变频风冷型列间空调、直流变频列间空调;采用直膨式定频空且不具备更换条件的数据中心可增加自动控制系统达到变频功能,如精密空调调速节能控制柜。
      • 数据中心机房围护结构、地面及顶板的保温应符合节能和使用功能要求,不满足要求的应进行保温处理。保温材料应使用不燃烧或难燃烧材料。
      • 空调系统应具有保证IT系统长期连续运行的备用装置,且单机利用率应不大于80%。
    • 机房新风系统
      • 主机房内空调系统用循环机组宜设置初效过滤器或中效过滤器。新风系统或全空气系统应设置初效和中效空气过滤器,也可设置亚高效空气过滤器和化学过滤装置。末级过滤装置宜设置在正压端。
      • 新风系统应满足向机房内补充新鲜空气的要求,风量应维持机房内正压,且与室外的静压差不应小于10。
      • 新风系统的入口控制部分应与消防系统连动,在火情发生时,自动关闭。
      • 当采用模块化数据中心或集装箱数据中心可不设新风系统。
    • 数据中心机房建筑装修
      • 墙体
        • 隔墙和外墙应采用防火墙,耐火极限不得低于3 h。且应进行防潮、保温处理。
        • 当主机房采用玻璃幕墙时,其耐火极限值不应低于0 h;内部隔墙可采用内衬具有钢板的石膏墙。
        • 墙壁表面宜采用防潮、不起尘、易清洁且性能好的环保材料进行饰面。
        • 当墙上开洞或钻孔时应进行封堵处理,封堵材料应符合防火要求。
      • 数据中心机房门窗
        • 机房门应由阻燃材料制成,应达到GB 12955-2008中的甲级要求。
        • 机房门应当安装自动关闭铰链,且应具备避免入侵者使用工具能轻易进行拆卸的保护措施。
        • 机房门应坚固,防止入侵者用强力打开。
        • 机房门锁应符合GA/T 73-2015中B级要求。
        • 机房外墙不宜有外窗;如果无法避免则应采取保温、防辐射热和防盗措施,应采用双层密闭固定窗。
        • 当机房有外窗时,应安装窗帘或加贴非透明隔光薄膜。
        • 数据中心机房应设单独出入口,并在入口处设换鞋柜或鞋套机进行防尘处理。
      • 顶棚及吊顶
        • 主机房的顶棚或吊顶应具备支撑来自上层以及其他悬吊物品的重量强度。
        • 主机房内顶棚应选用不起尘的吸音屏蔽材料燃烧性能等级不低于A级,宜选择铝合金微孔吸音板,吊顶上净空宜为300mm~500mm。当顶棚上面作为空调回风静压箱时,静压箱内应有较高洁净度,其内表面要光滑,平整度好,且应刷防尘漆。
      • 机房地板
        • 机房地面材料应采用质地硬、不宜起尘、防静电的材料。地板表面及其四壁应平整耐磨。活动地板下应做防尘涂料涂刷处理及保温处理。
        • 地板应能支撑所有其承载设备重量,地板支架应固定,其燃烧性等级应符合GB 8624-2012中B1级要求。
        • 机房地板应安装活动地板,活动地板的高度不宜低于500mm。常温常湿下地板绝缘电阻应大于5×104Ω,小于109Ω;地板的均匀荷载应在1000 / m2左右,集中荷载应大于300 /m2
      • 数据中心机房内装饰材料应选用不易积灰、不易起尘、易于清洁、防火保温的饰面材料,且应注意此种材料应不产生眩光。
      • 机房内所有管道都应进行防锈处理,宜选质量好的镀锌管材,所有线缆都应用铁皮线槽、钢管或金属软管保护。
    • 数据中心综合监控系统
      • 机房消防系统
        • 数据中心应当具备符合国家消防标准的灭火系统;当采用人员值守时,开关设置为手动状态,否则设置为自动状态。
        • 数据中心内应设有火灾自动报警系统,并应符合GB 50116中的有关规定。
        • 火灾报警系统和自动灭火系统应与空调、新风和门禁系统联动。
        • 数据中心监控室、值班室、员工办公室不应设置在消防气体喷淋区域内。
        • 数据中心的消防安全设计应符合GB50016相关规定。
        • 数据中心内所有消防检测、控制、报警、灭火系统应由独立UPS供电。
      • 数据中心机房消防设施
        • 主机房设置自动灭火系统时,当吊顶上下以及活动地板的下方高度大于300mm时,应设置火灾探测器和气体喷嘴。
        • 数据中心主机区、核心供电设施区域应配置感烟、感温探测器和极早期报警系统。
        • 凡设置自动灭火系统的机房,应配有专用空气呼吸器或氧气呼吸器。
        • 数据中心应在适当位置配备手持式气体灭火器。
      • 其它消防措施
        • 大于120平方米的主机房安全出口应不少于两个,且其中一个为逃生出口,非应急情况关闭;两个安全出口应位于机房的两端,并保证在任何情况下都能从机房内向外打开。
        • 数据中心走廊、安全出口、楼梯间应有明显的疏散指示标志;消防通道应保持通畅,严禁堆放杂物。
        • 数据中心内如需存放废弃物品,应采用防火金属容器。
        • 数据中心内存放IT设备的柜子应为防火、防水、防磁的金属制品。
      • 监控系统
        • 主机房应在有可能出现水患的区域安装漏水检测装置,并采取排水措施。
        • 数据中心应考虑防盗和防破坏,应安装防盗报警系统和闭路数字式监控装置;闭路监控系统宜实现无盲区监视,监控点至少应包括机房出入口、服务器和操作终端、控制台,空调、UPS操作面板、机柜通道、IT设备电源、网络连线处等关键部位;机房内的摄像机应采用定焦固定摄像机,且不直接面向计算机屏幕。
        • 数据中心机房物理环境及供配电、UPS、空调、消防、漏水、安防等应实行集中、统一的自动监控。视频监控终端、消防操作箱应放置在保卫部门值班室中,安排专职人员24小时值班,负责监控和操作。
        • 机房应配备集中监控管理系统,宜包括机房环境动力监控系统、消防监控系统、安防系统(包括视频、门禁、闭路监视及通道报警等系统)等。
      • 数据中心限用物质限量要求

数据中心内各种电子电气产品的限用物质限量应符合GB/T 26572-2011中的有关规定

 

 

参  考  文  献

[1]  GB/T 14751《信息技术设备用不间断电源通用规范》

[2]  GB 50023《建筑抗震鉴定标准》

[3]  GB 50034《建筑照明设计标准》

[4]  GB 50052《供配电系统设计规范》

[5]  GB 50057《建筑物防雷设计规范》

[6]  GB 50084《自动喷水灭火系统设计规范》

[7]  GB 50116《火灾自动报警系统设计规范》

[8]  GB 50140《建筑灭火器配置设计规范》

[9]  GB 50189《公共建筑节能设计标准》

[10]  GB 50222《建筑内部装修设计防火规范》

[11]  GB 50311《综合布线系统工程设计规范》

[12]  GB 50314《智能建筑设计标准》

[13]  GB 50343《建筑物电子信息系统防雷技术规范》

[14]  GB 50348《安全防范工程技术规范》

[15]  GB 50367《混凝土加固结构规范》

[16]  GB 50370《气体灭火系统设计规范》

[17]  GB 50464《视频显示系统工程技术规范》

[18]  GB 50611《电子工程防静电设计规范》

[19]  GB 50736《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》

[20]  GB 50898《细水雾灭火系统技术规范》

 

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