CN113605751A - 一种模块化数据中心房间及其构造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种模块化数据中心房间及其构造方法，包括IT模块间和空调间；IT模块间与空调间通过第一墙体隔开，IT模块间包括冷池和热回风层，冷池与热回风层通过隔层隔开，第一墙体设置有第一开口和第二开口，冷池与空调间之间通过第一开口连通，热回风层与空调间之间通过第二开口连通；布线桥架设置在机柜容纳腔的上侧；隔层设置有第三开口，放置架通道位于第三开口的下方，冷池与热回风层之间通过放置架通道以及第三开口连通。同时集成了天花框架，无需从楼板吊顶天花，风墙与IT模块间采用快速装配方式实施，避免了传统施工工艺以及产品与建筑连接紧密，现场安装工程量大，无法弹性适配与灵活部署的问题，降低了施工难度，提升了装配质量。

Description

一种模块化数据中心房间及其构造方法

技术领域

本发明涉及计算机数据中心机房系统技术领域，尤其涉及一种模块化数据中心房间及其构造方法。

背景技术

数据中心(DataCenter)通常是指在一个物理空间内实现信息的集中处理、存储、传输、交换、管理的关键设备以及为关键设备运行所需要的载体。载体包括建筑设施、环境、供电系统、制冷系统、机柜系统、消防系统、监控系统等的关键物理基础设施。

传统的IT机房区域采用传统的封闭通道设计，封闭冷通道或者热通道，例如专利201310084125.2，机房，但这种热通道封闭结构需要在现场安装，现场零部件多，安装繁琐。

传统IT房间的附属工程量大，桥弱电桥架，天花布置都与建筑紧密连接，例如专利201720619904.1，一种用于大数据机房的走线架，强弱电桥架安装属于吊挂安装，安装不便，现场工作量大。

传统IT房间的隔墙大多由砖墙砌筑，在土建阶段完成，施工速度慢，人工投入大。而运用预制化方案之时，设备尺寸偏大，隔墙一旦砌筑，现场运输难度大，难以将机柜运输到房间内。

传统施工工艺以及产品与建筑连接紧密，现场安装工程量大，无法弹性适配与灵活部署，安装工期长的不足。受层高影响，如层高过高，则采用上述方式建设机房则建设成本较高。

发明内容

本发明的目的就在提供一种模块化数据中心房间及其构造方法，能够避免传统施工工艺以及产品与建筑连接紧密，现场安装工程量大，无法弹性适配与灵活部署，安装工期长的不足的问题，降低了施工难度，提升了装配质量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种模块化数据中心房间，包括IT模块间和空调间；

所述IT模块间与所述空调间通过第一墙体隔开，所述第一墙体通过第一框架和多个拼接板块拼接形成，所述第一框架通过多个型材拼接形成；

所述IT模块间包括冷池和热回风层，所述冷池与所述热回风层通过隔层隔开，所述隔层与所述第一墙体连接，所述隔层通过第二框架和多个拼接板块拼接形成，所述第二框架通过多个型材拼接形成；

所述第一墙体设置有第一开口和第二开口，所述冷池与所述空调间之间通过所述第一开口连通，所述热回风层与所述空调间之间通过所述第二开口连通；

所述IT模块间设置有机柜放置架，所述机柜放置架包括放置架通道、机柜容纳腔和布线桥架，所述机柜容纳腔设置在所述放置架通道的两侧，所述布线桥架设置在所述机柜容纳腔的上侧；

所述隔层设置有第三开口，所述放置架通道位于所述第三开口的下方，所述放置架通道的侧缘上端设置有挡板，所述挡板与所述隔层连接，所述冷池与所述热回风层之间通过所述放置架通道以及所述第三开口连通。

进一步的，所述第二框架与所述机柜放置架的顶面连接。

进一步的，所述机柜放置架设置有多个，所述第二框架与多个所述机柜放置架的顶面连接。

进一步的，所述第二框架与房间内的楼层立柱连接。

进一步的，所述第一框架设置有开口方框，所述开口方框处不拼接拼接板块，所述开口方框上设置有横杆，所述开口方框通过所述横杆形成所述第一开口和所述第二开口，所述第二框架与所述横杆连接。

进一步的，所述空调间设置有两个，两个所述空调间分别位于所述IT模块间的两端。

进一步的，所述空调间通过第二墙体围绕在所述第一墙体组成，所述第二墙体通过第三框架和多个拼接板块拼接形成，所述第三框架通过多个型材拼接形成。

进一步的，所述第一墙体设置有第四开口，所述第四开口设置有门。

一种模块化数据中心房间的构造方法，包括以下步骤：

将机柜放置架搬运到房间现场内，或将形成机柜放置架的部件搬运到房间现场内，在房间现场内组装机柜放置架；

根据房间现场的空间和机柜放置架的规格大小，设定机柜放置架的摆放位置，在距离机柜放置架所述布线桥架一定距离处设定第一墙体的安装位置；

在设定的机柜放置架的摆放位置，摆放机柜放置架；

在设定的第一墙体的位置，通过多个型材拼接形成第一框架，在第一框架上拼接多个拼接板块形成第一墙体，并在第一框架的下部分和上部分分别预留至少一个缺口不拼接拼接板块，第一墙体的下部分的缺口作为第一开口，第一墙体的上部分的缺口作为第二开口；

在机柜放置架的顶端的位置，通过多个型材拼接形成第二框架，第二框架的边缘连接到房间现场的墙体和第一墙体上，第二框架连接到第一墙体的部分位于第一开口和第二开口之间，在第二框架上拼接多个拼接板块形成隔层，并在第二框架上位于机柜放置架的放置架通道的上方部分预留缺口不拼接拼接板块，隔墙的缺口作为第三开口；

模块化数据中心房间构造完成。

一种模块化数据中心房间，通过上述的构造方法所获得。

本发明的有益效果是：

通过采用上述技术方案，本发明的模块化数据中心房间同时集成了天花框架，无需从楼板吊顶天花，且布线桥架支撑与整体墙面龙骨兼容设计，第一墙体和隔层构成的风墙采用快速装配方式实施，工程产品化，所有部件与建筑解耦，改变了传统的数据中心施工工艺，避免了传统施工工艺以及产品与建筑连接紧密，现场安装工程量大，无法弹性适配与灵活部署，安装工期长的不足的问题，降低了施工难度，提升了装配质量。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的模块化数据中心房间的整体结构示意图；

图2是本发明的框体连接结构结构示意图；

图3是本发明的机柜放置架的第一种结构示意图；

图4是图3的机柜放置架的立柱架的结构示意图；

图5是本发明的机柜放置架的第二种结构示意图。

附图标记：1、IT模块间；11、冷池；12、热回风层；2、空调间；21、第二墙体；3、第一墙体；31、第一框架；32、第一开口；33、第二开口；34、开口方框；35、横杆；36、第四开口；4、隔层；41、第二框架；42、第三开口；5、机柜放置架；51、放置架通道；52、机柜容纳腔；53、布线桥架；54、挡板；55、立柱架；56、横梁方框；57、桥架支撑框。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-2所示，一种模块化数据中心房间，包括IT模块间1和空调间2，IT模块间1与空调间2通过第一墙体3隔开，第一墙体3通过第一框架31和多个拼接板块拼接形成，第一框架31通过多个型材拼接形成。

第一墙体3非建筑本身的一部分，而是在建设数据中心房间的期间形成的，用于将建筑本身的空间分成IT模块间1与空调间2，IT模块间1用于放置机柜放置架5，空调间2用于放置空调设备。第一墙体3的位置根据所需要放置的机柜放置架5的数量和体积规划IT模块间1的使用空间设定，可以根据需求合理规划IT模块间1的空间，有效地提高了建筑本身的空间利用率和机柜放置架5的冷却效率。

IT模块间1包括冷池11和热回风层12，冷池11与热回风层12通过隔层4隔开，隔层4与第一墙体3连接，隔层4通过第二框架41和多个拼接板块拼接形成，第二框架41通过多个型材拼接形成；

隔层4和第一墙体3一样，也是非建筑本身的一部分，而是在建设数据中心房间的期间形成的，用于将IT模块间1分成下方的冷池11和上方的热回风层12，下方的冷池11为放置机柜放置架5的空间，以及数据中心房间的冷却循环系统的冷通道，上方的热回风层12为数据中心房间的冷却循环系统的热通道。隔层4的位置根据所需要放置的机柜放置架5的高度设定，可以根据需求合理规划冷池11的空间，有效地提高了机柜放置架5的冷却效率。

第一墙体3设置有第一开口32和第二开口33，冷池11与空调间2之间通过第一开口32连通，热回风层12与空调间2之间通过第二开口33连通。

在建造第一墙体3期间，在第一框架31的下部分和上部分分别预留至少一个缺口不拼接拼接板块，第一墙体的下部分的缺口作为第一开口32，第一墙体的上部分的缺口作为第二开口33。第一开口32和第二开口33的位置根据所设置隔层4的位置设定，第一开口32和第二开口33也通过隔层4隔开，第一开口32用于作为空调设备的出风口，第二开口33用于作为空调设备的回风口。

冷池11设置有机柜放置架5，机柜放置架5包括放置架通道51、机柜容纳腔52和布线桥架53，机柜容纳腔52设置在放置架通道51的两侧，布线桥架53设置在机柜容纳腔52的上侧。

隔层4设置有第三开口42，放置架通道51位于第三开口42的下方，放置架通道51的侧缘上端设置有挡板54，挡板54与隔层4连接，冷池11与热回风层12之间通过放置架通道51以及第三开口42连通。

在建造隔层4期间，在隔层4预留至少一个缺口不拼接拼接板块，作为第三开口42。第三开口42的位置根据所设置机柜放置架5的位置设定，用于结合放置架通道51，使冷池11、机柜容纳腔52、放置架通道51、第三开口42、热回风层12依次连通。整体构成空调间2、冷池11、机柜放置架5、热回风层12、空调间2的冷却循环系统。

因为本数据中心房间的冷却循环系统的结构，机柜放置架5的上端无需设置独立的通风通道，通过在放置架通道51的侧缘上端设置有挡板54，挡板54与隔层4连接，放置架通道51可以与热回风层12连通，并且在机柜容纳腔52的上端预留出一定的空间，在该空间可以放置布线桥架53，多个布线桥架53汇聚的公共布线桥架53可以布置在隔层4和第一墙体3的连接处，也使得无需采用将布线桥架53吊挂安装在天花的方式，安装布线桥架53。

本方案构造的数据中心房间同时集成了天花框架，无需从楼板吊顶天花，且布线桥架53的支撑与整体墙面龙骨兼容设计，第一墙体3和隔层4构成的风墙采用快速装配方式实施，工程产品化，所有部件与建筑解耦，改变了传统的数据中心施工工艺，避免了传统施工工艺以及产品与建筑连接紧密，现场安装工程量大，无法弹性适配与灵活部署，安装工期长的不足的问题，降低了施工难度，提升了装配质量。当后期需要在数据中心房间内增加放置机柜放置架5或加长原有的机柜放置架5时，可以将第一墙体3的固定结构暂时拆除，平行移动第一墙体3，增加IT模块间1的空间，可以弹性适配与灵活部署。

进一步的方案，第二框架41与机柜放置架5的顶面连接，机柜放置架5在放置架通道51和机柜容纳腔52的上方还具有一定高度的支架架构，用于安装挡板54和放置布线桥架53，并通过顶端与第二框架41连接，通过机柜放置架5对隔层4进行支撑，稳定隔层4的结构。

如图3-4所示，该方案的一种实施例，机柜放置架5由立柱架55和横梁方框56组成，立柱架55的顶端为方形的框架，横梁方框56为方形的框架，立柱架55与横梁方框56均设置有多个，多个立柱架55并排地分布，相邻的两个立柱架55的上端两侧均通过横梁方框56连接，第二框架41与立柱架55的顶面以及横梁方框56的顶面连接。立柱架55的上端两侧外侧设置有桥架支撑框57，布线桥架53穿设过桥架支撑框57，并且由桥架支撑框57对布线桥架53进行支撑。

在该实施例中，由于立柱架55的顶端横梁方框56均为方形的框架，立柱架1和横梁方框2的组合方式，实现结构满足承重要求和抗震要求，一方面能够有效地对隔层4进行支撑，另一方面也能够有效地对布线桥架53进行支撑，并且现场实施时间短，工作强度小。

如图5所示，该方案的一种实施例，机柜放置架5由两个相同的机柜放置单架组成，每个机柜放置单架下部分为机柜容纳腔52，上部分为放置布线桥架53，两个机柜放置单架的中间为放置架通道51。

在该实施例中，机柜放置单架可以在数据中心房间形成，后期搬运到数据中心房间内，现场实施时间短，工作强度小。

此外，通常在冷池11都会放置有多个机柜放置架5，第二框架41可以与多个机柜放置架5的顶面都进行连接，通过多个机柜放置架5对隔层4进行支撑，稳定隔层4的结构，如果多个机柜放置架5的高度不一致，可以在机柜放置架5与第二框架41之间增加型材进行连接。

进一步的方案，在建筑空间中，通常都会存在楼层立柱，如果数据中心房间建造的位置存在楼层立柱，可以将第二框架41与房间内的楼层立柱连接，通过楼层立柱对第二框架41进行定位，稳定隔层4的结构。

进一步的方案，第一框架31设置有开口方框34，开口方框34处不拼接拼接板块，开口方框34上设置有横杆35，开口方框34通过横杆35形成第一开口32和第二开口33，第二框架41与横杆35连接。

直接由横杆35和隔层4决定第一开口32和第二开口33的位置，避免设计误差导致第一开口32落入热回风层12或第二开口33落入冷池11的情况。并且即使后期有必要调整隔层4的高度时，第一开口32和第二开口33也能随之调整位置，避免上述问题。

进一步的方案，空调间2设置有两个，两个空调间2位于IT模块间1的两端。在IT模块间1的两端均设置有空调间2，避免冷池11位于空调间2的远端不能有效地接收空调设备输出的冷风。

进一步的方案，空调间2通过第二墙体21围绕在第一墙体3组成，第二墙体21通过第三框架和多个拼接板块拼接形成，第三框架通过多个型材拼接形成。通过第二墙体21将空调间2形成独立的单间，空调设备放置在独立的单间，避免空调设备裸露在外，增加隔音效果，同时减小灰尘对空调设备的影响。

进一步的方案，第一墙体3设置有第四开口36，第四开口36设置有门。IT模块间1位于原本建筑空间的墙面上不一定设置有门，因此，在这种情况下，需要在在第一框架31预留多一个缺口不拼接拼接板块，形成第四开口36，第四开口36作为出入IT模块间1的门。

一种模块化数据中心房间的构造方法，包括以下步骤：

将机柜放置架5搬运到房间现场内，或将形成机柜放置架5的部件搬运到房间现场内，在房间现场内组装机柜放置架5；

根据房间现场的空间和机柜放置架5的规格大小，设定机柜放置架5的摆放位置，在距离机柜放置架5一定距离处设定第一墙体3的安装位置；

在设定的机柜放置架5的摆放位置，摆放机柜放置架5；

在设定的第一墙体3的位置，通过多个型材拼接形成第一框架31，在第一框架31上拼接多个拼接板块形成第一墙体3，并在第一框架31下部分和上部分分别预留至少一个缺口不拼接拼接板块，第一墙体3的下部分的缺口作为第一开口32，第一墙体3的上部分的缺口作为第二开口33；

在机柜放置架5的顶端的位置，通过多个型材拼接形成第二框架41，第二框架41的边缘连接到房间现场的墙体和第一墙体31上，第二框架41连接到第一墙体31的部分位于第一开口32和第二开口33之间，在第二框架41上拼接多个拼接板块形成隔层4，并在第二框架41上位于机柜放置架5的放置架通道51的上方部分预留缺口不拼接拼接板块，隔墙4的缺口作为第三开口42；

模块化数据中心房间构造完成。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种模块化数据中心房间，包括IT模块间(1)和空调间(2)，其特征在于：

所述IT模块间(1)与所述空调间(2)通过第一墙体(3)隔开，所述第一墙体(3)通过第一框架(31)和多个拼接板块拼接形成，所述第一框架(31)通过多个型材拼接形成；

所述IT模块间(1)包括冷池(11)和热回风层(12)，所述冷池(11)与所述热回风层(12)通过隔层(4)隔开，所述隔层(4)与所述第一墙体(3)连接，所述隔层(4)通过第二框架(41)和多个拼接板块拼接形成，所述第二框架(41)通过多个型材拼接形成；

所述第一墙体(3)设置有第一开口(32)和第二开口(33)，所述冷池(11)与所述空调间(2)之间通过所述第一开口(32)连通，所述热回风层(12)与所述空调间(2)之间通过所述第二开口(33)连通；

所述IT模块间(1)设置有机柜放置架(5)，所述机柜放置架(5)包括放置架通道(51)、机柜容纳腔(52)和布线桥架(53)，所述机柜容纳腔(52)设置在所述放置架通道(51)的两侧，所述布线桥架(53)设置在所述机柜容纳腔(52)的上侧；

所述隔层(4)设置有第三开口(42)，所述放置架通道(51)位于所述第三开口(42)的下方，所述放置架通道(51)的侧缘上端设置有挡板(54)，所述挡板(54)与所述隔层(4)连接，所述冷池(11)与所述热回风层(12)之间通过所述放置架通道(51)以及所述第三开口(42)连通。

2.根据权利要求1所述的一种模块化数据中心房间，其特征在于：所述第二框架(41)与所述机柜放置架(5)的顶面连接。

3.根据权利要求2所述的一种模块化数据中心房间，其特征在于：所述机柜放置架(5)设置有多个，所述第二框架(41)与多个所述机柜放置架(5)的顶面连接。

4.根据权利要求1或2所述的一种模块化数据中心房间，其特征在于：所述第二框架(41)与房间内的楼层立柱连接。

5.根据权利要求1所述的一种模块化数据中心房间，其特征在于：所述第一框架(31)设置有开口方框(34)，所述开口方框(34)处不拼接拼接板块，所述开口方框(34)上设置有横杆(35)，所述开口方框(34)通过所述横杆(35)形成所述第一开口(32)和所述第二开口(33)，所述第二框架(41)与所述横杆(35)连接。

6.根据权利要求1所述的一种模块化数据中心房间，其特征在于：所述空调间(2)设置有两个，两个所述空调间(2)分别位于所述IT模块间(1)的两端。

7.根据权利要求1或6所述的一种模块化数据中心房间，其特征在于：所述空调间(2)通过第二墙体(21)围绕在所述第一墙体(3)组成，所述第二墙体(21)通过第三框架和多个拼接板块拼接形成，所述第三框架通过多个型材拼接形成。

8.根据权利要求1所述的一种模块化数据中心房间，其特征在于：所述第一墙体(3)设置有第四开口(36)，所述第四开口(36)设置有门。

9.一种模块化数据中心房间的构造方法，其特征在于，包括以下步骤：

将机柜放置架搬运到房间现场内，或将形成机柜放置架的部件搬运到房间现场内，在房间现场内组装机柜放置架；

根据房间现场的空间和机柜放置架的规格大小，设定机柜放置架的摆放位置，在距离机柜放置架所述布线桥架一定距离处设定第一墙体的安装位置；

在设定的机柜放置架的摆放位置，摆放机柜放置架；

在设定的第一墙体的位置，通过多个型材拼接形成第一框架，在第一框架上拼接多个拼接板块形成第一墙体，并在第一框架的下部分和上部分分别预留至少一个缺口不拼接拼接板块，第一墙体的下部分的缺口作为第一开口，第一墙体的上部分的缺口作为第二开口；

在机柜放置架的顶端的位置，通过多个型材拼接形成第二框架，第二框架的边缘连接到房间现场的墙体和第一墙体上，第二框架连接到第一墙体的部分位于第一开口和第二开口之间，在第二框架上拼接多个拼接板块形成隔层，并在第二框架上位于机柜放置架的放置架通道的上方部分预留缺口不拼接拼接板块，隔墙的缺口作为第三开口；

模块化数据中心房间构造完成。

10.一种模块化数据中心房间，其特征在于：通过权利要求9的构造方法所获得。

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