CN116241116A - 一种预制化结构的机房 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供了一种预制化结构的机房，属于数据中心技术领域。所述预制化结构的机房包括：钢结构主框架，所述钢结构主框架包括外围钢框架立柱、外围钢框架横梁和顶部屋面框架，用于构成所述机房的主体，所述钢结构主框架内包含多个钢结构子框架，所述多个钢结构子框架围成多个设备方仓，所述设备方仓用于放置机房设备；其中，所述多个钢结构子框架之间、所述钢结构子框架与所述钢结构主框架之间的链接处均为节点设计；所述钢结构主框架和所述多个钢结构子框架均由预制化设计的钢柱和钢梁围合组成，与地面之间均为刚性固定连接。

Description

一种预制化结构的机房
技术领域
本申请涉及数据中心技术领域，尤其涉及一种预制化结构的机房。
背景技术
随着云计算、虚拟化、集中化、高密化等服务器的发展，互联网数据中心的应用已经深入到我们生活的方方面面，而相关机房的建设在空间利用率和部署效率上也面临前所未有的挑战。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种预制化结构的机房，以提高数据中心的空间利用率和部署效率。
为解决上述技术问题，本申请实施例是这样实现的：
本申请实施例提供了一种预制化结构的机房，所述机房包括：钢结构主框架，所述钢结构主框架包括外围钢框架立柱、外围钢框架横梁和顶部屋面框架，用于构成所述机房的主体，所述钢结构主框架内包含多个钢结构子框架，所述多个钢结构子框架围成多个设备方仓，所述设备方仓用于放置机房设备；其中，所述多个钢结构子框架之间、所述钢结构子框架与所述钢结构主框架之间的链接处均为节点设计；所述钢结构主框架和所述多个钢结构子框架均由预制化设计的钢柱和钢梁围合组成，与地面之间均为刚性固定连接。
本申请实施例提供的预制化结构的机房，包括：钢结构主框架，所述钢结构主框架包括外围钢框架立柱、外围钢框架横梁和顶部屋面框架，用于构成所述机房的主体，所述钢结构主框架内包含多个钢结构子框架，所述多个钢结构子框架围成多个设备方仓，所述设备方仓用于放置机房设备；其中，所述多个钢结构子框架之间、所述钢结构子框架与所述钢结构主框架之间的链接处均为节点设计；所述钢结构主框架和所述多个钢结构子框架均由预制化设计的钢柱和钢梁围合组成，与地面之间均为刚性固定连接，能够提高数据中心的空间利用率和部署效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种预制化结构的机房的垂直剖面结构示意图。
图2是本申请实施例提供的一种预制化结构的机房的水平剖面结构示意图。
图3是本申请实施例提供的一种预制化结构的机房的气流组织示意图。
图4是本申请实施例提供的一种预制化结构的机房的剖面图。
图5是本申请实施例提供的一种预制化结构的机房的钢结构柱脚示意图。
上述附图中对应标记的名称为：
空调1，空调设备间2，恒湿机3，IT机柜4，IT设备间5，列头柜6，热回风吊顶7，屋面8，维护结构墙体9，内隔墙10，百叶风口11，除湿机12，封闭热通道13，钢柱14，钢梁15，柱脚底板16，垫片17，地脚锚栓18，设备方仓19。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
图1是本申请一个或多个实施例提供的一种预制化结构的机房的垂直剖面结构示意图，如图1所示，所述机房包括：钢结构主框架，所述钢结构主框架包括外围钢框架立柱、外围钢框架横梁和顶部屋面框架，用于构成所述机房的主体，所述钢结构主框架内包含多个钢结构子框架，所述多个钢结构子框架围成多个设备方仓19，所述设备方仓19用于放置机房设备；其中，所述多个钢结构子框架之间、所述钢结构子框架与所述钢结构主框架之间的链接处均为节点设计；所述钢结构主框架和所述多个钢结构子框架均由预制化设计的钢柱和钢梁围合组成，与地面之间均为刚性固定连接。
在一种实现方式中，所述钢结构主框架的外围钢框架立柱通过柱脚与地面刚性固定连接，所述外围钢框架横梁与所述外围钢框架立柱之间通过高强螺栓连接。
在一种实现方式中，所述设备方仓包含有一空调设备间2和一IT设备间5，所述空调设备间2与所述IT设备间5对应布置，所述空调设备间2设置多台空调1和恒湿机3，所述IT设备间5包括多个预制化的IT机柜方仓。
本申请实施例提供的预制化结构的机房主要由外围钢结构框架立柱、及顶部屋面框架构成，设计上考虑预制化要求，所有钢梁、钢柱均为工厂内预制，现场快速拼装。所有IT机柜方仓也为全预制方式，每列机柜可由两个预制化IT机柜方仓组成，每个IT机柜方仓由工厂预制加工，出厂前在方仓内集成好机柜设备及顶部桥架，集成后整体运输及现场快速模块化安装，设备方仓也为预制化设计，现场快速安装模式。设备方仓和主体外围钢结构框架立柱及顶部框架共同构成了模块整体结构框架，所有链接处均为节点设计，满足钢结构规范及抗震设计规范要求，外围及顶部框架结构件，作为整体模块的承重抗震核心部分，设计上满足规范计算要求以外，同时也考虑设计归一化，减少构件规格和种类，便于现场安装施工。
由此，本申请实施例提供的一种预制化结构的机房，包括：钢结构主框架，所述钢结构主框架包括外围钢框架立柱、外围钢框架横梁和顶部屋面框架，用于构成所述机房的主体，所述钢结构主框架内包含多个钢结构子框架，所述多个钢结构子框架围成多个设备方仓，所述设备方仓用于放置机房设备；其中，所述多个钢结构子框架之间、所述钢结构子框架与所述钢结构主框架之间的链接处均为节点设计；所述钢结构主框架和所述多个钢结构子框架均由预制化设计的钢柱和钢梁围合组成，与地面之间均为刚性固定连接，能够提高数据中心的空间利用率和部署效率。
图2为本申请一个或多个实施例提供的一种预制化结构的机房的水平剖面结构示意图，如图2所示，所述空调设备间2与所述IT设备间5相邻布置，所述空调设备间2和所述IT设备间5的隔墙10上设置通透率大于75％的可调节单侧百叶风口11，所述风口11面向所述IT设备间5。所述IT设备间5包括多个预制化的IT机柜方仓，所述IT机柜方仓包含多台IT机柜4和顶部桥架，至少一个所述IT机柜方仓沿垂直于所述隔墙的方向布置形成一个机柜列，多个所述机柜列以预设间隔平行对齐布置于所述IT设备间5中，其中，各个所述IT机柜方仓内布置的IT机柜的数量相同，一个所述机柜列在靠近所述隔墙的一侧布置列头柜6。
在一种实现方式中，每相邻两个机柜列的正面侧相对设置形成封闭热通道13，所述封闭热通道13上部设有热回风吊顶7，所述热回风吊顶7与所述机柜列所在层的顶部屋面形成热回风通道，所述热回风通道连通至所述空调设备间2。
在一种实现方式中，每相邻两个机柜列的背面侧相对设置形成冷通道，所述风口11面向所述冷通道设置，保证冷风直接作用于IT设备间中IT设备背侧的散热区。
在一种实现方式中，所述空调设备间2主要设置精密空调1及恒湿机，房间空调配置按N+1冗余，设置9台155KW精密空调，设置1台湿膜加湿机3、1台移动除湿机12。湿膜加湿机3的加湿量为35kg/h，移动除湿机12的除湿量为15kg/h。在工艺装机满负荷、冷冻水供回水温度为18/24℃时，保证IT设备间机柜进风温度≤25℃，热通道回风温度≤40℃，室内相对湿度在40％～60％之间。
由此，本申请实施例提供的预制化结构的机房内整体气流组织详见图3，冷气从空调1中吹出，经过百叶风口11调节方向，冷气吹向机柜背侧发热区，经与机柜换热，冷气变为热气，进入封闭热通道13，随后通过热回风吊顶7经热回风通道回到空调1。
在一种实现方式中，本申请实施例提供的预制化结构的机房，包括具有上下两层的钢结构主框架，其中，每一层都包含由钢结构子框架围成多个设备方仓，所述设备方仓包含有空调设备间和IT设备间，所述空调设备间与所述IT设备间对应布置，如图2所示，每个所述IT设备间5内可布置13列IT机柜形成的7个封闭热通道13，每列由16台IT机柜4及1台列头柜6组成。
在一种实现方式中，所述机房也可包括多层，每层包括多个所述设备方仓，本申请实施例提供的预制化结构的机房可以根据实际情况灵活设置层数，可以进一步提高数据中心部署的灵活性。
本申请实施例提供的一种预制化结构的机房，通过IT设备间包括多个预制化的IT机柜方仓，所述IT机柜方仓包含多台IT机柜和顶部桥架，至少一个所述IT机柜方仓沿垂直于所述隔墙的方向布置形成一个机柜列，多个所述机柜列以预设间隔平行对齐布置于所述IT设备间中，每相邻两个机柜列的正面侧相对设置形成封闭热通道，所述封闭热通道上部设有热回风吊顶，所述热回风吊顶与所述机柜列所在层的顶部屋面形成热回风通道，所述热回风通道连通至所述空调设备间，下层为整体共享冷通道区域，包含走廊区域、列间冷通道，上层为共享热通道区域，上下层冷热通道区域之间采用吊顶隔离，空气由每两个相邻机柜列的正面侧相对设置形成的封闭热通道上回风至顶部热回风通道共享池，再回风至空调设备间形成房间级空调送回风系统的内部循环，能够提高机房内空气的快速流通，提高散热效率，保证机房IT设备的正常使用。
在一种实现方式中，所述设备方仓19还包括配电设备间，用于为机房设备供电。
在一种实现方式中，所述封闭热通道13两侧设置有通道门，可供人员和IT设备进出。
在一种实现方式中，所述预制化结构的机房的墙体及屋面采用岩棉夹芯板材料。
具体地，所述预制化结构以钢结构形式为主，详见图4，所述钢结构框架由钢柱14及钢梁15组成，机柜区域，钢柱东西向按1080mm、1320mm两种间距布置，南北向按1420mm、5040mm种间距布置。钢梁方面，在3.975m及7.900m标高分别设置钢梁15，南北向钢梁间距与柱距相同，东西向钢梁按1260mm及1400mm间距布置。柱脚方面，钢柱14与柱脚底板16焊接，柱脚底板四周均匀布置8颗地脚锚栓18，锚固在混凝土基础中，地脚锚栓18和柱脚底板中间设置垫片17，其具体连接可以如图5所示。屋面方面，设置10cm厚岩棉夹芯板作为屋面8。四周墙体方面，设置岩棉夹芯板作为墙体维护结构9。
模块外围墙面及屋面系统采用预制化岩棉夹心板实现，能够满足机房密封、防火、保温、美观的要求。钢结构框架及方仓框架与地面之间均为刚性连接固定，保证整体框架体系的抗震性能。框架主体结构满足钢结构设计规范和建筑抗震设计规范要求，连接均采用高强螺栓，满足强度及抗震要求。
需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本申请中的各个实施例采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种预制化结构的机房，其特征在于，包括：
钢结构主框架，所述钢结构主框架包括外围钢框架立柱、外围钢框架横梁和顶部屋面框架，用于构成所述机房的主体，所述钢结构主框架内包含多个钢结构子框架，所述多个钢结构子框架围成多个设备方仓，所述设备方仓用于放置机房设备；
其中，所述多个钢结构子框架之间、所述钢结构子框架与所述钢结构主框架之间的链接处均为节点设计；
所述钢结构主框架和所述多个钢结构子框架均由预制化设计的钢柱和钢梁围合组成，与地面之间均为刚性固定连接。
2.根据权利要求1所述的预制化结构的机房，其特征在于，所述钢结构主框架的外围钢框架立柱通过柱脚与地面刚性固定连接，所述外围钢框架横梁与所述外围钢框架立柱之间通过高强螺栓连接。
3.根据权利要求2所述预制化结构的机房，其特征在于，所述设备方仓包含有一空调设备间和一IT设备间，所述空调设备间与所述IT设备间对应布置，所述空调设备间设置多台空调和恒湿机，所述IT设备间包括多个预制化的IT机柜方仓。
4.根据权利要求3所述预制化结构的机房，其特征在于，所述空调设备间与所述IT设备间相邻布置，所述空调设备间和所述IT设备间的隔墙上设置通透率大于75％的可调节百叶风口，所述风口面向所述IT设备间。
5.根据权利要求3所述预制化结构的机房，其特征在于，所述IT机柜方仓包含多台IT机柜和顶部桥架，至少一个所述IT机柜方仓沿垂直于所述隔墙的方向布置形成一个机柜列，多个所述机柜列以预设间隔平行对齐布置于所述IT设备间中，其中，各个所述IT机柜方仓内布置的IT机柜的数量相同，一个所述机柜列在靠近所述隔墙的一侧布置列头柜。
6.根据权利要求5所述预制化结构的机房，其特征在于，每相邻两个机柜列的正面侧相对设置形成封闭热通道，所述封闭热通道上部设有热回风吊顶，所述热回风吊顶与所述机柜列所在层的顶部屋面形成热回风通道，所述热回风通道连通至所述空调设备间。
7.根据权利要求5所述预制化结构的机房，其特征在于，每相邻两个机柜列的背面侧相对设置形成冷通道，所述风口面向所述冷通道设置。
8.根据权利要求1所述预制化结构的机房，其特征在于，所述设备方仓还包括配电设备间，用于为机房设备供电。
9.根据权利要求1所述预制化结构的机房，其特征在于，所述机房的墙体及屋面采用岩棉夹芯板材料。
10.根据权利要求1所述预制化结构的机房，其特征在于，所述机房包括多层，每层包括多个所述设备方仓。
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