FR2953879A1

FR2953879A1 - Hardware module for computer production in e.g. food industry, has thermal non-insulating wall regrouping computer and hardware operational volumes separated by sealing wall and closed by covering structure in thermal non-insulated walls

Info

Publication number: FR2953879A1
Application number: FR0905969A
Authority: FR
Inventors: Christophe Lefevre; Olivier Lefebvre
Original assignee: Individual
Current assignee: Gosis Sa Fr
Priority date: 2009-12-10
Filing date: 2009-12-10
Publication date: 2011-06-17
Anticipated expiration: 2029-12-10
Also published as: FR2953879B1

Abstract

The module has a thermal non-insulating wall (5) regrouping a computer operational volume (2) and a hardware operational volume (3) separated by a sealing wall and closed by a covering structure in thermal non-insulated walls (8). The computer operational volume comprises fixation and integrating units for fixing and integrating computer production machines on operational height (1) of the computer operational volume.

Description

-1- -1-

Domaine technique de l'invention L'invention concerne des modules techniques adaptés spécifiquement aux productions informatiques, notamment à être implantée sous terre, en tous lieux, dans le cas d'une nouvelle construction, ou en utilisant des bâtiments souterrains existants ou non, de toute taille, de type parking en zone urbaine et hors urbaine, mines désaffectées, galeries et carrières diverses, grottes, et autres lieux similaires. Etat de la technique Il est connu d'implanter des constructions souterraines. En fait, une telle implantation est généralement définie en sorte de satisfaire les conditions suivantes : constructions pour répondre à de besoins de parking constructions pour permettre le chauffage urbain, les réseaux de transports (personnes et fluide) et d'assainissements constructions pour répondre à des besoins de sécurité, type antisismiques, antiatomiques constructions pour répondre à des besoins de stockage, type caves constructions pour répondre à des besoins métiers autres, tels que l'extraction de matières premières Il est connu d'implanter des constructions de bâtiments hors sol uniquement à destination de stockage de machines informatiques. En fait, de telles implantations sont généralement définies suivant un modèle identique en sorte de satisfaire les conditions suivantes : bâtiment béton hors sol de type entrepôts classique refroidissement par des appareils générant du froid - sécurisation électrique, anti-incendie, et gardiennage aménagements de planchers et plafonds techniques (faux planchers et faux plafonds en dalles) isolation thermique par l'utilisation de matériaux isolants On peut noter que l'ensemble des conditions précités ne dépendent que des besoins de puissance énergétique, de sorte que de telles implantations de bâtiments non conçus spécifiquement pour la production informatique efficiente en énergies peut ne poser aucun problème pour satisfaire aux objectifs précités, compte tenu des contraintes 2953879 -2- TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The invention relates to technical modules specifically adapted to computer productions, in particular to be implanted underground, in all places, in the case of a new construction, or by using existing or non-existing underground buildings, any size, parking type in urban and non-urban areas, abandoned mines, galleries and various quarries, caves, and other similar places. STATE OF THE ART It is known to implant underground constructions. In fact, such an implementation is generally defined so as to meet the following conditions: constructions to meet the needs of parking constructions to allow district heating, transport networks (people and fluid) and sanitation constructions to meet security needs, anti-seismic type, antiatomic constructions to meet storage needs, type caves constructions to meet other business needs, such as the extraction of raw materials It is known to install buildings of buildings above ground only to computer storage destination. In fact, such settlements are generally defined according to an identical model so as to satisfy the following conditions: conventional warehouse-type above-ground concrete building cooling by apparatus generating cold - electrical safety, fire protection, and guarding of floors and fittings technical ceilings (false floors and false ceilings made of slabs) thermal insulation by the use of insulating materials It may be noted that all of the aforementioned conditions depend only on the needs of energy power, so that such locations of buildings not specifically designed for efficient energy-efficient computer production can pose no problem to meet the above objectives, given the constraints of

légales environnementales (taxe carbone, capacité de livraison en énergie sur un site) inexistantes jusqu' à présent. Mais il n'en est pas de même pour des bâtiments métier conçus spécifiquement à cet effet, pour répondre aux contraintes des lois et normes environnementales, ainsi qu'à la 5 problématique de fournir en capacité suffisante les énergies électriques nécessaires au fonctionnement de ces bâtiments et équipements associés. C'est pourquoi il a été proposé de réutiliser le modèle classique de ces constructions de bâtiments, une fois à saturation, en le dupliquant sur des surfaces nouvelles et/ou plus importantes, ne faisant que déporter les problématiques de consommation énergétiques et de pollution 10 environnementale. C'est ainsi que l'on connaît des bâtiments nouveaux ou réhabilités, mais ces solutions présentent les inconvénients suivants : incapacité de fournir l'énergie électrique nécessaire obligation de prévoir à la construction des aménagements lourds et coûteux 15 ne permettant au global qu'une surface utile d'exploitation de l'ordre du tiers de la surface totale concentration des ces types de bâtiments dans des zones géographiques restreintes, ce qui augmente considérablement les risques associés aux ruptures de services 20 ne permet aucune adaptation aux modèles économique / écologique imposés par le biais de la taxe carbone naissante dont la valeur fmancière va croitre au minimum de 12,5% par an pour respecter les accords mondiaux en place et à venir (protocoles de Kyoto et Copenhague). - ne permet aucune adaptation aux contraintes de réductions des coûts 25 financiers et impératives pour les entreprises. Exposé de l'invention L'invention vise à pallier les inconvénients des solutions connues précitées, quelque soit le pays ou région d'implantation dans le monde. C'est ainsi qu'elle concerne des modules techniques adaptés spécifiquement aux 30 productions informatiques tout en présentant des coûts de mise en oeuvre (construction et réhabilitation) et récurrents réduits au minimum de 50%, et répondant au moins aux 2953879 -3- legal environmental (carbon tax, capacity of energy delivery on a site) nonexistent until now. But it is not the same for craft buildings designed specifically for this purpose, to meet the constraints of laws and environmental standards, and the problem of providing sufficient capacity in the electrical energy necessary for the operation of these buildings and associated equipment. This is why it was proposed to reuse the classic model of these building constructions, once saturation, by duplicating it on new surfaces and / or more important, only deporting the problems of energy consumption and pollution 10 environmental. Thus, new or rehabilitated buildings are known, but these solutions have the following drawbacks: inability to supply the necessary electrical energy obligation to provide for the construction of heavy and costly installations operating area of the order of one third of the total surface concentration of these types of buildings in restricted geographical areas, which greatly increases the risks associated with service interruptions 20 does not allow any adaptation to the economic / ecological models imposed by through the nascent carbon tax, whose fmancial value will grow at a minimum of 12.5% per year to comply with existing and future global agreements (Kyoto and Copenhagen Protocols). does not allow any adaptation to the constraints of financial and imperative cost reductions for the companies. DISCLOSURE OF THE INVENTION The invention aims to overcome the disadvantages of the aforementioned known solutions, whatever the country or region of implantation in the world. Thus it relates to technical modules adapted specifically to computer productions while presenting implementation costs (construction and rehabilitation) and recurring reduced by at least 50%, and at least meeting the requirements of the present invention.

mêmes critères de sécurité, de disponibilité et de performances techniques proposées par le modèle classiquement réalisé et utilisé décrit plus haut. On peut noter qu'une telle défmition de l'invention ne concerne que le module technique adapté spécifiquement aux productions informatiques, indépendamment de 5 l'utilisation des énergies renouvelables qui ne fait qu'accroitre l'efficience énergétique du module proposé par la présente invention. L'invention propose à cet effet un module technique adapté spécifiquement aux productions informatiques. Ce module souterrain a une forme circulaire de 30 mètres de diamètre minimum, séparée en son milieu (axe central) par un mûr étanche, et 10 formant deux volumes distincts et identiques en surface et volume. Un des deux volumes à pour destination l'exploitation de production informatique, le second volume à pour destination l'exploitation technique permettant à l'exploitation informatique de fonctionner. L'invention à également pour objet un module technique adapté spécifiquement 15 aux productions informatiques comportant un tel système mais en outre des parois non isolantes thermiquement pour la structure circulaire principale de clôture ainsi que de couverture. La structure circulaire des parois enterrées adoptée par le module technique adapté spécifiquement aux productions informatiques, permet de bénéficier des énergies 20 passives souterraines et donc de limiter l'utilisation d'énergies positives type électricité et eau, nécessaires aux fonctionnalités de refroidissement de ce type d'infrastructures. Ces deux volumes identiques sont recouverts d'un toit en forme de voute ou plan incliné, permettant de concentrer mécaniquement les dispersions calorifiques émises 25 par la production informatique, en un point central de la structure. Cette concentration permet d'unifier les systèmes d'extraction d'air et de procéder de manière simplifiée et donc moins couteuse au recyclage de l'air chaud, tout en y adjoignant un asservissement dynamique des volumes d'extraction/impulsion d'air (renouvellement horaire des volumes d'air). 30 Ce double principe permet de réduire de 80% la consommation énergétique (électricité et eau) lié aux besoins de refroidissement des volumes concernés. 2953879 -4- same criteria of safety, availability and technical performance proposed by the model conventionally produced and used described above. It may be noted that such a definition of the invention only concerns the technical module specifically adapted to computer productions, independently of the use of renewable energies which only increases the energy efficiency of the module proposed by the present invention. . The invention proposes for this purpose a technical module specifically adapted to computer productions. This underground module has a circular shape of 30 meters minimum diameter, separated in the middle (central axis) by a sealed mat, and 10 forming two separate volumes and identical surface and volume. One of the two volumes is intended for the computer production operation, the second volume for the purpose of the technical exploitation allowing the computer operation to work. The invention also relates to a technical module adapted specifically to computer productions comprising such a system but also non-thermally insulating walls for the main circular structure of fence and cover. The circular structure of the buried walls adopted by the technical module specifically adapted to computer productions, allows to benefit from the passive passive energy 20 and thus limit the use of positive energy type electricity and water, necessary for the cooling functions of this type of energy. infrastructure. These two identical volumes are covered with a vaulted roof or inclined plane, to mechanically concentrate the heat dispersions emitted by the computer production, at a central point of the structure. This concentration makes it possible to unify the air extraction systems and to proceed in a simplified and therefore less expensive way to the recycling of hot air, while adding to it a dynamic servocontrol of the extraction / air impulse volumes ( hourly renewal of air volumes). 30 This double principle makes it possible to reduce by 80% the energy consumption (electricity and water) related to the cooling needs of the volumes concerned. 2953879 -4-

L'invention à également pour objet un module technique adapté spécifiquement aux productions informatiques comportant un tel système mais en outre des moyens de fixations et d'intégration des machines informatiques de production intégrée sur sa 5 hauteur exploitable, qui en complément des exigences satisfaites par le module en soi, permettent une intégration simple, peu onéreuse et concentrée, tant en termes de surface de par l'implémentation sur une surface circulaire qui permet une densité supérieure de 15% minimum, qu'en termes de volume lié à l'utilisation d'une hauteur sous plafond de 3,5 mètres à 4 mètres dans des racks profilés d'une hauteur spécifique 10 conçue, adaptée à la pente pour cette utilisation. Le modèle dans son ensemble permet de diminuer la surface de construction de 70%, à volume égal d'intégration dédié aux machines. De manière avantageuse, il y a une association du modèle de construction de bâtiment avec sa fonction d'intégration et sa fonction d'exploitation. 15 Le module technique adapté spécifiquement aux productions informatiques peut comporter un ou plusieurs niveaux souterrains. Chaque niveau est un clone du niveau tel que précité. Le premier niveau souterrain (le plus proche du niveau de la surface du sol) est situé à une profondeur de 3 mètres à 6 mètres selon la région géographique 20 d'implantation et les contraintes topographiques et géologiques associées. Brève présentation Des objets caractéristiques et avantages de la solution ressortent de la description qui suit, donnée à titre d'exemple illustratif non limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels : 25 • Figure 1 û MODULES 'l'ECHNIQUES ADAPTES SPECIFIQUEMENT AUX PRODUCTIONS INFORMATIQUES, NOTAMMENT A ETRE IMPLANTEE SOUS TERRE - Vue du dessus û 1 moyens de fixations et d'intégration des machines informatiques de production intégrée sur sa hauteur exploitable 30 û 2 volume d'exploitation informatique û 3 volume d'exploitation technique 2953879 -5- The invention also relates to a technical module specifically adapted to computer productions comprising such a system but also means for fixing and integration of integrated production computer machines on its exploitable height, which in addition to the requirements satisfied by the module in itself, allow a simple, inexpensive and concentrated integration, both in terms of surface by the implementation on a circular surface that allows a density greater than 15% minimum, that in terms of volume related to the use of a ceiling height of 3.5 meters to 4 meters in profiled racks of a specific height designed, adapted to the slope for this use. The model as a whole reduces the construction area by 70%, with an equal volume of integration dedicated to the machines. Advantageously, there is an association of the building construction model with its integration function and its operating function. The technical module adapted specifically to computer productions may comprise one or more underground levels. Each level is a clone of the level as mentioned above. The first underground level (closest to the level of the ground surface) is located at a depth of 3 meters to 6 meters depending on the geographical location 20 and the associated topographic and geological constraints. Brief presentation of the characteristic objects and advantages of the solution are apparent from the description which follows, given by way of nonlimiting illustrative example, with reference to the appended drawings, in which: FIGURE 1 - MODULES the SPECIFICALLY ADAPTED TO COMPUTER PRODUCTIONS , IN PARTICULAR TO BE IMPLANTEE UNDER EARTH - View from above - 1 means of attachment and integration of integrated production computer machines on its usable height 30 - 2 computer operating volume - 3 technical operating volume 2953879 -5-

4 Mur étanche de séparation des deux volumes distincts (axe central) û 5 parois non isolantes thermiquement pour la structure circulaire • Figure 2 MODULES TECHNIQUES ADAPTES SPECIFIQUEMENT AUX PRODUCTIONS INFORMATIQUES, NOTAMMENT A ETRE IMPLANTEE 5 SOUS TERRE - Vue en coupe û 2 volume d'exploitation informatique û 3 volume d'exploitation technique û 5 parois non isolantes thermiquement pour la structure circulaire û 6 gaines d'entrée d'air mécanique et d'asservissement 10 û 7 gaines de sortie d'air mécanique et d'asservissement - 8 parois non isolantes thermiquement pour la structure de couverture souterraine û 9 niveau de sol du terrain d'implantation • Figure 3 VARIANTE MODULES TECHNIQUES ADAPTES 15 SPECIFIQUEMENT AUX PRODUCTIONS INFORMATIQUES, NOTAMMENT A ETRE IMPLANTEE SOUS TERRE - Vue en coupe û 2 volume d'exploitation informatique û 3 volume d'exploitation technique - 5 parois non isolantes thermiquement pour la structure circulaire 20 û 6 gaines d'entrée d'air mécanique et d'asservissement û 7 gaines de sortie d'air mécanique et d'asservissement - 8 parois non isolantes thermiquement pour la structure de couverture souterraine - 9 niveau de sol du terrain d'implantation 25 û 10 niveaux complémentaires d'exploitation informatique et d'exploitation technique Exposé détaillé En référence à ces dessins le dispositif situé sous le niveau de la terre (9) comporte une paroi non isolante thermique (5) regroupant deux volumes distincts 30 d'exploitation informatique (2) et d'exploitation technique (3) séparés par un mur 2953879 -6- 4 Watertight separating wall of the two distinct volumes (central axis) - 5 non-thermally insulating walls for the circular structure • Figure 2 TECHNICAL MODULES SPECIFICALLY ADAPTED TO COMPUTER PRODUCTIONS, IN PARTICULAR TO BE IMPLANTED 5 UNDER GROUND - Sectional view - 2 volume of IT operation - 3 technical operating volume - 5 non-thermally insulating walls for the circular structure - 6 mechanical air inlet and control ducts 10 - 7 mechanical air outlet and servo ducts - 8 walls non-thermally insulating for the underground cover structure - 9 soil level of the installation site • Figure 3 VARIANT TECHNICAL MODULES SPECIFICALLY ADAPTED TO COMPUTER PRODUCTIONS, PARTICULARLY TO BE IMPLANTED UNDER EARTH - Sectional view - 2 computer operating volume - 3 technical operating volume - 5 non-thermally insulating walls for the circular structure 20 - 6 inlet ducts mechanical and servo feedback - 7 mechanical air outlet and servo ducts - 8 non-thermally insulating walls for the underground cover structure - 9 ground level of the installation site 25 - 10 additional levels of computer operation and technical operating Detailed description With reference to these drawings the device located below the level of the earth (9) comprises a non-insulating thermal wall (5) grouping two separate volumes 30 computer operating (2) and technical operating (3) separated by a wall 2953879 -6-

étanche (axe central) (4), et fermé par une structure de couverture en parois non isolantes thermique (8). Le volume d'exploitation informatique (2) comporte des moyens de fixations et d'intégration des machines informatiques de production intégrée sur sa hauteur 5 exploitable (1). Les deux volumes souterrains d'exploitation informatique (2) et d'exploitation technique (3) sont ventilés mécaniquement et asservies par des gaines d'entrées (6) et de sorties (7) d'air pour assurer les renouvellements de volumes horaires d'air. En variante représentée en figure 3, le module technique adapté spécifiquement 10 aux productions informatiques peut comporter plusieurs niveaux complémentaires situés sous le premier niveau d'exploitation. En variante non représentée, le module technique adapté spécifiquement aux productions informatiques peut comporter sous le dernier niveau d'exploitation, un bac de rétention et de recyclage des eaux de pluie. 15 Applications industrielles Tel que montré dans la figure 2, la conception du module technique adapté spécifiquement aux productions informatiques permet une installation en tous lieux géographiques du globe. Le principe du modèle de module technique adapté spécifiquement aux 20 productions informatiques est répétable. Ce principe de respectabilité permet de constituer un réseau de modules techniques adaptés spécifiquement aux productions informatiques, national, européen, international, maillés et autonomes. Ce réseau industriel d'implantations possibles peut s'articuler autour de modules techniques adaptés spécifiquement aux productions informatique, en zones urbaines et 25 non urbaines, avec un impact neutre sur l'espace physique occupé en surface, de part sa conception souterraine. Ce réseau constitue une solution unique à part entière en termes de sécurité industrielle physique et logique. Physique de part le mode d'implantation souterrain et logique de part la répétabilité du modèle, la dilution de la gestion des risques et donc 30 l'assurance de continuité de services des productions informatiques. 2953879 -7- sealed (central axis) (4), and closed by a thermal non-insulating wall covering structure (8). The computer operating volume (2) comprises means for attaching and integrating the integrated production computer machines to its exploitable height (1). The two underground volumes of computer operation (2) and technical exploitation (3) are mechanically ventilated and slaved by ducts (6) and outlets (7) of air to ensure the renewal of hourly volumes. 'air. As a variant represented in FIG. 3, the technical module specifically adapted to computer productions may comprise several complementary levels situated under the first operating level. In variant not shown, the technical module specifically adapted to computer productions may include under the last level of operation, a holding tank and recycling of rainwater. 15 Industrial Applications As shown in Figure 2, the design of the technical module specifically adapted to computer productions allows installation in all geographic locations of the globe. The principle of the technical module model adapted specifically to the 20 computer productions is repeatable. This principle of respectability makes it possible to constitute a network of technical modules adapted specifically to IT, national, European, international, meshed and autonomous productions. This industrial network of possible locations can be articulated around technical modules specifically adapted to computer productions, in urban and non-urban areas, with a neutral impact on the physical space occupied on the surface, by virtue of its underground design. This network is a unique solution in its own right in terms of physical and logical industrial security. Physics due to the underground and logical implantation method because of the repeatability of the model, the dilution of the risk management and therefore the assurance of continuity of services of the IT productions. 2953879 -7-

A ce titre, anticipant les besoins de demain (considérant que l'année 2010 est demain) en termes : - de sécurité physique (anonymisation des lieux de productions informatiques) 5 - de sécurité logique (étanchéité des productions informatiques tant dans les domaines techniques que fonctionnels) - de sécurité liée aux comportements, attentats, catastrophes naturelles, protection intellectuelle et industrielle des données et des accès aux données informatiques.As such, anticipating the needs of tomorrow (considering that the year 2010 is tomorrow) in terms of: - physical security (anonymization of computer production sites) 5 - logical security (tightness of computer production both in technical areas that functional) - security related to behavior, attacks, natural disasters, intellectual and industrial protection of data and access to computer data.

10 Le module est une invention industrielle de part sa conception mais aussi par les nombreux domaines d'applications auquel il répond comme à titre d'exemple et non exhaustifs les domaines suivants : ù militaire au sens large hospitalier et tous centres de santé publics et privés 15 ù industriels (laboratoires pharmaceutiques, agroalimentaire, ...) ù financier assurance - logistique et services recherche publique et privée 20 ù ministériel et toutes institutions d'état enseignement public et privé ù entreprises (GE, PME, TPE) L'orientation des directives Européennes et mondiales s'oriente vers un schéma massif de prévention et de réduction des coûts. L'intégration industrielle du module technique adapté spécifiquement aux productions informatiques représenté 25 par l'invention décrite ci-avant s'inscrit dans cette démarche telle les applications non exhaustives énumérées. 30 The module is an industrial invention by design but also by the many areas of applications which it answers as an example and not exhaustive the following areas: - military in the broad sense hospital and all public and private health centers 15 ù industrial (pharmaceutical, agri-food, etc.) laboratories ù financial insurance - logistics and public and private research services 20 ù ministerial and all state institutions public and private education ù enterprises (GE, SME, TPE) European and global directives are moving towards a massive scheme of prevention and cost reduction. The industrial integration of the technical module specifically adapted to the computer productions represented by the invention described above is part of this approach, as the non-exhaustive applications listed. 30

Claims

CLAIMS1) The technical module specifically adapted to computer productions is characterized by its implantation under the ground level (9) and comprising a non-insulating thermal wall (5) grouping two separate volumes of computer operation (2) and technical exploitation (3) separated by a sealed wall (central axis) (4), and closed by a thermal non-insulating wall covering structure (8).

2) Module according to claim 1, characterized in that the computer operating volume (2) comprises means for fixing and integration of integrated production computer machines on its usable height (1).

3) Module according to claim 1, characterized in that the two underground volumes of computer operation (2) and technical exploitation (3) are mechanically ventilated and controlled by ducts (6) and outlets (7). ) air to ensure the renewal of the necessary hourly volumes of air.

4) Module according to claims 1, 2 and 3, characterized in that the variant shown in Figure 3, is that the technical module specifically adapted to computer productions may comprise several complementary levels located below the first level of exploitation.

5) Module according to claims 1, 2, 3 and 4 characterized in that the variant not shown, is that the technical module specifically adapted to computer productions may include under the last level of exploitation, a tray of retention and rainwater recycling. 25 30