JP5384400B2 - Double floor structure - Google Patents
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Description
本発明は、二重床構造体に関するものであり、より詳細には、空調空気用のプレナムチャンバを床面構成材と床版との間に形成してなる二重床構造体に関するものである。 The present invention relates to a double floor structure, and more particularly to a double floor structure in which a plenum chamber for conditioned air is formed between a floor surface component and a floor slab. .
精密機器、電気・電子機器、IT機器、医療機器・機材、医薬品、生物学的試料等を製造し又は使用する建築物の室、例えば、半導体、液晶、ダイオード等の電子デバイスを製造するためのクリーンルーム(無塵室)、データセンタ、IT機器管理施設又は携帯電話基地局等のサーバ室、電算室又は通信機器室、或いは、病院、医療施設又は研究施設等のクリーンルーム、高度医療機器室、集中治療室又は手術室等においては、高度な空気清浄度の維持・管理、多大な熱負荷の処理、或いは、厳密な温湿度管理等の如く比較的厳格な空調条件が、各室の用途・目的等に相応して要求される。 For manufacturing precision equipment, electrical / electronic equipment, IT equipment, medical equipment / equipment, medicines, biological samples, etc. for building rooms, such as semiconductors, liquid crystals, diodes, and other electronic devices Clean room (dust-free room), data center, IT equipment management facility or server room such as mobile phone base station, computer room or communication equipment room, clean room such as hospital, medical facility or research facility, advanced medical equipment room, concentration In the treatment room or operating room, relatively strict air conditioning conditions such as maintenance and management of high air cleanliness, processing of a large heat load, or strict temperature and humidity control, etc. It is required corresponding to the above.
例えば、クリーンルームの空調システムとして、一方向流式、非一方向流式、或いは、両方式を併用した併用式の空調システムが知られているが、室内環境条件として高度の空気清浄度を要求される電子デバイス製造用のクリーンルームでは、天井面の給気口から清浄空気を均等に室内に吹き出し、室内を流下する清浄空気を床面の吸込み口から吸込むダウンフロー形態の一方向流式空調システムが一般に採用される。 For example, as a clean room air conditioning system, a unidirectional flow type, a non-unidirectional flow type, or a combined type air conditioning system using both types is known, but a high degree of air cleanliness is required as an indoor environmental condition. In a clean room for electronic device manufacturing, there is a one-way air conditioning system that uses a downflow configuration in which clean air is blown evenly out of the air supply port on the ceiling surface and the clean air flowing down the room is sucked in from the suction port on the floor surface. Generally adopted.
この方式の空調システムが、例えば、特開2006-336381号公報(特許文献1)、特開平10-54585号公報(特許文献2)、特開平9-257289号公報(特許文献3)、特開2001-263747号公報(特許文献4)に記載されている。この種の空調システムにおいては、天井裏空間を給気(サプライ側)プレナムチャンバとして構成するとともに、クリーンルームの下階(下層階)を還気(リターン側)プレナムチャンバとして構成し、天井面全域から床面に向かって清浄空気を流下せしめることにより、クリーンルーム全域に亘って高い清浄度を維持する構成が一般に採用されている。 This type of air conditioning system is disclosed in, for example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2006-336381 (Patent Document 1), Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 10-54585 (Patent Document 2), Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 9-257289 (Patent Document 3), It is described in the 2001-263747 gazette (patent document 4). In this type of air conditioning system, the ceiling back space is configured as an air supply (supply side) plenum chamber, and the lower floor (lower floor) of the clean room is configured as a return air (return side) plenum chamber. Generally, a configuration that maintains high cleanliness over the entire clean room by allowing clean air to flow toward the floor is generally employed.
図11(A)〜図11(C)は、特許文献1〜4に記載された空調システムの方式を概念的且つ模式的に示す縦断面図であり、空調システムは、クリーンルーム、プレナムチャンバ、給気用縦シャフト及び熱交換器の相対的な位置関係によって示されている。
11 (A) to 11 (C) are longitudinal sectional views conceptually and schematically showing the method of the air conditioning system described in
図11(A)〜図11(C)の各図において、クリーンルーム101は、通気性を有する床構造体110と、FFU(ファンフィルタユニット)等を備えた天井構造体109と、縦シャフト103等を区画する壁体108とによって画成される。下層階又は地盤に対して施設を水平区画するコンクリートスラブ等の床版107が、床構造体110の下方に配置される。床構造体110と床版107との間には、作業員等が移動可能な高さを有する還気プレナムチャンバ102が形成される。還気プレナムチャンバ102は、製造設備及び建築設備の補機類等を配置可能なメンテナンス空間としても機能する。なお、図11(A)〜図11(C)の各図には、空調空気循環回路を循環する空気流の流れが、矢印によって概念的に示されている。
11A to 11C, the
図11(A)には、特許文献1〜3に記載された空調システムの方式が示されている。特許文献1〜3の空調システムにおいては、熱交換器105が階下の還気プレナムチャンバ102と縦シャフト103との間に介装され、冷却空気(冷気)が縦シャフト103及び給気プレナムチャンバ104を介してクリーンルーム101内に供給される。
FIG. 11A shows a method of an air conditioning system described in
図11(B)に示す空調システムは、特許文献2に記載された構成のものであり、熱交換器105は、空調機106に内蔵され、空調機106は、還気プレナムチャンバ102内に配置される。
The air conditioning system shown in FIG. 11B has a configuration described in
図11(C)に示す空調システムは、特許文献4に記載された構成のものであり、熱交換器105を還気プレナムチャンバ102と縦シャフト103との間に介装するとともに、補助的な空気冷却用熱交換器125を縦シャフト103と給気プレナムチャンバ104との間に更に介装した構成を有する。
The air conditioning system shown in FIG. 11C has a configuration described in Patent Document 4, and includes a
即ち、クリーンルームの空調は、清浄空気を天井部分の給気プレナムチャンバから下層の還気プレナムチャンバに流下せしめるダウンフロー形態の一方向流式空調システムであり、メンテナンス空間として機能し得る還気プレナムチャンバは、2層(2階)構造の下階を構成する大容積の空間である。 That is, the air conditioning in the clean room is a one-way flow type air conditioning system in which the clean air flows down from the supply air plenum chamber in the ceiling portion to the lower return air plenum chamber and can function as a maintenance space. Is a large-volume space constituting the lower floor of a two-layer (second floor) structure.
これに対し、サーバ等の如く高い顕熱負荷のIT機器を収容する室においては、冷却空気を床面から上向きに吹き出す床吹き出し形態又はアップフロー形態の空調方式が一般に採用される。 On the other hand, in a room that houses an IT device with a high sensible heat load such as a server or the like, a floor blowing type or an upflow type air conditioning method in which cooling air is blown upward from the floor surface is generally employed.
例えば、特開2009-140421号公報(特許文献5)及び特開2006-208000号公報(特許文献6)には、データセンタのサーバ室の空調システムが記載されている。サーバ室には、多量の顕熱を発生するサーバ(IT機器)が収容される。 For example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2009-140421 (Patent Document 5) and Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2006-208000 (Patent Document 6) describe an air conditioning system for a server room in a data center. A server (IT equipment) that generates a large amount of sensible heat is accommodated in the server room.
図12(A)及び図12(B)は、特許文献5及び6に記載された空調システムの方式を概念的且つ模式的に示す縦断面図である。空調システムは、サーバ室、プレナムチャンバ、空調機及び熱交換器の相対的な位置関係によって示されている。なお、図12(A)及び図12(B)には、空調空気循環回路を循環する空気流の流れが、矢印によって概念的に示されている。 12 (A) and 12 (B) are longitudinal sectional views conceptually and schematically showing the method of the air conditioning system described in Patent Documents 5 and 6. FIG. The air conditioning system is indicated by the relative positional relationship of the server room, the plenum chamber, the air conditioner, and the heat exchanger. In FIGS. 12A and 12B, the flow of the air flow circulating in the conditioned air circulation circuit is conceptually indicated by arrows.
図12(A)に示す如く、複数のサーバを収容したサーバラック100がサーバ室111内に配置される。サーバ室は、天井119、床構造体110及び壁体113によって画成される。床構造体110は、フリーアクセスフロア又はネットワークフロア等の二重床形式のものであり、床面構成材118とコンクリートスラブ等の床版117との間に給気(サプライ側)プレナムチャンバ112を形成した構成を有する。床面構成材118は、冷却空気を上方に吹き出す給気口を有する。
As shown in FIG. 12A, a
図12(A)に示す空調システムにおいては、循環空気冷却用の熱交換器(冷却コイル)115を内蔵した空調機116がサーバ室111内に配置される。空調機116から給気プレナムチャンバ112内に給送された冷却空気は、床面構成材118の給気口からサーバ室111内に上向きに流出する。
In the air conditioning system shown in FIG. 12A, an
他方、図12(B)に示す空調システムにおいては、還気プレナムチャンバ114が天井119と上階の床構造体110との間に形成される。サーバ100と熱交換して昇温した空調空気は、空調機116の熱交換器115によって冷却された後、空調機116の給気口からサーバ室111の室内空間に吹き出す。
On the other hand, in the air conditioning system shown in FIG. 12B, a return
即ち、高い顕熱負荷の機器類を収容した室の空調として、冷却空気を床部分の給気プレナムチャンバから吹き出す床吹き出し形態又はアップフロー形態の空調方式が知られているが、給気プレナムチャンバは、単一階の床構造体を構成する二重床である。二重床内の空間は、電気配線、制御配線、通信配線、熱媒体配管、制御配管等の配線・配管スペースとしても使用される。しかし、この空間は、メンテナンス空間として機能し得る高さを有しない。 That is, as an air conditioner for a room containing equipment with high sensible heat load, a floor blowing type or an upflow type air conditioning system in which cooling air is blown out from an air supply plenum chamber in a floor part is known. Is a double floor constituting a single floor structure. The space in the double floor is also used as wiring / piping space for electrical wiring, control wiring, communication wiring, heat medium piping, control piping, and the like. However, this space does not have a height that can function as a maintenance space.
このような従来の二重床構造体は、フリーアクセスフロア又はネットワークフロアによって形成されたものであるが、これを逆梁によって形成することも考慮し得る。例えば、二重床をコンクリート構造の逆梁によって形成し、二重床内の空間を換気用通気路として利用するようにした床下換気構造が、特開平8-296284号公報(特許文献7)に記載されている。 Such a conventional double floor structure is formed by a free access floor or a network floor, but it may be considered that this is formed by a reverse beam. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 8-296284 (Patent Document 7) discloses an underfloor ventilation structure in which a double floor is formed of concrete-structured reverse beams, and a space in the double floor is used as a ventilation passage. Have been described.
しかしながら、従来の鉄筋コンクリート構造、鉄骨鉄筋コンクリート構造又は鉄骨構造の逆梁は、二重床内に大きく突出する。このため、従来の逆梁構造を床部の給気プレナムチャンバに適用した場合、チャンバ内に突出した梁形部分は、給気流の流れを妨げ又は制限する壁体又は堰をチャンバ内に形成するのみならず、配管・配線の経路を妨げ又は制限する障壁をチャンバ内に形成する。 However, a conventional reinforced concrete structure, a steel reinforced concrete structure, or a reverse beam of a steel structure protrudes greatly into the double floor. For this reason, when the conventional reverse beam structure is applied to the air supply plenum chamber of the floor portion, the beam-shaped portion protruding into the chamber forms a wall body or a weir in the chamber that prevents or restricts the flow of the air supply air. In addition, a barrier that prevents or restricts the route of the piping / wiring is formed in the chamber.
これに対し、従来の逆梁構造を床部の給気プレナムチャンバに適用するとともに、逆梁の梁成(梁せい)を増大し、二重床内の空間の高さを拡大し、これにより、作業員等が移動可能なメンテナンス空間を形成することも考慮し得る。しかしながら、仮にこのような構造を採用し得たとしても、チャンバ内に突出した梁形部分は、作業員等の移動を妨げ又は制約し、しかも、梁自重増大に伴う構造上の不利は、到底回避し難い。 On the other hand, the conventional reverse beam structure is applied to the air supply plenum chamber of the floor, and the beam formation of the reverse beam is increased, and the height of the space in the double floor is expanded. It can also be considered to form a maintenance space in which workers and the like can move. However, even if such a structure can be adopted, the beam-shaped portion protruding into the chamber hinders or restricts the movement of an operator or the like, and the structural disadvantage associated with the increase in the weight of the beam is at most It is difficult to avoid.
他の手段として、フリーアクセスフロア等の従来の二重床構造を利用し、床面構成材を支持する各支柱の長さを延長して、床面構成材と床版との間の距離を拡大し、これにより、メンテナンス空間として機能し得る高さの空間を二重床内に確保することも考慮し得る。しかしながら、仮にこのような構成を採用し得たとしても、各支柱の支持強度、支持剛性及び安定性等を向上する対策が新たに必要となる。 As another means, a conventional double floor structure such as a free-access floor is used, and the length of each column supporting the floor surface component is extended so that the distance between the floor surface component and the floor slab is increased. Enlarging, thereby ensuring a space in the double floor that can function as a maintenance space. However, even if such a configuration can be adopted, new measures to improve the support strength, support rigidity, stability, and the like of each column are required.
従って、高い顕熱負荷の機器類を収容した室の床構造体として好適に使用することができ、堰、障壁等によって給気流の流れや、配線・配管経路を妨げず、作業員等が移動可能なメンテナンス空間としても機能するプレナムチャンバを備え、しかも、床面構成材の支持強度、支持剛性、安定性等を効果的に確保することができる二重床構造体の開発が望まれる。 Therefore, it can be suitably used as a floor structure of a room containing equipment with high sensible heat load, and workers and the like can move without disturbing the flow of supply air flow and wiring / piping routes by weirs, barriers, etc. It is desired to develop a double floor structure that includes a plenum chamber that also functions as a possible maintenance space, and that can effectively ensure the support strength, support rigidity, stability, and the like of the floor surface constituent material.
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、給気流の流れや、配線・配管経路を堰、障壁等によって妨げられず、作業員等が移動可能なメンテナンス空間としても機能し得るプレナムチャンバを備え、しかも、床面構成材の支持強度、支持剛性、安定性等を効果的に確保することができる二重床構造体を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a problem, and the object of the present invention is that the flow of the air supply and the wiring / pipe route are not obstructed by the weir, the barrier, etc., and the worker can move. Another object of the present invention is to provide a double floor structure that includes a plenum chamber that can also function as a maintenance space, and that can effectively ensure the support strength, support rigidity, stability, and the like of the floor surface constituent material.
上記目的を達成すべく、本発明は、室を下層階又は地盤から水平区画する床版と、床版の上側に配置され且つ床面を形成する床面構成材とを有し、床版と床面構成材との間に空調空気のプレナムチャンバを形成する二重床構造体において、
前記床面構成材の荷重をトラス構造の梁の上弦材によって支持するとともに、前記床版の荷重を前記梁の下弦材によって支持し、
前記プレナムチャンバの高さを前記梁の梁成に相応する高さ寸法に設定するとともに、前記上弦材と前記下弦材との間に形成された開口によって、前記梁の両側の空間を相互連通せしめたことを特徴とする二重床構造体を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention comprises a floor slab that divides a room horizontally from a lower floor or the ground, and a floor surface component that is disposed above the floor slab and forms a floor surface. In a double floor structure that forms a plenum chamber of conditioned air with a floor surface component,
While supporting the load of the floor surface component material by the upper chord material of the beam of the truss structure, and supporting the load of the floor slab by the lower chord material of the beam,
The height of the plenum chamber is set to a height corresponding to the beam formation of the beam, and the spaces on both sides of the beam are interconnected by an opening formed between the upper chord material and the lower chord material. A double floor structure is provided.
本発明の上記構成によれば、床版及び床面構成材を支持する梁として、トラス構造の逆梁が採用される。トラス構造の梁は、自重を大きく増大することなく、梁成を大きく増大することができ、しかも、上弦材によって床面構成材を支持することにより、床面構成材の荷重と床版の荷重とを上弦材及び下弦材に分散し、床版から離間した床面構成材の支持強度、支持剛性、安定性等を効果的に確保することができる。また、梁成を増大したトラス梁の上弦材、下弦材、斜材、束材等の部材の間には、空気流動、配線・配管、人の移動等を可能にする開口が形成される。従って、トラス構造の逆梁によって床構造体内にプレナムチャンバを形成する本発明の二重床構造は、プレナムチャンバの高さを拡大し、プレナムチャンバをメンテナンス空間及び配線・配管スペースとして機能せしめ、しかも、床面構成材の支持剛性、支持強度及び安定性等を確保する上で極めて有利且つ合理的な構造である。 According to the above configuration of the present invention, an inverted beam having a truss structure is employed as a beam for supporting the floor slab and the floor surface constituent material. Truss-structured beams can greatly increase beam formation without significantly increasing their own weight, and by supporting the floor surface component with upper chord material, the load on the floor surface component and the load on the floor slab Can be dispersed in the upper chord material and the lower chord material, and the support strength, support rigidity, stability, and the like of the floor surface component separated from the floor slab can be effectively ensured. In addition, openings that allow air flow, wiring / piping, movement of people, and the like are formed between members such as the upper chord member, the lower chord member, the diagonal member, and the bundle member of the truss beam having increased beam formation. Therefore, the double floor structure of the present invention in which the plenum chamber is formed in the floor structure by the reverse beam of the truss structure increases the height of the plenum chamber so that the plenum chamber functions as a maintenance space and wiring / piping space. It is a very advantageous and rational structure in securing the supporting rigidity, supporting strength, stability, etc. of the floor surface constituent material.
更に、本発明の二重床構造体によれば、プレナムチャンバは、梁成の高さ範囲内に納まるので、多層構造の建築物において、各階の階高を大きく増大することなく、プレナムチャンバを各階に配設することができる。 Furthermore, according to the double floor structure of the present invention, since the plenum chamber is within the height range of the girder, the plenum chamber can be formed in a multi-layered structure without greatly increasing the floor height of each floor. It can be arranged on each floor.
他の観点より、本発明は、上記構成の二重床構造体を有する建物を提供する。 From another viewpoint, the present invention provides a building having a double floor structure having the above-described configuration.
本発明によれば、給気流の流れや、配線・配管経路を堰、障壁等によって妨げられず、作業員等が移動可能なメンテナンス空間としても機能するプレナムチャンバを有し、しかも、床面構成材の支持強度、支持剛性、安定性等を効果的に確保し得る二重床構造体を提供することができる。 According to the present invention, it has a plenum chamber that functions as a maintenance space in which a worker can move without being interrupted by a weir, a barrier or the like in the flow of air supply, wiring or piping paths, and the floor configuration It is possible to provide a double floor structure that can effectively ensure the supporting strength, supporting rigidity, stability, and the like of the material.
本発明の好適な実施形態によれば、室の桁方向に所定間隔を隔てて複数のトラス梁が配置され、各梁によって分割されたプレナムチャンバの各区画は、上弦材及び下弦材の間に形成されたトラス梁の開口によって相互連通し、実質的に単一のプレナムチャンバを形成する。他方、室の外周部に位置するトラス梁の開口は、壁体によって閉塞され、これにより、各室のプレナムチャンバの独立性が確保される。 According to a preferred embodiment of the present invention, a plurality of truss beams are arranged at predetermined intervals in the direction of the spar of the chamber, and each section of the plenum chamber divided by each beam is provided between the upper chord member and the lower chord member. The formed truss beam openings interconnect to form a substantially single plenum chamber. On the other hand, the opening of the truss beam located at the outer periphery of the chamber is closed by the wall, thereby ensuring the independence of the plenum chamber of each chamber.
本発明の他の好適な実施形態によれば、室は上下に積層され、各層の室の床版の下面は、下層階の室の天井面を構成する。高負荷機器等と熱交換して昇温した室内空気は、床版の下面に沿って流動する。このような構成によれば、建築物の階高を大きく増大することなく、プレナムチャンバを各階に設けることができる。 According to another preferred embodiment of the present invention, the chambers are stacked one above the other, and the lower surface of the floor slab of each layer chamber constitutes the ceiling surface of the lower floor chamber. The room air heated by exchanging heat with high-load equipment or the like flows along the lower surface of the floor slab. According to such a configuration, the plenum chamber can be provided on each floor without greatly increasing the floor height of the building.
好ましくは、床面構成材と床版との間の寸法(S)は、好ましくは、1.2〜3.0mの範囲内、更に好ましくは、1.5〜2.5mの範囲内に設定される。好適には、室の床面に配置された機器の全荷重と、床面構成材及びその下地材の全荷重とが、トラス梁の上弦材によって支持される。 Preferably, the dimension (S) between the floor surface component and the floor slab is preferably set in the range of 1.2 to 3.0 m, more preferably in the range of 1.5 to 2.5 m. Is done. Preferably, the total load of the equipment arranged on the floor of the room and the total load of the floor component and its base material are supported by the upper chord of the truss beam.
本発明の好ましい実施形態において、熱交換器がプレナムチャンバ内に配置される。熱交換器は、床面構成部材と床版との間に上下方向に延在する気流通過面を有し、プレナムチャンバ内の空間を還気バッファチャンバと送風チャンバとに分割する。室の還気を還気バッファチャンバに還流させる縦シャフトが設けられ、縦シャフト内又は還気バッファチャンバ内には、送風機が配置される。送風機の給気圧力下に熱交換器を通過した循環空気は、送風チャンバを介して室に給気される。 In a preferred embodiment of the invention, a heat exchanger is placed in the plenum chamber. The heat exchanger has an airflow passage surface extending vertically between the floor surface component and the floor slab, and divides the space in the plenum chamber into a return air buffer chamber and a blower chamber. A vertical shaft for returning the return air of the chamber to the return air buffer chamber is provided, and a blower is disposed in the vertical shaft or in the return air buffer chamber. The circulating air that has passed through the heat exchanger under the supply pressure of the blower is supplied to the chamber through the blower chamber.
好ましくは、送風チャンバと還気バッファチャンバとの間に消音チャンバを形成する隔壁が、消音器によって形成される。消音器は、送風機の騒音がサーバ室に伝播するのを効果的に防止する。 Preferably, a partition that forms a silencing chamber between the blower chamber and the return air buffer chamber is formed by the silencer. The silencer effectively prevents noise from the blower from propagating to the server room.
本発明の更に好ましい実施形態において、熱交換器及び消音器の気流通過面は、給気流を梁間方向に送風チャンバに送風するように、梁間方向と交差又は直交する方向に配向される。給気流は、トラス梁の長手方向(梁間方向)に流動するように送風チャンバ内に送風される。 In a further preferred embodiment of the present invention, the air flow passing surfaces of the heat exchanger and the silencer are oriented in a direction intersecting or orthogonal to the inter-beam direction so as to blow the air supply air to the blow chamber in the inter-beam direction. The supplied airflow is blown into the blower chamber so as to flow in the longitudinal direction of the truss beams (direction between the beams).
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施例について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1及び図2は、本発明の好適な実施例に係る床構造体を備えたデータセンタの構成を概略的に示す梁間方向及び桁方向の縦断面図である。図3は、各サーバ室の空調システムの構成を概念的且つ模式的に示す縦断面図であり、図4及び図5は、図3のI−I線及びII−II線における断面図である。図6は、図3〜図5に示すサーバ室の構造を示すサーバ室の部分縦断面図であり、図7及び図8は、図6のIII−III線及びIV−IV線における断面図である。また、図9は、図6〜図8に示すサーバ室をトラス梁の方向(梁間方向)に沿って切断した状態で示す斜視図であり、図10は、図6〜図8に示すサーバ室をトラス梁と直交する方向(桁方向)に沿って切断した状態で示す斜視図である。図1〜8において、矢印は、空調空気の流れを概念的に示すためのものである。 FIG. 1 and FIG. 2 are longitudinal sectional views in a beam direction and a girder direction schematically showing a configuration of a data center including a floor structure according to a preferred embodiment of the present invention. FIG. 3 is a longitudinal sectional view conceptually and schematically showing the configuration of the air conditioning system in each server room, and FIGS. 4 and 5 are sectional views taken along lines II and II-II in FIG. . 6 is a partial longitudinal sectional view of the server room showing the structure of the server room shown in FIGS. 3 to 5, and FIGS. 7 and 8 are sectional views taken along lines III-III and IV-IV in FIG. is there. 9 is a perspective view showing the server room shown in FIGS. 6 to 8 cut along the direction of the truss beams (inter-beam direction), and FIG. 10 is the server room shown in FIGS. It is a perspective view shown in the state where it cut along the direction (girder direction) orthogonal to a truss beam. 1-8, the arrow is for showing conceptually the flow of conditioned air.
図1及び図2に示すデータセンタは、複数階又は多層階に配置されたサーバ室11を有する。各階のサーバ室11は、床構造体10の床版17によって水平区画される。各階の床版17の下面は、下階のサーバ室11の天井面19を構成する。床構造体10は、サーバ室11の床面を形成する床面構成材18を有する。複数のサーバを収容したサーバラック1が、サーバ室11の床面に配置される。
The data center shown in FIGS. 1 and 2 has
本例のデータセンタでは、各階の床版17上面の高さ方向間隔、即ち、階高Fは、約5.5〜6m程度の寸法であり、トラス梁80の梁成Gは約2mである。床面構成材18の下面と床版17の上面との間の寸法、即ち、給気プレナムチャンバ20の有効高さSは、作業者等が比較的容易に移動可能な寸法(例えば、約1.7〜1.8m)に設定される。
In the data center of this example, the distance in the height direction of the upper surface of the
複数のトラス梁80が、サーバ室11の桁方向に所定間隔を隔てて配置される。床版17の荷重は、トラス梁80の下弦材82によって支持される。床面構成材18の荷重は、トラス梁80の上弦材81によって支持される。所望により、サーバ室11の床面に作用する全積載荷重と、床面構成材18、根太61及び小梁62の全荷重とを上弦材81によって支持するように構成しても良い。
A plurality of truss beams 80 are arranged at predetermined intervals in the beam direction of the
上弦材81と下弦材82との間に形成された開口8によって、トラス梁80の両側の空間は相互連通し、各区画は、実質的に単一の給気プレナムチャンバ20を形成する。所望により、サーバ室10の外周部に位置するトラス梁80の開口を壁体(図示せず)によって閉塞し、各サーバ室10に対応する給気プレナムチャンバ20の独立性を確保するように構成しても良い。
Through the
サーバ室11は、サーバラック1(破線で示す)内に収納したサーバを冷却するための空調システムを有する。空調システムは、サーバ室11の床構造体10内に形成された給気(サプライ側)プレナムチャンバ20を含む。
The
図3は、サーバ室の空調システムの構成を概念的且つ模式的に示す縦断面図である。 FIG. 3 is a longitudinal sectional view conceptually and schematically showing the configuration of the air conditioning system in the server room.
サーバ室11は、床構造体10、壁体14及び天井面19によって画成される。床構造体10は、サーバ室11の床面を形成する床面構成材18と、サーバ室11を下層階又は下層地盤に対して水平区画する床版17とを有する。サーバ室11は、サーバラック1(破線で示す)内に収納したサーバを冷却するための空調システムを有する。空調システムは、壁体12によってサーバ室11の室内空間から区画された還気用縦シャフト13と、サーバ室11の床構造体10内に形成された前述の給気プレナムチャンバ20とを有する。
The
床面構成材18と床版17との間に画成された給気プレナムチャンバ20は、サーバ室11の電気配線、制御配線、通信配線、熱媒体配管、制御配管等の配線・配管スペースとして使用されるとともに、これらの設備の維持・管理及び改修・改造等のためのメンテナンス空間として使用される。
The air
給気プレナムチャンバ20を送風チャンバ21と還気バッファチャンバ22とに分割する隔壁30が、循環空気冷却用の熱交換器15によって形成される。給気プレナムチャンバ20内に配置された熱交換器15は、実質的に垂直な気流通過面を有し且つ単一の管列を有するフィンチューブ型熱交換器である。所望により、隔壁30は、熱交換器15と床面構成材18との間の間隙、或いは、熱交換器15と床版17との間の間隙を閉塞する遮蔽体16を有する。
A
隔壁40が、消音器(サイレンサ)41によって給気プレナムチャンバ20内に更に形成される。隔壁40は、送風チャンバ21と還気バッファチャンバ22との間に消音用チャンバ23を形成する。所望により、隔壁40は、消音器41と床面構成材18との間の間隙、或いは、消音器41と床版17との間の間隙を閉塞する遮蔽体42を有する。
A
図6に示す如く、熱交換器15は、小梁62と床版17との間に垂直に配置され、熱交換器15の下部には、ドレンパン25が配置される。熱交換器15は、小梁62及び床版17の間の実質的に全域に亘って延びる垂直(鉛直)な気流通過面を有する。熱交換器15の外縁部には、小梁62及び床版17との間の間隙を閉塞する遮蔽材又は気密処理材(図示せず)が、必要に応じて配設される。熱交換器15は、縦シャフト13内に配置された冷水循環配管55に接続される。
As shown in FIG. 6, the
消音器41は、小梁62と床版17との間に配置されたセル型消音器からなり、消音器41の外縁部には、小梁62及び床版17との間の間隙を閉塞する遮蔽材又は気密処理材(図示せず)が、必要に応じて配設される。
The
複数のサーバを収容したサーバラック1がサーバ室11内の床面に配置される。サーバラック1は、図5及び図7に示す如く、間隔を隔てて並列配置され、サーバラック列の間には、サーバラック1の排気面側を対向配置したホットアイルHと、サーバラック1の給気面側を対向配置したコールドアイルCとが、交互に配置される。コールドアイルCの床面には、送風チャンバ21の空調空気を上向きに吹き出す給気口60が配置される。給気口60は、コールドアイルCに沿って概ね連続的に配置された開口調整シャッター付きグレーチングによって形成される。所望により、送風機を備えた床吹き上げユニットを給気口60にスポット的に配置しても良い。
A
図5に矢印で示す如く、コールドアイルC内に吹き出した空調空気は、サーバラック1内のサーバ収納領域を介してホットアイルHに流出する。各サーバラック1は、このような気流の流れを促進する送風機(図示せず)を内蔵する。図10に示す如く、コールドアイルCを室内上部空間から遮蔽する遮蔽板2が、隣り合うサーバラック1の上部を架橋するように配置される。
As indicated by arrows in FIG. 5, the conditioned air blown into the cold aisle C flows out to the hot aisle H through the server storage area in the
図3〜図5に示す如く、壁体12の上部には、室内空気を吸込む還気口65が壁体12の概ね全幅に亘って配設され、縦シャフト13の床面には、空調空気を循環する可変風量式の送風機50が配置される。還気口65の縦シャフト13側には、送風機50の騒音を消音する消音器(サイレンサ)45が配設される。
As shown in FIGS. 3 to 5, a
図7に示すように、多数の消音器45が、壁体12の概ね全幅に亘って整列配置され、多数の送風機50が、縦シャフト13の壁体14に沿って整列配置される。図3に示す如く、ホットアイルHに流出した空調空気は、天井面19に沿って流動し、還気口65及び消音器45を介して送風機50の吸引圧力下に縦シャフト13内に流入する。
As shown in FIG. 7, a large number of
図6に示す如く、還気バッファチャンバ22は、縦シャフト13の床面構成材18によって縦シャフト13から区画され、送風機50の吐出口は、床面構成材18の開口部に配置され、還気バッファチャンバ22内に開放する。
As shown in FIG. 6, the return
送風機50の吸引圧力下に縦シャフト13内に吸引された還気流は、送風機50の吐出圧力下に熱交換器15を通過し、熱交換器15の伝熱管及び伝熱フィンと熱交換して降温した後、冷却空気(冷気)として送風チャンバ21内に流入する。
The return airflow sucked into the
図8に示す如く、多数の熱交換器15がトラス梁80と直交する方向に一列に配置され、多数の消音器41がトラス梁80と直交する方向に一列に配置される。還気バッファチャンバ22、消音チャンバ23及び送風チャンバ21は、作業員が移動可能なメンテナンス通路としても使用することができる。縦方向(鉛直方向)の移動手段として、階段又は昇降機等を有する縦方向通路区画90が還気バッファチャンバ22に隣接して配置される。空調システムを維持・管理する作業員等は、縦方向通路区画90によってサーバ室11の床レベルから還気バッファチャンバ22、消音チャンバ23及び送風チャンバ21内に降りることができる。
As shown in FIG. 8, a large number of
図8に示す如く、サーバ室11の床構造体10を構成する複数のトラス梁80が、桁方向に所定間隔を隔てて配置される。図6、図9及び図10に示す如く、上弦材81、下弦材82、斜材83及び束材84からなるトラス梁80は、コンクリート構造の床版17を下弦材82によって支持し、床構成部材18、根太61及び小梁62を上弦材81によって支持する。下層階に同様のサーバ室が配置される場合、床版17の下面によって下層階のサーバ室の天井面を形成することができる。
As shown in FIG. 8, a plurality of truss beams 80 constituting the
図6に示すように、上弦材81及び下弦材82は、柱85(図6)に接合されるとともに、小梁62、63によって桁方向に相互連結される。トラス梁80は、熱交換器15の近傍から概ね給気プレナムチャンバ20の全長に亘って延び、消音チャンバ23及び送風チャンバ21は、トラス梁80によって分割される。前述の如く、上弦材81、下弦材82、斜材83及び束材84の間に形成されたトラス梁80の開口8は、トラス梁80によって分割されたチャンバ内空間同士を相互連通し、チャンバ内空間相互の作業員の移動、気流の流れ及び配線・配管を実質的に妨げず、従って、送風チャンバ21は、実質的に単一の空間として機能する。
As shown in FIG. 6, the
前述の如く、トラス梁80の梁成Gは約2mであり、床面構成材18の下面と床版17の上面との間の寸法、即ち、給気プレナムチャンバ20の有効高さSは、例えば、約1.8mである。好ましくは、給気プレナムチャンバ20は、1.5m以上の有効高さSを有する。
As described above, the beam formation G of the
図10に示すサーバ室11においては、サーバ室11の下側に位置する床構造体10は、桁方向3スパンのトラス梁80を含み、給気プレナムチャンバ20を分割する内側の2つのトラス梁80は、分割されたチャンバ内空間同士を相互連通し、給気プレナムチャンバ20を実質的に単一の空間として機能せしめる。
In the
これに対し、桁方向外側に位置する2つのトラス梁80には、トラス内開口部(開口8)を閉塞する壁体87が形成される。サーバ室11と同様の構造及び空調システムを有するサーバ室がサーバ室11の両側に位置する場合、これらのサーバ室の給気プレナムチャンバは、隔壁87によってサーバ室11の給気プレナムチャンバ20から空間的に隔絶される。従って、給気プレナムチャンバをサーバ室単位に分割し、各サーバ室の給気プレナムチャンバの独立性を確保することができる。
On the other hand, the two
以上、本発明の好適な実施形態及び実施例について詳細に説明したが、本発明は、上記実施形態及び実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内において種々の変更又は変形が可能であり、かかる変更又は変形例も又、本発明の範囲内に含まれるものであることはいうまでもない。 The preferred embodiments and examples of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and is within the scope of the present invention described in the claims. It is needless to say that various changes or modifications can be made in the above, and such changes or modifications are also included in the scope of the present invention.
例えば、上記実施例においては、各室の給気プレナムチャンバは、桁方向3スパンのトラス梁によって形成されているが、桁方向単一スパン又は2スパンのトラス梁によって各室の給気プレナムチャンバを形成し、或いは、桁方向4スパン以上のトラス梁によって各室の給気プレナムチャンバを形成しても良い。 For example, in the above embodiment, the air supply plenum chamber of each chamber is formed by a truss beam having three spans in the spar direction. Alternatively, the air supply plenum chamber of each chamber may be formed by truss beams having four spans or more in the spar direction.
また、上記実施例においては、各階のサーバ室の天井面は、上階の床構造体の床版によって形成されるが、床版の下側に天井内装材を施工し、二重構造の天井を床版の下側に形成しても良い。 In the above embodiment, the ceiling surface of the server room on each floor is formed by the floor slab of the floor structure on the upper floor. May be formed under the floor slab.
更に、上記実施例においては、空調システムによる室の冷房について説明したが、空調システムは、暖房・加湿・空気浄化等の機能を備えたものであっても良い。 Furthermore, in the said Example, although the air_conditioning | cooling of the room by an air conditioning system was demonstrated, the air conditioning system may be provided with functions, such as heating, humidification, and air purification.
また、上記実施例においては、送風機は、縦シャフト内に配置されているが、送風機を還気バッファチャンバ内に配置しても良い。 Moreover, in the said Example, although the air blower is arrange | positioned in the vertical shaft, you may arrange | position an air blower in a return air buffer chamber.
本発明の二重床構造体は、多量の顕熱を発熱する高負荷機器を収容した室を冷房するための高負荷空調システムを備えた室の床構造体として好適に使用し得る。殊に、本発明の二重床構造体は、多数又は大容量のIT機器、電算機、通信機器等を室内に収容したサーバ室、データセンタ、IT機器管理施設、携帯電話基地局等の床構造体として好ましく使用し得る。本発明の二重床構造体は、給気プレナムチャンバ内の給気流の流れや、配線・配管経路を妨げる堰、障壁等を備えず、しかも、作業員等が移動可能なメンテナンス空間として機能し得る十分な高さを有し、しかも、床面構成材の支持強度、支持剛性、安定性等を効果的に確保し得るので、その実用的効果は、顕著である。 The double floor structure of the present invention can be suitably used as a floor structure of a room equipped with a high load air conditioning system for cooling a room containing a high load device that generates a large amount of sensible heat. In particular, the double floor structure of the present invention is a floor of a server room, a data center, an IT equipment management facility, a mobile phone base station, etc., in which a large number or large capacity of IT equipment, computers, communication equipment, etc. are accommodated. It can be preferably used as a structure. The double-floor structure of the present invention does not have a weir or a barrier that obstructs the flow of the air supply flow in the air supply plenum chamber or the wiring / piping path, and functions as a maintenance space where workers can move. Since it has a sufficient height to be obtained, and the support strength, support rigidity, stability and the like of the floor surface constituent material can be effectively ensured, its practical effect is remarkable.
1 サーバラック
8 開口(トラス開口部)
10 床構造体
11 サーバ室
12、14 壁体
13 還気用縦シャフト
15 熱交換器
17 床版
18 床面構成材
19 天井面
20 給気プレナムチャンバ
21 送風チャンバ
22 還気バッファチャンバ
23 消音チャンバ
30、40 隔壁
41、45 消音器
60 給気口
61 根太
62、63 小梁
65 還気口
80 トラス梁
81 上弦材
82 下弦材
83 斜材
84 束材
1
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記床面構成材の荷重をトラス構造の梁の上弦材によって支持するとともに、前記床版の荷重を前記梁の下弦材によって支持し、
前記プレナムチャンバの高さを前記梁の梁成に相応する高さ寸法に設定するとともに、前記上弦材と前記下弦材との間に形成された開口によって、前記梁の両側の空間を相互連通せしめたことを特徴とする二重床構造体。 A floor slab that divides the room horizontally from the lower floor or the ground, and a floor surface component that is disposed on the upper side of the floor slab and forms a floor surface, and the conditioned air is placed between the floor slab and the floor surface component. In a double floor structure forming a plenum chamber,
The load of the floor surface component is supported by the upper chord material of the truss structure beam, and the load of the floor slab is supported by the lower chord material of the beam,
The height of the plenum chamber is set to a height corresponding to the beam formation of the beam, and the spaces on both sides of the beam are interconnected by an opening formed between the upper chord material and the lower chord material. A double floor structure characterized by that.
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