基于提升数据中心功能持续性的双层布局规划结构的制作方法

1.本发明涉及数据中心机房布局规划技术领域，具体而言，涉及一种基于提升数据中心功能持续性的双层布局规划结构。


背景技术：

2.近年来，随着数据中心机房的快速发展，其布局形式的规划设计表现得十分重要。数据中心的规划设计需考虑未来的可持续发展能力，既要满足当前发展的需求，又要考虑未来发展的需要。其规划设计要符合数据中心的合规性、可用性、可靠性、功能性、经济性和可服务性等理念的要求。
3.目前，传统的数据中心往往存在以下问题：
4.1)灵活性差、增长受限，初始投资大，建设周期长，不利于根据业务实施过程分期快速交付，使it基础设施的容量增长受到场地、空间严重制约；
5.2)能耗高，制冷设备不能按照实际设备的需求进行分配，导致总体能源浪费高且存在局部过热的缺陷；
6.3)安全性差，供电电源远离负荷区域，存在较多安全隐患等。


技术实现要素：

7.为此，本发明提供了一种基于提升数据中心功能持续性的双层布局规划结构，以解决现有技术中的数据中心布局规划设计不合理的技术问题，通过模块化、标准化设计并结合运维管理流程，来实现数据中心的高效运营。
8.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
9.一种基于提升数据中心功能持续性的双层布局规划结构，包括框架主体，所述框架主体包括垂直对应设置的第一层和第二层，所述第一层位于所述第二层的下方，所述结构还包括供电单元和机房单元；
10.所述供电单元配置于所述第一层，且所述供电单元包括若干个供电模块，所述若干个供电模块之间相互独立设置；
11.所述机房单元配置于所述第二层，且所述机房单元包括若干个机房模块，所述若干个机房模块之间相互独立设置；
12.所述若干个供电模块的位置与所述若干个机房模块的位置之间在空间上一一垂直对应，且所述若干个供电模块与所述若干个机房模块之间在供电关系上一一对应垂直式电力相连。
13.在上述技术方案的基础上，对本发明做如下进一步说明：
14.作为本发明的进一步方案，所述供电模块与所述机房模块均为标准化结构，所述若干个供电模块之间或所述若干个机房模块之间的配置标准完全相同且相互独立设置。
15.作为本发明的进一步方案，所述若干个供电模块一一对应与若干个独立设置的供电操控模块相连。
16.所述若干个机房模块一一对应与若干个独立设置的机房操控模块相连。
17.作为本发明的进一步方案，所述供电模块对应其高压部分的电力配置为2n(两路市电)。
18.所述机房模块对应其机柜系统的电力配置为两路ups电，所述风循环换热系统的电力配置采用2n(一路市电和一路ups电)配置。
19.作为本发明的进一步方案，所述供电单元包括四个供电模块，所述机房单元包括四个机房模块。
20.所述四个供电模块的位置与所述四个机房模块的位置之间在空间上一一垂直对应，且所述四个供电模块与所述四个机房模块之间在供电关系上一一对应电力相连，任一组通过电力相连的所述供电模块与所述机房模块之间在空间上均为垂直对应。
21.作为本发明的进一步方案，所述框架主体1的建筑空间划分为若干个独立功能间，每个所述独立功能间均用于配置单一功能。
22.作为本发明的进一步方案，所述供电模块中的高压配电设备和高压电源分别一一对应配置于两个所述独立功能间，且所述高压配电设备所处的独立功能间位置与所述高压电源所处的独立功能间位置相互靠近。
23.作为本发明的进一步方案，所述供电模块中的电池配置于一个独立功能间，所述电池所处的独立功能间配置于所述第一层。
24.所述供电模块中的不间断电源与其上下级配电设备配置于一个独立功能间，所述不间断电源所处的独立功能间位置与所述电池所处的独立功能间位置临近布置，所述电池紧邻所述不间断电源及其上下级配电设备。
25.作为本发明的进一步方案，所述结构还包括风循环换热系统。
26.所述风循环换热系统包括间接蒸发冷却空调系统，所述间接蒸发冷却空调系统的机组设于所述机房单元室外墙，且与外墙之间解耦设置。
27.通过室内侧风循环与间接蒸发冷却空调系统内的热交换芯体换热。
28.作为本发明的进一步方案，所述机房单元内部设有能够形成室内侧风循环的热通道层和吊顶通道夹层，所述风循环换热系统包括可分离式固定于所述机房单元外墙的回风联箱、送风联箱和保温软接管。
29.所述回风联箱与所述热通道层之间通过所述保温软接管相接通，所述送风联箱与所述吊顶通道夹层之间通过所述保温软接管相接通，所述回风联箱与所述送风联箱之间设有间接蒸发冷却空调机组。
30.本发明具有如下有益效果：
31.该装置通过将供电单元与机房单元之间采用机房垂直供电模式，使得对应该模式下的供电逻辑关系与空间位置关系极为清晰、顺畅，且供电电源竖向紧邻用电设备，有效缩短了供电路径,更加方便运维管理；同时，按照重要性及功能衔接性划分建筑空间，形成分别承载单一功能的独立功能间，以便于实现安全措施的分级监控，空间布局设计满足未来运营中的设备定期检修、更换和退出等要求；此外，采用送回风联箱型式的风循环换热系统对机房单元进行制冷，降低了能耗，并可借助风力的不规则流通性有效避免局部过热的缺陷；整体布局形式具有逻辑清晰、系统高效节能、减低成本、方便运维管理等特点。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
33.图1为本发明实施例提供的基于提升数据中心功能持续性的双层布局规划结构的整体结构示意图。
34.图2为本发明实施例提供的基于提升数据中心功能持续性的双层布局规划结构的整体内部结构示意图。
35.图3为本发明实施例提供的基于提升数据中心功能持续性的双层布局规划结构中风循环换热系统的结构示意图。
36.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
37.框架主体1：第一层11、第二层12；
38.供电单元2：供电模块21；
39.机房单元3：机房模块31、热通道层32、吊顶通道夹层33；
40.独立功能间4；
41.风循环换热系统5：回风联箱51、送风联箱52、保温软接管53。
具体实施方式
42.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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。
43.本说明书所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
44.如图1至图3所示，本发明实施例提供了一种基于提升数据中心功能持续性的双层布局规划结构，包括框架主体1以及分别设于所述框架主体1的供电单元2、机房单元3、独立功能间4和风循环换热系统5，用以通过将供电单元2与机房单元3之间采用机房垂直供电模式，使得对应该模式下的供电逻辑关系与空间位置关系极为清晰、顺畅，且供电电源竖向紧邻用电设备，有效缩短了供电路径,更加方便运维管理；同时，按照重要性及功能衔接性划分建筑空间，形成若干个分别承载单一功能的独立功能间4，以此更便于实现安全措施的分级监控，且空间布局设计更有利于满足未来运营中的设备定期检修、更换和退出等要求；此外，采用了送回风联箱型式的风循环换热系统5对机房单元3进行制冷，有效降低了能耗，并可借助风力流通性有效避免局部过热的缺陷。通过上述设置使得整体布局形式具有逻辑清晰、系统高效节能、减低投资成本、方便运维管理等特点，提升了功能实用性。具体设置如下：
45.如图1所示，所述框架主体1包括垂直对应设置的第一层11和第二层12，其中，所述
第一层11位于所述第二层12的下方，以作为垂直空间布局的基础。
46.所述供电单元2配置于所述第一层11，所述机房单元3配置于所述第二层12，以实现供电单元2与机房单元3之间垂直对应配置，且所述供电单元2与所述机房单元3均采用模块化设计。
47.具体的是，所述供电单元2包括四个供电模块21，所述机房单元3包括四个机房模块31，所述供电模块21与所述机房模块31均采用标准化设计，即所述四个供电模块21之间或所述四个机房模块31之间的配置标准完全相同，但又相对独立，互不干涉，以使各个机房模块31和各个供电模块21可以根据不同需求进行调整，也可以分时间段分别实施。
48.所述四个供电模块21的位置与所述四个机房模块31的位置之间在空间上一一垂直对应，且所述四个供电模块21与所述四个机房模块31之间在供电关系上一一对应电力相连，任一组通过电力相连的所述供电模块21与所述机房模块31之间在空间上也均为垂直对应，用以通过采用垂直供电，有效形成楼下供电、楼上用电的配置模式，该模式下的供电逻辑关系与空间位置关系极为清晰，供电电源紧邻用电设备，缩短了供电路径，减低了投资成本，使得整个系统更为高效节能，运维管理更加方便。
49.根据重要性将所述框架主体1的建筑空间划分为分别位于第一层11和第二层12的若干个独立功能间4，每个所述独立功能间4均仅为单一功能，除供电模块21和机房模块31之外，其他如接入间、钢瓶间、水处理间、强弱电井、ecc等等功能房间均一一对应配置于若干个独立功能间4内，同时每个房间均有独立外门通往室外走廊，以便于实现安全措施的分级监控，空间布局设计满足未来运营中的设备定期检修、更换和退出等要求，方便运维人员快速高效运维管理。房间内布局充分考虑设备尺寸，满足所有设备均可直接搬运到室外，且不影响其他设备运行，提升了功能实用性。
50.具体地，供电模块21中的高压配电设备和高压电源分别一一对应配置于两个所述独立功能间4，且所述高压配电设备所处的独立功能间4位置与所述高压电源所处的独立功能间4位置相互靠近，可有效减少供电距离，节约成本，供电模块21中的电池配置于一个独立功能间4，由于电池所处的独立功能间4要求楼板承重参数不小于1.6t/m2，因此将电池所处的独立功能间4规划配置于第一层11，避免第二层12设置电池独立功能间4导致楼板施工成本增加。
51.所述ups(不间断电源)与其上下级配电设备配置于一个独立功能间4内，以实现供电逻辑关系顺畅，使得后期运营维护极更为便捷，提升了功能适用性。实际配置中，ups(不间断电源)与电池电缆间距要求不宜大于25m，以使得线缆压降较小(小于1％)，故将ups及其上下级配电设备所处的独立功能间4位置与电池所处的独立功能间4位置临近布置，电池紧邻ups及其上下级配电设备的布置格局也极大方便了后期设备的运营维护。
52.所述风循环换热系统5适用于数据中心的机房单元3制冷。
53.具体的是，所述风循环换热系统的机组设置于机房单元3外墙，且与外墙之间解耦设置，由此增强功能的独立性，显著降低各结构功能彼此之间的影响，使系统更易于控制，节能率高，耗电量少，且机房单元3内部的空气质量高，同时通过不在机房单元3内部设置空调末端，可直接在室外维护保养空调，也减少了非专业人员进入机房单元3的频率。
54.更为具体地，通过室内侧风循环与间接蒸发冷却空调系统内的热交换芯体换热，所述机房单元3内部设有能够形成室内侧风循环的热通道层32和吊顶通道夹层33，所述风
循环换热系统5包括可分离式固定于所述机房单元3外墙的回风联箱51、送风联箱52和保温软接管53，其中，所述回风联箱51与所述热通道层32之间通过所述保温软接管53相接通，所述送风联箱52与所述吊顶通道夹层33之间通过所述保温软接管53相接通，所述回风联箱51与所述送风联箱52之间设有间接蒸发冷却空调机组。
55.使用时，首先封闭热通道层32的其他出口，使得位于热通道层32的热风利用保温软接管53通过回风联箱51进入两台间接蒸发冷却空调机组进行换热，换热后利用保温软接管53通过送风联箱52送入作为机房冷通道的吊顶通道夹层33，对机房单元3进行制冷，以此形成一个完整的风系统循环，即可。
56.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。