天诚通信微模块机房建设方案与封闭冷通道机房建设方案对比

　　工商银行金桥科技大楼数据中心机房位于上海市浦东新区金桥镇上，4F总建设面积约654㎡，2F总建设面积约 408㎡。因工商银行业务需求，计划将银行4F和2F进行数据中心内部进行升级，将打造成供配电清晰，气流组织有序、性能安全可靠、各项基础设施完备的绿色节能型数据中心。

　　图1 4F原机房平面

　　图2 2F原机房平面图

　　以工商银行金桥科技大楼数据中心机房为例， 为了让大家了解微模块机房与传统冷通道机房的区别，拟用以下两种方案分别进行阐述，具体方案内容如下：

　　冷通道升级改造方案

　　对于本项目采用传统冷通道数据机房容易出现中心气流组织紊乱，冷热气串流，精密空调冷气得不到有效利用，数据中心能耗居高不下。因为冷区为敞开形式，冷气并不是全部经过通信设备，不能有效的利用空调送出的冷量和风量。与通讯设备的发热量进行转换，会产生无效的制冷功率，增加能耗并且容易出现高温或局部过热现象。如果采用冷通道方案则需要降低能耗减少热点发生，需要将冷通道与热通道进行隔离。所以服务器机架的摆放方式要采用“冷、热通道”的方式，即机柜采用背对背面对面的布局方式。每个冷通道门口处都设置一台房间级精密空调，从地板下对冷通道内进行送风。

　　密封冷通道天窗须采用平顶结构，由两块天窗侧板、天窗框架和旋转天窗组成。密封冷通道系统须配备自动平移门，双开门整体与机柜通过螺钉联接，才能保证系统的独立性。密闭冷通道间距不得小于1.2米，以方便维护人员操作维修。

　　图1 4F冷通道规划布局图

　　封闭冷通道方案图

　　模块化机房升级改造方案

　　本项目包括供电系统、制冷系统、机柜系统等。根据现场的场地条件，建议布置如下：

　　图2 4F微模块规划布局图

　　主机房模块布置：2个微模块

　　1.单个微模块冷通道中，共有机柜30个，其中服务器机柜和网络机柜有24个宽为600mm机柜；列头配电柜利旧，位于冷通道列头，宽为600mm；列间空调4台，冷量为25KW。

　　2.服务器机柜负载按照平均3KW/机柜设计，微模块最大负载量可达72KW。

　　3.制冷空调部分采用4台25KW的列间空调进行制冷，冗余1台设计，4台列间空调可进行轮巡工作，保证空调寿命，并提供负载充足的制冷量，满足机房设计要求。

　　4.配电部分根据项目设计为：双路输入， UPS配电全部利旧，UPS采用4台300kVA UPS两两并机组成2N系统。

　　模块化机房最重要的就是统一性与全封闭性，如果利旧原有机柜与封闭钣金件，行间空调，天窗等不能很好的匹配，所以不建议利旧原机柜。

　　工商银行金桥科技大楼新机房拟采用微模块机房和传统冷通道封闭机房建设两种方式之一，其中模块化机房在机房面积、工程量、机房总运维成本、整体协调性、PUE值、建设周期与扩容能力、设备采购与设备可靠性、运维管理的及时性与有效性等方面都具有优势。

　　模块化机房与传统机房的建设对比结果如下：

　　微模块机房的几大优势

　　1、机房面积节约50%

　　工行金桥科技大楼机房面积按照传统机房建设方式进行改造，机房面积预计为254m2，按模块化方式改造，空间为136m2，空间节约了50%。这是因为模块化机房把机房内的配电、UPS、电池、空调、机柜等都进行了集成和统一规划，将所有核心设备都集成于宽3.6m，长9m的空间内，核心设备占地面积仅有64.8m2。装饰装修工程量降低50%。具体的工程量降低主要体现在以下三个方面：

　　①墙、柱、天、地面的装修工程量。

　　②机房整体消防系统、照明系统、新排风系统的布局。

　　③精密空调系统的配置布局上。

　　2、能耗下降30%以上

　　传统机房的弊端，就是节能效果非常差。据测算，工行金桥科技大楼使用的UPS效率为90%左右，PUE值高达2.2。使用模块化机房设计方案，采用高效的列间空调，采用冷通道完全封闭设计，使得PUE值下降至1.5以下。因此，模块化机房相比传统机房，每年可节约的用电量为365*24*（40*0.8）*((2.2-1.5)/2.2)=89193kWh,即每年可节约9万元电费，按照机房使用寿命为15年计算，可以节约用电成本约135万余元。

　　采用冷通道封闭系统

　　采用冷通道封闭系统的机房，一般空调的冷量除了给设备制冷外，很大一部分是被机房中的空气吸收，因此空调出来的冷气的温度被抬升，制冷效率比空调出风口处要低很多。

　　采用高效列间空调

　　列间空调是专门为高功率密度场合下设计的，其设计能效比高达3.4，传统机房空调的能效比只能达到3.0左右，因此，在产生同等冷量的情况下，列间空调能够节约用电量15%。

　　因此，考虑到机房空间节约、能效降低、交期提前、扩容能力增强、运维成本降低等实际利好，在全寿命周期内，微模块机房的总成本可以下降30%以上。

　　3、整体协调性

　　传统机房的设备，由多家供应商提供，各自的尺寸、重量、颜色的考量不一样，未从整体规划、整体建设的思路考量，因此会出现设备颜色不统一、机柜高度不一致等问题，机房的可参观性差。

　　微模块机房采用统一规划的方式进行设计，对机房内的配电柜、UPS、空调、机柜等都有严格的考量指标，目的就是做出具有可参观性的样板机房。

　　4、扩容能力

　　传统机房统一规划，UPS、空调容量一步到位，后期遇到业务增长时，不具备适应能力，若是现在增大功率、冷量需求，又会造成资金投入和运维上的巨大支出。

　　微模块机房，使用模块化UPS进行电源保障，其最大的特点是多功率模块做N+X并联。提高可靠性的同时又可根据负载的增加而采用热插拔的方式增加功率模块进行扩容。微模块机房占地面积小，后期可根据需要，基于本项目的实施建设经验，快速进行模块扩容，满足需求。

　　5、设备采购和设备标准

　　传统机房的设备，由多家供应商提供，采购招标周期较长，且同时面对多家供应商，人力的投入成本巨大。

　　微模块机房的设计和建设，基于整体机房的设计理念，各个子系统在技术参数和设备标准上是考量的最重要因素。因此，在整体机房设备运行的可靠性方面，才能发挥出最大的保障，给机房的建设质量提供必要的支撑。

　　6、兼容性

　　因多家供应商提供产品服务，容易出现如：UPS和配电，未经过整体的测试，各家兼容性结果如何不得而知，可能潜在设备间不兼容而导致延误项目交期，项目的整体质量无法保障的结果。

　　微模块机房，本着整体机房的设计思路，在设计之初，就考虑到各个子系统之间的兼容性，并且在出厂时需要经过整体的系统测试，保证系统整体运行正常之后，才发货到客户现场。

　　7、后期维护和系统升级

　　传统机房的设备，由多家供应商提供，后期维护时意味着也要面对多家供应商，这会带来两个问题：一是供应商数量多，各自只能负责各自的产品，会发生售后响应不够及时，设备运维不够充分的情况，有一些突发事件时，供应商无法快速到达现场，给机房安全带来重大隐患；二是在后期系统进行升级时，也存在同样的问题，导致升级不及时，花费大量的时间和人力。

　　微模块机房，由供应商整体供货，维护工程师都是具有综合运维管理能力，因此能够做到一次到现场就能够解决多个问题，客户在于供应商进行对接时也省去了多人次沟通的问题，更关键的是机房能够得到快速的售后服务，充分保障机房的安全。

　　动态黑色音符

　　工商银行金桥科技大楼数据中心机房两个方案直观对比图：

　　冷通道： 冷通道封闭＋精密空调

　　微模块：高度集成+冷通道完全封闭+列间空调

　　通过以上对比，我们可以看到，天诚通信微模块数据中心是响应“机房节能减排，推进绿色机房”应运而生。微模块化的建设模式具备了更多优势，在满足客户业务需求的同时创造更多价值，成为未来数据中心建设模式的新标准与方向标。