文/鐘景華（中國(guó)電子工程設(shè)計(jì)院有限公司）

鐘景華，中國(guó)電子工程設(shè)計(jì)院有限公司副總工程師，正高級(jí)工程師，國(guó)家注冊(cè)電氣工程師，享受國(guó)務(wù)院政府特殊津貼專家，北京《智能建筑與智慧城市》雜志社編委。

主持和參加了200余項(xiàng)電子工業(yè)、數(shù)據(jù)中心等工程設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和研究項(xiàng)目，特別是近年來(lái)主持完成了100余項(xiàng)大型數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目的工程設(shè)計(jì)，技術(shù)水平達(dá)到同期、同類項(xiàng)目國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

主編《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》等國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范；出版《新一代綠色數(shù)據(jù)中心的規(guī)劃與設(shè)計(jì)》等著作3部；獲得1項(xiàng)發(fā)明專利和2項(xiàng)實(shí)用新型專利。

摘要 “電子信息設(shè)備允許斷電持續(xù)時(shí)間” 是保證電子信息設(shè)備能否連續(xù)正常運(yùn)行的關(guān)鍵指標(biāo)，“主機(jī)房空氣粒子濃度” 是保證電子信息設(shè)備安全運(yùn)行的重要指標(biāo)，本文闡述了這兩個(gè)指標(biāo)的出處和作用。

關(guān)鍵詞 數(shù)據(jù)中心；規(guī)范；技術(shù)指標(biāo)；電子信息設(shè)備；斷電持續(xù)時(shí)間；空氣粒子濃度

數(shù)據(jù)中心是一切信息化的基礎(chǔ)，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市、5G等信息化技術(shù)都依賴于數(shù)據(jù)中心的發(fā)展而發(fā)展。2017年，《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》發(fā)布實(shí)施，推動(dòng)了數(shù)據(jù)中心建設(shè)向著技術(shù)先進(jìn)、安全適用、經(jīng)濟(jì)合理、節(jié)能環(huán)保的方向健康發(fā)展。為更好地理解《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》，本文就規(guī)范中規(guī)定的“電子信息設(shè)備允許斷電持續(xù)時(shí)間”和“主機(jī)房空氣粒子濃度”兩項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行解讀。

1 電子信息設(shè)備允許斷電持續(xù)時(shí)間

這個(gè)指標(biāo)是保證電子信息設(shè)備能否連續(xù)正常運(yùn)行的關(guān)鍵指標(biāo)，電源中斷超過(guò)這個(gè)指標(biāo)，電子信息設(shè)備將停止運(yùn)行，將造成信息數(shù)據(jù)丟失等嚴(yán)重后果。關(guān)于電子信息設(shè)備允許斷電持續(xù)時(shí)間，《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50174-2017與原《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50174-2008有一點(diǎn)不同。

《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50174-2008關(guān)于電子信息設(shè)備允許斷電持續(xù)時(shí)間的要求，在附錄A中是根據(jù)不同等級(jí)的機(jī)房規(guī)定不同的允許斷電持續(xù)時(shí)間，見(jiàn)表1。

《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50174-2017關(guān)于電子信息設(shè)備允許斷電持續(xù)時(shí)間的要求，在附錄A中取消了根據(jù)不同等級(jí)的數(shù)據(jù)中心有不同的規(guī)定，各級(jí)數(shù)據(jù)中心電子信息設(shè)備允許斷電持續(xù)時(shí)間都是一樣的，見(jiàn)表2。

取消根據(jù)不同等級(jí)的數(shù)據(jù)中心，電子信息設(shè)備允許斷電時(shí)間不同的原因：

無(wú)論什么等級(jí)的數(shù)據(jù)中心，其目的都是為電子信息設(shè)備提供運(yùn)行環(huán)境。電子信息設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程中，并沒(méi)有因?yàn)榻窈笫怯糜诓煌燃?jí)的數(shù)據(jù)中心而有不同的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，關(guān)于電子信息設(shè)備允許斷電持續(xù)時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)，各電子信息設(shè)備生產(chǎn)廠基本都是依據(jù)美國(guó)計(jì)算機(jī)和商業(yè)設(shè)備制造商協(xié)會(huì)（CBMEA）對(duì)電子信息設(shè)備提出的技術(shù)要求進(jìn)行生產(chǎn)，具體要求見(jiàn)圖1。

圖的縱坐標(biāo)表示電子信息設(shè)備輸入電壓波動(dòng)值，100%表示額定電壓，橫坐標(biāo)表示時(shí)間。從圖中可以看出：斷電持續(xù)時(shí)間不大于10ms，電壓波動(dòng)不超過(guò)圖中曲線范圍時(shí)，電子信息設(shè)備都能夠正常運(yùn)行。這是電子信息設(shè)備的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，這與數(shù)據(jù)中心的等級(jí)無(wú)關(guān)，因此新版《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》取消了根據(jù)不同等級(jí)的數(shù)據(jù)中心對(duì)斷電持續(xù)時(shí)間有不同要求的規(guī)定，各級(jí)數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一要求電子信息設(shè)備斷電持續(xù)時(shí)間不大于10ms。

為了滿足電子信息設(shè)備斷電持續(xù)時(shí)間不大于10ms的要求，目前的技術(shù)主要是采用UPS供電，《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄A給出了各級(jí)數(shù)據(jù)中心UPS配置的基本要求，見(jiàn)表3。

表1《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的電子信息設(shè)備允許斷電持續(xù)時(shí)間

表2《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的電子信息設(shè)備允許斷電持續(xù)時(shí)間

圖1 CBMEA要求電子信息設(shè)備達(dá)到的技術(shù)要求

表3 各級(jí)數(shù)據(jù)中心UPS配置的基本要求

2 主機(jī)房空氣粒子濃度

這個(gè)指標(biāo)是保證電子信息設(shè)備安全運(yùn)行的重要指標(biāo)，主機(jī)房空氣含塵粒子濃度過(guò)大，將造成電路板短路，造成電子信息設(shè)備故障，信息數(shù)據(jù)丟失。關(guān)于主機(jī)房的空氣粒子濃度，《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50174-2017與原《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50174-2008有一點(diǎn)不同。

《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50174-2008第5.1.2條規(guī)定：A級(jí)和B級(jí)主機(jī)房的空氣含塵濃度，在靜態(tài)條件下測(cè)試，每升空氣中大于或等于0.5μm的塵粒數(shù)應(yīng)少于18000粒。

《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50174-2017第5.1.2條是這樣規(guī)定的：主機(jī)房的空氣粒子濃度，在靜態(tài)或動(dòng)態(tài)條件下測(cè)試，每立方米空氣中粒徑大于或等于0.5μm的懸浮粒子數(shù)應(yīng)少于17，600，000 粒。

靜態(tài)：主機(jī)房的空調(diào)系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)，室內(nèi)溫度和露點(diǎn)溫度達(dá)到電子信息設(shè)備的運(yùn)行要求，但電子信息設(shè)備未運(yùn)行。

動(dòng)態(tài)：主機(jī)房的空調(diào)系統(tǒng)和電子信息設(shè)備處于正常運(yùn)行狀態(tài)，室內(nèi)有相關(guān)人員在場(chǎng)的情況（相關(guān)人員主要是指檢測(cè)人員）。

2.1 增加“動(dòng)態(tài)”時(shí)的空氣粒子濃度要求

《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》只規(guī)定了在靜態(tài)條件下的空氣粒子濃度，即側(cè)重于工程竣工前對(duì)空氣粒子濃度的檢測(cè)，未考慮數(shù)據(jù)中心運(yùn)維檢測(cè)。實(shí)際上，數(shù)據(jù)中心在日常運(yùn)行過(guò)程中也需要對(duì)空氣粒子濃度進(jìn)行定期檢測(cè)，保障電子信息設(shè)備正常運(yùn)行。故《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》增加了在“動(dòng)態(tài)”條件下測(cè)試空氣粒子濃度的要求。

2.2 空氣懸浮粒子數(shù)值有調(diào)整

《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》將主機(jī)房每立方米空氣中粒徑大于或等于 0.5μm 的懸浮粒子數(shù)從 18，000，000粒（每升空氣18000粒）調(diào)整為17，600，000粒。主要原因是為了符合國(guó)家規(guī)范和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)潔凈度等級(jí)劃分的要求。關(guān)于空氣潔凈度等級(jí)劃分，國(guó)家規(guī)范《潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50073等效采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)《潔凈室及相關(guān)被控環(huán)境——第一部分，空氣潔凈度的分級(jí)》ISO14644-1。該標(biāo)準(zhǔn)將空氣潔凈度劃分為9個(gè)等級(jí)，每個(gè)等級(jí)之間再按公式（1）劃分為10個(gè)精確等級(jí)。

式中：Cn——大于或等于要求粒徑的粒子最大允許濃度（粒/m3），以四舍五入至近似的整數(shù)，有效位數(shù)不超過(guò)三位數(shù)；

N——潔凈度等級(jí)；

D——要求的粒徑（μm）

0.1 ——常數(shù)（μm）

《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》要求主機(jī)房每立方米空氣中粒徑大于或等于0.5μm的懸浮粒子數(shù)少于17，600，000粒，這個(gè)要求是介于《潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的空氣潔凈度8級(jí)和9級(jí)之間，表4是根據(jù)公式（1）計(jì)算得出的8級(jí)和9級(jí)之間的潔凈度等級(jí)表。

從表中可以看出：17600000粒對(duì)應(yīng)8.7級(jí)，而18000000粒在8.7～8.8級(jí)之間，無(wú)直接對(duì)應(yīng)的等級(jí)。按照標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)規(guī)范化的要求，《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》將主機(jī)房空氣中懸浮粒子數(shù)調(diào)整為 17，600，000 粒，即 8.7 級(jí)。

表4 空氣潔凈度8級(jí)和9級(jí)之間的潔凈度等級(jí)表

3 結(jié)語(yǔ)

規(guī)范是經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)都是來(lái)自于實(shí)踐，實(shí)踐——總結(jié)——再實(shí)踐。隨著數(shù)據(jù)中心相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)各項(xiàng)指標(biāo)會(huì)有所調(diào)整，規(guī)范也會(huì)隨之修編，以滿足數(shù)據(jù)中心的建設(shè)需要。