科技成果

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成果名称: 一种高难度高安全等级的建筑技术集成

成果登记号: 9612016Y0307

第一完成单位: 中联西北工程设计研究院有限公司

联 系 人: 王福松

成果类型: 应用技术

技术领域: 新能源与高效节能

应用行业: 建筑业

成果简介:

   1.立项背景概述   随着科技与互联网的飞速发展,数据正在以爆炸性的方式增长,大数据的出现正迫使企业不断提升自身以数据中心为平台的数据处理能力。数据中心是高难度、高安全等级的集成建筑,在国内发展时间短且进展迅猛,存在占地面积大、能耗高、能效低等问题。在国内要求土地集约利用、建筑节能减排的大形势下,研究高难度高安全等级的建筑技术集成,为企业办公与数据中心提供高效、节能、可持续的发展模式,是城市化发展的必然趋势。   2.主要技术内容   中联西北工程设计研究院有限公司经过多年的创新研究,完成了"一种高难度高安全等级的建筑技术集成"研究体系,并根据该体系实践完成了西北地区规模最大、级别最高的数据中心综合体建筑--中投科技西安服务外包基地。该数据中心的安全等级为国内最高等级T4级(T4:容错级),其作为数据中心综合体项目在国内属先进水平。   (1)技术方法研究--研究建立了"高难度高安全等级"的建筑技术集成方法和技术路线   数据中心是目前国内设计难度最大、安全等级最高、机电工程最复杂的建筑,现阶段存在占地大、高能耗、低能效等问题。本研究针对该类建筑特点,结合地区的气候和资源特征,通过数据模拟分析、项目评价评估等方式,完成"高难度高安全等级"的建筑技术探索和集成设计研究,得出适宜于西北地区的高难度高安全等级的建筑技术策略和技术指标,实现高性能、高安全度、高效率、可持续发展的设计目标,为西北地区数据中心的建设提供基础理论依据和技术支撑。   (2)工程设计研究--创新完成了高难度高安全等级的建筑技术集成应用   在工程设计研究阶段,针对数据中心综合体建筑特点,项目组通过一体化集成设计,使其安全等级达到国内最高等级T4级(T4:容错级),综合安全可靠性达到99.995%,居于国内先进水平:   1)供电系统采用2+2冗余,分别为两路高压+UPS蓄电池组+柴油发电机,3路互为热备+1路冷备(柴油发电机),UPS蓄电池组采用N+1设计,供电可靠性达99.995%。      2)数据中心部分抗震设防按9度区设防设计,建筑安全等级最高。局部实现了大跨度36米钢框架超大空间,创造出大尺度,浑然一体的建筑共享空间以协调科研办公与数据中心的空间关系。   3)数据中心机房精密空调采用N+1设计,可靠性达99.995%。公共部分制冷采用冷却水+动态自然冷却系统。数据中心机房注重性能化设计以减少冷量流失,公共部分利用排风热回收装置,节能效果显著。                                                                                  4)消防设计包含自动喷淋、高空水泡等多种模式,尤其机房部分采用了当前世界上最先进使用最广泛七氟丙烷灭火系统。   5)数据中心采用业界最先进的全IGBT技术,机房性能能达到99%的整机运行效率和高于0.99的输入功率因数。   6)建筑通过整体的性能化设计,节能效果显著,节能率达到40%。   项目已经获得了陕西省优秀工程设计一等奖、机械工业优秀工程勘察设计一等奖,同时,作为西北地区首个大型数据中心综合体建筑,在该地区起到了很好的科技示范与促进作用。   (3)工程推广研究:完成了高难度高安全等级的建筑技术集成的工程示范和推广应用   能耗高是当前企业数据中心的普遍现象,在其目前的整体能耗中,IT设备约占30%,空调系统约占45%,配电系统约占24%,另有1%用于照明、维修和办公设备等,空调系统几乎占到了整个能耗的一半。运用研究取得的理论和关键技术成果,中投科技西安服务外包基地项目实现了低能耗、高效率的绿色数据中心设计,其能源利用效率(PUE)控制在1.5以内,减少空调使用时间约30%,每年节约电费204万元。此外,数据中心机房每年租金收益为约为1728万元,科研办公每年租金约2520万元,经济效益相当可观。   该项目的技术成果不仅填补了西北地区数据中心综合体研究的多项空白,还为企业提供了更多的发展模式与可持续发展的可能。在未来进一步的推广实施中,随着应用建筑面积的不断增大,该研究成果带来的经济、社会效益将十分可观。