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建筑结构对空调系统的影响
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建筑围护结构 (envelop enclosure )是指围合建筑空间四周的墙体、门、窗等,构成建筑空间,抵御环境不利影响的构件(也包括某些配件)。其中直接与外界空气环境接触的围护结构称为外围护结构,如外墙、外窗、屋顶等;反之即为内围护结构,如内墙、楼地面等。降低空调能耗的前提是满足数据中心环境的要求,主要措施就是尽量保持室内的温度、减少室内热量或冷量通过围护结构散失。围护结构应具有下述功能:
 
•   保温隔热
 
围护结构在夏季应具有抵抗室外热作用的能力。在太阳辐射热和室外高温作用下,围护结构内表面如能保持适应数据中心需要的温度,则表明隔热性能良好;反之,则表明隔热性能不良。提高围护结构隔热性能的措施有:设隔热层,加大热阻;外表面采用对太阳辐射热反射率高的材料等。
 
•   防水防潮
 
对于处在不同部位的构件,在防水防潮性能上有不同的要求。屋顶应具有可靠的防水性能,即屋面材料的吸水性要小而抗渗性要高。外墙应具有防潮性能,潮湿的墙体会恶化室内条件,降低保温性能和损坏建筑材料。外墙受潮的原因有:①雨水通过毛细管作用或风压作用向墙内渗透;②地下毛细水或地下潮气上升到墙体内;③墙内水蒸气在冬季形成的凝结水等。为避免墙身受潮,应采用密实的材料作外饰面;设置墙基防潮层以及在适当部位设隔汽层。
 
•   其他还有耐火、隔声、耐久等功能
 
建筑围护结构特别是改建机房的建筑围护结构,其热工性能如不符合GB 50189-2015《公共建筑节能设计标准》的有关规定,那么在机房装饰设计时,需作墙体保温设计。
 
数据中心机房的隔热以及防凝露等技术问题是机房设计的重要考虑因素。尤其在夏季,室外温度较高,空气相对湿度大,机房内外存在较大的温差,这时如果机房的保温处理不当,会造成机房区域两个相邻界面产生凝露,更重要的是下层天花的凝露会给相邻部分设施造成损坏而影响工作,同时会使机房区域的机房专用空调的负荷加大,造成能源的浪费。在冬季,由于机房的温湿度是恒定值,此时机房含湿量高于室外,如果机房的保温处理不当,机房的内立面墙及吊顶和地面产生凝露,使机房受潮,而影响机房的洁净度。
 
为了节约能源,减少日后的运行费用,根据以上分析,机房相邻界面按其起因而采取相应的措施来控制隔热及热量的散失,而且数据中心主机房一般建议采用无窗设计或需要对窗户做密封处理。顶板应考虑保温,楼层地板与幕墙之间需考虑保温隔断处理。
 
专用空调区域采用地板下送风的形式,出风口温度较低,会造成下一层楼顶结露,所以需要考虑楼板做保温层,既能减少制冷需求,降低运行费用,又不至于使下一层楼顶凝结水。
 
特别需要指出,随着数据中心温度范围的扩大以及冷热通道的应用,机房内的温度有提高趋势,这对维护结构的保温会提出新的课题,是考虑夏季保温设计还是冬季数据中心向室外散热就需要根据项目的具体情况分析计算。
 
在设计阶段考虑建筑对空调系统各种管路的影响。建筑结构、布局和工艺的设计会影响到空调系统的管路路由,包括冷冻水管,冷却水管,制冷剂管路,风管等。管路越短,沿程阻力和散热就越小,风机、水泵功耗越小,制冷量的散失就越小。所以在建筑结构和工艺设计时需要考虑如何利用最短的路由来实现空调系统的要求,既节能有降低工程成本。建筑的层高经常会影响送风系统的设计,层高不足的机房送风空间受限,不但影响效果,而且会增加风机的能耗。

来源: ChinaDCC
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