數(shù)據(jù)中心給排水設(shè)計

萬存超

（信息產(chǎn)業(yè)電子第十一設(shè)計研究院科技工程股份有限公司北京分院，北京 100040）

1 引言

“十四五”時期，我國將進一步加快數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展，打造數(shù)字經(jīng)濟新優(yōu)勢，協(xié)同推進數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。數(shù)字基建作為數(shù)字經(jīng)濟的重要基石，為數(shù)字經(jīng)濟的快速發(fā)展提供保障。“碳達峰”“碳中和”已成為全社會重點關(guān)注的話題，“雙碳”目標(biāo)升級為國家戰(zhàn)略。支撐數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的支點就是數(shù)據(jù)中心，近幾年數(shù)據(jù)中心的建設(shè)越來越多。給排水設(shè)計是數(shù)據(jù)中心設(shè)計中不可或缺的一部分，本文對數(shù)據(jù)中心給排水設(shè)計進行簡單介紹，特別是給水安全方面及水利用效率方面。

2 工程簡介

宏遠創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)基地項目數(shù)據(jù)中心項目位于廊坊市燕郊開發(fā)區(qū)。占地面積6 189.81 m2，總建筑面積27 686.98 m2，建筑高度23.8 m，地上4層。建筑性質(zhì)為生產(chǎn)火災(zāi)危險性類別丙類的多層廠房。數(shù)據(jù)中心級別為A級。抗震設(shè)防類別：乙類，抗震設(shè)防烈度：8度，結(jié)構(gòu)類型：鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。

3 生活、生產(chǎn)給水系統(tǒng)

3.1 水源

本棟建筑位于現(xiàn)有園區(qū)東北角，園區(qū)內(nèi)市政自來水管道由兩路DN150 mm引入管，園區(qū)市政自來水管道呈環(huán)狀布置。市政供水壓力為0.2 MPa。本工程直接從園區(qū)環(huán)狀給水管道上引入。

3.2 生活、生產(chǎn)用水量

本工程生活、生產(chǎn)用水量均通過計算所得具體見數(shù)據(jù)中心生活用水量見表1，數(shù)據(jù)中心生產(chǎn)用水量見表2。

表1 數(shù)據(jù)中心生活用水量

表2 數(shù)據(jù)中心生產(chǎn)用水量

3.3 生活給水

衛(wèi)生間1層采用市政自來水管網(wǎng)直接供水，供水壓力0.20 MPa；2～4層采用給水水箱加壓補水。水箱水泵均設(shè)置與冷凍機房內(nèi)，生活水箱與冷凍水補水水箱及新風(fēng)機組加濕系統(tǒng)共用，總有效容積為10 m3的不銹鋼水箱，在水箱的出水管上設(shè)置紫外線消毒器，滿足規(guī)范GB 50015—2019《建筑給水排水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》[4]要求。在給水系統(tǒng)各立管的最高處設(shè)自動排氣閥。

3.4 生產(chǎn)給水

屋頂冷卻塔補水系統(tǒng)：本項目冷卻塔12 h（GB 50174—2017《數(shù)據(jù)中心設(shè)計規(guī)范》[1]）所需補水量為882 m3。室外設(shè)置900 m3生產(chǎn)水池，滿足12 h冷卻補水量根據(jù)業(yè)主方要求采用潛污泵供應(yīng)生產(chǎn)給水。生產(chǎn)水池分兩格，每格設(shè)置潛污泵2臺，一用一備。

精密空調(diào)間加濕補水及冷凍站補水：平時由園區(qū)中壓給水經(jīng)軟化處理后供空調(diào)加濕補水，中壓給水管故障時；由市政自來水儲存在冷凍站生產(chǎn)水箱內(nèi)，水箱儲存12 h加濕補水量，有效容積為10 m3，經(jīng)變頻泵加壓、軟化處理后供給建筑內(nèi)的精密空調(diào)間加濕補水及冷凍站膨脹水箱補水。變頻給水設(shè)備2臺加壓泵，一備一用，保證生產(chǎn)用水流量及水壓。

以上經(jīng)軟化處理后的補水滿足空調(diào)專業(yè)的空調(diào)系統(tǒng)補水和加濕補水水質(zhì)要求。軟化水裝置出水要滿足GB/T 29044—2012《采暖空調(diào)系統(tǒng)水質(zhì)》[2]第4.2條蒸發(fā)式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)水質(zhì)要求。

生產(chǎn)給水系統(tǒng)（冷卻塔補水、空調(diào)間補水）為保證任何一點故障均不影響給水系統(tǒng)的運行，生產(chǎn)給水系統(tǒng)均采用環(huán)狀供水，環(huán)管上每個三通處均設(shè)置閥門，用以獨立關(guān)閉。冷卻塔補水系統(tǒng)圖如圖1所示，空調(diào)間補水系統(tǒng)圖如圖2所示。

圖1 冷卻塔補水系統(tǒng)圖（1∶100）

圖2 空調(diào)間補水系統(tǒng)圖

4 污廢水系統(tǒng)

排水系統(tǒng)包括生活排水、清潔廢水系統(tǒng)、空調(diào)設(shè)備凝結(jié)水排水系統(tǒng)、事故泄露-消防廢水排放和屋面雨水系統(tǒng)。室內(nèi)外排水采用雨污水分流制。室內(nèi)生活排水采用污、廢水合流制。

地上部分排水以重力流方式排放，集水坑排水經(jīng)提升泵提升后排入室外管網(wǎng)。污水經(jīng)化糞池處理后排入小區(qū)污水外網(wǎng)。采用重力排水方式。

4.1 一般清潔廢水系統(tǒng)

主要為模塊機房、空調(diào)機房、冷凍站等設(shè)備用房清潔生產(chǎn)廢水及冷凍水系統(tǒng)事故性廢水的排放。廢水經(jīng)園區(qū)室外污水管網(wǎng)，直接排入市政。

4.2 空調(diào)設(shè)備凝結(jié)水排水——事故性排水系統(tǒng)

主要接納機房模塊精密空調(diào)設(shè)備凝結(jié)水排水、機房加濕器排污水及管道“跑冒滴漏”事故性泄露排水。空調(diào)設(shè)備凝結(jié)水排水地漏采用水封地漏（磁性密封防干涸），地漏下排水管道增設(shè)存水彎以加強水封保護。空調(diào)設(shè)備凝結(jié)水排水經(jīng)管道收集后排至室外水井，最終排至園區(qū)室外污水管網(wǎng)。

4.3 消防廢水排放系統(tǒng)

主要接納機房模塊內(nèi)公共部位（走道、設(shè)備站房等可以水消防的部位）消防廢水。機房建筑不同于其他民用建筑，具有嚴(yán)格的防水漬危害要求。迅速有效疏導(dǎo)排放量大且集中的消防廢水，是數(shù)據(jù)中心排水系統(tǒng)的特點之一。

消防廢水排放以重力散排加管路有組織排放為設(shè)計原則。消防廢水經(jīng)管道收集后排至室外水井，最終排至園區(qū)室外污水管網(wǎng)。

4.4 生活排水系統(tǒng)

生活污廢水匯總經(jīng)化糞池預(yù)處理后就近排入市政污水管網(wǎng)。污水排水水質(zhì)應(yīng)滿足當(dāng)?shù)仃P(guān)于排放限制的規(guī)定。生產(chǎn)廢水排水系統(tǒng)圖如圖3所示。生活污廢水排水系統(tǒng)圖及集水坑排水圖如圖4所示。

圖3 生產(chǎn)廢水排水系統(tǒng)圖

圖4 生活污廢水排水系統(tǒng)圖及集水坑排水圖（1∶100）

5 雨水系統(tǒng)

本工程所在建筑屋面雨水采用外排水方式，屋面雨水設(shè)計重現(xiàn)期按不小于10 a設(shè)計（GB 50015—2019《建筑給水排水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》[3]），屋面雨水排水工程與溢流設(shè)施的總排水能力按不小于50 a重現(xiàn)期的雨水量設(shè)計（GB 50015—2019《建筑給水排水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》）。

建筑物屋面雨水經(jīng)管道收集，匯入室外雨水收集系統(tǒng)。A級機房應(yīng)不受百年一遇洪水影響，防洪設(shè)計重現(xiàn)期不小于100 a。室外雨水直接排放至市政雨水管網(wǎng)，重現(xiàn)期不小于5 a（GB 50015—2019《建筑給水排水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》）。

暴雨強度公式：

式中，q為設(shè)計暴雨強度，L/（hm2·s）；P為設(shè)計重現(xiàn)期，a；T為降雨歷時，min，本此計算中T=t1+t2。重力流屋面設(shè)計重現(xiàn)期P=10 a，集水時間t1＝5 min；地面設(shè)計重現(xiàn)期P=3 a；集水時間t2＝10 min。因此，暴雨強度為2.574 L/（hm2·s）。

屋面雨水采用重力流外排水方式（87型雨水斗），直接排至室外散水，通過室外排水溝或排水管排至雨水調(diào)蓄收集設(shè)施（由園區(qū)統(tǒng)一考慮）。室外景觀設(shè)計時須考慮雨水利用，以小區(qū)建筑工程硬化后不增加建設(shè)區(qū)域內(nèi)雨水徑流量。

6 管材、接口、防腐及保溫

6.1 管材及接口

管材和接口詳見表3數(shù)據(jù)中心管道接口一覽表。

表3 數(shù)據(jù)中心管道接口一覽表

6.2 管道和設(shè)備的防腐

壓力排水用熱鍍鋅鋼管和熱鍍鋅無縫鋼管：面漆兩道；焊接鋼管和無縫鋼管：先樟丹，后面漆各兩道。

排水鑄鐵管：內(nèi)壁刷冷底子油和熱瀝青各一道，外壁先刷樟丹后刷面漆各兩道。

管道支吊架：鍍鋅者清漆兩道，其他刷樟丹兩道，露明者再刷面漆兩道。埋地鋼管按GB 50242—2002《建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》[4]第9.2.6條，做加強防腐。設(shè)備和管道應(yīng)按GB 50242—2002《建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》要求做防腐處理。

6.3 管道保溫

按保溫及防結(jié)露材料均為對管道無腐蝕的難燃B1級橡塑發(fā)泡保溫材料。其導(dǎo)熱系數(shù)（平均溫度0℃）≤0.038W/（m·K）。給水管防結(jié)露厚度見表4。壓力排水管防結(jié)露保溫厚度15 mm。

表4 給水管防結(jié)露厚度

7 結(jié)語

當(dāng)前，伴隨著新基建熱潮的涌動，5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計算、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)和新應(yīng)用快速發(fā)展，數(shù)據(jù)中心作為經(jīng)濟社會運行不可或缺的數(shù)字底座，迎來了建設(shè)與發(fā)展的黃金期。

本文通過對數(shù)據(jù)中心給排水專業(yè)設(shè)計方面的介紹，在運行安全的原則下，數(shù)據(jù)中心給排水的設(shè)計具有民用建筑的給排水方面的普遍性也具有其特殊性。因此，在以后設(shè)計中更應(yīng)注重在安全的前提下應(yīng)用新產(chǎn)品、新技術(shù)，體現(xiàn)為用戶優(yōu)質(zhì)服務(wù)的原則，設(shè)計出高水平的數(shù)據(jù)中心，為“十四五”時期數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展做貢獻。