线性照明在数据中心机房设计中的应用论文_郑伟

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摘要:照明设计在今天的数据中心建设中已然成为体现科技感和智能化的重要手段。线性照明可在满足数据中心照明规范要求的前提下又恰如其分的勾勒出数据中心的轮廓形象,成为当今数据中心照明设计的主流方向。本文将结合实际案例,论述线性照明在数据中心机房设计中的应用。

关键词:线性照明;数据中心;应用

一、线性照明的产生和发展

线性灯具出现以前,点形灯具是照明市场的主要光源类型,想要流畅的照亮一个线性空间不是一件容易的事。国内的线性照明真正开始于上世纪50年代,主要应用在工业制造环境中,比如大的厂房和车间。工业制造环境中首先使用的是线性荧光灯管,如T12和T16。在上世纪70年代,这项技术开始走进家庭居室中。这种传统的线性照明在国内已经存在和发展了很长的一段时间,仍有一些生产方面的问题,比如线性灯管照亮的表面面积大,然而这并不总是我们想要的,同时灯具对于两端上的插座有更多的要求。

改革开放后,随着国内经济的发展,商店、作坊、车库、家庭内饰以及零售店等使用线性照明的需求增加,这就需要出现一种成本更低的照明形式。这个时期的线性灯具小而便宜,它们的功能只是照明,没有太多的装饰性选择,也没有太多照明质量的要求。即便是大型的企业为了降低生产价格,也可能使用这种线条灯,因为它们是最经济的解决方案。

进入21世纪后,我国线性照明的发展有了长足的进步。原来的线性灯已经大部分降级到车库、洗衣房和其他实用空间中使用。例如在零售方面,每个商场的投资人和设计师们都会追求更美观的灯带和更好的光线。办公室开始使用直接照明和间接照明的混合形式,从而可以实现更均匀的照度分配。现代空间设计的发展要求更加自由和柔性的线性灯具的出现,以此更加符合空间的可塑造性和可变性。大量超薄、超窄边的柔性灯带被开发出来,与之配套的电源控制系统、衔接系统也相应的出现,并迅速投入市场中。目前这类产品的种类繁多,应用场景十分广泛,但造价也相对较高。线性照明在国内的市场仍然非常巨大,随着外观和性能的提升,线性照明行业会有更大的发展。线性照明旧的传统外壳正在被抛弃,新材料并采用更先进的控制技术,使得线性照明也更紧凑、更高效。

二、数据中心照明设计的特点

照明设计是数据中心机房建设的重要组成部分。根据不同建设需求和建筑环境特点,照明设计方案往往是不一样的。一般情况下,都会从以下几个方面考虑:计算或查找规范得到合适的照度水平、处理好空间的亮度分布、把握光源的色温和显色性、对眩光加以有效的限制、创造正确的投光方向等,通过以上措施构建完美的照明造型和立体感,从而获得良好的视觉环境。数据中心照明设计的主要特点包括照明节能、线性照明、智能照明等几个方面。

2.1照明节能

数据中心环境一般采用LED光源灯具作为机房区域和UPS电源室、电池室、空调室的照明光源。照明节能是数据中心照明设计要考虑的重要因素之一,如造价允许,应优先采用LED节能灯具。LED灯管在光通量、寿命等参数均远优于普通荧光光源,且单根灯管同光通量条件下LED灯管可节能达40-50%。

2.2智能照明

数据中心智能照明系统可通过优化能源的利用,降低运行费用;保护灯具,减少灯具的损坏;通过智能的控制,实现无人值守,提高物业管理水平,降低物业运行成本;同时,根据甲方需求和外界环境的变化,只需修改软件设置,而不必改造线路,就可以调整照明布局和扩充功能,可大大降低改造费用和缩短周期。

2.3 线性照明

数据中心机房设备布置方式基本为成行成列排布,这样的布局形式决定了线性照明是最适合数据中心机房环境的照明解决方式。一般情况下,数据中心机房设备按冷/热通道方式布置,冷通道在地板设置可调风口板进风。合理的布置机柜对确保机柜拥有适当温度和足够的空气非常重要。采取“面对面、背靠背”的机柜摆放方式可以解决这个问题。这样在两排机柜的正面面对通道中间布置冷风出口,形成一个“冷通道”的冷空气区,冷空气流经设备后形成的热空气,排放到两排机柜背面的“热通道”中,通过热通道上方布置的吊顶回风板回到空调系统,使整个机房气流、能量流动通畅,提高了机房精密空调的利用率,进一步提高制冷效果。

综上所述,数据中心机房的照明设计主要服务对象是通道,包括冷通道和热通道,照亮通道是数据中心照明设计的主要目标,所以线性照明是数据中心照明设计的最佳方案。

三、数据中心中线性照明的案例分析

京东集团位于江苏宿迁的IDC数据中心项目在线性照明与引导标识的设计与实施中取得了新的效果。基于可调色LED灯片的使用,参观走廊可以灵活运用在不同的场景。参观走廊采用40*40mm的LED线性灯带设计,共有3组成套出现,其中中间的一条为京东LOGO红色元素,两侧为白色灯带,并在此基础之上进行了个性化设计。

设计效果为参观模式、运维模式和应急模式:在需要参观时全部的灯带被点亮,视觉效果清晰而明确;在平日运维模式中,三条灯带断续点亮;在断电应急疏散模式中,仅中间的应急灯带点亮,成为安全疏散的视觉引导流线。走廊十字交叉口的引导灯箱设计也独具匠心,既具有灯箱的照明效果,又结合标识系统的设计,使得四个方向有清楚的标识引导。图1~图4为笔者绘制。

Entel数据中心位于智利,是南美地区规模最大的办公中心,其自然光和人工光的应用和设计是提升整个建筑的关键。自然光线的摄入极大地满足了办公区域的照明需求,舒缓长时间工作引起的紧张情绪,同时也从强烈日照中充分获取了太阳能源。室内灯光设计是受到数据网络中的二进制数字的启发,以点线面对应二进制数字、数字串、信息网络,在室内留下灯光的脉络,同时大量运用线性照明的元素来刻画空间形态。设计师用蓝光分别混合两种色温的白光,配合不同区域的氛围需求。比如,将4000K的白光与蓝光混合应用于技术研发等区域,而3000K白光加蓝光的组合则更适合用在走廊、过道、办公室和会议室。整个项目包含了室内照明和自然光的设计,由此形成了一个最大限度节约能源和进行灯光调控的控制系统,既防止眩光,又让少量的自然光轻轻照入,俯拾即是。

四、总结

数据中心的设备布局方式和空间形态决定了线性照明天然适合使用于数据中心环境。同时,数据中心建设水平的提升和设备的更新也会对线性照明提出新的需求,诸如冷/热通道封闭内部的氛围灯光,以及监控中心的控制台环境光等均是由线性照明来体现,数据中心机房的照明设计也会日新月异。

参考文献:

[1]数据中心公共走道的照明和应急照明控制, 杜文忠, 上海建设科技, 2013.01

[2]智能应急照明系统在数据中心工程中的应用, 郑美英, 智能建筑电气技术, 2012.04

[3]http://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?filename=KJYQ201411209&dbcode=CJFQ&dbname=CJFD2014&v=建筑节能在数据中心建设中的探讨, 黄锴, 建筑节能, 2018.01

作者简介:郑伟(1983-03),男,汉族,籍贯:山东潍坊,当前职务:建筑设计师,当前职称:一级注册建造师、工程师,学历:硕士研究生,研究方向:设计艺术学

论文作者:郑伟

论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期

论文发表时间:2019/6/26

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