现代建筑空调设计丛书：绿色数据中心空调设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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彭殿贞 著

图书标签:

• 数据中心
• 空调设计
• 绿色建筑
• 现代建筑
• HVAC
• 节能
• 热管理
• 制冷
• 通风
• 建筑工程

出版社： 中国建筑工业出版社

ISBN：9787112180578

版次：1

商品编码：11740390

包装：平装

丛书名： 现代建筑空调设计丛书

开本：16开

出版时间：2015-06-01

用纸：胶版纸

页数：50

字数：1000000

正文语种：中文

内容简介

　　《现代建筑空调设计丛书：绿色数据中心空调设计》是作者50多年来数据中心设计经验的总结，可供从事数据中心建设的设计、施工以及运营管理人员参考，也可作为数据中心建设单位投资建设的参考资料。

目录

1 数据中心空调的特点及标准
2 数据中心的选址与规划设计
3 数据中心设计参数及负荷计算
4 空调系统设计
5 数据中心气流组织设计
6 数据中心空调系统设计
7 制冷空调设备
8 数据中心空调系统监测与控制
9 空调系统调试与维护管理
10 据中心空调节能措施及评估
11 蓄冷
12 国外数据中心空调工程实例
13 国内数据中心空调工程实例

前言/序言

现代建筑空调设计丛书：绿色数据中心空调设计 前言 数据中心作为现代信息社会的基石，其运行效率和能源消耗直接关系到社会的可持续发展。随着云计算、大数据、人工智能等技术的飞速发展，数据中心的数量和规模不断增长，对能源的需求也日益攀升。传统数据中心空调设计往往只关注制冷效果，而忽视了能源效率和环境影响。因此，绿色数据中心空调设计的理念应运而生，旨在通过创新的技术和设计方法，实现数据中心的高效运行和环境友好。 本书《现代建筑空调设计丛书：绿色数据中心空调设计》正是为了满足这一迫切需求而编写。本书汇集了国内外在绿色数据中心空调设计领域的最新研究成果、前沿技术和成功实践，旨在为从事数据中心规划、设计、建设、运营和维护的工程师、技术人员以及相关领域的学者提供一本全面、深入、实用的技术参考。本书不仅涵盖了绿色数据中心空调设计的理论基础和核心技术，更侧重于实际应用，通过丰富的案例分析和工程实例，帮助读者掌握绿色数据中心空调设计的关键要素和实施方法。 第一章 绿色数据中心空调设计概述 本章将系统介绍绿色数据中心空调设计的概念、重要性、发展趋势以及面临的挑战。 1.1 数据中心的能耗现状与绿色化需求 全球数据中心能源消耗的增长趋势及其对环境的影响。 传统数据中心空调设计模式的局限性。 国家和行业对数据中心节能减排的政策法规和标准要求。 绿色数据中心空调设计的必要性和紧迫性。 1.2 绿色数据中心空调设计的核心理念 节能、降耗、环保、可持续发展。 全生命周期成本优化。 智能化、集成化、模块化设计。 可靠性与冗余设计。 1.3 绿色数据中心空调设计的关键技术维度 热负荷计算与优化。 制冷技术选择与优化。 热回收与余热利用。 气流组织优化与微环境控制。 智能化监控与运维。 1.4 绿色数据中心空调设计的效益分析 经济效益：降低运营成本，提高投资回报率。 环境效益：减少碳排放，节约水资源。 社会效益：提升企业形象，履行社会责任。 1.5 本书结构与阅读指南 各章节的主要内容概述。 如何根据自身需求选择性阅读。 第二章 数据中心热负荷计算与分析 准确的热负荷计算是绿色数据中心空调设计的基石，本章将详细阐述热负荷的构成、计算方法及优化策略。 2.1 数据中心设备发热特性分析 服务器、存储设备、网络设备等IT设备的发热量计算方法。 UPS、PDU、照明等辅助设备的散热量估算。 IT设备负载率变化对散热的影响。 2.2 数据中心内部环境因素对热负荷的影响 室内温度、湿度、气流速度等参数的设定值。 墙体、窗户、天花板等围护结构的传热。 新风负荷的计算与影响。 2.3 传统热负荷计算方法与绿色化优化 基于标准规范的计算方法。 CFD（计算流体动力学）在热负荷预测中的应用。 考虑设备能效等级和功率因子对实际发热量的影响。 动态热负荷模拟与预测。 2.4 热负荷的来源与削减策略 优化设备选型，选择高能效比的IT设备。 提高设备负载率，减少空载和低载运行。 优化机柜布局，实现热通道/冷通道隔离。 降低辅助设备功耗。 2.5 案例分析：某大型数据中心热负荷计算实例 详细的计算过程和参数设定。 不同工况下的热负荷变化分析。 基于计算结果的初步节能建议。 第三章 绿色数据中心制冷技术选择与优化 本章将深入探讨适用于绿色数据中心的各类制冷技术，并分析其优缺点及适用范围。 3.1 传统制冷技术回顾与评估 风冷式空调、水冷式空调（冷冻水系统）。 直接蒸发冷却（Direct Evaporative Cooling）。 间接蒸发冷却（Indirect Evaporative Cooling）。 3.2 绿色制冷技术的发展与应用 3.2.1 液冷技术 单相液冷（冷板式、浸没式）。 两相液冷（浸没式）。 液冷技术的优势：高效率、高密度、低噪音。 液冷技术面临的挑战与解决方案。 3.2.2 制冷剂的选择与优化 低GWP（全球变暖潜能值）制冷剂的应用。 自然制冷剂（如CO2、氨）的应用前景。 制冷剂泄漏检测与管理。 3.2.3 冷却塔与蒸发式冷凝器的绿色化设计 节水型冷却塔技术。 高效填料与风扇设计。 水质处理与循环利用。 3.2.4 制冷主机的高效化与变频控制 离心式、螺杆式、涡旋式冷水机组的能效比较。 多联机组与模块化设计。 变频技术的节能原理与应用。 3.3 自由冷却（Free Cooling）技术的应用 3.3.1 室外空气冷却（全直流风、部分直流风） 适用气候条件分析。 过滤与除湿问题。 控制策略与安全保障。 3.3.2 蒸发冷却在自由冷却中的应用 直接蒸发冷却作为补充。 间接蒸发冷却与热交换器配合。 3.4 制冷系统的集成与协同优化 冷水机组、冷却塔、水泵、末端设备等系统的匹配设计。 变水流量与变风量（VFD）技术的协同应用。 多能源互补制冷系统。 3.5 案例分析：不同制冷技术在不同气候条件下的选择与应用 寒冷地区：以自由冷却为主。 温和地区：自由冷却与蒸发冷却结合。 炎热潮湿地区：高效冷冻水系统与辅助蒸发冷却。 第四章 绿色数据中心气流组织优化与微环境控制 高效的气流组织能够显著提升制冷效率，降低能耗，本章将详细介绍相关的设计方法和技术。 4.1 数据中心气流组织的基本原理 冷空气供给与热空气回流。 静压与风速的控制。 气流短路与死角问题。 4.2 机柜层级气流管理 4.2.1 热通道/冷通道隔离技术 全封闭式冷通道/热通道。 隔断材料选择与安装要求。 门禁与人员出入管理。 4.2.2 机柜内部气流优化 盲板安装与封堵。 服务器进出风口适配。 线缆管理对气流的影响。 4.2.3 机柜旁通风与局部送风 行间空调（In-Row Cooling）。 机柜内集成式冷却。 4.3 floor/ceiling送回风方式的优化 全封闭下送风、下回风。 全封闭上送风、上回风。 半封闭式送回风。 地台高度与格栅布局。 4.4 气流组织CFD模拟与分析 利用CFD软件进行气流速度、温度分布模拟。 识别气流短路、回流区域。 优化送回风口位置、风速和角度。 4.5 微环境监测与控制 机柜进出口温度、湿度监测。 服务器负载与温升的实时关联。 智能风扇控制与变风量送风。 4.6 案例分析：某数据中心气流组织优化改造方案 改造前后的温度分布对比。 能耗降低效果评估。 第五章 数据中心热回收与余热利用 有效利用数据中心的余热，不仅能进一步降低能耗，还能创造经济和社会价值，本章将探讨相关技术。 5.1 数据中心余热的特性分析 余热的温度、流量、稳定性和可用性。 IT设备产生的废热。 UPS、PDU等供电设备的损耗热。 5.2 热回收技术分类与原理 5.2.1 显热回收 热交换器（板式、套管式、全热交换器）。 热管技术。 5.2.2 潜热回收 冷凝水回收利用。 5.3 数据中心余热利用途径 5.3.1 供暖应用 数据中心内部供暖。 为周边建筑供暖（区域供暖）。 温室、农场养殖等。 5.3.2 热水制备 为办公区域、生活区域提供热水。 5.3.3 制冷应用 吸收式制冷机组。 低温余热驱动的制冷系统。 5.4 热回收系统的设计要点与挑战 热源与用户端的匹配。 换热效率的优化。 防腐蚀、防结垢设计。 系统控制与自动化。 投资回报分析。 5.5 案例分析：某数据中心余热供暖项目 项目背景、技术方案、实施过程。 节能效益、环境效益及经济效益。 第六章 智能化监控、运维与能源管理 智能化是绿色数据中心空调设计的重要组成部分，本章将介绍相关的监控、运维和能源管理系统。 6.1 数据中心空调系统的智能化监控 温度、湿度、压差、风速、能耗等关键参数的实时监测。 传感器网络的应用。 集中监控平台与BMS（楼宇管理系统）集成。 6.2 故障诊断与预警系统 基于历史数据和模型预测的故障诊断。 异常工况的识别与告警。 主动维护与预防性维护。 6.3 智能控制策略 基于负载变化的自适应控制。 基于PUE（Power Usage Effectiveness）优化的运行策略。 人工智能（AI）与机器学习在空调控制中的应用。 6.4 能源管理系统（EMS） 能源数据的采集、分析与可视化。 能耗的分配与计量。 能源审计与优化建议。 能效报告与绩效评估。 6.5 绿色数据中心空调系统的运维管理 定期维护与保养计划。 设备性能优化。 远程运维与故障排除。 人员培训与技能提升。 6.6 案例分析：某绿色数据中心智能化运维管理实践 监控系统架构与功能。 智能控制案例演示。 通过智能化运维实现节能目标。 第七章 绿色数据中心空调设计的相关标准与法规 本章将介绍国内外与绿色数据中心空调设计相关的标准、规范和法规，为读者提供重要的参考依据。 7.1 国家及行业相关标准 数据中心设计规范。 制冷设备能效标准。 建筑节能设计标准。 IT设备能耗相关标准。 7.2 国际认证体系与绿色评价标准 LEED（能源与环境设计先锋）认证。 BREEAM（英国建筑研究院环境评估方法）。 TIA-942（数据中心电信基础设施标准）。 Uptime Institute Tiers。 7.3 关键性技术指标的解读与应用 PUE（Power Usage Effectiveness）的计算与意义。 WUE（Water Usage Effectiveness）。 CUE（Carbon Usage Effectiveness）。 ITE（IT Equipment Efficiency）。 7.4 最新政策法规动态与发展趋势 碳排放交易政策对数据中心的影响。 可再生能源利用政策。 未来法规对数据中心设计的引导方向。 第八章 绿色数据中心空调设计的综合案例研究 本章将通过几个不同规模和类型的绿色数据中心的实际案例，综合展示绿色数据中心空调设计的全过程，从概念设计到运营维护。 8.1 案例一：超大规模绿色数据中心设计 选址分析与气候条件匹配。 整体制冷策略选择（自由冷却、液冷结合）。 气流组织优化设计。 能源管理与余热利用方案。 PUE预测与目标设定。 8.2 案例二：中小型绿色数据中心改造项目 现有数据中心的能耗评估。 改造前的挑战与限制。 实施低成本、高回报的节能改造措施（如热通道隔离、设备优化）。 改造后的效果评估。 8.3 案例三：边缘计算节点的绿色空调解决方案 对空间、能源、成本的严格限制。 紧凑型、高效率的制冷单元设计。 智能化远程运维。 8.4 案例四：专注于可持续发展的云数据中心 采用100%可再生能源供电。 水资源管理与回收。 开放式创新与技术集成。 附录 常用术语解释 相关计算公式汇总 参考文献 结语 绿色数据中心空调设计是一个复杂而充满挑战的领域，它不仅要求工程师具备扎实的专业知识，更需要创新思维和前瞻视野。本书的编写旨在为行业提供一本系统、实用、具有指导意义的参考手册，希望能够启发更多的行业从业者，共同推动数据中心行业向更绿色、更高效、更可持续的方向发展。通过本书的学习和实践，相信您将能够更好地应对未来数据中心建设和运营中的挑战，为构建一个信息技术与环境保护和谐共生的未来贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图表的清晰度令人印象深刻。作为一名长期从事建筑系统集成的专业人士，我深知复杂系统在图示化表达上的难度。这本书在这方面做得相当出色，许多流程图和系统原理图都经过了精心设计，能够让复杂的冷热负荷计算和设备选型逻辑一目了然。我特别欣赏其中关于“负荷动态响应”章节的处理方式，它没有停留在静态计算的层面，而是引入了时间序列分析的概念，试图模拟真实使用场景下的能耗波动，这对优化控制策略至关重要。遗憾的是，尽管理论基础打得牢固，但在实际工程项目中，这种动态模型的校准和参数获取往往是最大的难点，书中对“参数辨识”和“不确定性分析”的讨论略显不足，仿佛预设了一个完美的、数据完备的环境。如果能加入更多关于“数据缺失”或“传感器精度”对模型影响的讨论，并提供一些基于经验和近似的快速修正方法，这本书的实用价值会大幅提升。总的来说，它在“如何算”上下了很大功夫，但在“如何面对现实中的不确定性”这一环节略有欠缺。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书中关于“水系统与热源设备”的章节抱有很高的期待，因为这通常是影响初期投资成本和后期维护复杂度的关键环节。书中对冷水机组、热泵系统的选型参数和并联运行的优化策略讨论得十分到位，提供了大量关于不同工况点效率曲线的图示，对于系统集成商而言是极具价值的决策依据。但一个让我感到困惑的地方是，在当前大力倡导分散式能源和低碳建筑的背景下，书中对“地源热泵”和“吸收式制冷机”这类非常规热源的系统集成复杂性和运维挑战的风险评估，似乎处理得过于乐观化了。它清晰地展示了这些技术在理想条件下的优势，却淡化了它们在实际工程中可能面临的地下水资源限制、换热效率衰减、以及高昂的初期钻探成本等现实壁垒。作为一本面向工程实践的丛书，这种对“潜在风险”的坦诚剖析和应对策略的探讨，对于帮助读者做出更稳健的投资决策至关重要，而这部分内容，我认为可以更加充实和客观。

评分☆☆☆☆☆

阅读体验上，这本书的语言风格偏向于严谨的学术论述，用词精确，逻辑链条清晰，非常符合工程规范的要求。我尤其关注了其中关于“空气质量管理”的部分，它详细阐述了新风处理、余热回收以及污染物控制的集成方案。这部分内容体现了作者对人居健康这一核心议题的重视。但有趣的是，当它讨论到“材料的生命周期评估（LCA）”与空调系统能效的权衡时，似乎稍微有些脱节。现代建筑设计越来越强调全生命周期的可持续性，而空调设备的更换周期相对较短，其制造、运输和报废过程产生的环境影响不容忽视。书中虽然提到了能效，但对系统在整个建筑生命周期中的“隐性环境成本”的量化分析着墨不多。这使得这本书在“绿色”的定义上，似乎更侧重于“运行阶段的低能耗”，而对更宏观的循环经济理念的融入尚有提升空间。这是一本优秀的运行优化指南，但距离一份全面的环境影响评估工具书尚有距离。

评分☆☆☆☆☆

这本书的章节逻辑推进得非常流畅，从宏观的规划布局到微观的部件选型，层层递进，像是一条被精心规划的河流。我发现它在对不同类型建筑（如办公楼、实验室等）的差异化设计处理上，提供了相当细致的指导性原则。例如，它区分了对温度精度要求高和对湿度控制要求高的两种场景下的不同应对策略。然而，在对“智能化控制”这一热点话题的阐述上，我感受到了一种略显滞后的倾向。书中的控制逻辑似乎更多地停留在传统的楼宇管理系统（BMS）的范畴内，例如基于固定时间表或简单反馈回路的调节。对于当前AI驱动的预测性控制、基于用户行为模式学习的自适应系统，以及与可再生能源微电网的深度耦合等方面，介绍得较为简略，更像是蜻蜓点水。这让人觉得，这本书的理论框架构建可能是在一个稍早的时间点完成的，对于当下正在迅猛发展的“智慧建筑”前沿，内容更新的速度略显不足，缺乏对未来几年内可能成为主流的新一代控制范式的深入展望。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得相当有现代感，配色大气又不失专业。我本来是冲着“现代建筑”这个大方向来的，希望能找到一些突破传统束缚的设计思路。翻开目录，我注意到它在结构上似乎比较侧重于基础理论的梳理，这对于初入这个领域的读者来说是个不错的起点。不过，我个人更期待在一些前沿技术的应用案例上能有更深入的剖析，比如如何将最新的材料科学成果融入到传统空调系统的革新中去，或者在复杂城市环境下的微气候模拟与应对策略。书里对能耗模型的建立和计算方法的阐述显得非常扎实，对于那些需要撰写详细技术报告的工程师来说，这部分内容无疑是宝贵的参考资料。然而，在面对一些极端气候条件下的适应性设计，例如超高湿度或极寒地区的挑战时，书中提供的解决方案似乎显得有些保守，更偏向于成熟技术的中规中矩应用，而非真正具有颠覆性的创新实践。整体感觉，它更像是一本扎实的教科书，旨在打牢理论基础，而非一本激发灵感的实战手册。对于希望快速掌握新颖设计手法的人来说，可能需要结合其他更侧重案例分析的文献来补充阅读。

评分☆☆☆☆☆

专业书籍必买，对设计又帮助

评分☆☆☆☆☆

还好，京东送货速度没的说，东西还可以

评分☆☆☆☆☆

总体不错，但有些错别字

评分☆☆☆☆☆

了解一下空调前沿

评分☆☆☆☆☆

推荐

评分☆☆☆☆☆

总体不错，但有些错别字

评分☆☆☆☆☆

还可以吧！就是有点笼统了

评分☆☆☆☆☆

需要仔细阅读下，内容挺多~需要沉下心才能看的书。

评分☆☆☆☆☆

总体不错，但有些错别字