Различия

Показаны различия между двумя версиями страницы.

--- topics:24:design_process [2025/11/16 21:47] – создано admin
+++ topics:24:design_process [2025/11/18 20:06] (текущий) – admin
@@ Строка 1: / Строка 1: @@
-====== Этапы проектирования инженерных систем ЦОД ======
+====== Этапы проектирования инженерных систем ======
 <WRAP box round>
-Раздел описывает поэтапный процесс проектирования инженерных систем ЦОД (ОВК, электроснабжение, автоматика), включая предпроект, эскизную разработку, рабочее проектирование, строительство и послепусковое сопровождение. Рассматриваются ключевые задачи на каждом этапе, координация между дисциплинами, типовые ошибки и рекомендации по управлению жизненным циклом инженерных решений.
+Раздел раскрывает структуру и логику проектирования инженерных систем ЦОД — от анализа исходных условий до сопровождения после ввода.
+Основная цель — обеспечить надёжное, энергоэффективное и адаптируемое решение, соответствующее требованиям ASHRAE, Uptime и действующих норм (СП 60.13330, СП 131.13330 и др.).
 </WRAP>
-===== Подходы к проектированию =====
+<WRAP box round>
-<WRAP info>
+**Три подхода к проектированию**
-Существует три подхода: внедрение, оптимизация и революция. Каждый из них может быть применён в зависимости от задач и бюджета.
+| Подход | Суть | Применение |
+| **Реализация (Implementation)** | Использование готовых систем и типовых конфигураций (например, CRAC по периметру зала с фальшполом). | Быстрые проекты, временные ЦОД, ограниченный бюджет. |
+| **Оптимизация (Optimization)** | Сравнение и расчёт нескольких вариантов систем, подбор оборудования под конкретные требования. | Базовый путь для большинства коммерческих ЦОД. |
+| **Революция (Revolution)** | Проектирование уникальных схем, объединение подсистем (например, рекуперация тепла, DTC, встроенные теплообменники). | Для проектов с экстремальными целями: плотность, энергоэффективность, бюджет. |
 </WRAP>
-* **Внедрение (implementation)** — применение готовых решений, минимальная вариативность. Пример: стандартные CRAC по периметру, подпольный приток, возврат через пространство зала. Быстро, но ограниченно по эффективности.
+<WRAP box round>
-* **Оптимизация (optimization)** — анализ нескольких конфигураций с расчётом эффективности и подбором оптимального типа системы (например, водяные контуры или гибридные схемы с экономайзером).
+**Фазы проектирования**
-* **Революция (revolution)** — разработка нетиповой архитектуры с интеграцией независимых подсистем (ОВК в стойках, рекуперация тепла, гибридные контуры). Требует опыта и междисциплинарной координации.
+Процесс проектирования следует стандартной последовательности, адаптируемой под контрактную модель (design–bid–build или design–build):
+</WRAP>
-<WRAP important>
+<WRAP group gap>
-«Революционные» решения оправданы при ограничениях по площади, плотности или бюджету, но требуют квалифицированного проектного менеджмента.
+<WRAP box round half column>
+**1. Предпроектная стадия (Predesign)**
+  * Оценка исходных данных, климата, электроснабжения, резервов.
+  * Разработка концепции энергопотребления и охлаждения.
+  * Анализ площадки: новая, реконструируемая или расширяемая.
+  * Формирование требований к эффективности и отказоустойчивости.
+  * Определение предварительных нагрузок и распределения по зонам.
+  * Координация с архитектурой и электротехникой для уточнения доступных мощностей.
 </WRAP>
-===== Основные фазы проектирования =====
+<WRAP box round half column>
-<WRAP info>
+**2. Эскизное проектирование (Schematic Design)**
-Процесс проектирования ЦОД включает повторяющиеся циклы уточнения нагрузки, параметров оборудования и интеграции между архитектурой, механикой и электрикой.
+  * Уточнение целей и приоритетов заказчика: надёжность, энергоэффективность, стоимость.
+  * Формирование концепции систем: охлаждение, вентиляция, теплоотвод.
+  * Определение допустимых параметров среды (по ASHRAE TC 9.9).
+  * Расчёт нагрузок: по зонам, стойкам и общему балансу.
+  * Оценка архитектурных ограничений, размещения оборудования.
+  * Анализ кодов и нормативных требований.
+  * Подготовка дизайн-нарратива и укрупнённых схем.
 </WRAP>
-<mermaid>
+</WRAP>
-flowchart LR
-  A[Предпроект (Pre-design)] --> B[Эскизная стадия (Schematic Design)]
-  B --> C[Рабочая стадия (Design Development / Construction Docs)]
-  C --> D[Тендер и строительство]
-  D --> E[Пуско-наладка и ввод]
-  E --> F[Эксплуатация и постпроектная поддержка]
-</mermaid>
-==== 1. Предпроектная стадия (Pre-design) ====
+<WRAP group gap>
-* Анализ исходных данных: мощность ИТ-нагрузки, электрическая инфраструктура, климатические условия, ограничения площадки.
-* Определение концепции: Greenfield, реконверсия здания, расширение существующего ЦОД, модернизация без увеличения нагрузки.
-* Выбор целевого класса надёжности (Uptime Tier или ASHRAE TC9.9).
-* Формирование допущений по температурно-влажностным режимам и возможностям рекуперации тепла.
-* Подготовка программы проектирования и первичной сметы.
-<WRAP important>
+<WRAP box round half column>
-На этом этапе важно не зафиксировать устаревшую схему охлаждения «по привычке». Анализируется возможность свободного охлаждения, повышенных уставок и гибридных решений.
+**3. Разработка проектной документации (Design Development)**
+  * Финализация выбора типа системы (воздушная, жидкостная, гибридная).
+  * Определение схемы резервирования (2N, N+1).
+  * Расчёт оборудования, подбор по мощности, КПД, габаритам.
+  * Разработка схем воздухораспределения и контуров жидкостного охлаждения.
+  * Оптимизация трассировок и интеграция с архитектурой.
+  * Проведение Value Engineering — балансировка стоимости и эффективности.
+  * Подготовка спецификаций и предварительных чертежей.
 </WRAP>
-==== 2. Эскизная стадия (Schematic Design, SD) ====
+<WRAP box round half column>
-* Формулировка целей проекта: стоимость, надёжность, эффективность, сроки.
+**4. Рабочая документация и тендер (Construction Documents)**
-* Определение типа системы: воздух, вода, гликоль, двухконтурные решения.
+  * Завершение расчётов нагрузок, подбора и спецификаций оборудования.
-* Расчёт предварительных тепловых нагрузок \(Q_{air} = \dot m \, c_p \, \Delta T\) по зонам и стойкам.
+  * Проверка коллизий (2D/3D координация, BIM-модели).
-* Определение требуемых площадей для инженерных систем и компоновка оборудования.
+  * Определение систем управления и контроля (DDC, BMS, DCIM).
-* Проверка на соответствие нормам (СП, ASHRAE, NFPA).
+  * Интеграция с системами электроснабжения и пожаротушения.
-* Выпуск SD-документов: концептуальные схемы, планировки, ведомость укрупнённого оборудования, предварительная смета.
+  * Подготовка пакета на экспертизу и для закупок (чертежи, спецификации, схемы).
+  * Разработка контрольных точек для commissioning.
+</WRAP>
-==== 3. Рабочая стадия (Design Development / Construction Docs) ====
-<WRAP info>
-Цель — детализация проектных решений, проверка совместимости всех дисциплин, формирование спецификаций и документации для строительства.
 </WRAP>
-**3.1 Финализация типа системы**
+<WRAP group gap>
-* Документирование архитектуры системы и ограничений.
-* Проверка гибкости для последующих изменений.
-**3.2 Стоимостная оптимизация (Value Engineering)**
+<WRAP box round half column>
-* Пересмотр конструктивных и системных решений без потери надёжности.
+**5. Строительство и авторский надзор (Construction Administration)**
-* Оценка влияния VE на электрическую часть и резервирование.
+  * Проверка соответствия монтажа проектным решениям.
+  * Анализ заявленного оборудования и субмиттов.
-**3.3 Актуализация нагрузок**
+  * Корректировка решений при обнаружении коллизий.
-* Пересчёт ИТ-профиля и уточнение нагрузки по зонам и стойкам.
+  * Участие в испытаниях, пусконаладке, тестировании отказоустойчивости.
-* Увязка с системами электроснабжения и резервирования.
+  * Контроль чистоты, вибрации, зазоров, прокладок труб и воздуховодов.
+  * Подготовка отчётов и актов.
-**3.4 Предварительные планировки**
+</WRAP>
-* Координация трасс и оборудования с архитектурой.
-* Проверка удобства обслуживания и возможности расширения.
-**3.5 Подбор оборудования**
-* Формирование спецификаций насосов, вентиляторов, чиллеров, теплообменников, сухих градирен, CRAC и AHU.
-* Проверка эффективности и устойчивости оборудования при 8760 часах работы в год.
-* Оценка влияния внешних температурных условий (дизайн-пойнты по ASHRAE).
-**3.6 Управление воздушными потоками**
-* Реализация принципа «горячих/холодных коридоров».
-* Выбор схемы подачи — подпольная, надпотолочная, в стойки.
-* Учет особенностей ИТ-оборудования с боковым или обратным выдувом.
-**3.7 Разработка чертежей (Drawings)**
-* Создание планов, аксонометрий, схем автоматики и спецификаций.
-* Подготовка к экспертизе и строительству.
-==== 4. Этап строительства и авторского сопровождения (CA) ====
+<WRAP box round half column>
-<WRAP info>
+**6. Ввод в эксплуатацию и сопровождение (Commissioning & Post-Support)**
-После выпуска рабочей документации начинается фаза строительства, требующая постоянного участия проектировщика для предотвращения отклонений от проектных решений.
+  * Проведение функциональных испытаний всех систем.
+  * Проверка режимов управления, автоматики, резервов.
+  * Настройка и обучение эксплуатационного персонала.
+  * Оформление as-built документации.
+  * Анализ работы в реальных условиях и оптимизация энергопотребления.
+  * Поддержка в эксплуатации и развитии ЦОД (phase build-out).
 </WRAP>
-**4.1 Сопровождение строительства**
-* Проверка соблюдения проектных решений и корректность монтажных работ.
-* Ответы на запросы подрядчиков (RFI), разъяснение узлов и параметров.
-* Корректировка документации «по месту» при необходимости.
-**4.2 Проверка поставок и приёмка оборудования (Submittal Review)**
-* Сравнение фактических поставок с утверждённой спецификацией и «basis of design».
-* Оценка эквивалентности замен и влияния на эффективность.
-**4.3 Выездные инспекции (Site Inspections)**
-* Контроль монтажа оборудования, трубопроводов, воздуховодов.
-* Проверка уплотнений, виброизоляции, уклонов и зазоров обслуживания.
-**4.4 Испытания и наладка (Commissioning)**
-* Пошаговая проверка работы систем в штатных и аварийных режимах.
-* Испытания по схемам N, N+1, 2N.
-* Проверка работы автоматики, уставок, систем увлажнения и охлаждения.
-* Документирование результатов, составление отчёта о приёмке.
-**4.5 Итоговая приёмка (Final Approval)**
-* Проверка устранения замечаний и выполнение всех тестов.
-* Выпуск комплекта исполнительной документации (as-built).
-**4.6 Постпроектное сопровождение (Post-construction Support)**
-* Поддержка эксплуатации и донастройка систем.
-* Анализ энергоэффективности и эксплуатационных метрик (PUE, COP, WUE).
-* Подготовка рекомендаций по модернизации или масштабированию.
-===== Координация между дисциплинами =====
-<WRAP info>
-Успешный проект ЦОД невозможен без точной координации между ОВК, электроснабжением, пожарной безопасностью, ИТ и архитектурой.
 </WRAP>
-* **ОВК–Электрика:** согласование нагрузок, резервных цепей, логики EPO, работы при аварийном питании.
+<WRAP box round>
-* **ОВК–Пожаротушение:** размещение оборудования и приточных решёток без нарушения зон пожарных отсеков.
+**Схема процесса проектирования инженерных систем**
-* **ОВК–Архитектура:** высоты чистых помещений, трассы воздуховодов и труб, шум и вибрации.
+<mermaid>
-* **ОВК–ИТ:** схемы охлаждения стоек, плотность нагрузки, направления потоков.
+flowchart LR
+  classDef big font-size:36px,stroke-width:1.2px,padding:10px;
-<WRAP important>
+  A["Предпроектная стадия"]:::big --> B["Эскизное проектирование"]:::big
-Неправильная координация между ОВК и пожаротушением часто вызывает конфликт трасс, потерю высоты помещений и необходимость дорогостоящих переделок.
+  B:::big --> C["Проектная документация"]:::big
+  C:::big --> D["Рабочая документация"]:::big
+  D:::big --> E["Строительство и авторский надзор"]:::big
+  E:::big --> F["Ввод и эксплуатация"]:::big
+  F:::big --> G["Постэксплуатационная поддержка"]:::big
+</mermaid>
 </WRAP>
-===== Контрольные документы по стадиям =====
+<WRAP box round>
-^ Стадия ^ Основные цели ^ Ключевые документы ^
+**Ключевые документы по стадиям**
-| Предпроект | Анализ условий и мощности, выбор концепции | Тех. задание, концепт-схемы, предпроектная смета |
+^ Стадия ^ Основные результаты ^ Ключевые документы ^
-| Эскизная стадия (SD) | Определение систем, расчёт нагрузок, компоновка | Блок-схемы, планы, укрупнённые спецификации |
+| **Предпроектная стадия** | Формирование архитектуры инженерных систем, оценка нагрузок, анализ площадки | Концепция инженерных систем \\ Теплотехнический и энергобалансовый расчёт |
-| Рабочая стадия (DD/CD) | Детализация и выбор оборудования, чертежи | Комплект чертежей, спецификации, ведомости |
+| **Эскизное проектирование** | Выбор типа систем, предварительные расчёты, компоновочные решения | Пояснительная записка по концепции охлаждения \\ Укрупнённые схемы и планировки |
-| Строительство | Проверка и авторский надзор | Отчёты о шеф-монтаже, акты, исполнительные схемы |
+| **Проектная документация (П)** | Расчёт и подбор оборудования, окончательная схема инженерных систем | Спецификация оборудования \\ Планировочные и технологические схемы |
-| Пуско-наладка | Испытания и ввод в эксплуатацию | Протоколы испытаний, отчёт о пуске |
+| **Рабочая документация (Р)** | Детальные чертежи, трассировка, спецификации, готовность к закупкам и монтажу | Чертежи марок ОВ/ОВК/ТХ \\ Кабельные и трубопроводные журналы \\ Детализированные схемы автоматики |
-| Эксплуатация | Поддержка и анализ эффективности | Мониторинг, отчёты по PUE/COP, предложения по модернизации |
+| **Авторский надзор и стройка** | Контроль монтажа, корректировка решений, сопровождение подрядчика | Заключения по изменениям \\ Акты скрытых работ |
+| **Ввод в эксплуатацию** | Пусконаладка, проверки, настройка автоматики, выпуск режимных карт | Программа и методика ПНР \\ Акт ввода инженерных систем \\ Режимные карты по ОВК |
+| **Эксплуатация и постподдержка** | Оптимизация, работа под реальными нагрузками, рекомендации | Отчёты по энергоэффективности \\ Рекомендации по эксплуатации |
-===== Ключевые формулы =====
-<WRAP center>
-$$ PUE = \frac{P_{total}}{P_{IT}}, \quad COP = \frac{Q_{cool}}{P_{input}}, \quad Q_{air} = \dot m \, c_p \, \Delta T $$
 </WRAP>
-где:
-- \(PUE\) — показатель энергоэффективности ЦОД;
-- \(COP\) — коэффициент эффективности системы охлаждения;
-- \(Q_{air}\) — теплоотвод воздушным контуром.
-===== Ключевые идеи =====
+<WRAP box round>
-<WRAP tip>
+**Ключевые принципы проектирования**
-  * Проектирование ЦОД — итеративный процесс, требующий постоянной координации между ОВК, электрикой и архитектурой.
+  * Определение критических параметров на старте (нагрузка, резервирование, климат).
-  * На SD стадии фиксируется тип системы и диапазон температур — менять позже дорого.
+  * Тесная интеграция архитектуры, механики и электрики на всех стадиях.
-  * Проверка оборудования должна сопровождаться сравнением с «basis of design».
+  * Проверка соответствия нормативам (ASHRAE 90.1, 90.4, TC 9.9, СП 60.13330).
-  * Комиссионные испытания обязательны для ЦОД любого уровня надёжности.
+  * Учёт энергоэффективности при выборе системы охлаждения и управления.
-  * В РФ следует учитывать круглогодичную эксплуатацию (8760 ч/год) и экстремальные климатические точки.
+  * Применение методов CFD и энергомоделирования на стадии концепта.
-  * После ввода в эксплуатацию важен мониторинг PUE и регулярная корректировка уставок.
+  * Подготовка к масштабированию и модульному развитию.
-  * Успешный проект — это не только чертежи, но и сопровождение всех стадий вплоть до эксплуатации.
 </WRAP>