氣流管理的考慮將告訴我們如何利用優秀的氣流管理實踐來降低數據中心的運營成本費用。 在這七部分系列的前幾部分中,我向大家展示了現在運行的大部分數據中心都會比傳統的數據中心運行溫度要高,接著,在服務器性能受到不利影響之前,服務器價格溢價消耗機械設備節省之前,服務器風扇能耗也會相應的增加。
接著,我建議數據中心采用無冷水機組的裝置比傳統數據中心采用冷卻裝置的藥更為實用,并通過一系列數據來證明我的觀點,OEM的IT設備通常比主流允許的標準以及行業準則,有著更為寬泛的濕度范圍。
該系列的前五部分提供了制造商的產品信息,獨立實驗室研究成果、數學模型計算的結果,這些數據與數據中心的設計相結合,規劃、設計、實施在沒有冷水機組或制冷劑來冷卻數據中心的情況下的功效相結合的結果是什么。在第六部分中,我向大家展示了如何使用ASHARE“X”(未知因素)來預測在不同溫度環境下,運行服務器,會對服務器自身的壽命、可靠性造成的影響。
到目前為止,我的初衷是,為數據中心內網絡設備正常、健康運行而努力,并有效控制環境運營費用。 在第七部分中,我將重點從服務器運行健康轉移到數據中心運維人員的健康,特別是在聲音對運維人員的危害都有哪些, 現在的這篇文章,將繼續關注工作人員在高溫環境下的身心健康。
我們都聽到了行政部門的工作人員在出入數據中心時,總說感到的不適,為此發出總在抱怨:“他們稱這個是熱通道,就是因為這個原因,才讓我們進去的時候感到很不舒服。”
但是,正如我在前七期中所討論的那樣,在這次的系列文章中,我們可以看到冷通道比熱通道更熱,事實上,這個問題對安全性的影響卻更小。 畢竟,當我們允許“冷”通道上升到100 F(38℃)時,我們應該期待在熱通道看到溫度120-130 F(49—54℃)范圍內。
目前,還沒有看到ASHRAE警告我們的140-160 F(60-71℃)的現實例子,但是,我們可以合理地期待在未來,能夠看到更多的極端溫度,因為供應商為此提供持續的保證,通過利用供應商的保障,才有機會在此闡述節能。
此外,對在高溫對工作環境中工作,還有一些無稽之談,例如OSHA(職業安全與健康管理局)要求運維人員的工作范圍就是熱通道。可事實上,OSHA并沒有對此做出任何明確的規定,包括:對溫度的限定,以及相應的監管標準等; 盡管如此,數據中心的雇主,包括業主、運營商,對一般責任條款要負責,第五節(a)(1)的職業安全與健康法案1970(OSHA),該條款要求雇主提供的工作環境為“ 不被認為是能夠造成或可能導致死亡或嚴重傷害員工的空間,同時能夠識別危險。“法院對此已經采取了行動,表明這一一般責任條款規定,雇主必須提供一個這樣的工作環境,以避免被業界認定為危險的環境或活動,包括與熱相關的危險。
作為數據中心行業本身來講,雖然大家都意識到在高溫的環境有一定的潛在的危險隱患,但這些潛在的危險隱患卻無法量化,因此,需要在其他地方入手,找尋一些指導。首先,我們需要了解如何測量溫度。在數據中心,我們熟悉干球溫度和濕球溫度,但對運維人員的影響,我們介紹了濕球溫度(WBGT),它是由:
WBGT = 0.7TW+0.2TG+0.1TD
Where
TW = Wet Bulb Temperature濕球溫度
TG = Globe Temperature (radiant heat) 溫度計溫度(輻射熱)
TD = Dry Bulb Temperature干球溫度
輻射熱因子是該計算的一部分,因為大多數熱應激指南是圍繞戶外工作編寫的。 雖然我們可能懷疑服務器機柜、遏制結構的表面導電傳熱會產生一些輻射熱,但傅里葉定律中關于計算這種傳熱的關鍵變量是內部環境溫度和 外部環境溫度,這種差異在熱通道中是無關緊要的。
雖然在冷通道中應該有一些可測量的輻射熱,例如,簡單的說,假設熱通道,在干球溫度和溫度計之間的溫度基本是平衡的。 例如,75 F(24℃), 20%RH(濕度),得到的是:
(0.7 x 54) + (0.2 x 75) + (0.1 x 75) = WBGT(濕球溫度) of 60.3
為便于說明,在計算的基礎上,我們看到以下溫度下的濕度
24℃ @ 60% RH = 71.25 F WBGT
24℃ @ 20% RH = 71.1 F WBGT
32℃ @ 60% RH = 83 F WBGT
38℃@ 20% RH = 78.3 F WBGT
38℃@ 60% RH = 91.6 F WBGT
這些參考實例對于打破ASHRAE的警告實際上是有意義的,即國家職業安全與健康研究所(NIOSH)關于接觸限值的建議的所有溫度閾值都低于各種ASHRAE服務器類別的任何最大允許溫度限值 。
例如,當NIOSH圖表建議在88 F(31℃)WBGT下工作15分鐘,中度工作45分鐘,40%RH的實際冷通道干球溫度為110 F(43.3℃),相對于30%RH 將達到118 F(48℃),遠高于ASHRAE根據NIOSH推薦的下表1中的接觸限值建議的警告值。
表1:允許的熱暴露閾值限制值(TLV)
自從ASHRAE準則發布以來,NIOSH隨后對此進行了更新,從而消除對WBGT(濕度)的任何混淆。
表2顯示溫度調整后,重新推薦的溫度暴露值。這張表的基準溫度是基于室內在有30%的陰涼處的相對濕度。
這些溫度是日照溫度,與我們無關,會對濕度或多或少有一定的影響,特別地-8在10%RH,-4為20%,+3為40%,+6為50%,+9為60%。
圖2 :正常著裝的工作人員休息時間表
這通常比一般的行業指導標準要低,在較高的溫度下,與較低的濕度相比,運維人員會更感到的安全與舒適。
最后,將這些指南應用于高效的數據中心總體管理計劃時,要對NIOSH做出說明的是,輕度、中度重度工作都意味著什么。我發現并沒有明確的定義專門針對數據中心工作環境,因此,需要再次從其他參考點進行推斷。 表3提供了一些軍事示例。
圖3:軍事工作/休息活動定義
工業與工程的例子,是從一本教科書摘選(教科書發行已有25年)
圖4:規劃休息時間表的工作級別示例
以上這些例子應用于數據中心工作人員的日工作水平,以確定如何最好地規劃管理在多少溫度下工作 的時間限制,但是我認為在初始建設之后或者可能排除一些遏制結構安裝和組裝,因為,大部分的工作都不可能只在通道內完成。
綜上所述,即使您已經接受了之前文章中提出的冷、熱通道溫度的認可,冷通道和熱通道之間的溫度的暴露水平也會有顯著差異。
因此,進一步的考慮可能是使用煙囪柜進行遏制,以盡量減少熱暴露,或部署開放的計算機服務器或其他標準的商業服務器,從機柜前面進行維護,并結合熱通道遏制來控制熱暴露。
另一方面的可考慮是當數據中心溫度變得平穩,可以安排運維人員安排成三班倒,分三組輪換上班,并在一年中的較冷時間里,安排主要的升級或擴建改造項目。
在過去一段時間里,我陸續介紹了如何在更高溫度的數據中心內,保持數據中心正常運行,認真考慮了設計和運行空間內種種問題,與大家討論了無需任何冷卻設備以及制冷劑冷卻。 在最后的文章中,將焦點轉向了在這數據中心兢兢業業工作、管理的的運維人員,并且為了保證他們在此工作感到舒適,而做出一點貢獻。希望能夠幫到大家,未來,期待通過大家的反饋,彼此學習到更多。