R1-03 机房热环境等级与供液温度等级（ASHRAE A 级与 W 级）

课程代码 R1-03 · 板块 R 算力中心与液冷 / R1 负载、迁移与热环境 时长 约 3.0~3.5 小时（6 讲） 适合对象 要和设备厂商、设施方对齐温度口径的系统岗（主修）；需要判断「这台设备能不能接受我们这套水温」的选型岗（主修）；写技术协议与设计输入的项目岗（主修）；采购与售前（选修，读第 1、3、6 讲即可）。 前置 R1-01 从整车热管理迁移到机柜热管理：什么变了、什么没变 从整车热管理迁移到机柜热管理：什么变了、什么没变；A2-04 湿空气物理与焓湿图：空调负荷计算基石 湿空气物理与焓湿图：空调负荷计算基石。⚠ 体系外前置需自备：能读懂一份设备厂商的温度要求文件（知道它把要求写在哪一页、用什么措辞）。 本讲义定位 讲师授课蓝本 / 学员自学讲义。本课是口径课，不是取值课——它教你分清机房里并存的两套温度语言、读懂一个等级标识到底在说什么、并把设备侧要求与设施侧能力对到同一张表上；⛔ 它不复述任何标准或规范的条款内容，也不给任何可以直接抄进项目的等级取值。

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你手上的事	直接看	还要配
会上有人说「按 W2 做」，你不确定他在说什么	第 3 讲：两套 W 打头的分类	〈典型案例详解〉整节
拿到一份设备温度要求文件，要判断每条归哪一侧	第 1 讲 1.5：对齐的第一句话	第 6 讲 6.3：逐条判归属的动作
看到一个供液温度等级号，不知道那个数字是上限还是设定点	第 2 讲 2.1~2.3	第 2 讲 2.6：拿到等级号之后做三件事
引用一份几年前的资料，里面的等级写法和现在的对不上	第 2 讲 2.4：它改过名	第 3 讲 3.2：改名让出了低位编号
要向领导解释液冷凭什么省钱	第 4 讲 4.1~4.2	第 4 讲 4.3：代价在哪一侧
有人说「上高温供液就能全年自然冷却」，你要判断这话成不成立	第 5 讲 5.1~5.5	〈常见误区〉误区二
设施能给的水温和设备要求对不上，要写处置方案	第 6 讲 6.6	第 5 讲 5.6：现阶段经济性从哪找
要写一份能签字的温度设计输入	第 6 讲 6.7	〈动手做〉第 4 步
供液温度定低了会怎样，你只想到能耗	第 2 讲 2.2：下限与结露	〈常见误区〉误区五

⛔ 本课不覆盖 · 栏一（每样带去向）：机房气流组织、冷热通道封闭与送风温度的实现 → R2-01 冷热通道封闭与机房气流组织；风侧末端形式的选型 → R2-02 背板/门式换热器（Door HX）；冷板本体的热阻链与流道 → R3-01 冷板结构与流道设计；二次侧并联均流 → R3-02 二次侧流量分配与并联均流；混合系统里剩余风冷那一部分的设计 → R3-03 混合系统：剩余风冷那一部分怎么设计；分配单元的形态与选型 → R5-01 CDU 形态与选型：液-液 / 液-气；二次侧水质、电导率、压力与膨胀管理的本体 → R5-02 二次侧水质、压力与膨胀管理；逼近温度的机理、换热面积权衡与全周期经济性算法 → R5-03 逼近温度与换热器选型；一次侧冷源（冷却塔、干冷器、水侧经济器）的形式与选型 → R6-01 一次侧冷源：冷却塔、干冷器与水侧经济器；自然冷却小时数的气象数据来源与统计方法 → R6-02 自然冷却小时数与气候区选址；能效指标（PUE / WUE / ERF）的口径与监管 → R6-03 能效指标体系：PUE / WUE / ERF / REF 的口径与监管；标准全景与各标准体系管什么 → R8-01 标准全景：ASHRAE / OCP / GB / EU 各管什么；厂商机柜级参考架构的逐条解构 → R9-01 NVIDIA 机柜级参考架构解构：GB200 NVL72 与 MGX 的冷却约束、R9-02 Google 的 CDU 路线：Project Deschutes 与 TPU 冷却的代际演进；冷却液配方与相容性 → H7-01 冷却液（乙二醇型）配方、性能与劣化；湿空气物性与露点计算本体 → A2-04 湿空气物理与焓湿图：空调负荷计算基石。

⛔ 本课不覆盖 · 栏二（真正不给的数）：① 任何标准或导则的条款内容、各等级的温湿度取值、限值与适用射程——本课涉及的数据中心热环境导则与液冷系统技术规范类文件只写「它管什么、在哪一步卡住你」，⛔ 未取得原文逐字核对，编号与版次一律以现行有效目录为准，本课不复述任何一条条款；② 各热环境等级的温湿度包络——它是标准条款，⛔ 本课不给，只讲它是什么形状的东西、怎么用；③ 任何气候区的自然冷却小时数——由当地逐时气象数据决定，去向 R6-02 自然冷却小时数与气候区选址；④ 电价、折现率与投资回收期——它们是项目的商务输入，不是工程量。

⚠ 栏二之外的平台相关量（设备要求的进液温度、逼近温度、二次侧供回温差、机柜内空气露点、机房送风温度设计值），本课照给典型区间与常见值锚点，逐条标注「⚠ 典型值、⛔ 不是验收依据，须实测确认」并写明拿到它的路。汇总表在〈平台相关量与典型值汇总〉一节。

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引言：两套语言，一个字母，和一句被广泛误传的话

有一类会议，开完之后所有人都觉得谈成了，而问题要到半年后才浮出来。

场面是这样的：设施方、设备方、总包坐在一起，议题是「二次侧温度按什么做」。讨论了二十分钟之后，有人说了一句「那就按 W2 做吧」，另外两个人点头，这一条被记进纪要，会议进入下一项。

三个人都听懂了这句话，而且他们各自听懂的不是同一件事。

这门课要处理的就是这一类事故。它的成因不在物理，物理没有任何难点；它全部落在口径上——同一个机房里，同时活着两套讲温度的语言，其中一套还有一个撞名的邻居；而这三套东西的标识写法长得几乎一样。

先把三样东西摆出来，本课的全部工作就是把它们分开、再重新接上：

第一套：空气侧的热环境等级。它描述机房送到设备进风口的空气状态——温度与湿度的一个包络。它约束的是风冷设备的进风条件。你在资料里会看到它写成 A 加一个数字。

第二套：液体侧的供液温度等级。它描述设施侧提供给 IT 设备的水温。它约束的是液冷设备的进液条件。你在资料里会看到它写成 W 加一个数字。

第三套：回路的水质等级。它规定冷却回路的化学纯度——电导率、离子、颗粒物这一类。它约束的不是温度，是化学。而它也写成 W 加一个数字。

⇒ 于是有了本课的第一条硬结论：一个孤零零的「W」加数字，在没有限定词的情况下不可判读。它可能指温度，也可能指水质，而这两件事在工程上是两条完全不相干的链——一条通向冷源选型与全年电费，一条通向材料相容性与滤芯更换周期。认错了字母的归属，不是差一点，是把整套方案建在了另一条链上。

第二件要处理的事，是一句在这个行业里流传极广、而且确实曾经对过的话：

液冷的经济性来自高温供液，因为高温供液能带来全年自然冷却。

这句话没有说错，但它是一句有前提的话，而前提在传播过程中被磨掉了。前提是：设备本身要能接受高的进液温度。当前主流的 AI 加速卡对进液温度的要求相当低——低到即便你把中间环节做到很好，设施水温也够不着「全年只靠冷却塔」那一档。⇒ 这句话在今天的主流平台上暂时不成立，而按它去做方案的人，会把钱花在一个拿不到收益的地方。

第三件事是关于时效的。上面那句「当前主流加速卡要求很低」本身也会过期——它随芯片代次变。所以本课在给出任何一个具体温度时，都会同时给出它是哪一代的、出自哪一层文件、能不能当设计输入。这不是免责话术，它是本课要教的判读动作本身。

学完这一课，你应该能做到：拿到一份设备厂商的温度要求文件和一份机房的水温能力说明，你能逐条标出每个要求属于哪一侧、每个等级标识属于哪一套分类，把两边对到同一张表上，找出不匹配的地方，并对每一处给出一个可执行的处置；同时你能说清「高温供液是枢纽」这句话在你这个项目上成不成立，以及不成立时钱该往哪儿花。

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第 1 讲　两套语言：空气侧与液体侧

本讲不讲任何取值，它只做一件事：把「同一台设备身上有两个温度接口」这件事钉住。后面五讲全部建在这一条上。

1.1 一台设备身上有两个温度接口

先从最具体的地方开始：一个上了冷板液冷的机柜，你走到它面前，能摸到的温度输入有几个？

答案是两个，而且它们在物理上互不相通：

接口一：进风面。机柜正面（冷通道那一侧）有空气被吸进去。这些空气会流过所有不贴冷板的器件——内存、供电模块、网卡与光模块、硬盘、以及冷板本身的边角。它们的温度由进风温度决定。

接口二：二次侧供液快接头。机柜侧面或后部有液体接进来，走进分歧管，再分到每一块冷板。贴着冷板的那些器件（主处理器、加速卡，有时还有部分供电与内存）的温度由进液温度决定。

这两个接口由不同的人、按不同的文件、在不同的会上定下来。进风那一侧归暖通与机房设计方，依据是机房的热环境等级；进液那一侧归设施水系统与设备选型方，依据是设备厂商的参考架构与设施的供液能力。

⇒ 这张图给出本课的钉子 A：两套语言的分工是按介质分的，不是按重要性分的。它们没有主次，缺哪一套设备都会出问题——液侧不达标，芯片降频；风侧不达标，内存与光模块报错。而这两类失效在现场看起来完全不同，也由不同的人先发现。

1.2 空气侧：热环境等级约束的是进风条件

空气侧这套语言的形状是一个包络，不是一条线。

原因很直接：空气的状态需要两个独立变量才能确定（工程上通常取干球温度与湿度中的一个），而设备对这两个变量都有要求——温度太高会让器件超温，湿度太低有静电风险，湿度太高有结露与腐蚀风险。⇒ 所以约束条件画出来是焓湿图上的一块区域，而不是一个温度上限。

这套体系的第二个特点是分层：它通常同时给出「推荐」的那一块与「允许」的那一块，后者比前者宽。推荐区间是长期运行的目标，允许区间是可以短时进入、但不该长期停留的边界。⇒ 这个分层结构本身是要用的：做设计时按推荐区间选，做运行策略与故障工况校核时才用允许区间。把允许区间当设计目标，是空气侧最常见的一类误用。

⚠ 各等级的具体包络、推荐区间与允许区间的取值、以及每一级对应什么设备，本课⛔ 不给。它们是标准条款，由数据中心热环境导则给出，⚠ 版本与取值按现行有效版本确认，⛔ 本课未取得原文逐字核对。⇒ 只写去向：标准全景与各体系管什么见 R8-01 标准全景：ASHRAE / OCP / GB / EU 各管什么；本课只教你这套语言是什么形状、怎么用。

⚠ 你在资料里会见到它写成 A 加一个数字（例如 A1、A2 这样的形式），数字越大通常意味着允许的环境越宽松、对设备的耐受要求越高。⚠ 这一句是检索级转述，⛔ 未取得原文核对，各级的具体定义与射程一律以现行发布版本为准。

1.3 液体侧：供液温度等级约束的是进液条件

液体侧这套语言的形状完全不同：它是一条温度上限，配一条下限。

为什么不是包络？因为设施水是单相液体、在闭式回路里，它没有湿度这个自由度。你只需要一个温度就能描述它的状态（压力另有约束，但那属于 R5-02 二次侧水质、压力与膨胀管理 的射程，不在这套语言里）。⇒ 于是一个等级只需要说清一件事：这一级允许的供液温度最高能到多少。

这就带来第二个重要差别：空气侧的等级号本身不含数值信息，液体侧的等级号里那个数字就是温度。这是两套语言在使用体验上最大的分岔——你看到 A 加数字，必须去查表才知道它意味着什么；你看到 W 加数字，那个数字本身就是该等级允许的最高供液温度，单位摄氏度。

⇒ 这条读法很有用，也很危险：有用是因为它让等级号可以口头传递；危险是因为它让人误以为自己「已经懂了」，从而跳过查表这一步，而下限、适用射程与配套要求全都不在那个数字里。第 2 讲会把这一条展开。

1.4 两套并存不是过渡状态，是稳态

有一个流传很广的误解值得当场拆掉：上了液冷之后，风侧那套要求就可以退休了。

⛔ 不成立。原因在 1.1 已经说过——冷板只覆盖一部分器件。内存、供电模块、网卡与光模块、硬盘这些东西仍然靠空气冷却，它们的进风条件仍然由热环境等级约束。而更关键的是：上了冷板之后，主芯片那部分热被液体带走，柜内风量常常会随之下调（因为风侧总热量少了），于是剩下那些器件拿到的风量反而变少——它们对进风温度的敏感度上升了。

⇒ 这条推论违反直觉，值得写在设计评审清单上：上液冷不会让风侧要求变松，在某些配置下反而更紧。这一层的完整设计方法（含风侧负荷分账与覆盖清单）属主是 R3-03 混合系统：剩余风冷那一部分怎么设计，本课只负责把「风侧那套语言仍然在生效」这件事钉住。

⚠ 补一句边界：本课说的「两套并存」指的是冷板液冷这一类。若采用浸没式，风侧那套语言的适用性会大幅改变（对浸没槽而言，机房空气不再是设备的散热介质），但那不在本课射程内，⛔ 本课不展开。

1.5 对齐时的第一句话：你说的是哪一侧

现在可以给出本课第一个今天就能用的动作。

在任何一次涉及温度的跨方对话里，在讨论数值之前，先问一句：你说的这个温度，是空气侧还是液体侧？

这句话听起来近乎多余，而它恰恰是最省钱的一句话。原因在于两侧的数值范围有重叠——机房送风温度与二次侧供液温度可能落在相近的区间里，于是一个孤立的温度数值不带任何标记就能被两边各自读懂，而且读成不同的东西。

⇒ 具体的判别线索，按可靠性从高到低排：

1. 看它约束的是哪个接口——写着「进风」「送风」「回风」的是空气侧；写着「进液」「供液」「回液」「二次侧」「一次侧」的是液体侧。这是最可靠的判据。
2. 看它有没有配湿度——凡是同时给温度与湿度（或露点、相对湿度）的，几乎一定是空气侧；液体侧不需要湿度这个自由度。
3. 看它出自哪份文件——机房设计规范与暖通图纸给的多是空气侧；设备厂商的参考架构与设施水系统图给的多是液体侧。⚠ 这条判据最弱：一份参考架构文件里两侧都会出现（因为它同时要求进风与进液），所以文件出处只能缩小范围，⛔ 不能定性。

⚠ 第 3 条的弱点值得多说一句，因为它是实际出岔子的地方：厂商的参考架构文件里，进风温度要求常常和进液温度要求写在相邻的两行，字号一样、格式一样。转述的人抄走一行，接收的人默认它是自己关心的那一侧——两边都没有说谎，而口径已经错了。⇒ 所以判据 1 才是主判据：盯接口名词，不盯文件名。

1.6 本课的符号约定与跨课口径桥

本节是全课最需要收藏的一节，因为它解决一件在本课程体系内部真实存在的麻烦：同一个物理量，在不同的课里被写成了不同的符号。这不是谁写错了，是各门课在各自成文时选了各自顺手的写法。本课作为温度语言的属主课，把桥搭在这里。

本课使用的符号：

符号	含义	取点位置	首次出现
W_T	供液温度等级（等级名里的数字＝该等级允许的最高供液温度，℃）	—	第 1 讲 1.3
W_q	水质等级（规定回路的化学纯度）	—	第 3 讲 3.1
A_env	热环境等级（空气侧温湿度包络的分级）	—	第 1 讲 1.2
T_fws	一次侧设施水供水温度	送到分配单元一次侧入口处	第 4 讲 4.2
T_fws,max	允许的设施水温上限	同上	第 5 讲 5.3
T_sup2	二次侧供液温度	分配单元二次侧出口	第 2 讲 2.1
T_ret2	二次侧回液温度	分配单元二次侧入口	第 4 讲 4.3
T_in	设备实际进液温度	机柜二次侧供液接口（快接头下游）	第 2 讲 2.1
T_in,req	设备要求的进液温度（一个区间，上限与下限各有物理来源）	同上	第 5 讲 5.2
ATD	逼近温度，＝ T_sup2 − T_fws，在额定工况点上取	分配单元两侧接口	第 5 讲 5.3
T_dp	机柜内空气的露点	机柜内部，⛔ 不是机房平均	第 2 讲 2.2
T_a,in	设备进风温度	机柜进风面	第 1 讲 1.1
ΔT_s	二次侧供回温差，＝ T_ret2 − T_sup2	分配单元二次侧两个接口	第 4 讲 4.3
Q	热量或热功率	按上下文标注	第 4 讲 4.3
ṁ	质量流量	—	第 4 讲 4.3
c_p	比定压热容	—	第 4 讲 4.3

跨课口径桥——同一个量在别的课里的写法：

本课符号	别处的写法	关系	说明
ATD	ΔT_app（R5-03 逼近温度与换热器选型）	同一个量、同一个口径，只是符号不同	两处都定义为「二次侧供液温度减一次侧进水温度，在额定工况点取」。⇒ 可以直接互代
T_fws	T_p,in（R5-03 逼近温度与换热器选型）	同上	一次侧进水温度
T_sup2	T_s,sup（R5-03 逼近温度与换热器选型）	同上	二次侧供液温度
T_ret2	T_s,ret（R5-03 逼近温度与换热器选型）	同上	二次侧回液温度
T_in	T_in（R3-01 冷板结构与流道设计、R9-01 NVIDIA 机柜级参考架构解构：GB200 NVL72 与 MGX 的冷却约束）	同上	设备进液温度，取点都在机柜二次侧供液接口

⛔⛔ 一条必须单独拿出来说的口径分岔：「逼近温度」这个词在冷源那一侧另有一个用法——冷却塔或干冷器的出水温度与室外湿球（或干球）温度之差，也叫逼近温度。那是另一台设备上的另一个量，属主是 R6-01 一次侧冷源：冷却塔、干冷器与水侧经济器。⇒ 本课凡写 ATD 一律指分配单元换热器那一环；凡涉及冷源那一环时，本课一律写全称「干冷器自身的逼近温度」或「冷却塔自身的逼近温度」，⛔ 不与 ATD 混用同一个符号。这一条与 R5-03 逼近温度与换热器选型 的处理一致。

⚠ 还有一条容易被忽略的取点差异，它不是符号问题而是物理位置问题：T_sup2（分配单元出口）与 T_in（机柜进液接口）之间隔着一段二次侧分配管路。工程上做一阶估算时常常把两者视为相等，⛔ 但这是一个教学与初筛用的简化：在分配管路长、无保温、部分负荷低流量、或机房环境温度显著高于液温时，这段温升不可忽略。⇒ 本课后面凡用到这个简化，都会就地声明一次。

1.7 这一讲你要带走的

• 钉子 A：一台液冷设备身上有两个互不相通的温度接口——进风面与二次侧供液口，它们由两套语言约束，由两拨人按两份文件定。
• 空气侧的约束是一块包络（两个自由度，且分推荐与允许两层）；液体侧的约束是一段温度区间（一个自由度，上限即等级名里的数字）。⇒ 两者形状不同，不存在换算关系。
• 上液冷不会让风侧要求退休；在柜内风量随之下调的配置下，风侧反而更紧。
• 今天就能用的一句：讨论任何温度数值之前，先问「你说的是空气侧还是液体侧」，判据优先看接口名词（进风 / 进液），其次看有没有配湿度，⛔ 别靠文件出处定性。
• 报一个温度时必须同时报取点；跨课引用符号前先看 1.6 的桥表。