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Data Centre Design Awareness (DCDA)

Sesión Técnica 14:

Comisionado

Training Workbook

Issue 1.0 Data Center Design Awareness – Sesión Técnica 14 - Training Workbook 2

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ACKNOWLEDGEMENTS DCProfessional Development is indebted to the following organisations and individuals for their invaluable support in the preparation of this manual: Organizations: DCD Group, DCD Focus Magazine, DCD Intelligence, Individuals: Agustín López Neira (Training Project Developer), Hugo Marcelo Bertini (Content Producer Manager)


Relación de contenidos

# Página

Objetivos 05

Introducción 06

Evolución 07

Actuales referencias 08

Necesidades actuales 10

Soluciones 11

Tendencias 21

Referencias / Saber más 22

Uso apropiado del Workbook

Este workbook ha sido diseñado para un uso conjunto en las sesiones presenciales, casos de estudio y workshops, de modo que los asistentes puedan adquirir conocimientos de aplicación práctica en un entorno de la industria de los Data Center.

El curso está estructurado para que el Tutor exponga funcionalidades y ejemplos de casos prácticos con el apoyo del material del Tutor (proyecciones, videos, simulaciones, técnicas de aprendizaje acelerado). Siempre que sea posible, los asistentes deben participar de forma activa individual o en grupos reducidos para desarrollar y completar ejercicios orientados a consolidar su aprendizaje Se ha dispuesto de un entorno de aprendizaje adecuado para que pueda actuar de modo seguro.

El objetivo del workbook es ser un documento de trabajo orientado al refuerzo de la información presentada por el Tutor. Cada asistente debe disponer de una copia digital o en papel de este workbook con antelación al curso de modo que pueda ayudar a la preparación previa del curso, especialmente en los casos de aquellos asistentes menos familiarizados con algunas temáticas del curso, además de servir durante y después de la formación como documento de consulta.

No está diseñado en cualquier caso para proporcionar de modo detallado todos los aspectos teóricos ni fundamentos de una tecnología o aplicación, sino específicamente aquellos especialmente relevantes para el desarrollo del curso y los objetivos concretos de aprendizaje.

Cualquier consulta, aclaración o incidencia sobre DCProfessional training courses puede dirigirla a:

[email protected]


Anexo de Figuras

# Página

Figura 1 – Escenarios de error 23

Figura 2 – Beneficios del comisionado 24

Figura 3 – Metodología de comisionado 25

Figura 4 – Procesos del comisionado 26

Figura 5 – Revisión de las necesidades y objetivos del negocio 27

Figura 6 – Revisión de las necesidades técnicas 28

Figura 7 – Revisión de diseño 29

Figura 8 – Revisión de construcción 30

Figura 9 – Prueba de sistemas y subsistemas 31

Figura 10 – Pruebas de operación 32

Figura 11 – Pruebas funcionales 33

Figura 12 – Documentación 34

Figura 13 – Comisionamiento y certificaciones 35

Casos Prácticos

# Página

Caso Práctico - Servicios de comisionamiento para Data Center 36


Objetivos

Comisionado

Esta sección técnica tiene como objetivo principal describir el proceso de comisionado de un centro de datos, sus implicancias, momento de inicio y finalización.

Al finalizar este módulo de Comisionado el alumno será capaz de:

• Conocer los sistemas y subsistemas que forman parte de las pruebas y conocer el proceso completo de comisionado.

• Identificar las actividades que se ejecutan en cada una de las fases de comisionado.

• Conocer los riesgos que existen cuando no se aplican estas clases de procesos de prueba.

• Conocer la documentación que conforma el proceso de comisionado, como también la documentación que genera dicho proceso.

También dispone de la oportunidad de:

- Compartir sus conocimientos y opiniones

- Exponer casos reales y problemáticas en experiencias vividas o conocidas

- Escuchar atentamente las opiniones del resto de los asistentes

- Aportar comentarios de manera activa, respetando el enfoque del resto de participantes en la aplicación de soluciones o puntos de vista concretos, incluso cuando sean opuestos a sus propias valoraciones y entendimiento como base del enriquecimiento del grupo


Introducción

El comisionamiento de edificios está creciendo como un servicio profesional especializado, cada vez más apreciado por las garantías que aportan a los propietarios en relación a que los edificios cumplan con los requisitos del proyecto atendiendo a un número menor de cambios en el diseño y en la construcción, además de ser más eficientes energéticamente y reducir costes durante su mantenimiento y operación.

Asociaciones relevantes para el servicio de comisionamiento han crecido significativamente en el número de miembros (p.ej. (Building Comisionado Association ha pasado de 500 miembros en 2005 a más de 2.000 en la actualidad) impulsadas por el beneficio que el comisionamiento aporta a contratistas, arquitectos y dueños de propiedades, entre las partes más relevantes.

En esencia, el objetivo del comisionamiento de cualquier proyecto es asegurar que se define una misión clara para el edificio y que, recíprocamente el edificio funciona finalmente cumpliendo esta misión Es el proceso de asegurar que los sistemas:

• Están implementados de acuerdo al diseño del cliente

• Se han instalado correctamente y de forma segura

• Están configurados según las recomendaciones del fabricante

• Han sido probados de forma completa por el contratista/proveedor a nivel de módulo y sistema

• Se ha probado la capacidad y topología de los sistemas.

• Se han probado los sistemas y subsistemas en forma independiente.

• Se han probado en cuanto a su integración con otros sistemas

• Han sido aprobado por el cliente

• Pueden ser explotados de forma segura por el equipo de operaciones M&E

*Figura 1*

El comisionamiento de edificios no es un tema nuevo ya que se deriva de las actividades tradicionales del arquitecto y de los ingenieros en las fases del pre-diseño, el diseño, la construcción y la puesta en marcha.

Sin embargo, se requiere de un servicio profesional especializado e independiente que atienda a la complejidad de construcciones con orientación a sistemas de alto nivel tecnológico y que pueda asistir en:

- la entrega de proyectos de construcción robustos y de alta calidad

- proporcionar una instalación segura y saludable con uso reducido de energía

- la reducción de los costos de operación

- la formación adecuada del personal de operación y mantenimiento

- la mejora en la documentación de los sistemas que participan en el conjunto de la construcción.

*Figura 2*


Evolución

Se presentan a continuación la evolución en el comisionamiento de referencia para los data center más relevantes:

- 1982 – Formación de un comité por ASHRAE

- 1989 – ASHRAE Guideline 1

- 1996 – ASHRAE Guideline 1 (revisión)

- 1999 – ASHRAE + NIBS (desarrollo del proceso de comisionamiento)

- 2005 – ASHRAE / NIBS Guideline 0

- 2007 – ASHRAE Guideline 1 (revisión)

- 2013 – ASHRAE Standard 202

Entre los hitos importantes, en 1998 ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating, and Air-Conditioning Engineers) formó un nuevo comité del proyecto (GPC 1-1996R) para desarrollar una guía de comisionamiento actualizada. El resultado fueron dos guías:

- Guideline 0-2005, “The Comisionado Process”:

- Guideline 1-200X, “HVAC&R Technical Requirements for The Comisionado”

La guía 0-2005 estaba alineada con los desarrollos NIBS Guideline 0-2005 “The Total Building Comisionado Process” (National Institute of Building Sciences) y proporciona una guía para la implementación del proceso de comisionamiento para mejorar el éxito y la calidad de un proyecto de nueva construcción, que se puede aplicar a todos los sistemas y conjuntos o sistemas y conjuntos seleccionados, tales como: sistemas contra incendio y seguridad laboral, paisajismo, cubiertas en tejados, sistemas de climatización, distribución eléctrica y energía de emergencia, controles y sistemas de comunicación.

*Figura 3*

Además, el proceso comisionamiento puede ser utilizado para la rehabilitación y retro comisionamiento de edificios e instalaciones existentes.

ASHRAE y NIBS han seguido proporcionando el liderazgo en la formulación del proceso de comisionamiento para la industria de la construcción y NIBS tiene un rol clave en la expansión del proceso de comisionamiento de todos los conjuntos y sistemas en la construcción.

En este sentido, como referencia más actualizada ASHRAE Standard 202 “Comisionado Process for Buildings and Systems” ha continuado con los fundamentos de las guía “0-2005” y atendiendo a dos revisiones públicas se publicó finalmente en Septiembre de 2013, conformando el contenido del estándar un proceso general, 17 capítulos, 13 pasos funcionales con entregables identificados y 15 anexos de carácter Informativo.

.


Actuales referencias

Comprender las actividades principales dentro del proceso de comisionamiento es el primer paso orientativo y de referencia para entender el alcance. Para ello vamos a tomar las referencias de las directrices de ASHRAE obtenidas de la experiencia en proyectos que requieren que los sistemas y equipos de puesta en marcha trabajen desde el primer día en forma mancomunada.

Este proceso de puesta en marcha está basado en la experiencia de proyectos similares donde la se logró cumplir con los objetivos y requisitos de las empresas con un alto nivel de satisfacción y logrando que se reduzca el costo de Opex de los proyectos.

*Figura 4*

A modo de resumen los citaremos cuáles son los sistemas actuales que debemos considerar dentro del plan de comisionado:

• Componentes de la infraestructura de TI, incluido el cableado, racks, sistemas antisísmicos de posicionamiento de racks, etc.

• Sistemas eléctricos

– Suministro / entrada de energía

– Transformadores

– Paneles de distribución eléctrica

– Automatic Transfer Switch (ATS)

– Sistemas de gestión de combustible y generadores

– Sistemas UPS, PDU y STS

– Sistema de Puesta a Tierra

– TVSS

• Sistemas generadores

– Carga de generadores

– Anclaje

– Ruido

– Tanque de combustible

– Extracción de humos

• Sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado

– Chillers

– Bombas, válvulas y circuitos de distribución

– Unidades CRAC / CRAH

– Entrada de aire limpio

– Ventilación

– Calderas

– Almacenamiento de agua

– Sistemas de control de humedad

– Suministro y drenaje de agua

• Sistemas de incendios


– Protección

– Detección

– Supresión

– Extracción de humos

• Piso elevado

– Peso de la losa

– Instalación de las losetas

– Anclaje antisísmico

– Puesta a tierra

• Sistemas de seguridad

– Control de acceso

– Sistemas de vigilancia

– Procesos y procedimientos

• Puesta a tierra y protecciones eléctricas

– de bandejas

– de piso levado

– gabinetes de TI

– equipos de TI

– equipos eléctricos

– equipos mecánicos

– protecciones y corrientes de cortocircuito

– elementos de carga estática

– sistemas de para-rayos

• Sistemas de automatización de edificios (BAS)

• Sistemas de gestión de edificios (BMS)

• Sistema de Gestión Integral del Centro de datos (DCIM)

• Sistemas de gestión y mantenimiento de activos

• Sistemas de detección de fugas

• Sistemas exigidos por los códigos o reglamentos locales.

• Acuerdos de nivel de servicios de mantenimiento con terceros


Necesidades actuales

El objetivo principal del comisionamiento es la construcción de una instalación que funciona como ha sido diseñada.

Sin embargo, es importante reconocer varios objetivos específicos a un nivel de detalle menor que se lograrán como resultado directo de este proceso y muy cercano a las preocupaciones de la industria de los data center en la actualidad.

La mejora el rendimiento energético en base a la puesta a punto y que provoca el funcionamiento más eficiente de los equipos instalados. Se cubre la necesidad de adaptar los parámetros de funcionamiento de los sistemas a las condiciones de uso real. Se optimizan para cumplir con los requisitos de las condiciones en el lugar de uso en vez de operar atendiendo únicamente a la capacidad del equipamiento.

La necesidad de reducción de los costos de operación provocada por los equipos que operan incorrectamente o están funcionando de manera ineficiente. La operación incorrecta por lo general induce a un mantenimiento más frecuente y resulta en una menor esperanza de vida de los equipos, lo que aumenta los costos anuales de operación y la frecuencia en la reposición de los costos de capital.

La mejora la orientación y la formación del personal que va a operar y mantener los sistemas y equipos es una necesidad asociada a las estadísticas que muestran el impacto en los downtime de los data center. Los sofisticados sistemas instalados quedarán desactivados o comprometidos si las operaciones relacionadas y atendidas por el personal de mantenimiento no son entendidas para aplicar los requisitos correctos de operación y mantenimiento.

La calidad de la documentación es relevante en otras industrias y es una de las claves del proceso de comisionamiento. Tradicionalmente, las especificaciones y los diagramas no incluyen toda la información necesaria y actualizada para el funcionamiento, solución de problemas y la renovación de las instalaciones con los requisitos completos del proyecto que, en definitiva, son la base necesaria para la ayuda en la comunicación a los operadores y diseñadores actuales y futuras.


Soluciones

Como ya hemos mencionado, el comisionado es un proceso de actividades orientado a garantizar que las necesidades del cliente se vean reflejadas en el diseño e implementación del centro de datos.

Para cubrir las necesidades actuales se requiere recorrer un proceso de comisionado dividido en las siguientes 4 etapas:

• Etapa 1 - Fase de revisión, planificación y diseño

• Etapa 2 – Fase de construcción

• Etapa 3 – Encendido de los sistemas y pruebas integrales

• Etapa 4 – Fase de procesos y operación

*Figura 4*

Idealmente, el proceso de comisionado debe comenzar durante la fase de planificación de un proyecto, mucho antes de la construcción y antes que se contraten los recursos materiales y humanos de modo que se permita al CxA (Comimisionista) ayudar en base a su experiencia a determinar costos ocultos o vicios del diseño

El CxA es responsable del desarrollo de la documentación durante el proceso así como la definición de los procesos y pruebas. Es importante aclarar que, si bien el CxA define actividades y consideraciones a acciones como las pruebas finalmente no es el responsable de ejecutarlas sino los especialistas en cada tecnología y/o fabricante.

El valor del CxA en este aspecto concreto es evitar que se realicen la pruebas caprichosamente sin criterios específicos que el propio cliente puede determinar sin un conocimiento realmente amplio y detallado, ni tampoco posibles pruebas parciales y dirigidas por los proveedores en atención a lo que sólo interesa mostrar.

Por todo ello, el CxA aporta un punto de vista objetivo y agnóstico durante el proceso completo, garantizando equidad en las pruebas y prevaleciendo los intereses del negocio y del cliente para minimizar riesgos y maximizar la seguridad y el rendimiento durante las operaciones.

Un documento habitual generado por el CxA incluye el cronograma del proyecto y el presupuesto en atención a:

• Metas de Sustentabilidad

• Objetivos de eficiencia energética

• Requisitos de Ocupación y horarios

• Ambiente Interior

• Accesibilidad

• Criterios de operación y mantenimiento

• Capacitación

• Garantía

• Seguridad

• Benchmarking

• Las futuras necesidades de ampliación

• Riesgos sísmicos

• Las restricciones y limitaciones


Etapa 1 – Fase de revisión, planificación y diseño Revisión de las necesidades y objetivos del negocio

En esta etapa se deberá entender las necesidades del negocio, con el fin de determinar y verificar los parámetros que llevarán adelante el diseño del centro de datos.

El primer punto importante es tener el consenso de todos los integrantes responsable del proceso, todas las “C” como definimos en varias oportunidades.

*Figura 5*

Entre los primeros parámetros que surgen:

• Necesidades de espacio asociadas a necesidad de cantidad de racks

• Niveles de disponibilidad deseado en base a distintas estrategias de topologías

• Densidades de potencia por rack

• Objetivos de fechas

• Distribución de las necesidades de espacio y potencia en el tiempo

Para determinar el nivel de disponibilidad, se debe relacionar el BIA (business impact analysis) del centro de datos y las estrategias de DRP (Disaster recovery plan). Estos dos estudios permitirán determinar el caso de negocio que terminará brindándonos el nivel de disponibilidad óptimo para la instalación.

En función a los antecedentes del centro de datos (si existiera), la tecnología y/o el servicio a implementar, se podrá determinar una densidad de potencia eléctrica promedio por rack, la cual servirá para obtener la potencia final del proyecto.

El proyecto debe estar alineado a las necesidades del negocio, por ello es vital entender las fechas y objetivos del mismo, y compararlo con la viabilidad de implementación del proyecto en las fechas planteadas.

Se puede tomar como punto de partida el estado actual del centro de datos o el output de una consolidación, entre otros. Deberán estar expresadas en KW por plataforma y/o rack.

*Figura 6*

Todos estos puntos conformarán las bases de diseño que se desarrollarán durante la etapa de diseño.

Planificación

Finalizada la etapa anterior de determinación de las necesidades, comenzará la etapa de distribución de tareas e identificación de responsables de cada una de ellas. Las principales tareas que se desarrollarán son:

• Nombramiento de los consultores:

Se deberá identificar el equipo de consultores a cargo del diseño y las responsabilidades de cada uno de ellos. A su vez, el equipo de comisionado presentará sus contrapartes por cada una de las especialidades.

• Establecimiento del objetivo de diseño

Se pasarán en limpio y se ajustarán las necesidades planteadas en la fase de planificación y diseño, evidenciando cualquier inconveniente en llevar adelante alguna de ellas ya sea por falta de superficie disponible (afectada, por ejemplo, por los códigos de construcción urbana), disponibilidad de energía en la zona elegida de implementación o elevadas distancias o saturación de las redes de datos de las empresas de interconexión (carriers), etc. etc.

• Determinación del plan de gastos

Esta etapa es de vital importancia ya que muchas veces las áreas que TI que plantean las necesidades no están alineadas con los objetivos financieros de la organización. Recordemos que el éxito del proyecto en más de un 60% viene dado por la fase de


planificación. A fin de evitar trabajos reiterados que puedan impactar en el cronograma de tareas y en los costos, es de vital importancia alinear el plan de gastos al diseño.

También será importante determinar el cashflow del proyecto, etapa que generalmente se ajusta durante el diseño. Una vez que tenemos las fases de planificación y diseño cerradas será muy difícil y costoso volver hacia atrás, por esta cuestión sería la última oportunidad que tenemos antes de pasar a la fase de construcción.

• Decisión del calendario del proyecto

El calendario del proyecto o Project Plan, será la métrica de comparación que permitirá al equipo de trabajo, establecer si se están cumpliendo en tiempo los hitos del proyecto.

• Identificación y orden de la capacidad y plazo para los servicios básicos

En este punto se determinarán las necesidades hacia las empresas de servicios básicos presentes en el lugar de emplazamiento del centro de datos. De esta forma se podrán advertir alertas tempranas por falta de potencia eléctrica de la distribuidora de energía de la zona, o necesidad de obras de envergadura para los carriers de datos.

• Solicitud de la autorización para la planificación normativa y códigos

Se deberán presentar las autorizaciones necesarias a los organismos públicos que regulan las actividades en la zona de implementación del centro de datos. Estas autorizaciones y reglamentos servirán como input para la etapa de diseño.

• Plan de instalación de los equipos de TI

Se deberá alinear el plan de instalación de los equipos de TI con el cronograma general de implementación del centro de datos, de forma tal de contar con los equipos del negocio en el momento adecuado. Para este punto debemos tener en cuenta que no siempre estará la posibilidad de diseñar y gestionar un centro de datos desde el día 0 (cero), digamos que todo lo contrario, tendremos que lidiar con tiempos de mudanzas y traslados de equipos que sin la metodología adecuada podrían hacer fracasar la puesta en producción del nuevo sitio.

• Apertura de la bitácora de observaciones

Este punto es de responsabilidad plena de la autoridad de comisionado, en este hito se hará apertura de la bitácora de comisionado, en la cual se asentarán todas las observaciones que se ejecutarán durante el proceso de comisionado que estamos describiendo.

El nombre bitácora viene en alusión a utilizar el artilugio de forma prismática, que está fijo a la cubierta de una embarcación junto a la rueda del timón, que era montada mediante una suspensión a la superficie del barco a fin de que siempre se mantenga horizontal a pesar de los movimientos del buque. Antiguamente, cuando los buques carecían de puente de mando cubierto, solía guardarse en el interior de la bitácora el llamado cuaderno de bitácora, para preservarlo de las inclemencias del tiempo.

Este cuaderno de bitácora o abreviadamente bitácora. Es el cuaderno que nos referimos para dejar sentado el avance de cada etapa del proyecto.

De esta manera todo proceso, todo cambio, ´ruaba y decisión quedará reflejado en este cuaderno de bitácora hasta que los puntos críticos o prioritarios observados en el comisionado no hayan sido resueltos.

Revisión del diseño

La revisión del diseño será ejecutada por el líder de comisionado y su equipo de profesionales. Esta etapa permitirá identificar oportunidades de mejora, optimizaciones y alertas tempranas. El equipo de comisionado deberá brindar toda su experiencia en puestas en marcha y operación del centro de datos, con el fin de identificar estos puntos.

Las revisiones deberán abarcar como mínimo los siguientes puntos:

• Layouts

Se deberá identificar que las necesidades de espacio planteadas por la empresa se están llevando adelante. A su vez, se deberá verificar la existencia de un sentido lógico de circulación en el centro de datos para la entrada de las personas, equipos de TI, repuestos o consumibles, etc.


Aquí veremos y revisaremos todo lo expuesto en las fases de diseño conceptual y diseño de detalle desarrollados en el presente curso.

Finalmente, se debe verificar la existencia de espacios para la operación y el mantenimiento preventivo y correctivo de la totalidad de los equipos de facilties.

• Unifilares eléctricos y mecánicos

La verificación de los unifilares eléctricos permitirá garantizar la existencia de capacidad eléctrica para abastecer los distintos sistemas que conforman el centro de datos.

A su vez permitirá verificar los esquemas de redundancia o topología de los sistemas eléctricos y fundamentalmente, la coordinación eléctrica de las protecciones.

Respecto a los unifilares mecánicos, al igual que los eléctricos, permitirán verificar capacidades, topologías, esquemas de redundancias, existencia de válvulas de maniobra para la operación y mantenimiento, etc. A su vez permitirán verificar en el caso de un sistema de agua fría, el estudio de caudales de agua por la instalación.

• Topologías

Complementando el estudio anterior, se analizarán las topologías de cada sistema contemplando la interrelación entre los distintos sistemas. Por ejemplo, si se plantea una topología de aire acondicionado N+1, dicha topología (para este sistema) se deberá ver reflejada en su alimentación eléctrica.

• Capacidades

La autoridad de comisionado deberá revisar el cuadro de potencias de cada uno de los sistemas, verificando la analogía entre cada uno de ellos. A su vez, deberá ver reflejadas las etapas de crecimiento planteadas.

• Memorias descriptivas

Las memorias descriptivas deberán describir el modo de operación del centro de datos, como también la forma en que se implementarán cada uno de los sistemas que lo conforman.

• Memorias de cálculo

Cerrando el punto de verificaciones, las memorias de cálculos deberán ser verificadas por la autoridad de comisionado. Las mismas deberán reflejar lo expresado en los puntos anteriores.

Por último, para esta fase, se Identificarán los principales responsables para la implementación del centro de datos. Generalmente, los especialistas de implementación se dividen en los siguientes rubros:

• Arquitectura

• Eléctrico

• Mecánico

• Sistemas de incendio

• Seguridad física

• Generadores

Todas las observaciones realizadas durante el proceso de revisión del diseño, deberán ser asentadas en la bitácora de comisionado. También deberán ser asentadas las resoluciones de cada una de ellas.

*Figura 7*


Etapa 2 – Fase de construcción

La revisión durante la construcción por parte de la autoridad de comisionado, deberá estar alineada al cronograma de implementación del centro de datos, con el fin de que las inspecciones se ejecuten en los momentos oportunos, con el fin de evitar pérdidas de tiempo o nuevos trabajos.

Muchas veces, con el fin de ejecutar supuestos ahorros, se plantea la ejecución de una inspección de la autoridad de comisionado al final del proyecto, para luego continuar con la fase de prueba y de esta forma “optimizar” el presupuesto asignado para el comisionado. Este es el error más común, ya que casi nunca resulta de esta forma. La autoridad de comisionado realiza la inspección de la obra, y las modificaciones necesarias para la resolución de los inconvenientes planteados impactan severamente el cronograma y el presupuesto.

Las tareas que ejecutará la autoridad de comisionado durante las revisiones de construcción están orientadas a controlar:

• Materiales y equipos.

• Aprobación de instalaciones que luego quedarán ocultas.

• Verificar instalaciones y terminaciones de obra

• Resolver y/o asesorar en la resolución de inconvenientes

• Sugerir ajustes de obra del diseño

A su vez, la autoridad de comisionado brindará al constructor del centro de datos un protocolo de verificación de la construcción de cada uno de los equipos y sistemas instalados, con el fin de garantizar el estándar de calidad de construcción.

Finalmente, y por pedido del cliente, muchas veces se solicitan para los principales equipos que conforman los facilities de un centro de datos, la ejecución de “Factory tests”.

Estas pruebas se ejecutan en la fábrica de cada uno de los equipos y lo que buscan, es realizar una prueba funcional completa de estos, con el fin de minimizar la probabilidad de falla cuando lleguen al centro de datos.

Generalmente, se ejecutan este tipo de ensayos a los equipos Generadores, UPS y Chillers.

Por último, todas las observaciones y recomendaciones, deberán ser registradas en la bitácora de comisionado.

*Figura 8*


Etapa 3 – Encendido de los sistemas y pruebas integrales Prueba de sistemas y subsistemas

En esta etapa se ejecutarán la puesta en marcha de los equipos y sistemas del centro de datos.

Previo al inicio de esta etapa, se deberá constatar que el protocolo de verificación de la construcción del equipo y sistema a poner en marcha, se ha ejecutado y aprobado. A su vez, en la bitácora de comisionado, no deben existir observaciones pendientes de ejecución relacionadas al equipo o sistema.

Las tareas que mínimamente se deben llevar adelante son:

• Verificación visual de la instalación

• Encendido del equipo

• Verificación de lecturas y mediciones

• Prueba de funcionamiento a plena a carga por largo tiempo

• Prueba de respuesta del equipo a variaciones o escalones de carga

• Prueba del/los equipos y sistemas para verificar su rendimiento según las especificaciones de cada fabricante.

• Verificación de topología por sistema

• Pruebas de alarmas y protecciones

• Registros de termografías, tendencias y mediciones

A continuación, se resumen las distintas pruebas a ejecutar en un sistema eléctrico:

Pruebas Integrales

Se ejecuta cuando todos los sistemas y subsistemas han sido aceptados por la autoridad de comisionado, por ende la bitácora de comisionado no debe tener pendientes de ejecución.

Verifican principalmente:

• Topología del data center

En este ensayo las instalaciones se colocan al 100% de la potencia de diseño con el fin de evaluar la respuesta de cada uno de los sistemas, ante fallas de las unidades redundantes o sistemas de backup.

Durante los ensayos, nunca se debe generar una alteración del suministro eléctrico de al menos una de las fuentes de energía de los equipos de TI, como también nunca se debe superar las condiciones de temperatura y humedad definidas por el ASHRAE TC 9.9

Si algunas de estas dos situaciones sucede o el sistema reacciona no acorde al manual de SOO (Secuencia de Operación) del centro de datos, las pruebas integrales han fallado.

• Interferencia ocasionada por la falla de un sistema, en otro sistema.

En este punto se buscará determinar la influencia de un sistema sobre el otro. Por ejemplo, un típico error es la determinación de una topología de un sistema de aire acondicionado N+1 desde el punto de vista termodinámico, pero cuyos equipos de aire acondicionado son alimentados eléctricamente desde un mismo punto de suministro eléctrico (configuración N). De esta forma, un sistema que creímos tener con configuración N+1, termina siendo N.

• Secuencia de Operación del Data Center (SOO)

Finalmente, se debe verificar el cumplimento en la operación del manual de SOO del centro de datos. De esta forma se deberá probar todos y cada uno de los procesos descriptos en el manual.

*Figura 9*


Etapa 4 – Fase de Operación Revisión de Procesos y Procedimientos de mantenimiento

Originalmente, este punto no es incluido por muchas autoridades de Comisionado dentro de su proceso de ejecución. Sin embargo, es de vital importancia la verificación de la existencia de documentos, procesos y procedimientos que permitan al grupo que va a operar y mantener las facilities del centro de datos, ya que es el momento donde este sector dispone de la totalidad de los fabricantes en sitio y de las instalaciones para su prueba.

Por lo expuesto las tareas que deben ser llevadas adelante durante esta fase son:

• Establecimiento de los procedimientos de explotación y mantenimiento.

• Procedimientos operativos estándar (SOPs), procedimientos operativos de emergencia (EOPs) y procedimientos de mantenimiento planificado (PMPs)

• Elaboración de los calendarios de mantenimiento para el año siguiente

• Definición del proceso de almacenamiento y modificación de documentos

• Evaluación de las competencias del personal de explotación de M&E junto con una formación y certificación específica, por ejemplo, autorización AP para el trabajo a 11kV

• Establecimiento de los procedimientos de traslado, incorporación y cambio

• Implementación de procedimientos de control del cambio y políticas

*Figura 10*

La ejecución del proceso de comisionado puede ser ejecutada de diferentes formas. A estas formas las llamaremos planes de ejecución.

Estos planes pueden ser:

• Comisionado continuo

La puesta en servicio en forma continua es un proceso que se desarrolla a lo largo de todo el proyecto, para asegurar el cumplimiento de los requisitos de diseño planificados con anterioridad, construidos de acuerdo al plan y mantenidos de acuerdo a las necesidades de negocio.

– La autoridad de Comisionado se compromete desde el inicio del proyecto

– La recopilación de información es continua desde el comienzo hasta el final

– Se garantiza la preservación del objetivo de diseño durante todo el proyecto

• Comisionado por hitos

La puesta en servicio por hitos pretende realizar los pasos necesarios para garantizar cada uno de los equipos.

– Define los procedimientos de hitos de diseño, construcción, puesta en marcha etc. Por ejemplo hito construcción del piso falso.

Realiza pruebas, valida los componentes y verifica el objetivo de diseño en los intervalos aprobados

• Comisionado por fases de aceptación

La aceptación por fases realiza pruebas sólo en sistemas integrados, y valida el funcionamiento del sistema totalmente integrado.

– Desarrolla las pruebas necesarias en los sistemas que pueden o no contener uno o más componentes, por ejemplo los sistemas eléctricos pueden armarse como fase la puesta a tierra de todos los componentes.

– Revisa todos los criterios de pruebas y mantenimiento antes de la entrega

– Valida el rendimiento operativo y corrige las deficiencias


• Operabilidad de las redes e infraestructuras de TI

Las pruebas de verificación de la interconectividad y el funcionamiento de equipos de TI e infraestructura de red.

– Pruebas de la infraestructura de cables de cobre y fibra

– Verificación de la identificación de los circuitos de alimentación de los gabinetes/racks

– Validación del rendimiento de los sistemas de TI antes de la entrega

– Rendimiento de acuerdo con los documentos para establecer los criterios de base

• Pruebas

• Componentes de pruebas funcionales

Las pruebas de componentes funcionales describen el equipo y los objetivos del comisionamiento junto con las herramientas, componentes y personal para la prueba.

– Descripción de los equipos

– Finalidad de la prueba

– Personal, herramientas e instrumentos necesarios para realizar las pruebas

– Información de diseño pertinente para el equipo o sistema objeto de las pruebas

– Secuencia pormenorizada de explotación, incluidos todos puntos de consigna operativos y los sistemas de trabajo seguros

– Necesidades de programación temporal

– Plan de comunicaciones del emplazamiento durante las pruebas

– Instrucciones o avisos especiales

– Plan de conexión y evaluación del riesgo

Las pruebas funcionales deben ser cuidadosamente coordinadas con el resto de los procesos, el personal de mantenimiento y todas las partes interesadas, ñas que deben ser notificados del evento de prueba, apoyar y cooperar en caso que cualquier alarma que pueda resultar de la prueba, así como una evaluación de los riesgos que puedan surgir durante la duración del comisionado:

• Procedimientos de pruebas funcionales

– Inspección de los equipos para detectar problemas de fabricación e instalación

– Condiciones de prueba y estado inicial

– Prueba de los sistemas integrados

*Figura 11*


Documentación Ya hemos descrito el proceso de comisionado de un centro de datos, ahora debemos identificar qué documentación va a manejar este proceso y qué documentación debiera brindarnos dicho proceso y su utilidad. Para dar inicio a las etapas de control de la construcción en adelante, la CxA junto con su grupo de especialistas debe contar con la documentación en formato “as built” relacionada al proyecto:

• Documentos de diseño

• Manual de Secuencia de Operación

• Memoria de cálculo

• Dibujos de construcción

• Disposición de los servicios básicos, conducciones y desagües

• Especificaciones de los equipos generales

• Requisitos específicos del fabricante

• Requisitos arquitectónicos

Con esta información, la CxA confeccionará los siguientes protocolos para cada uno de los equipos y sistemas que conformarán el centro de datos:

• Planillas de verificación de la construcción

• Protocolo de pruebas del equipo / sistema

Finalmente, es la CxA quién deberá conformar un protocolo de pruebas funcionales integrales.

Planillas de verificación de la construcción

Se aplicaran durante la fase de verificación durante la construcción, las mismas contemplarán:

• Información detallada del equipo / sistema

• Inspecciones visuales del estado del equipo / sistema

• Verificación de la ubicación

• Verificación de los cableados eléctricos

• Verificación de interconexiones (tuberías, escalerillas, ductos, etc.)

• Verificación del protocolo del fabricante

• Verificación de su interconexión con los sistemas de supervisión y/o comando

Protocolo de Prueba de Sistemas y Subsistemas

Se aplicará una vez aprobadas las planillas de verificación de la construcción y aceptadas las observaciones de la bitácora de comisionado. Contemplarán:

• Descripción de los equipos

• Finalidad de la prueba

• Personal, herramientas e instrumentos necesarios para realizar las pruebas

• Información de diseño pertinente para el equipo o sistema objeto de las pruebas

• Secuencia pormenorizada de explotación, incluidos todos puntos de consigna operativos y los sistemas de trabajo seguros

• Necesidades de programación temporal

• Plan de comunicaciones del emplazamiento durante las pruebas

• Instrucciones o avisos especiales

• Plan de conexión y evaluación del riesgo

• Registro fotográfico

• Registro de mediciones y tendencias


• Informe termográfico

Documentos de Protocolo de Pruebas Integrales

Este protocolo se aplicará una vez aprobadas la totalidad de las Pruebas de Sistemas y Subsistemas y aceptadas las observaciones de la bitácora de comisionado, las mismas contemplarán:

• Descripción del sistema

• Finalidad de la prueba

• Personal, herramientas e instrumentos necesarios para realizar las pruebas

• Información de diseño pertinente para el equipo o sistema objeto de las pruebas

• Secuencia pormenorizada de explotación, incluidos todos puntos de consigna operativos y los sistemas de trabajo seguros

• Plan de comunicaciones del emplazamiento durante las pruebas

• Instrucciones o avisos especiales

• Plan de conexión y evaluación del riesgo

• Registros de mediciones y tendencias de la prueba

Una vez finalizadas las pruebas y verificaciones, la autoridad de comisionado deberá confeccionar un documento, el cual deberá contener:

• Resumen ejecutivo de comisionado

• Scripts de Verificación de la construcción completos

• Protocolos de Puesta en Marcha de Sistemas y Subsistemas

• Protocolo de pruebas integrales

• Versión final de la bitácora de observaciones

• Actas de reunión

• Documentación final del proyecto

• Registros de mediciones, tendencias y termografías

*Figura 12*


Tendencias

El comisionamiento existe como disciplina en la industria de la construcción durante más de tres décadas y se mantiene en constante evolución incorporando industrias y estándares dedicados a industrias como los data centers.

A pesar de las normas ampliamente difundidas existe todavía cierta confusión y desconocimiento en cuanto a su definición y procesos involucrados. Como resultado, la puesta en servicio es generalmente mal entendida y algunos de los procesos de puesta en marcha más valiosos están infrautilizados.

En cualquier caso, el comisionamiento en centros de datos no es una opción ya que partimos de un objetivo de tolerancia cero en tiempo de inactividad. Aplicar servicios de comisionamiento reduce al máximo los problemas en equipos y sistemas de operación y en consecuencia, el propietario va a experimentar una cantidad menor de peticiones de cambio y situaciones comprometidas de difícil diagnóstico durante la fase de ocupación y operación.

Se cuenta además con personal bien capacitado y eficiente en un edificio de alta calidad y optimo en diseño para todos los espacios dispuesto dentro del edificio.

Factores adicionales ligados a negocio como la reducción de los costes del ciclo de vida, menos órdenes de cambio y retrasos, una resolución económica de los problemas, la integración completa del sistema para mejoras de la eficacia, disponer de datos comparativos a lo largo del tiempo desde el inicio de las operaciones, medidas de seguridad y cumplimiento legales, junto a la necesidades de obtención de certificaciones que ya requieren precisamente ciertas etapas del comisionamiento, son algunos de los impulsores de este servicio.

Los beneficios de la puesta en marcha crean un retorno de la inversión que supera el coste del proyecto en sí, tal y como revelan algunos proyecto analizados en base únicamente a costes de materiales y mano de obra sin considerar el costo del tiempo de inactividad del centro de datos asociado de no haber resuelto las cuestiones identificadas.

A pesar de sigue existiendo diferencias de opinión en la industria de centros de datos en cuanto a lo que el proceso de comisionamiento implica, más allá de la necesidad de prestadores de este servicio de un modo profesional y experto a la altura de las expectativas, se puede verificar que el proceso de comisionamiento es en sí mismo un paso crítico en el diseño para la construcción en una nueva instalación, sistema o adición que conduce a una mayor disponibilidad, seguridad y eficiencia al tiempo que reduce los costos del proyecto de desarrollo así como de la operación a lo largo del ciclo de vida del centro de datos.

*Figura 13*


Referencias / Saber más

• Commissioning Your Data Center for Greater Availability, Safety and Efficiency While Reducing Costs Throughout the Life Cycle

• Data Center Projects, Commissioning, , Revision 1, by Paul Marcoux, White Paper 148 by APC

• Ten Errors to Avoid When, Commissioning a Data Center, Revision 1, by Paul Marcoux, APC, White Paper 149

• NFPA 3 – 2012 Recommended Practice for Commissioning and Integrated Testing of Fire Protection and Life Safety Systems

• NIBS GL3-2012 Building Enclosure Commissioning Process BECx

• ASHRAE Gdl 4-2008 Preparation of Operating and Maintenance Documentation for Building Systems

• ASHRAE Gdl 32-2012 Sustainable, High-Performance Operations and Maintenance

• NIBS Total Building Commissioning Guidelines (diversas versiones):

o 1. ASHRAE – HVAC&R

o 2. ASCE – Structural

o 3. BETEC – Building Envelope

o 4. NRCA – Roofing

o 5. AWCI – Interior

o 6. NEII – Elevator

o 7. ASPE – Plumbing

o 8. IES – Lighting

o 9. IEEE – Electrical

o 10. NFPA – Fire Protection

o 11. TIA – Telecommunications

• Canadian Standards Association Z320-11 – Building Commissioning Standard & Check Sheet

• Mills E. Building Commissioning—A Golden Opportunity for Reducing Energy Costs and Greenhouse Gas Emissions. Berkeley: Lawrence Berkeley National Laboratory; 2009.

• Building Commissioning Association: http://www.bcxa.org/

• International Green Construction Code. ICC commissioning guidelines


ANEXO FIGURAS – Figura 1

Escenarios de error



Beneficios del commissioning



Metodología de commissioning



Proceso de commissioning

Etapa 1 – Fase de revisión, planificación y diseño

Etapa 2 – Fase de construcción

Etapa 3 – Encendido de los sistemas y pruebas integrales

Etapa 4 – Fase de Procesos de Operación y Mantenimiento



Revisión de las necesidades y objetivos del negocio



Revisión de las necesidades técnicas

Tabla de necesidades de potencia eléctrica por plataformas en el tiempo

Tabla de necesidades de racks por plataforma en el tiempo



Revisión de diseño



Revisión de la construcción



Pruebas de sistemas y subsistemas



Pruebas de operación



Pruebas funcionales



Documentación



Comisionamiento y certificaciones


Caso Práctico 1:

Servicios de comisionamiento para Data Center

Objetivo: Entender correctamente el alcance y los objetivos de los servicios de comisionamiento y los beneficios en un entorno de instalaciones para data center.

Metodología Se va a realizar la construcción de un nuevo Data Center en su empresa y en calidad de responsable desea incorporar el servicio de comisionado pero no cuenta con la comprensión en las ventajas de añadir un servicio «que ya viene incluido en los servicios de arquitectura». En grupos, desarrolle un presentación con una estrategia que permita hacer entender las diferencias que aporta este servicio con posibles argumentos económicos favorables.

data centre design awareness (dcda) sesión técnica 14: … · issue 1.0 data center design...

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