Brevet FR2953879A1 — publié le 20110617

-1- Domaine technique de l'invention L'invention concerne des modules techniques adaptés spécifiquement aux productions informatiques, notamment à être implantée sous terre, en tous lieux, dans le cas d'une nouvelle construction, ou en utilisant des bâtiments souterrains existants ou non, de toute taille, de type parking en zone urbaine et hors urbaine, mines désaffectées, galeries et carrières diverses, grottes, et autres lieux similaires. Etat de la technique Il est connu d'implanter des constructions souterraines. En fait, une telle implantation est généralement définie en sorte de satisfaire les conditions suivantes : constructions pour répondre à de besoins de parking constructions pour permettre le chauffage urbain, les réseaux de transports (personnes et fluide) et d'assainissements constructions pour répondre à des besoins de sécurité, type antisismiques, antiatomiques constructions pour répondre à des besoins de stockage, type caves constructions pour répondre à des besoins métiers autres, tels que l'extraction de matières premières Il est connu d'implanter des constructions de bâtiments hors sol uniquement à destination de stockage de machines informatiques. En fait, de telles implantations sont généralement définies suivant un modèle identique en sorte de satisfaire les conditions suivantes : bâtiment béton hors sol de type entrepôts classique refroidissement par des appareils générant du froid - sécurisation électrique, anti-incendie, et gardiennage aménagements de planchers et plafonds techniques (faux planchers et faux plafonds en dalles) isolation thermique par l'utilisation de matériaux isolants On peut noter que l'ensemble des conditions précités ne dépendent que des besoins de puissance énergétique, de sorte que de telles implantations de bâtiments non conçus spécifiquement pour la production informatique efficiente en énergies peut ne poser aucun problème pour satisfaire aux objectifs précités, compte tenu des contraintes 2953879 -2- légales environnementales (taxe carbone, capacité de livraison en énergie sur un site) inexistantes jusqu' à présent. Mais il n'en est pas de même pour des bâtiments métier conçus spécifiquement à cet effet, pour répondre aux contraintes des lois et normes environnementales, ainsi qu'à la 5 problématique de fournir en capacité suffisante les énergies électriques nécessaires au fonctionnement de ces bâtiments et équipements associés. C'est pourquoi il a été proposé de réutiliser le modèle classique de ces constructions de bâtiments, une fois à saturation, en le dupliquant sur des surfaces nouvelles et/ou plus importantes, ne faisant que déporter les problématiques de consommation énergétiques et de pollution 10 environnementale. C'est ainsi que l'on connaît des bâtiments nouveaux ou réhabilités, mais ces solutions présentent les inconvénients suivants : incapacité de fournir l'énergie électrique nécessaire obligation de prévoir à la construction des aménagements lourds et coûteux 15 ne permettant au global qu'une surface utile d'exploitation de l'ordre du tiers de la surface totale concentration des ces types de bâtiments dans des zones géographiques restreintes, ce qui augmente considérablement les risques associés aux ruptures de services 20 ne permet aucune adaptation aux modèles économique / écologique imposés par le biais de la taxe carbone naissante dont la valeur fmancière va croitre au minimum de 12,5% par an pour respecter les accords mondiaux en place et à venir (protocoles de Kyoto et Copenhague). - ne permet aucune adaptation aux contraintes de réductions des coûts 25 financiers et impératives pour les entreprises. Exposé de l'invention L'invention vise à pallier les inconvénients des solutions connues précitées, quelque soit le pays ou région d'implantation dans le monde. C'est ainsi qu'elle concerne des modules techniques adaptés spécifiquement aux 30 productions informatiques tout en présentant des coûts de mise en oeuvre (construction et réhabilitation) et récurrents réduits au minimum de 50%, et répondant au moins aux 2953879 -3- mêmes critères de sécurité, de disponibilité et de performances techniques proposées par le modèle classiquement réalisé et utilisé décrit plus haut. On peut noter qu'une telle défmition de l'invention ne concerne que le module technique adapté spécifiquement aux productions informatiques, indépendamment de 5 l'utilisation des énergies renouvelables qui ne fait qu'accroitre l'efficience énergétique du module proposé par la présente invention. L'invention propose à cet effet un module technique adapté spécifiquement aux productions informatiques. Ce module souterrain a une forme circulaire de 30 mètres de diamètre minimum, séparée en son milieu (axe central) par un mûr étanche, et 10 formant deux volumes distincts et identiques en surface et volume. Un des deux volumes à pour destination l'exploitation de production informatique, le second volume à pour destination l'exploitation technique permettant à l'exploitation informatique de fonctionner. L'invention à également pour objet un module technique adapté spécifiquement 15 aux productions informatiques comportant un tel système mais en outre des parois non isolantes thermiquement pour la structure circulaire principale de clôture ainsi que de couverture. La structure circulaire des parois enterrées adoptée par le module technique adapté spécifiquement aux productions informatiques, permet de bénéficier des énergies 20 passives souterraines et donc de limiter l'utilisation d'énergies positives type électricité et eau, nécessaires aux fonctionnalités de refroidissement de ce type d'infrastructures. Ces deux volumes identiques sont recouverts d'un toit en forme de voute ou plan incliné, permettant de concentrer mécaniquement les dispersions calorifiques émises 25 par la production informatique, en un point central de la structure. Cette concentration permet d'unifier les systèmes d'extraction d'air et de procéder de manière simplifiée et donc moins couteuse au recyclage de l'air chaud, tout en y adjoignant un asservissement dynamique des volumes d'extraction/impulsion d'air (renouvellement horaire des volumes d'air). 30 Ce double principe permet de réduire de 80% la consommation énergétique (électricité et eau) lié aux besoins de refroidissement des volumes concernés. 2953879 -4- L'invention à également pour objet un module technique adapté spécifiquement aux productions informatiques comportant un tel système mais en outre des moyens de fixations et d'intégration des machines informatiques de production intégrée sur sa 5 hauteur exploitable, qui en complément des exigences satisfaites par le module en soi, permettent une intégration simple, peu onéreuse et concentrée, tant en termes de surface de par l'implémentation sur une surface circulaire qui permet une densité supérieure de 15% minimum, qu'en termes de volume lié à l'utilisation d'une hauteur sous plafond de 3,5 mètres à 4 mètres dans des racks profilés d'une hauteur spécifique 10 conçue, adaptée à la pente pour cette utilisation. Le modèle dans son ensemble permet de diminuer la surface de construction de 70%, à volume égal d'intégration dédié aux machines. De manière avantageuse, il y a une association du modèle de construction de bâtiment avec sa fonction d'intégration et sa fonction d'exploitation. 15 Le module technique adapté spécifiquement aux productions informatiques peut comporter un ou plusieurs niveaux souterrains. Chaque niveau est un clone du niveau tel que précité. Le premier niveau souterrain (le plus proche du niveau de la surface du sol) est situé à une profondeur de 3 mètres à 6 mètres selon la région géographique 20 d'implantation et les contraintes topographiques et géologiques associées. Brève présentation Des objets caractéristiques et avantages de la solution ressortent de la description qui suit, donnée à titre d'exemple illustratif non limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels : 25 • Figure 1 û MODULES 'l'ECHNIQUES ADAPTES SPECIFIQUEMENT AUX PRODUCTIONS INFORMATIQUES, NOTAMMENT A ETRE IMPLANTEE SOUS TERRE - Vue du dessus û 1 moyens de fixations et d'intégration des machines informatiques de production intégrée sur sa hauteur exploitable 30 û 2 volume d'exploitation informatique û 3 volume d'exploitation technique 2953879 -5- 4 Mur étanche de séparation des deux volumes distincts (axe central) û 5 parois non isolantes thermiquement pour la structure circulaire • Figure 2 MODULES TECHNIQUES ADAPTES SPECIFIQUEMENT AUX PRODUCTIONS INFORMATIQUES, NOTAMMENT A ETRE IMPLANTEE 5 SOUS TERRE - Vue en coupe û 2 volume d'exploitation informatique û 3 volume d'exploitation technique û 5 parois non isolantes thermiquement pour la structure circulaire û 6 gaines d'entrée d'air mécanique et d'asservissement 10 û 7 gaines de sortie d'air mécanique et d'asservissement - 8 parois non isolantes thermiquement pour la structure de couverture souterraine û 9 niveau de sol du terrain d'implantation • Figure 3 VARIANTE MODULES TECHNIQUES ADAPTES 15 SPECIFIQUEMENT AUX PRODUCTIONS INFORMATIQUES, NOTAMMENT A ETRE IMPLANTEE SOUS TERRE - Vue en coupe û 2 volume d'exploitation informatique û 3 volume d'exploitation technique - 5 parois non isolantes thermiquement pour la structure circulaire 20 û 6 gaines d'entrée d'air mécanique et d'asservissement û 7 gaines de sortie d'air mécanique et d'asservissement - 8 parois non isolantes thermiquement pour la structure de couverture souterraine - 9 niveau de sol du terrain d'implantation 25 û 10 niveaux complémentaires d'exploitation informatique et d'exploitation technique Exposé détaillé En référence à ces dessins le dispositif situé sous le niveau de la terre (9) comporte une paroi non isolante thermique (5) regroupant deux volumes distincts 30 d'exploitation informatique (2) et d'exploitation technique (3) séparés par un mur 2953879 -6- étanche (axe central) (4), et fermé par une structure de couverture en parois non isolantes thermique (8). Le volume d'exploitation informatique (2) comporte des moyens de fixations et d'intégration des machines informatiques de production intégrée sur sa hauteur 5 exploitable (1). Les deux volumes souterrains d'exploitation informatique (2) et d'exploitation technique (3) sont ventilés mécaniquement et asservies par des gaines d'entrées (6) et de sorties (7) d'air pour assurer les renouvellements de volumes horaires d'air. En variante représentée en figure 3, le module technique adapté spécifiquement 10 aux productions informatiques peut comporter plusieurs niveaux complémentaires situés sous le premier niveau d'exploitation. En variante non représentée, le module technique adapté spécifiquement aux productions informatiques peut comporter sous le dernier niveau d'exploitation, un bac de rétention et de recyclage des eaux de pluie. 15 Applications industrielles Tel que montré dans la figure 2, la conception du module technique adapté spécifiquement aux productions informatiques permet une installation en tous lieux géographiques du globe. Le principe du modèle de module technique adapté spécifiquement aux 20 productions informatiques est répétable. Ce principe de respectabilité permet de constituer un réseau de modules techniques adaptés spécifiquement aux productions informatiques, national, européen, international, maillés et autonomes. Ce réseau industriel d'implantations possibles peut s'articuler autour de modules techniques adaptés spécifiquement aux productions informatique, en zones urbaines et 25 non urbaines, avec un impact neutre sur l'espace physique occupé en surface, de part sa conception souterraine. Ce réseau constitue une solution unique à part entière en termes de sécurité industrielle physique et logique. Physique de part le mode d'implantation souterrain et logique de part la répétabilité du modèle, la dilution de la gestion des risques et donc 30 l'assurance de continuité de services des productions informatiques. 2953879 -7- A ce titre, anticipant les besoins de demain (considérant que l'année 2010 est demain) en termes : - de sécurité physique (anonymisation des lieux de productions informatiques) 5 - de sécurité logique (étanchéité des productions informatiques tant dans les domaines techniques que fonctionnels) - de sécurité liée aux comportements, attentats, catastrophes naturelles, protection intellectuelle et industrielle des données et des accès aux données informatiques. 10 Le module est une invention industrielle de part sa conception mais aussi par les nombreux domaines d'applications auquel il répond comme à titre d'exemple et non exhaustifs les domaines suivants : ù militaire au sens large hospitalier et tous centres de santé publics et privés 15 ù industriels (laboratoires pharmaceutiques, agroalimentaire, ...) ù financier assurance - logistique et services recherche publique et privée 20 ù ministériel et toutes institutions d'état enseignement public et privé ù entreprises (GE, PME, TPE) L'orientation des directives Européennes et mondiales s'oriente vers un schéma massif de prévention et de réduction des coûts. L'intégration industrielle du module technique adapté spécifiquement aux productions informatiques représenté 25 par l'invention décrite ci-avant s'inscrit dans cette démarche telle les applications non exhaustives énumérées. 30 REVENDICATIONS1) Le module technique adapté spécifiquement aux productions informatiques est caractérisé par son implantation sous le niveau de la terre (9) et comportant une paroi non isolante thermique (5) regroupant deux volumes distincts d'exploitation informatique (2) et d'exploitation technique (3) séparés par un mur étanche (axe central) (4), et fermé par une structure de couverture en parois non isolantes thermique (8). 2) Module selon la revendication 1, caractérisé en ce que le volume d'exploitation informatique (2) comporte des moyens de fixations et d'intégration des machines informatiques de production intégrée sur sa hauteur exploitable (1). 3) Module selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux volumes souterrains d'exploitation informatique (2) et d'exploitation technique (3) sont ventilés mécaniquement et asservies par des gaines d'entrées (6) et de sorties (7) d'air pour assurer les renouvellements des volumes horaires d'air nécessaires. 4) Module selon les revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que la variante représentée en figure 3, consiste en ce que le module technique adapté spécifiquement aux productions informatiques peut comporter plusieurs niveaux 20 complémentaires situés sous le premier niveau d'exploitation. 5) Module selon les revendications 1, 2, 3 et 4 caractérisé en ce que la variante non représentée, consiste en ce que le module technique adapté spécifiquement aux productions informatiques peut comporter sous le dernier niveau d'exploitation, un bac de rétention et de recyclage des eaux de pluie. 25 30