氣流管理的度量（airflow management metrics）¶
dc-25 做的是封閉的幾何與完整性——誰在哪條通道、封閉還在不在。這張卡做另一半：做完之後怎麼知道有沒有效。答案是三個指標：λ（風量比）、RTI（回風溫度指數）、RCI（機櫃冷卻指數）。前兩個其實是同一個數字，第三個會在有機櫃違規的時候給你高分。
這是本軌跡第一張主題卡（
topics/），原排第五輪，因 dc-25 拆卡而提前。
定義¶
| 指標 | 定義 | 出處 |
|---|---|---|
| λ | 空調送風量 ÷ IT 總抽風量 | dc-22 自己取的名字 |
| RTI | (T_回風 − T_送風) / ΔT_設備 × 100% |
Herrlin 2007，SL-08-018 式 (2) |
| BP（旁通率） | 送風未經伺服器直接回到機組的比例 | dc-22 |
| RCI_HI | [1 − 總超溫量 / 最大允許超溫量] × 100% |
Herrlin 2005，NY-08-004 式 (1) |
RTI 的判讀（SL-08-018 表 2）：100% 是標的，>100% 主要是再循環，<100% 主要是旁通。
為什麼重要¶
演算一：λ、RTI、BP 是同一個數字的三個名字¶
穩態下 IT 發的熱等於空調收的熱：
ṁ_送 · cp · (T_回 − T_送) = ṁ_IT · cp · ΔT_設備
兩邊除一下就得到 RTI = ṁ_IT / ṁ_送 = 1/λ。這不是經驗關係，是能量守恆，沒有例外。
驗證：dc-22 那間機房風量比 1.75 → RTI = 57.1% → BP = 1 − 0.571 = 42.9%，而那張卡是從三個溫度獨立算出 0.43。兩條路同一個數字 ✓。dc-25 引的 APC WP135 未封閉基準 λ = 1.49 → RTI = 67.1%、BP = 32.9%。
所以三者只能存一個。 存可直接量的 λ（一個風量比，不需要 ΔT_設備 這個難量的加權平均），其餘降為 derived_from。這是「兩張卡各自替同一個量發明名字」的首例——不是同名不同義，是同義不同名。
演算二：RTI 100% 不代表沒有混合¶
同時有旁通與再循環時，對通道做質量平衡（BP = ṁ_旁通/ṁ_送、R = ṁ_再循環/ṁ_IT）：
BP = 1 − (1 − R)/λ
R = 0 時退化成 BP = 1 − 1/λ。但取 λ = 1、R = 0.4：BP = 0.4，而 RTI = 100%，滿分。一間每台伺服器都在吸 40% 自己排氣的機房，RTI 給滿分。
λ 管「多少」，封閉管「去哪」，RTI 只看得到前者。 要把 BP 與 R 分開，得有第二個獨立量測——dc-22 的三溫度法正是它：對回風做混合平衡可得 BP = (T_排 − T_回)/(T_排 − T_送)，與 R 無關。兩個量測聯立才解得出 R = 1 − λ(1 − BP)。
演算三：RCI 是相對於某一版指引的分數，而且不排序風險¶
40 櫃，39 櫃進風 24 °C，1 櫃 33 °C（超過 A1 允許上限 32 °C）：
| 套用版本 | 建議上限 | 帶寬 | 總超溫 | 最大允許超溫 | RCI_HI |
|---|---|---|---|---|---|
| ASHRAE 2011 A1 | 27 °C | 5 K | 6 K | 5 × 40 = 200 | 97.0% |
| ASHRAE 2004 Class 1 | 25 °C | 7 K | 8 K | 7 × 40 = 280 | 97.1% |
SL-08-018 表 1 的評級是「≥96% Good」→ 兩版都判「良好」，而機房裡有一櫃在允許範圍外。
更糟的是分母有機櫃數。同一櫃 33 °C 放進 200 櫃的機房：最大允許超溫 = 5 × 200 = 1000 → RCI_HI = 99.4%。危險完全沒變，分數更漂亮。RCI 不可跨房間比大小。
這不是我編的邊界案例。NY-08-004 表 1 是已發表的原始數據：
| 送風量 | 55 °F | 70 °F |
|---|---|---|
| 80% | 88 | 56* |
| 100% | 100 | 91* |
星號的定義（原文）：一個或多個進風溫度落在允許範圍外。所以 91* 的那間比 88 的那間更危險，而 SL-08-018 的評級表把 91 列為 Acceptable、88 列為 Poor——排序是反的。
演算四：差壓設定值直接買走風扇功率¶
漏氣走孔口式 Q = C·A·√(2ΔP/ρ)。取 ρ = 1.2、C = 0.6、有效洩漏面積 A = 0.5 m²（假設值：門縫、頂板接縫、線槽開孔），一條通道 10 櫃 × 6 kW、ΔT_設備 20 K → ṁ_IT = 60/(1.21×20) = 2.479 m³/s：
| ΔP 設定值 | 漏氣 m³/s | 需要的 λ | RTI | 風扇功率（相對 2 Pa） |
|---|---|---|---|---|
| 20 Pa | 1.73 | 1.70 | 58.9% | ×2.69 |
| 5 Pa | 0.87 | 1.35 | 74.1% | ×1.35 |
| 2 Pa | 0.55 | 1.22 | 81.9% | ×1.00 |
漏氣量比 = √(ΔP 比) = √10 = 3.16，這一項與洩漏面積無關；λ 與功率的絕對值才依賴 A 的假設。風扇功率用理想三次方（dc-19 已證實實機指數是擬合值，這裡只作量級比較）。
結論：差壓設定值不是控制細節，是每天在燒的錢，而且它決定了你的 RTI。
來源分歧：差壓設定值橫跨一個數量級，且全是二手¶
AKCP（2021）同一篇文章內：「冷熱通道間維持 20 Pa 的壓差」，但稍後又寫「理想的資料中心是以零差壓運轉」。同一作者 2023 在 Data Centre Magazine 的圖說是「風扇加速以維持 20 Pa」，內文卻是「目標是冷通道極輕微的正壓」。專利文獻常見「冷通道高於熱通道 1–5 Pa」。
三個數字（20 / 1–5 / ≈0 Pa）沒有任何一個來自標準——ASHRAE、Uptime 都查不到規定值，全是廠商與專利口徑。而依演算四，20 Pa 與 2 Pa 之間差 2.7 倍風扇功率。
第二個分歧（Herrlin 自己跟自己）：RCI 合格門檻在 NY-08-004 寫「≥95% 是良好系統設計的表徵」；同年同卷 SL-08-018 表 1 卻是「Ideal 100% / Good ≥96% / Acceptable 91–95% / Poor ≤90%」。95% 在一份文件裡是「良好」，在另一份裡是「可接受」的下半段。 二手文獻另有 ≥90% 的說法。規格書寫 RCI 門檻時必須指名是哪一份。
常見誤解¶
以為 λ、RTI、旁通率是三個獨立指標所以三個都要量、都要存，但實際上能量守恆讓 RTI ≡ 1/λ、BP ≡ 1 − RTI（無再循環時）。 存三份的唯一後果是三份會不一致，然後有人花一個下午查為什麼。
以為 RTI = 100% 代表氣流管理做得好，但實際上 λ = 1 只說總量相等，完全沒說空氣去了哪裡。 演算二的 λ=1、R=0.4 機房 RTI 滿分。RTI 是能耗指標不是熱環境指標，Herrlin 原文也是這樣分工的（RCI 管熱環境、RTI 管能耗）。
以為 RCI 高就代表沒有設備在危險溫度，但實際上 RCI 是對機櫃數正規化的平均分，可以在有機櫃違規時給高分。 演算三的 97%、Herrlin 自己表 1 的 91。唯一能回答「有沒有設備超出允許範圍」的是那個星號，不是那個數字。
對資料模型的意涵¶
-
這是第一個「後面的卡把前面的欄位刪掉」而不是疊加的建議。 dc-22 的
AirBalance.bypass改存lam（可直接量），rti/bypass降為@property。之前 24 張卡全是擴充，這張是收斂——對照 W37 記的「值＋出處家族第五次」是同一種病的新變種：同義不同名。 -
一個
AirBalance有三個概念，但只有兩個獨立量測維度。 λ 給 RTI，三溫度法給 BP，兩個一起才解得出 R。只量到一個時recirculation必須是unknown而非0——同 dc-25 的Containment.integrity三態、dc-15 的「錶失聯是 stale 不是 0」。填 0 會宣告一間再循環 40% 的機房沒有再循環。 -
rci_hi(intakes, envelope)的第二參數不可省，且分數要記機櫃數。 分數依賴 envelope 版本（2004 vs 2011，帶寬 7 K vs 5 K）與 class，接 dc-22 的EnvelopeRule；而演算三證明同一個危險在大房間得高分，所以Score(value, envelope_ref, n_intakes)，缺一不可比較。這是「值＋出處」家族第六次。 -
雙判準的兩個
Finding並列不可合併。RCI_DEGRADED（指數判準，處置是調全房設定值）與INTAKE_ABOVE_ALLOWABLE（合規判準，處置是派人去看那一櫃）——處置方向不同，且後者可以在前者全綠時發生。結構同 dc-18 的PROTECTION_TRIP_PREDICTED與OVERLOADED。 -
差壓設定值是第四個「沒有 commissioning 產出就沒有告警規則」的欄位（前三：dc-09b 電池 baseline、dc-19 rate limiter、dc-21 clean ΔP）。
Setpoint(value, basis, source, commissioned_at)——沒有 basis 的 20 Pa 跟沒有 basis 的 2 Pa 在資料庫裡長得一模一樣，但差 2.7 倍風扇功率。
該問 facility 的問題¶
- BMS 上的差壓設定值是多少，誰定的，依據是什麼？ 如果答案是「廠商預設」，那就是演算四那張表上的一列，而沒有人選過它。
- CRAH 的 ΔT_設備 是量出來的還是假設的？ RTI 的分母是「跨伺服器溫升的加權平均」——現場幾乎沒有人真的量，通常拿一個 20 K 塞進去，而 dc-22 已經指出舊機 10 K、新刀鋒 28 K 都有。
- 驗收規格書寫的 RCI 門檻引的是哪一份、哪一版 envelope？ 95% 在 NY-08-004 是良好、在 SL-08-018 是可接受的下半段。
動手練習（30–40 分鐘）¶
接 dc-25 昨天做的 Aisle / Containment，建 airflow_metrics.py。只存可量的，其餘算出來。
@dataclass
class AirBalance:
aisle_id: str
lam: float # 唯一存的比值：送風量 / IT 抽風量
bp: float | None = None # 三溫度法量到才有；None = 未量測
@property
def rti(self) -> float: ... # 1/lam
@property
def recirculation(self): # bp is None -> "unknown"，不可回 0.0
... # 否則 1 - lam*(1-bp)
def rci_hi(intakes_c: list[float], envelope) -> "Score": ...
# envelope 帶 max_recommended_c / max_allowable_c / ref（版本字串）
# 回 Score(value, envelope_ref, n_intakes, flagged: bool)
def leak_m3s(dp_pa, area_m2=0.5, c=0.6, rho=1.2) -> float: ...
def evaluate(balance, intakes_c, envelope) -> list[Finding]: ...
驗收表¶
五列全過才算完成。
| # | 輸入 | 期望輸出 |
|---|---|---|
| 1 | lam=1.75 |
rti ≈ 0.571；bp=None → recirculation == "unknown" |
| 2 | lam=1.75, bp=0.43 |
recirculation ≈ 0.00（驗證與 dc-22 自洽） |
| 3 | lam=1.0, bp=0.4 |
rti == 1.0 且 recirculation ≈ 0.4 → 吐 RECIRCULATION_HIGH，證明滿分 RTI 不擋這個 Finding |
| 4 | 39×24 °C ＋ 1×33 °C，2011 A1 | value ≈ 0.970、flagged == True；同時吐 RCI_DEGRADED 與 INTAKE_ABOVE_ALLOWABLE，兩者不得合併。換 2004 envelope → ≈0.971 且 envelope_ref 不同 |
| 5 | 同上但 200 櫃（199×24 ＋ 1×33） | value ≈ 0.994，flagged 仍為 True。加分題：寫一個 assert 拒絕比較 n_intakes 不同的兩個 Score |
leak_m3s(20)/leak_m3s(2) 應 ≈ 3.16 且與 area_m2 無關——用兩個不同的 area 各跑一次驗證。
自我檢核¶
Q1. 一間機房量到 RTI = 100%。氣流管理是不是做好了？
答案
不知道。RTI = 1/λ 只說送風量等於 IT 抽風量，完全沒說空氣去了哪裡。λ = 1、再循環 40% 的機房 RTI 也是 100%（演算二）。要判斷得再有一個獨立量測——三溫度法給的 BP。RTI 是能耗指標，熱環境要看 RCI 與那個星號。
Q2. 驗收報告寫「RCI_HI = 97%，符合良好設計」。這句話缺了什麼？
答案
缺三樣。(1) envelope 版本：2004 與 2011 的建議上限差 2 K、帶寬差 2 K，同一批溫度算出不同分數，而「良好」的門檻本身在 Herrlin 兩篇文章裡就是 95% 與 96%。(2) 星號：97% 完全可以同時有機櫃超出允許上限（演算三）。(3) 機櫃數：分母含 N，同一個危險在 200 櫃房間是 99.4%。
Q3. 這張卡會讓你的資料模型長出什麼欄位——以及刪掉什麼欄位？
答案
刪：AirBalance.bypass 與 rti 不再是儲存欄位，降為 @property，只存可直接量的 lam（＋量得到時的 bp）。這是第一次後面的卡刪前面的欄位。
長出：AirBalance.recirculation 的第三態 unknown（一個量測解不出兩個未知數）；Score(value, envelope_ref, n_intakes, flagged) 取代裸 float；Finding.RCI_DEGRADED 與 Finding.INTAKE_ABOVE_ALLOWABLE 並列；Setpoint(value, basis, source, commissioned_at) 給差壓設定值。