數(shù)據(jù)中心建筑設(shè)計(jì)

4.1平面布局

4.1.1分期需求

數(shù)據(jù)中心平面設(shè)計(jì)也應(yīng)按照業(yè)主運(yùn)營(yíng)需求做好分期規(guī)劃，如按層分期或者按照機(jī)房分期等；同一個(gè)數(shù)據(jù)中心樓業(yè)主可能會(huì)租給N個(gè)承租方，但每個(gè)承租方由于自身業(yè)務(wù)的需求不同，對(duì)于數(shù)據(jù)機(jī)柜的要求也不盡相同；

4.1.2機(jī)架尺寸及間距

其中機(jī)架常規(guī)尺寸（寬mm×深mm×高mm）IT設(shè)備：600×1200×2200；

傳輸設(shè)備：600×600×2200。

成行排列的機(jī)架長(zhǎng)度不超過15m時(shí)；通信機(jī)房?jī)?nèi)機(jī)架間距均為1200mm；機(jī)房?jī)?nèi)主運(yùn)輸搬運(yùn)通道的寬度為1.5m，次通道的寬度不小于1m。以上尺寸主要相對(duì)于6KW的機(jī)柜來說，但對(duì)于高于6kw的單機(jī)柜，比如8KW或者10kw等，他們直接的排列間距可能要求更大，由原來的1.2m擴(kuò)寬到1.5m甚至1.8m不等，主要是為了滿足機(jī)柜的通風(fēng)散熱需要，單機(jī)柜功率越高，所產(chǎn)生的熱量越高，因此對(duì)于機(jī)柜的散熱要求越高；

4.1.3功能流線

數(shù)據(jù)中心的建筑設(shè)計(jì)流線主要分為運(yùn)營(yíng)流線，設(shè)備運(yùn)輸流線，機(jī)房參觀流線，每個(gè)流線應(yīng)避免交叉，機(jī)房的流線主要圍繞數(shù)據(jù)機(jī)房來設(shè)計(jì)，其中，高壓機(jī)房、分界室、并機(jī)室、冷凍站、ECC監(jiān)控室、通信機(jī)房等主要布置在首層位置，二層及以上根據(jù)數(shù)據(jù)機(jī)房的布置，布置相應(yīng)的低壓機(jī)房、電池室、UPS間等；

4.1.4防火及節(jié)能

數(shù)據(jù)中心一般以工業(yè)建筑或者民用建筑為主要申報(bào)類型，是否工業(yè)或者民用主要以用地類型為準(zhǔn)，一般工業(yè)用地，數(shù)據(jù)中心建筑按照丙類廠房來定性，如多功能用地或者其他類型用地，數(shù)據(jù)中心建筑按照民用建筑來定性；對(duì)于具體的防火要求，就可按照數(shù)據(jù)中心本身是按照民用建筑還是工業(yè)建筑來定性，可查閱《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2014等規(guī)范相關(guān)防火部分章節(jié)進(jìn)行深化設(shè)計(jì)。對(duì)于數(shù)據(jù)中心的節(jié)能，有的地方無節(jié)能要求，有的地方申報(bào)是需要節(jié)能計(jì)算書、節(jié)能專篇等內(nèi)容，具體以申報(bào)地方政府審查職能部門要求為準(zhǔn)，節(jié)能也和防火相類似，具體的數(shù)據(jù)中心是以工業(yè)建筑還是民用建筑申報(bào)，分別查閱的節(jié)能規(guī)范不同，其中工業(yè)建筑節(jié)能以《工業(yè)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB51245-2017為主，民用建筑節(jié)能以《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50189-2015以及地方規(guī)范為準(zhǔn)。

4.2立剖面設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)中心的剖面高度一般需結(jié)合具體的暖通技術(shù)要求中的設(shè)備尺寸為準(zhǔn)，一般常用高度有5m、5.5m、6m，其中也有的項(xiàng)目設(shè)計(jì)中低于5m的，但具體的項(xiàng)目實(shí)施由于采用的設(shè)備廠家尺寸不同，需要建筑高度也不盡相同，如業(yè)主已有確定好的設(shè)備廠家，應(yīng)盡可能的滿足設(shè)備要求，以合理的層高節(jié)省項(xiàng)目土建成本，但也不能只考慮盡可能節(jié)省成本不考慮后期的設(shè)備廠家更換，土建成本對(duì)于機(jī)電的成本來說簡(jiǎn)直九牛一毛，還是要以機(jī)電工藝需求為主，同事還要考慮后期的變更需求。數(shù)據(jù)中心的立面設(shè)計(jì)一般是以簡(jiǎn)介工業(yè)風(fēng)為主，因?yàn)閿?shù)據(jù)中心的立面開窗要求較少，盡可能減少對(duì)于機(jī)房等電氣房間的影響，由于立面開窗少，同事也對(duì)消防的立面救援窗、防排煙需求、立面效果設(shè)計(jì)等提高了挑戰(zhàn)。例如有些數(shù)據(jù)中心由于整個(gè)面都沒有都沒有開窗，所以有些消防救援窗只能開在四角樓梯間，雖然防火規(guī)范條文中沒有明確是否可以開在樓梯間，但是從逃生的流線角度考慮，樓梯間是發(fā)生火災(zāi)后主要的逃生通道，消防人員同時(shí)在樓梯間破窗而入，肯定會(huì)造成人流沖突，不利于救火（數(shù)據(jù)中心實(shí)際的運(yùn)維人數(shù)很少，也是可以實(shí)施的）。
機(jī)電設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)

5.1給排水技術(shù)要點(diǎn)

數(shù)據(jù)中心的給排水對(duì)于建筑布局的影響，地上主要就是鋼瓶間、高位水箱間等，地下主要是消防水泵房及水池、補(bǔ)水機(jī)房及水池、生活水泵房及水池等；有些項(xiàng)目由于市政條件的限制，可能需要中水處理機(jī)房等需求；對(duì)于建筑的布局也是有些影響的，這個(gè)前期都應(yīng)該和業(yè)主確認(rèn)好市政條件，以免影響整個(gè)項(xiàng)目的時(shí)間進(jìn)度。對(duì)于防火末端給排水主要分為氣滅和噴淋區(qū)域，氣滅主要應(yīng)用于電房間，噴淋主要應(yīng)用于走廊等非電氣房間。整體來說給排水專業(yè)在數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)當(dāng)中對(duì)于建筑的布局影響相對(duì)較小。

5.2暖通技術(shù)要點(diǎn)

對(duì)于不同地區(qū)不同的項(xiàng)目要求，PUE也不盡相同，PUE的指標(biāo)要求，主要還是靠暖通的技術(shù)方案來滿足，不同的PUE要求值，可能會(huì)影響整個(gè)暖通的機(jī)電方案，同時(shí)影響建筑的布局，PUE要求越低，目前的相匹配的常規(guī)技術(shù)方案是間接蒸發(fā)系統(tǒng)、新型磁懸浮整體式氟泵系統(tǒng)，液冷技術(shù)也是用來滿足單機(jī)柜大功率，能耗更低的項(xiàng)目，但是液冷技術(shù)目前業(yè)主實(shí)施的較少，伴隨著以后技術(shù)越來越成熟可能也會(huì)大面積實(shí)施。目前數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)領(lǐng)域主要還是間接蒸發(fā)、氟泵系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)等，末端主要采用列間空調(diào)、空調(diào)機(jī)房等。對(duì)于建筑布局來說，暖通專業(yè)最大的建筑面積就屬冷凍站，一般需要1000㎡左右，其余還有一些項(xiàng)目可能會(huì)涉及到機(jī)房空調(diào)、新風(fēng)機(jī)房、屋頂冷卻塔、排煙機(jī)房、補(bǔ)風(fēng)機(jī)房等。

5.3電氣技術(shù)要點(diǎn)

數(shù)據(jù)中心電氣專業(yè)主要分為供電專業(yè)、電照專業(yè)，弱電智能化專業(yè)，這個(gè)要比民用建筑電氣專業(yè)要分的更細(xì)，因?yàn)閿?shù)據(jù)中心主要在供配電這塊，也是機(jī)電專業(yè)比較重要的專業(yè)內(nèi)容。弱電智能化主要設(shè)計(jì)一些消防報(bào)警、安防、智能化、通信機(jī)房等，對(duì)于建筑布局來說，影響不是很大，主要涉及通信機(jī)房、ECC、消防控制室等弱電房間。對(duì)于建筑布局影響較大的還是供配電專業(yè)，不同的數(shù)據(jù)中心等級(jí)要求不一樣，A級(jí)數(shù)據(jù)機(jī)房需要容錯(cuò)2N系統(tǒng)，比B級(jí)、C級(jí)機(jī)房要求的建筑面積更多，因?yàn)椴粌H要做兩套系統(tǒng)的房間，還涉及到柴油發(fā)電機(jī)房。

對(duì)于A級(jí)數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)主要有3種架構(gòu)：2N系統(tǒng)、DR系統(tǒng)、RR系統(tǒng)。

2N系統(tǒng)主要由2個(gè)供配電單元組成（建筑專業(yè)理解也就是兩個(gè)相同的供配電房間），每個(gè)單元負(fù)載50％的負(fù)荷；一個(gè)單元故障另一個(gè)單元完全負(fù)載100％。

DR系統(tǒng)N≥3個(gè)供配電單元組成，每個(gè)單元負(fù)載66％的負(fù)荷，相鄰2個(gè)單元供電，其中1個(gè)單元故障時(shí)，剩下1個(gè)單元繼續(xù)與另1個(gè)單元繼續(xù)供電。

RR系統(tǒng)由多個(gè)供配電單元組成，其中一個(gè)單元作為其他運(yùn)行單元的備用（也叫后備冗余），當(dāng)一個(gè)運(yùn)行單元故障，通過電源切換裝置，備用單元繼續(xù)為負(fù)載供電。

其中2N系統(tǒng)是最優(yōu)的，不僅供電可靠而且系統(tǒng)架構(gòu)簡(jiǎn)單，國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)中心采用2N的也最多。對(duì)于建筑布局來說，供配電專業(yè)主要有高壓機(jī)房、并機(jī)室、柴油發(fā)電機(jī)房、低壓配電室、電池室等，也是數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)中除了數(shù)據(jù)機(jī)房房間外，建筑面積占用最多的專業(yè)。

結(jié)束語

數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)與民用建筑不同，不再以建筑專業(yè)為主導(dǎo)專業(yè)，數(shù)據(jù)中心更趨向于以供電專業(yè)為主導(dǎo)，制冷方案為輔的項(xiàng)目。作為建筑專業(yè)設(shè)計(jì)人員，要想做好數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目，我們更應(yīng)該多了解供配電的系統(tǒng)原理及各電氣機(jī)房方案細(xì)節(jié)要求，同時(shí)對(duì)制冷的新技術(shù)、原理不同的優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)多總結(jié)多交流，才能為后面的數(shù)據(jù)中心建筑設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備。