隨著“新基建”的發(fā)展，數(shù)據(jù)中心作為數(shù)字經(jīng)濟、企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能AI等技術(shù)的載體，迎來了新一輪的快速增長，國內(nèi)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)未來有望保持30%以上的年復(fù)合增長率。
高增長的數(shù)據(jù)中心勢必帶來建設(shè)用地、電力、 水資源等材料的消耗量逐年攀升，國家出臺“東數(shù)西算、碳達峰、碳中和”等系列政策措施，以綠色能源供應(yīng)和算力需求的大戰(zhàn)略為支點，制定數(shù)據(jù)中心選址、布局、規(guī)劃、管理的統(tǒng)一方針，僅依賴短期內(nèi)擴大外部土地和資源的供應(yīng)不僅代價高昂，且與國家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略相悖，因此可以通過對建筑本身進行合理的研究與優(yōu)化，以達到提高數(shù)據(jù)中心建筑利用率的目的。
01、合理選擇柱網(wǎng)
參考GB50174-2017《數(shù)據(jù)中心設(shè)計規(guī)范》第4.3.4條： 可根據(jù)單機柜功率4.4kW、6kW、8kW、12kW等不同使用需求，結(jié)合冷熱通道暖通專業(yè)要求寬度，合理選擇柱網(wǎng)：
例如4.4kW-6kW/架機房柱網(wǎng)多選擇9.6米柱距，具體詳見下圖 8kW/架機房根據(jù)冷通道最小寬度1.5米，柱網(wǎng)可為9.9米 12kW/架機房根據(jù)冷通道寬度1.8米，柱網(wǎng)可為10.2米及8.4米相結(jié)合 綜上，根據(jù)冷熱通道寬度要求，合理選擇柱網(wǎng)能有效地減少混凝土柱占用機柜空間，最直觀地提高出柜率，是最基礎(chǔ)、簡單的一種方法。
02、房間功能布局
數(shù)據(jù)中心建筑內(nèi)包括數(shù)據(jù)機房、電力室、電池室、空調(diào)設(shè)備用房、柴油發(fā)電機房等組成部分，設(shè)計時充分考慮電力、空調(diào)制冷量、機柜數(shù)量和機柜總功率等因素，盡量做到電力資源利用最大化，同時降低PUE、WUE等指標(biāo)。因此數(shù)據(jù)中心設(shè)計通常采用模塊化布局，按照變壓器和UPS容量推導(dǎo)機架總功耗、機架數(shù)量、空調(diào)設(shè)備配置， 從而形成一個標(biāo)準(zhǔn)的機房模塊，模塊之間進行組合形成一個機房單元，機房單元通過交通空間鏈接和配套用房輔助就形成了完整的建筑平面。
集約化的布局：在消防疏散等條件允許的情況下，同類型設(shè)備集中放置處理，即可減少相應(yīng)空調(diào)設(shè)備備份總數(shù)量，可有效減少分開放置設(shè)備占用的建筑空間。例如總體布局中，電力室、電池室布置在建筑平面中部，貼臨兩側(cè)布置數(shù)據(jù)機房，供電電纜至機房距離較短，最為合理。
具體詳見下圖： 上圖某數(shù)據(jù)中心平面圖中電力室、電池室集中布置在建筑中間，建筑功能房間數(shù)量較少，空調(diào)等備用設(shè)備數(shù)量較少，電力電纜距離較近。
03、選擇合理建筑類型
數(shù)據(jù)中心建筑在傳統(tǒng)建筑設(shè)計中一般分為兩種建筑類型即（丙二類）工業(yè)建筑和民用（公共）建筑。兩種建筑類型在消防設(shè)計上存在很大的差異，具體如下：
當(dāng)數(shù)據(jù)中心按照廠房進行設(shè)計時，數(shù)據(jù)中心的火災(zāi)危險性分類應(yīng)為丙類，數(shù)據(jù)中心內(nèi)任一點到最近安全出口的直線距離不應(yīng)大于表13.2.2的規(guī)定。當(dāng)主機房設(shè)有高靈敏度的吸氣式煙霧探測火災(zāi)報警系統(tǒng)時，主機房內(nèi)任一點到最近安全出口的直線距離可增加50%。 當(dāng)數(shù)據(jù)中心按照民用建筑設(shè)計時，直通疏散走道的房間疏散門至最近安全出口的直線距離不應(yīng)大于表 13.2.3-1的規(guī)定。各房間內(nèi)任一點至房間疏散門的直線距離不應(yīng)大于表13.2.3-2的規(guī)定。建筑內(nèi)全部采用自動滅火系統(tǒng)時，采用自動噴水滅火系統(tǒng)的區(qū)域，安全疏散距離可增加25%。 由此可見工業(yè)建筑對疏散距離、防火分區(qū)等的要求相對寬松，更有利于大體量數(shù)據(jù)中心平面建筑布局要求，將數(shù)據(jù)中心建筑定義為工業(yè)建筑可更高效地利用建筑空間。
04、合理的層高設(shè)計
IT機房模塊間機柜高度為2000~2200mm，上部設(shè)置綜合布線和列頭柜出線橋架，強弱電間距300mm，凈高需求約3105~3400mm。 以房間級精密空調(diào)為例，標(biāo)準(zhǔn)層凈高需求以IT機房模塊間凈高需求為準(zhǔn)，房間級空調(diào)通常采用設(shè)置靜壓箱（800~1000mm高）、封閉冷（熱）通道的方案，加上結(jié)構(gòu)梁高約1000mm。IT機房模塊間建筑空間高度需求約為如下：
靜壓箱：800~1000mm+結(jié)構(gòu)梁（板）1000mm+機柜凈高需求3105~3400mm=合計層高4900~5700mm
一層凈高：一層凈高以滿足變配電房和冷凍機房凈高需求為主，柴發(fā)機組設(shè)置在室內(nèi)的亦考慮柴發(fā)機組凈高
降板區(qū)域：設(shè)備房凈高5000mm+結(jié)構(gòu)梁（板）1000mm+靜壓箱800~1000mm=合計層高6800~7000mm
非降板區(qū)域：合計層高6800~7000mm+結(jié)構(gòu)梁（板）1000mm=設(shè)備房凈高5800~6000mm。該區(qū)域可設(shè)置對凈高要求最大的柴發(fā)機組等設(shè)備用房。
頂層層高：頂層層高由于上方無降板區(qū)域，其層高在標(biāo)準(zhǔn)層高的基礎(chǔ)上減去靜壓箱層高：3900~4700mm。 層高設(shè)計因空調(diào)形式不同，而存在一定差異，可根據(jù)工程具體情況進行調(diào)整。當(dāng)遇到特定規(guī)劃條件時，可通過對工程層高的控制，以達到提高建筑利用率的目的。綜上，在數(shù)據(jù)中心建筑設(shè)計中，當(dāng)工藝要求和投資受控時，可通過合理選擇柱網(wǎng)、優(yōu)化房間功能布局、選擇合理建筑類型、優(yōu)化層高等不同方式，在有限的物理空間內(nèi)最大化提升數(shù)據(jù)中心利用率，助力數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的高效發(fā)展建設(shè)。