可持續(xù)運(yùn)營(yíng)移動(dòng)通信園區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究

【摘要】通過分析移動(dòng)通信園區(qū)建設(shè)模式背景，提出可持續(xù)運(yùn)營(yíng)移動(dòng)通信園區(qū)的概念，并在總體規(guī)劃、建筑單體、機(jī)電配置、環(huán)保應(yīng)用、分期建設(shè)等多角度對(duì)其規(guī)劃策略進(jìn)行分析研究，為新一代機(jī)樓園區(qū)規(guī)劃建設(shè)提供技術(shù)支撐。

【關(guān)鍵詞】可持續(xù)運(yùn)營(yíng)通信園區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)

移動(dòng)通信和互聯(lián)網(wǎng)是當(dāng)今世界發(fā)展最快、市場(chǎng)潛力最大、前景最誘人的兩大業(yè)務(wù)。業(yè)務(wù)高速發(fā)展和基礎(chǔ)支撐設(shè)施相對(duì)落后成為現(xiàn)階段移動(dòng)通信行業(yè)基礎(chǔ)建設(shè)領(lǐng)域的突出矛盾。

一、可持續(xù)運(yùn)營(yíng)移動(dòng)通信園區(qū)的背景分析

1.1基地化、園區(qū)化是移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商物業(yè)建設(shè)模式新趨勢(shì)

2011年前，國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商通信局房建設(shè)采用分散模式。2002年前通信局房甚至可能不是獨(dú)棟?rùn)C(jī)樓建筑，隱身于綜合樓內(nèi)；2002年后開始建設(shè)獨(dú)棟?rùn)C(jī)樓。

當(dāng)下，集中化管理帶來的高效性正逐步被各大運(yùn)營(yíng)商所認(rèn)識(shí)和采納。基礎(chǔ)建設(shè)管理模式隨之日趨集中化，園區(qū)化集中建設(shè)模式漸成新趨勢(shì)：在中大面積地塊內(nèi)建設(shè)多棟不同性質(zhì)建筑包括通信機(jī)樓、IDC、CALL CENTER、倉儲(chǔ)、辦公、值守等。

1.2可持續(xù)發(fā)展是移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商物業(yè)建設(shè)的迫切需求

從技術(shù)發(fā)展角度：技術(shù)的不斷升級(jí)導(dǎo)致機(jī)房耗電量、發(fā)熱量和單位荷載成倍增長(zhǎng)。以當(dāng)期需求為目標(biāo)的通信機(jī)樓建成后，其房屋土建支撐體系和電力空調(diào)基礎(chǔ)構(gòu)架難以改變。局部改造代價(jià)高昂，并對(duì)已投產(chǎn)設(shè)備造成威脅。該模式已無法滿足企業(yè)可持續(xù)運(yùn)營(yíng)需求。

從管理模式角度：應(yīng)高效管理要求，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)管理正從分散式向集中化方向發(fā)展。為適應(yīng)企業(yè)各種需求變化，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的模式也從分散模式朝著園區(qū)化方向發(fā)展。

從企業(yè)發(fā)展角度：業(yè)務(wù)的高速發(fā)展、競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈，要求運(yùn)營(yíng)商既積極挖掘新業(yè)務(wù)增長(zhǎng)點(diǎn)，亦高效、低成本低運(yùn)行。全生命周期成本的控制成為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要課題。

1.3實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)階段的可持續(xù)發(fā)展是關(guān)鍵

造價(jià)、進(jìn)度、質(zhì)量是工程管理的三大要素。其中，設(shè)計(jì)階段對(duì)造價(jià)控制的影響力超過50%，不同設(shè)計(jì)方案對(duì)工程進(jìn)度具有決定性影響，設(shè)計(jì)工作質(zhì)量高低更是工程質(zhì)量高低的基礎(chǔ)條件。所以，要實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目的可持續(xù)發(fā)展，設(shè)計(jì)是關(guān)鍵。

建設(shè)階段的低成本并不等同于全生命周期的低成本。實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)TCO的可持續(xù)性的必要條件。

二、對(duì)可持續(xù)運(yùn)營(yíng)移動(dòng)通信園區(qū)的理解和定義

2.1可持續(xù)運(yùn)營(yíng)通信園區(qū)的概念

“可持續(xù)運(yùn)營(yíng)通信園區(qū)”是指：符合某一移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商地域及企業(yè)特征，滿足新一代移動(dòng)通信業(yè)務(wù)發(fā)展需求，注重可持續(xù)發(fā)展、全生命周期成本，在高可靠性及運(yùn)營(yíng)成本間和諧平衡取舍的綠色節(jié)能型移動(dòng)通信機(jī)樓。

2.2可持續(xù)運(yùn)營(yíng)通信園區(qū)的要素

（1）統(tǒng)一規(guī)劃、分期建設(shè)原則：對(duì)于一個(gè)用地面積在150畝左右的園區(qū)，堅(jiān)持統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、分期實(shí)施的原則。（2）全模塊化設(shè)計(jì)原則：園區(qū)模塊化、建筑模塊化、機(jī)房模塊化。（3）按功能分區(qū)布置：整個(gè)園區(qū)規(guī)劃為機(jī)房區(qū)、輔助區(qū)兩大的功能區(qū)。（4）按負(fù)荷密度分區(qū)布置：不同負(fù)荷密度的機(jī)樓分地塊布置、不同負(fù)荷密度的機(jī)房分層或分區(qū)域布置。（5）可組合、可變化原則：不同負(fù)荷密度的機(jī)樓和機(jī)房按統(tǒng)一土建標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，僅是空調(diào)及電力配置不同，當(dāng)業(yè)務(wù)發(fā)生變化時(shí)，可以靈活地組合和調(diào)整。（6）朝向及風(fēng)向布局原則：場(chǎng)地布局將考慮場(chǎng)地的朝向及風(fēng)向，考慮機(jī)房區(qū)、參觀區(qū)一般布置于臨街面、迎風(fēng)面，輔助設(shè)備區(qū)一般布置在下風(fēng)面。（7）集中與相對(duì)集中設(shè)置相結(jié)合：電力、空調(diào)、給水采用集中與相對(duì)集中的布置原則，既考慮設(shè)備集中的靈活性，也兼顧管線路由的經(jīng)濟(jì)性。

三、對(duì)可持續(xù)運(yùn)營(yíng)移動(dòng)通信園區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)思考

3.1國(guó)外數(shù)據(jù)中心規(guī)劃指標(biāo)分析及可持續(xù)運(yùn)營(yíng)通信園區(qū)的規(guī)劃指標(biāo)建議

收集和分析國(guó)外大型數(shù)據(jù)中心的典型規(guī)劃指標(biāo)，以作為參考。如表1所示。

3.2動(dòng)力中心和制冷中心在園區(qū)總體規(guī)劃層面的設(shè)置和集散模式選擇

常用制冷系統(tǒng)大致分為：集中水冷制冷系統(tǒng)、集中風(fēng)冷制冷系統(tǒng)、分散式制冷系統(tǒng)。集中水冷制冷系統(tǒng)耗電量最小，且系統(tǒng)越大，優(yōu)勢(shì)越明顯；集中水冷制冷系統(tǒng)初投資最小，且系統(tǒng)越大，優(yōu)勢(shì)越明顯；集中風(fēng)冷制冷系統(tǒng)與分散式制冷系統(tǒng)的耗電量與初投資相近。

從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)，集中水冷制冷系統(tǒng)技術(shù)成熟，且在系統(tǒng)大的時(shí)候初投資和運(yùn)行費(fèi)用的優(yōu)勢(shì)越明顯，更加適用于高發(fā)熱量的移動(dòng)通信機(jī)樓。

3.3建筑單體層數(shù)選擇和模塊化設(shè)計(jì)

分析收集和分析國(guó)外高密度數(shù)據(jù)機(jī)房場(chǎng)地典型設(shè)計(jì)指標(biāo)，以作為參考。見表2。

（1）單機(jī)房面積。國(guó)外機(jī)房面積為40～2300m2，典型指標(biāo)約600m2。考慮機(jī)房?jī)?nèi)需設(shè)氣體滅火系統(tǒng)，國(guó)家規(guī)范規(guī)定單個(gè)氣體防護(hù)區(qū)面積不宜大于800m2，所以單體機(jī)房的面積為600～800m2。（2）氣流組織和通道尺寸。受美國(guó)設(shè)計(jì)規(guī)范影響，無論是否采用架空地板，國(guó)外數(shù)據(jù)通信設(shè)備機(jī)房的機(jī)柜布置一般采用熱通道/冷通道布置。從冷通道到冷通道的通道間距以7塊架空地板為一個(gè)模數(shù)即4200mm?？刹捎迷O(shè)備對(duì)其冷通道的方式布置（冷通道的名義尺寸為2塊架空地板的寬度即1200mm）、也可以采用設(shè)備對(duì)其熱通道的方式布置（熱通道的名義尺寸為2塊架空地板的寬度即1200mm）。新一代機(jī)房可以采納上述做法，以構(gòu)成機(jī)房?jī)?nèi)部的第一級(jí)模塊。（3）柱距的選擇?？紤]標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜尺寸為600mm寬×1200mm深，則柱網(wǎng)應(yīng)按600mm為模數(shù)進(jìn)行設(shè)置，考慮冷熱通道尺寸模數(shù)為4200mm，則柱網(wǎng)按2倍冷熱通道模數(shù)即8400×8400考慮。（4）標(biāo)準(zhǔn)層面積的選擇。任何一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層都無法避免需設(shè)置樓梯、電梯、前室、走道等交通設(shè)施，交通面積比例越小，機(jī)房使用率就越高。標(biāo)準(zhǔn)層面積設(shè)置原則是：滿足規(guī)范的前提下，盡可能大。（5）標(biāo)準(zhǔn)層長(zhǎng)寬的選擇。面積約1500m2平面，考慮柱網(wǎng)尺寸為8400×8400，則每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層約有30個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方格組成，可以組成平面分別為2×4、3×9、4×7、5×6四種方案。建議采用4×7標(biāo)準(zhǔn)方格排列方式。

3.4高效節(jié)能措施在園區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)中的廣泛應(yīng)用

作為基礎(chǔ)支撐設(shè)施的建設(shè)主體，雖然不能影響通信設(shè)備的利舊率和降低服務(wù)器的用電量，但有責(zé)任和能力降低PUE值。

數(shù)據(jù)中心空調(diào)冷卻的費(fèi)用約占整體電費(fèi)30%～70%，須在規(guī)劃設(shè)計(jì)中全面推行空調(diào)節(jié)能措施：建立冷熱通道提升空調(diào)使用效率、提高冷通道的溫度降低空調(diào)能耗、充分利用“自然冷卻”模式等。

3.5靈活的綜合管線連廊在園區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)中的廣泛應(yīng)用

通信機(jī)樓園區(qū)的電源供應(yīng)系統(tǒng)和冷源供應(yīng)系統(tǒng)，包括系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、管線應(yīng)考慮和接納電功率密度局部與整體性的擴(kuò)展與增加需求。基于這種靈活性和擴(kuò)展性要求，建議在園區(qū)中參考工業(yè)建筑設(shè)置綜合管線連廊和綜合管線吊架，將不同的建筑單體、同一單體的不同的建筑樓層、同一樓層的不同區(qū)域有機(jī)地連接起來。

建筑物之間的綜合管線連廊可以與風(fēng)雨廊緊密結(jié)合，也可以設(shè)置地下管線連廊，從經(jīng)濟(jì)性角度推薦采用地面風(fēng)雨廊結(jié)合的方式。

建筑物內(nèi)部的綜合管線連廊包括豎井、綜合管線吊架。尤其是采用綜合管線吊架，可以最大限度地避免管線之間的打架現(xiàn)象，又可以對(duì)未來的管線空間進(jìn)行科學(xué)的預(yù)留，建議應(yīng)予推廣使用。

四、結(jié)語

作為移動(dòng)通信業(yè)務(wù)基礎(chǔ)支撐的通信機(jī)樓建設(shè)，應(yīng)緊跟業(yè)務(wù)發(fā)展步伐，注重可持續(xù)發(fā)展、全生命周期成本，注重可靠性及運(yùn)營(yíng)成本間和諧平衡取舍、注重節(jié)能和環(huán)保技術(shù)，為高速發(fā)展的業(yè)務(wù)提供堅(jiān)強(qiáng)有力的保障。

參考文獻(xiàn)

[1] Internet Data Center，即互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心。

[2]《可持續(xù)運(yùn)營(yíng)通信機(jī)樓建設(shè)的思考》馮海、孫哲、陳文、孫權(quán)。

[3]《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50370-2005）第3.2.4條。

[4]參考《數(shù)據(jù)處理環(huán)境熱指南》

[5]《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB 50045-95）（2005年版）第5.1.1條

[6]《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB 50045-95）（2005年版）第2.0.15條

[7]《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB 50045-95）（2005年版）第6.1.1條

[8]《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB 50045-95）（2005年版）第6.3.2條