中國移動(dòng)（福建廈門）數(shù)據(jù)中心建筑設(shè)計(jì)

賀林

（中國移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司）

1 數(shù)據(jù)中心的基本概念

1.1 數(shù)據(jù)中心

由機(jī)房、供配電系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、安防監(jiān)控系統(tǒng)、交通系統(tǒng)等共同組成，是機(jī)房的廣義概念。

1.2 機(jī)房

為電子信息設(shè)備提供運(yùn)行環(huán)境的建筑場所。電子信息設(shè)備包括：計(jì)算設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲設(shè)備、運(yùn)行環(huán)境監(jiān)控設(shè)備等。基本運(yùn)行環(huán)境要求適宜的溫度、濕度、空氣潔凈度、穩(wěn)定可靠的電力保障。

1.3 供配電系統(tǒng)

指從市電引入園區(qū)起，經(jīng)過高壓供電/低壓配電設(shè)備，至接入負(fù)載止的整個(gè)電路系統(tǒng)。主要包括：市電、柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)、自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)系統(tǒng)（ATSE）、輸入低壓配電系統(tǒng)、不間斷電源系統(tǒng)（以下簡稱UPS）、UPS輸出列頭配電系統(tǒng)。

1.4 制冷系統(tǒng)

用以移除數(shù)據(jù)中心所有設(shè)備產(chǎn)生的熱量，由冷水機(jī)組、冷卻塔、管道、循環(huán)水泵、機(jī)房空調(diào)組成。其系統(tǒng)原理是機(jī)房空調(diào)接收來自冷水機(jī)組的冷凍水，冷空氣流向發(fā)熱設(shè)備，升溫后通過管道回路至冷水機(jī)組，冷卻塔將熱量轉(zhuǎn)移至室外，冷凍水降溫后，再次回流至機(jī)房空調(diào)，進(jìn)行下一個(gè)周期冷卻過程。

1.5 消防系統(tǒng)

由水消防、氣體消防、通風(fēng)排煙、火災(zāi)探測器、消防控制室等組成。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，探測器發(fā)出警報(bào)，同時(shí)關(guān)聯(lián)啟動(dòng)消防系統(tǒng)?；驹瓌t是用電設(shè)備的房間采用氣體消防，人員活動(dòng)區(qū)域采用水消防，消防控制室布置在一層，并可直通室外。

1.6 交通系統(tǒng)

由疏散走道（水平搬運(yùn)通道）、封閉樓梯間、貨梯（垂直搬運(yùn)通道）共同組成。交通系統(tǒng)一方面需滿足消防疏散的強(qiáng)制要求，一方面要滿足數(shù)據(jù)中心設(shè)備搬運(yùn)的寬高要求。

1.7 附屬用房

一般包括：值班室、客戶維護(hù)操作間、備品備件間、運(yùn)營商共享接入間、衛(wèi)生間、水箱間等。由于數(shù)據(jù)中心在技術(shù)層面實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)控，所以在建筑內(nèi)的維護(hù)人員不多，主要工作區(qū)、倒班宿舍、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中心等均設(shè)置在園區(qū)內(nèi)的維護(hù)支撐用房中。

2 建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 功能分區(qū)

通過分解上述概念，不難發(fā)現(xiàn)機(jī)房是數(shù)據(jù)中心的核心，供配電系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)是機(jī)房正常運(yùn)行的保障，三者之間相互關(guān)聯(lián)。機(jī)房應(yīng)獨(dú)立設(shè)置，降低無關(guān)人員進(jìn)入的可能性，保證核心數(shù)據(jù)免遭人為因素的破壞。同時(shí)，供配電系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)用房不宜離機(jī)房太遠(yuǎn)，造成路由管線浪費(fèi)。

2.2 流線規(guī)劃

合理組織設(shè)備搬運(yùn)與消防疏散流線，使其簡捷、明晰，避免交叉干擾。

2.3 層高

層高組成4.8m=0.65m（防靜電架空底板）+2.2m(標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜高度)+0.6m(雙層走線架高度)+0.2m(機(jī)柜與走線架間隔及操作空間高度）+0.35m（氣體滅火及空調(diào)回風(fēng)空間高度）+0.8m（結(jié)構(gòu)梁板及建筑做法）。

層高的確定不僅要考慮設(shè)備管線安裝的可行性，同時(shí)要兼顧市場客戶的需求、美觀上的要求等綜合因素，這里給出的數(shù)值僅是合理可行的最小值。

2.4 防水與排水

進(jìn)入機(jī)房的冷凍水管應(yīng)做好保溫處理，防止結(jié)露水產(chǎn)生，其走線區(qū)域須設(shè)置擋水圍堰，圍堰內(nèi)增設(shè)防水層，在靠近走道方向設(shè)置地漏，用于應(yīng)急事故排水。

2.5 機(jī)房樓板保溫

機(jī)房內(nèi)的溫度分布是下冷上熱，在樓板底面層容易造成結(jié)露發(fā)霉現(xiàn)象，影響美觀和潔凈度。因而，需在樓板上或下做一層保溫層，起到斷橋的作用。

2.6 防火封堵

機(jī)房裝機(jī)通常是分期進(jìn)行，為通信工藝、電源工藝預(yù)留的樓板洞、墻洞均是一次預(yù)留到位，當(dāng)機(jī)房不能在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行裝機(jī)時(shí)，所有洞口須用防火膠泥進(jìn)行封堵，以達(dá)到消防驗(yàn)收的要求。

3 中國移動(dòng)（福建廈門）數(shù)據(jù)中心土建與機(jī)電項(xiàng)目投標(biāo)

3.1 項(xiàng)目背景

本項(xiàng)目是掛在廈門市政府網(wǎng)站公開招標(biāo)的項(xiàng)目，發(fā)標(biāo)方福建移動(dòng)公司將土建和機(jī)電設(shè)計(jì)放在一個(gè)包同時(shí)招標(biāo)，并根據(jù)技術(shù)重要性將土建與機(jī)電的得分項(xiàng)設(shè)置為3:7。這使得我們不得不改變傳統(tǒng)投標(biāo)方法，以往土建投標(biāo)通常由建筑學(xué)一個(gè)專業(yè)主導(dǎo)完成，但根據(jù)當(dāng)前評分辦法，空調(diào)、電源工藝、通信工藝、安防智能化等專業(yè)編制的技術(shù)文件或成為項(xiàng)目成敗的關(guān)鍵。與此同時(shí)，另一個(gè)難題是由于不經(jīng)常參與投標(biāo)，這些專業(yè)的同事并不擅長表達(dá)各自專業(yè)的技術(shù)亮點(diǎn)。經(jīng)過幾天技術(shù)文件編制，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人決定仍由建筑學(xué)專業(yè)作為牽頭專業(yè)，要求在有限時(shí)間內(nèi)盡快學(xué)習(xí)其他專業(yè)的知識，輔助機(jī)電專業(yè)完成投標(biāo)文件的技術(shù)表述，使亮點(diǎn)更加突出、架構(gòu)更加清晰。

因而也就形成了對上述一些機(jī)電概念、機(jī)電系統(tǒng)的總結(jié)。建筑師只有把這些機(jī)電系統(tǒng)理解得透徹，才有可能把數(shù)據(jù)中心整體架構(gòu)起來，完成設(shè)定的目標(biāo)。

3.2 項(xiàng)目概況

建設(shè)用地位于廈門市同安區(qū)12-07片區(qū)，迎賓大道與布塘南路交叉口東北側(cè)，用地面積約6.67hm2(100畝)。園區(qū)共建設(shè)8棟建筑物，均為多層建筑，包括4棟數(shù)據(jù)中心，2棟動(dòng)力中心，1棟維護(hù)支撐樓，1棟變電站，總建筑面積100680m2。其中，數(shù)據(jù)中心建筑面積80000m2，滿足裝機(jī)總量1.67萬機(jī)柜，是福建移動(dòng)的重要數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)（見圖1）。

3.3 每棟數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

圖1 中國移動(dòng)（福建廈門）數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目

表1 中國移動(dòng)（福建廈門）數(shù)據(jù)中心基本特征

表1，通過數(shù)據(jù)展示了高效能數(shù)據(jù)中心的基本特征——高裝機(jī)率，低PUE值。

3.4 空間架構(gòu)

一層安排高壓室、電池室、制冷機(jī)房、機(jī)房、門廳、值班室等用房；二層安排變壓器室、電力室、機(jī)房；三層四層為標(biāo)準(zhǔn)層，全部安排機(jī)房；局部地下一層則考慮設(shè)置了3個(gè)光纜進(jìn)線間。在標(biāo)準(zhǔn)層設(shè)置客戶維護(hù)操作間、備品備件間，便于用戶測試、維護(hù)和存放備品備件。

4 結(jié)束語

如何打造“安全智能、靈活擴(kuò)展、高效節(jié)能、維護(hù)便捷”的數(shù)據(jù)中心，是每個(gè)數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)師共同的目標(biāo)。作為建筑師有幸能參與并牽頭中國移動(dòng)（福建廈門）數(shù)據(jù)中心土建與機(jī)電項(xiàng)目投標(biāo)，收獲良多。

4.1 高效節(jié)能

①柱網(wǎng)與機(jī)柜擺放互相制約，努力找到兩者間平衡點(diǎn)，裝機(jī)數(shù)量會提高。

②充分利用層高，提高立體空間利用效率，即減少配套用房面積，提升機(jī)房面積。

③電源工藝優(yōu)化系統(tǒng)間配比，減少配電級數(shù)，即減少配套用房面積，提升機(jī)房面積。

④選用高效率設(shè)備，優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低損耗，降低PUE值。

⑤回收雨水、冷凝水等非傳統(tǒng)水源，提升綠色建筑等級。

4.2 安全智能

①機(jī)房的業(yè)務(wù)與運(yùn)維管理分離，提高網(wǎng)絡(luò)性能。

②多路通信進(jìn)局路由，確保通信安全。

③供配電系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)合理采用冗余設(shè)計(jì)。

④運(yùn)行環(huán)境智能監(jiān)控設(shè)備，實(shí)現(xiàn)可視化管理和遠(yuǎn)程運(yùn)維。

4.3 靈活擴(kuò)展

①通用的樓板荷載，為日后改造提供可能。

②合理預(yù)留配套保障設(shè)備的擴(kuò)容機(jī)位，適應(yīng)未來發(fā)展。

③多種空調(diào)末端形式靈活配置。

④分層的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，靈活的匯聚方式，可擴(kuò)展的系統(tǒng)處理能力。

⑤標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，分期實(shí)施建設(shè)。

⑥機(jī)電方案滿足未來客戶分級要求。

4.4 維護(hù)便捷

①設(shè)備選型標(biāo)準(zhǔn)化，減少備品備件。

②可視化的機(jī)電配套設(shè)施和環(huán)境監(jiān)控，維護(hù)便捷。

③動(dòng)力系統(tǒng)分區(qū)域集中設(shè)置，減少維護(hù)人員數(shù)量。