新時期大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)建筑規(guī)劃案例淺析

張 琪，吳禮楊（.中訊郵電咨詢設計院有限公司上海分公司，上海 00000；.鄭州大學，河南鄭州 45000）

0 前言

近些年，人工智能、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛等信息產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，對數(shù)據(jù)的存儲、交換、計算等應用的需求不斷增加，使得對大數(shù)據(jù)發(fā)展不可或缺的基礎設施領域的需求持續(xù)旺盛。國家層面對新基建的大力提倡，既是經(jīng)濟轉型的需要，也是對社會需求的回應。5G 技術的發(fā)展和最近引人關注的“元宇宙”也將進一步促進大數(shù)據(jù)行業(yè)的爆發(fā)增長。數(shù)據(jù)是智能時代無可替代的基本元素，而大數(shù)據(jù)中心作為其物質基礎，也將和交通、通信一樣，成為現(xiàn)代社會基礎設施的一部分，它的建設對今后信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起著重要的支撐作用。

1 項目概況

1.1 項目區(qū)位

中國聯(lián)通（懷來）大數(shù)據(jù)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)園擬建于河北張家口市懷來縣東花園鎮(zhèn)，距離北京66 km，緊鄰張承、京藏高速，交通便利。該產(chǎn)業(yè)園與秦淮數(shù)據(jù)中心、騰訊數(shù)據(jù)中心等類似功能的產(chǎn)業(yè)園毗鄰，聚集效益明顯。

1.2 項目愿景

該項目要滿足中國聯(lián)通大數(shù)據(jù)業(yè)務戰(zhàn)略發(fā)展，保持河北聯(lián)通大數(shù)據(jù)業(yè)務在河北地區(qū)技術水平領先的優(yōu)勢，向客戶展示高水平的大數(shù)據(jù)運營管理能力、及具備現(xiàn)代化、科技感的新一代綠色節(jié)能數(shù)據(jù)中心。充分發(fā)揮張家口市懷來縣的自身優(yōu)勢，作為京津冀區(qū)域中國聯(lián)通除廊坊基地外的第2 區(qū)域數(shù)據(jù)中心，其承接京津冀區(qū)域互聯(lián)網(wǎng)、金融、政企等客戶需求。項目需滿足《數(shù)據(jù)中心設計規(guī)范》（GB 50174-2017）A級機房、中國聯(lián)通數(shù)據(jù)中心建設標準V2.0 中“T3+”及Uptime標準中的Tier III等級要求。

圖1示出的是園區(qū)整體鳥瞰圖。

圖1 園區(qū)整體鳥瞰圖

1.3 建設內(nèi)容

項目整體占地約為13.3 萬m2，總建筑面積約為20.3 萬m2，預計園區(qū)可提供22 500 個機柜。該項目一期建設內(nèi)容為1 棟建筑面積為25 500 m2的機房樓及1棟建筑面積為3 000 m2的運維樓；機電配套工程由合作方投資建設及運行維護，最終至少形成3 000 個平均功耗為8 kW 機柜能力。產(chǎn)業(yè)園一期項目土建工程設計總包項目，具體設計與服務內(nèi)容包含以下各項。

a）整體項目的園區(qū)規(guī)劃設計。

b）一期項目新建建筑物的方案設計與初步設計。

c）一期項目的室外工程方案設計與初步設計。

d）一期項目工藝設計對土建設計具體要求。

e）組織與一期項目相關的專項設計，完成相應的方案設計和初步設計。

2 面臨的問題與挑戰(zhàn)

2.1 業(yè)主需求

市場方面，對于IDC客戶，業(yè)主方僅有若干目標客戶，商務洽談的合作事宜尚未敲定，所以要求數(shù)據(jù)機房要有一定的靈活性，便于后期針對不同客戶的不同需求進行改造與升級。社會影響方面，建設數(shù)據(jù)中心的業(yè)主方為中國聯(lián)通，基地周邊遍布同類型的產(chǎn)業(yè)園區(qū)，業(yè)主要求園區(qū)形象上要能體現(xiàn)中國聯(lián)通大企業(yè)的實力，要有一定的宣傳與標識性。

2.2 規(guī)劃要求

當?shù)匾?guī)劃部門對本區(qū)域的建筑高度和立面選材、選色等方面有嚴格的規(guī)定，這在滿足業(yè)主方要求的出形象、保靈活等訴求上，對規(guī)劃設計提出了更高的要求。

2.3 建筑設計

首期啟動的2 棟建筑，分別是建筑面積為25 500m2的機房樓及建筑面積為3 000 m2的運維樓，二者體量相差近10倍，業(yè)主要求一期就要出形象。如何處理二者體量關系，既讓二者協(xié)調(diào)，又不使運維樓完全被數(shù)倍于自己的數(shù)據(jù)中心所壓倒，成為本次設計的難點之一。

圖2示出的是一期效果圖。

圖2 一期效果圖

在項目可研階段，可研團隊根據(jù)懷來當?shù)貧夂蛱攸c、供電情況、供水情況、業(yè)主需求等方面的綜合調(diào)研，得出本次空調(diào)方案為風側蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)（下稱AHU 空調(diào)系統(tǒng)），并得到了甲方的肯定。數(shù)據(jù)中心本質為工業(yè)建筑，有很強的功能屬性，在后期的建筑設計階段，很大程度上會受到前期設備選型的制約。本次確定的空調(diào)方案給建筑設計主要帶來如下2個方面的影響。

a）建筑外觀設計上，數(shù)據(jù)中心最高為3層。

b）屋頂防水設計上，屋頂滿鋪AHU 機組，屋面需開設大量空調(diào)管道井，管道井與屋面交接處形成防水薄弱環(huán)節(jié)，數(shù)量眾多的防水薄弱點對屋面整體防水極其不利。

3 方案設計亮點

3.1 園區(qū)規(guī)劃設計

根據(jù)基地尺度與常規(guī)數(shù)據(jù)機房尺度對比，將地塊劃分為9 個區(qū)域。根據(jù)現(xiàn)場情況，北側為高壓走廊不利于形象展示，西側道路尚未形成，且結合北方氣候情況及傳統(tǒng)風水習慣，將主要出入口設于地塊南側?？紤]運維區(qū)需要盡量均勻地服務各機房，且貼鄰主要出入口，從而將南側中部的區(qū)域布置為運維樓，在地塊北側設置變電站。

圖3示出的是總平面圖及分析圖。

圖3 總平面圖及分析圖

八大機房區(qū)域秉承大平面、少樓層的原則，各布置一棟機房樓，并貫徹模塊化、標準化理念，統(tǒng)一為2種基本體量。運維樓為C 字型排布方式，形成內(nèi)部半圍合的景觀空間，并結合屋頂綠化，形成園區(qū)綠核。為減弱空間的呆板感，豐富天際線，將地塊正中的數(shù)據(jù)機房女兒墻適當加高，從而共同構建規(guī)則與靈動兼顧的整體規(guī)劃。

3.2 建筑設計

在本期數(shù)據(jù)中心和運維樓的設計上，考慮到二者巨大的體量差距，為了不使運維樓完全被數(shù)據(jù)中心龐大的體量所壓倒，在體量處理上采用對比的手法來突出運維樓。數(shù)據(jù)中心為規(guī)整敦實的矩形體塊，運維樓的三層則采用漂浮靈動的圓形體塊予以對比。數(shù)據(jù)中心立面極少開窗，體量封閉，材料使用涂料和格柵，運維樓的三層采用通透玻璃幕環(huán)繞四周，形體之靈動猶如天外飛碟漂浮于建筑之上。方與圓的對比、敦實與靈動的對比，使數(shù)據(jù)中心和運維樓相得益彰，既貼合了創(chuàng)新園區(qū)的科技屬性，又滿足了業(yè)主希望的一期出形象的訴求。

在園區(qū)外部空間的處理中，不僅局限于運維樓與數(shù)據(jù)機房的體量對比，從更加宏觀的園區(qū)層面需要將二者和整體統(tǒng)一考慮。這里不僅是冷冰冰的工業(yè)園區(qū)，同時也是工作人員工作生活的場所。數(shù)據(jù)中心與運維樓通過二層的連廊聯(lián)系在一起，在運維樓與數(shù)據(jù)中心之間使用連續(xù)的景墻，圍合出大小開敞的灰空間，在其間種植花草灌木，形成一系列層次豐富的近人小空間。

3.2.1 數(shù)據(jù)中心

基于建筑的功能性質及任務書的相關要求，建筑造型以“形式追隨功能”為設計指導，空間體量簡潔規(guī)整，緊密結合平面功能，強化穩(wěn)重的形象，營造良好的視覺感受和空間氛圍。數(shù)據(jù)中心為地上3 層，空間體量通過切分的方式削減整體塊感，形成上中下3 個層次。立面裝飾元素以豎向線條為主，以變化的格柵及窗扇抽象化表達信息科技的數(shù)據(jù)流。上部線條向上的延伸感體現(xiàn)無以窮盡，日久天長，與中國聯(lián)通logo的寓意相同，同時將其拆解變形，抽象成為數(shù)據(jù)機房的立面造型。

建筑開窗首先滿足其功能需求，東西側長邊基本不設置窗。南側的主要功能是出入口及辦公，在南側設置門窗以滿足自然采光通風。北側的功能為交通，對應北側的功能使用，在北側需適當開窗。東西兩側，由于建筑本身的空間體量較為巨大，將通過格柵、線條等裝飾手段予以豐富，減小其體量感，使空間感受靈動豐富，且與運維樓彼此協(xié)調(diào)。

其他功能包括入口門廳、數(shù)據(jù)機房、電力用房等。以上空間平面布置簡潔方正，走道及疏散樓梯符合消防規(guī)范。立面材料以真石漆及鋁格柵為主，以穿孔板、格柵對外側設備進行適當遮擋，并在上部通過格柵抽象化反映數(shù)據(jù)通信的科技屬性。立面材質基于控制投資的考慮，大面積玻璃面僅在入口局部使用，每棟機房建筑的窗墻比不大于30%，其余實墻材質選用淺灰色真石漆。

3.2.2 運維樓

運維樓處理以園區(qū)內(nèi)人員的感受為主要出發(fā)點又兼顧功能使用要求，建筑外立面與數(shù)據(jù)中心相呼應，采用真石漆及鋁格柵，立面簡潔大方，與整個園區(qū)風格和諧統(tǒng)一。

建筑為3 層，造型體量上，通過抽象電路板，將其歸納為線、矩形、圓形3種基本元素。將一二層體塊對應矩形，3 層體塊對應圓形構成基本形體。同時為豐富公共空間結構，穿插室外樓梯及片墻，結合多層次的景觀植入，共同構建綠色生態(tài)的辦公環(huán)境。立面以線為基本元素，立面形式為條形開窗及豎向格柵。

建筑材料、色調(diào)與數(shù)據(jù)中心相互協(xié)調(diào)，彼此呼應。功能布局順應北方地區(qū)的氣候條件，主要辦公空間盡量南向布置。下部立面與數(shù)據(jù)中心元素統(tǒng)一，上部圓形體量以簡潔的玻璃幕墻為主，與數(shù)據(jù)中心形成對比。頂層設置通透的展示及辦公空間，形成全方位的視線通廊。運維樓功能包括展示、辦公、餐廳、廚房、宿舍等。

3.3 專項設計

3.3.1 機房靈活性

數(shù)據(jù)中心建筑為3層。首層為電力用房和數(shù)據(jù)機房，電力用房在中間，數(shù)據(jù)機房在兩側，電力用房和數(shù)據(jù)機房左右一一對應；二層集中布置電力用房，三層集中布置數(shù)據(jù)機房，電力用房和數(shù)據(jù)機房上下一一對應。電力用房和數(shù)據(jù)機房的分層布置，便于機房功率的調(diào)整和大小機房的靈活分割。三層數(shù)據(jù)機房的數(shù)量占整棟樓的2/3，相當于整棟樓的2/3 滿足了數(shù)據(jù)機房的可變性要求。

3.3.2 屋面防水

數(shù)據(jù)中心對防水有著極高的要求，一期數(shù)據(jù)中心由于使用AHU 空調(diào)系統(tǒng)，屋面滿鋪空調(diào)系統(tǒng)的室外機，每個室外機需要一進一出2 個風口與機房聯(lián)系。屋面進出風口部位是防水的薄弱環(huán)節(jié)，而這樣的薄弱環(huán)節(jié)在整個屋頂有幾百個，任何一個泄漏都有可能導致機房遭受重大損失，使得屋面的防水受到極大的挑戰(zhàn)。

屋面防水從以下3個方面保證。

a）屋面整體現(xiàn)澆完成后，注水檢驗其結構防水性。

b）屋面防水材料使用SBS 改性瀝青，卷材密實滿鋪。

c）屋面排水使用有組織外排水。

屋面采用防水混凝土一體現(xiàn)澆，然后注水檢驗，保證屋面結構的防水性；材料使用SBS改性瀝青；采用外排水形式，使雨水迅速疏散到屋面以外，避免了因排水不及時雨水滯留屋面，從而增加滲漏幾率的缺點。

圖4示出的是屋面防水構造。

圖4 屋面防水構造圖

3.3.3 屋面通風

屋面滿鋪AHU 機組，所以要保證屋面有良好的通風環(huán)境。由于數(shù)據(jù)中心臨近交通干道，要考慮展示面的美觀問題，簡單將女兒墻升高遮住屋頂設備則會影響屋頂設備的通風效果。結合立面格柵和通風口的位置，將女兒墻靠近通風口的位置掏空以格柵代替實墻，從而滿足設備的通風要求。

4 結束語

古代知識的記錄和傳承通過紙張來進行，信息時代，信息的傳遞與儲存通過數(shù)據(jù)來完成?；谶@樣的出發(fā)點，通過對數(shù)據(jù)中心屬性的再思考，從使用者的需求到場地特性、從功能的滿足到文化表達，來回應新時期對數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)基礎設施建設的新要求。本文通過對中國聯(lián)通（懷來）大數(shù)據(jù)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)園建設項目的解析，來闡述在功能、場地、文化方面的思考，也希望能給類似項目的建設提供一些有價值的參考。