數據中心改造項目造價控制分析

康國輝（上海艾力克新能源有限公司，上海 201401）

新世紀迎來大數據、人工智能的高速發(fā)展，對數據儲存、計算需求越發(fā)旺盛，數據中心已經成為支撐社會數字化轉型必不可少的基礎設施，是數字經濟蓬勃發(fā)展的重要引擎。我國數據中心建設項目的規(guī)模和市場份額正呈現出爆發(fā)式的增長。

對既有項目進行數據中心化改造不僅可以縮短建設周期，節(jié)約資金，還可以利用原有項目資源，盤活閑置存量項目，實現資源的優(yōu)化配置。不同于普通民用、商辦項目，數據中心機房建設項目是為數據中心提供關鍵的基礎支持，其能耗由 IT 設備、制冷系統設備、供配電系統設備、其他設備組成，通常改造項目機電造價占比可高達 85%，扣除 IT設備、冷水機組、冷卻塔、板式換熱器、蓄冷罐、精密空調、不間斷電源、蓄電池、變壓器、中壓柜及柴油發(fā)電機設備等后，機電造價占比仍然可達 35%。本文以 S 市廠房改造數據中心項目為例（簡稱“S 項目”），并結合同類項目經驗，針對數據中心改造項目造價管控重點及要點進行分析，希望能為同類數據中心改造項目的造價控制提供參考。

1 案例介紹

S 項目的原廠房為光伏生產車間，總建筑面積 78 905.03 m2。改造后數據中心項目建筑面積 81 943.73 m2，負載 42.3 MW，機柜數量 3 582 個。分三期建設，一期建筑面積 19 840 m2，地上三層；二期建筑面積 19 840 m2，地上三層，三期建筑面積 23 050 m2，地上三層；各期負載均為 14.1 MW，機柜數量均為 1 194 個。目前一期已投入運營。二期已竣工驗收，三期正在建設。

2 數據中心改造項目造價控制重難點分析

2.1 荷載及加固改造

一般廠房標準設計荷載要遠小于數據中心主機房的荷載要求。改造項目 S 的主機房恒載要求為 12 kN/m2、鋼瓶間12 kN/m2、電力室、電池室 16 kN/m2，而原有廠房恒載要求為 8 kN/m2，因而需要對原結構進行局部的拆改以及加固處理。常用的結構加固方式有增加鋼結構、加大原有混凝土結構截面、碳纖維加固、型鋼加固等。數據中心項目為減少冷橋，一般外立面的門窗洞口小，同時業(yè)主也會依據項目情況對改造有具體的要求，如不得破壞原有外立面效果。原廠房正處于使用階段，原有的建筑結構圖紙不能全部反映廠房的現狀，需要進行項目的現場踏勘。綜上所述，拆改和加固部分的造價雖然占比不高，但影響因素復雜、子目繁多，是造價控制的重難點。

2.2 電路改造

S 項目為 A 級機房，需設置雙路外市電系統，要求采用不間斷電源系統及自備應急電源，保證在偶然斷電情況下還能保證機柜的正常運行，且電容量需滿足數據中心用電需求。而原有廠房的電力引入方式為單路供電，因此需向當地供電部分申請引入市電電源,并增加電容量。雙路電、擴容等需要經供電局審批確定變電站接入點、外線路徑，場內需增設 35 kV 開關站、10 kV 用戶站，增加外線建設及場地內站點建設。雙路市電接入數據中心中壓柜，同時每路市電下都會配置變壓器、低壓柜，并配置不間斷電源、并機柜、輸出柜、蓄電池等。外線建設、場地內站點建設、場地內線路建設等都會大幅增加造價。

2.3 冷系統改造

數據中心設備需 24 h×365 d 不間斷地運行，布置密集且發(fā)熱量大，為保證設備不因冷熱空氣的混合影響正常使用，需采取合理的制冷及送風模式。原有廠房的制冷系統通常達不到數據中心項目的要求，需要根據主機房布局重新設計。

S 項目主機房、電力室、電池室制冷系統采用冷凍水精密空調，一層我域改造成冷凍機房，冷凍水由冷凍機房引出A、B 路進入各層環(huán)網，冷卻水進入屋面冷卻塔，冷凍水末端為精密空調，配置在各個空調間。冷凍機房改造前的地面承重不能滿足設備承載要求，需增加設備基礎，無論采取土方開挖至持力層還是壓密注漿加固地基的方式均會產生較多成本。冷凍機房平面位置決定如何將管道引入各層環(huán)網，冷凍水管道采用無縫鋼管，每米造價較高。因此平面布局不僅影響能耗，也對成本有重要影響。

2.4 改造項目變更、簽證多

改造項目因改造前資料不全、踏勘不細致，容易忽略現有場地狀況或忽視原有場地復雜程度，進而產生理解分歧、偏差，造成變更簽證多，導致成本增加。

3 數據中心改造項目造價控制要點分析

3.1 擬改建項目的選擇

在投資決策階段，需要依據原有項目資料來測算改造為數據中心項目所需的成本，需考慮公司戰(zhàn)略布局、收購成本、改造成本、能耗指標等，其中改造成本涉及到結構改造、外立面改造、外總體改造、室外構筑物新建等。改造成本會因原項目的情況不同而差異較大。

如 S 項目原荷載 8 kN/m2，電力室、電池室增加至16 kN/m2，主機房、鋼瓶間增加至 12 kN/m2，結構加固采用粘鋼＋粘碳＋擴大界面方式，加固成本約 330 元/m2。某項目二層原層高 5.5 m，層高不滿足要求，拆除原屋面結構，升高柱子并重做屋面，改造后層高 6.12 m，結構改造費用約 560 元/m2。若收購項目正處于完成報規(guī)、尚未開工的階段，報規(guī)資料中明確外立面為造型鋁板幕墻，且因規(guī)劃要求不得修改建筑的外立面形式，單幕墻成本需增加約800 元/m2。

因此在項目前期，需重視項目的已報規(guī)資料，考慮各項手續(xù)辦理的難易程度，綜合分析各項成本，盡可能選擇與擬建項目鍥合度高的已有項目作為擬改造項目。

3.2 項目定位

從戰(zhàn)略布局出發(fā)，合理確定數據中心規(guī)模、機房建設等級，根據目標客戶群體定位，選擇最優(yōu)單機柜功率。如果項目目標客戶已落地，可以按照客戶功能需求配置設備。如果尚無落地客戶，可參照當前主流功能需求或公司戰(zhàn)略目標定位確定，結合價值工程原理實現最佳效果，需要同時啟動工藝與設計工作，減小成稿過程中設計修改工作量。

3.3 方案設計

依據項目功能需求，進行方案設計的比選，包括各系統的設計、平面布局、設備選型、品牌確定等。確定合理的設計方案對提高項目的投資收益有重要意義。一般而言，一路市電一路高壓直流、一路市電一路 UPS(Uninterruptible Power Supply)、雙路高壓直流、雙路 UPS 對應供電方案的成本將依次遞增；水冷空調、間接蒸發(fā)冷、液冷對應的每種制冷模式建設成本、運營成本均不同；送風模式的不同也對造價有著在需求明確的前提下重點控制平面布局對節(jié)約成本至關重要。S 項目一期、二期布局緊湊，主機房、電力室等都在同一層；三期布局松散，電力室、電池室及冷凍機房位于一層，主機房位于二層。因布局松散導致的電纜量增加使得三期電纜造價比一期、二期高出約 205 元/ kW。平面布局應考慮縮短變壓器與用戶站距離，變壓器與蓄電池、列頭柜等的距離，減少電纜用量，降低成本。

3.4 界面劃分

界面劃分決定整個項目的合同目錄，決定著成本控制的方向、策略。改造項目更要重視界面劃分以及界面劃分的顆粒度，建立健全造價管理臺賬，可有效厘清各承包商職責范圍，避免不必要的爭議產生。數據中心項目界面通常劃分為機電總包、消防承包、弱電承包、柴發(fā)配套安裝、市政配套、外電工程、甲供材料/設備。這樣劃分既滿足項目管理需要、減小管理協調工作量，又能發(fā)揮各個承包商的競爭優(yōu)勢，有利于價格的充分競爭。

通常數據中心項目的設備造價占比高達 50%，為有效管理和節(jié)約成本，宜將主要設備列為甲供，包括冷水機組、冷卻塔、蓄冷罐、板式換熱器、水泵、高壓柜/中壓柜、三箱柜、變壓器、不間斷電源、蓄電池、柴油發(fā)電機組、列頭柜、精密空調等。根據設備特點劃分甲供設備與機電總包的界面，如變壓器，設備板車交貨，交貨后的運輸、儲存、安裝均由機電總包負責；冷卻塔由供貨商完成設就位、組裝，機電總包僅負責接駁管道等工作。專業(yè)性強的工作發(fā)揮供貨商優(yōu)勢，其余工作發(fā)揮機電總包價格優(yōu)勢。

消防水、消防電、防排煙劃分到消防承包商；綜合布線、視頻監(jiān)控、門禁、BA 系統、動環(huán)系統等劃分到弱電承包商；將柴油發(fā)電機安裝、油路系統、并機系統等劃分為柴發(fā)配套安裝工程。從專業(yè)度、驗收、價格競爭優(yōu)勢等角度，均能發(fā)揮每個承包商的專業(yè)優(yōu)勢與價格優(yōu)勢，整合最優(yōu)資源，有利于成本控制。

3.5 合同模式的選擇

施工合同一般分為固定總價合同和固定綜合單價合同。依據項目特點，結合項目進度計劃和招標圖紙深度，選擇合適的合同模式對造價管控有著重要作用。

如招標圖的深度已達到可以用來指導施工的程度，建議采用固定總價合同模式招標，按照合同總價＋簽證、變更金額＋索賠金額進行結算。簽證、變更的成本控制可以在施工階段完成，有助于及時掌握成本變化趨勢。如需在圖紙深度不夠的情況下招標，建議采用固定綜合單價合同。在施工圖完成后進行重計量，將單價合同以補充協議形式轉為總價合同。

4 結 語

數據中心的建設要求高，機電專業(yè)造價占比高，原項目的基本情況與數據中心項目需求存在著顯著的差距，為實現數據中心改造項目的成本最優(yōu)，造價管控顯得尤為重要。本文立足項目實操經驗，著重分析了數據中心改造項目的造價管控的重難點和控制要點，為后續(xù)同類項目的改建提供參考。