数据中心建筑设计

4.1平面布局

4.1.1分期需求

数据中心平面设计也应按照业主运营需求做好分期规划，如按层分期或者按照机房分期等；同一个数据中心楼业主可能会租给N个承租方，但每个承租方由于自身业务的需求不同，对于数据机柜的要求也不尽相同；

4.1.2机架尺寸及间距

其中机架常规尺寸（宽mm×深mm×高mm）IT设备：600×1200×2200；

传输设备：600×600×2200。

成行排列的机架长度不超过15m时；通信机房内机架间距均为1200mm；机房内主运输搬运通道的宽度为1.5m，次通道的宽度不小于1m。以上尺寸主要相对于6KW的机柜来说，但对于高于6kw的单机柜，比如8KW或者10kw等，他们直接的排列间距可能要求更大，由原来的1.2m扩宽到1.5m甚至1.8m不等，主要是为了满足机柜的通风散热需要，单机柜功率越高，所产生的热量越高，因此对于机柜的散热要求越高；

4.1.3功能流线

数据中心的建筑设计流线主要分为运营流线，设备运输流线，机房参观流线，每个流线应避免交叉，机房的流线主要围绕数据机房来设计，其中，高压机房、分界室、并机室、冷冻站、ECC监控室、通信机房等主要布置在首层位置，二层及以上根据数据机房的布置，布置相应的低压机房、电池室、UPS间等；

4.1.4防火及节能

数据中心一般以工业建筑或者民用建筑为主要申报类型，是否工业或者民用主要以用地类型为准，一般工业用地，数据中心建筑按照丙类厂房来定性，如多功能用地或者其他类型用地，数据中心建筑按照民用建筑来定性；对于具体的防火要求，就可按照数据中心本身是按照民用建筑还是工业建筑来定性，可查阅《建筑设计防火规范》GB50016-2014等规范相关防火部分章节进行深化设计。对于数据中心的节能，有的地方无节能要求，有的地方申报是需要节能计算书、节能专篇等内容，具体以申报地方政府审查职能部门要求为准，节能也和防火相类似，具体的数据中心是以工业建筑还是民用建筑申报，分别查阅的节能规范不同，其中工业建筑节能以《工业建筑节能设计统一标准》GB51245-2017为主，民用建筑节能以《公共建筑节能设计标准》GB50189-2015以及地方规范为准。

4.2立剖面设计

数据中心的剖面高度一般需结合具体的暖通技术要求中的设备尺寸为准，一般常用高度有5m、5.5m、6m，其中也有的项目设计中低于5m的，但具体的项目实施由于采用的设备厂家尺寸不同，需要建筑高度也不尽相同，如业主已有确定好的设备厂家，应尽可能的满足设备要求，以合理的层高节省项目土建成本，但也不能只考虑尽可能节省成本不考虑后期的设备厂家更换，土建成本对于机电的成本来说简直九牛一毛，还是要以机电工艺需求为主，同事还要考虑后期的变更需求。数据中心的立面设计一般是以简介工业风为主，因为数据中心的立面开窗要求较少，尽可能减少对于机房等电气房间的影响，由于立面开窗少，同事也对消防的立面救援窗、防排烟需求、立面效果设计等提高了挑战。例如有些数据中心由于整个面都没有都没有开窗，所以有些消防救援窗只能开在四角楼梯间，虽然防火规范条文中没有明确是否可以开在楼梯间，但是从逃生的流线角度考虑，楼梯间是发生火灾后主要的逃生通道，消防人员同时在楼梯间破窗而入，肯定会造成人流冲突，不利于救火（数据中心实际的运维人数很少，也是可以实施的）。
机电设计技术要点

5.1给排水技术要点

数据中心的给排水对于建筑布局的影响，地上主要就是钢瓶间、高位水箱间等，地下主要是消防水泵房及水池、补水机房及水池、生活水泵房及水池等；有些项目由于市政条件的限制，可能需要中水处理机房等需求；对于建筑的布局也是有些影响的，这个前期都应该和业主确认好市政条件，以免影响整个项目的时间进度。对于防火末端给排水主要分为气灭和喷淋区域，气灭主要应用于电房间，喷淋主要应用于走廊等非电气房间。整体来说给排水专业在数据中心的设计当中对于建筑的布局影响相对较小。

5.2暖通技术要点

对于不同地区不同的项目要求，PUE也不尽相同，PUE的指标要求，主要还是靠暖通的技术方案来满足，不同的PUE要求值，可能会影响整个暖通的机电方案，同时影响建筑的布局，PUE要求越低，目前的相匹配的常规技术方案是间接蒸发系统、新型磁悬浮整体式氟泵系统，液冷技术也是用来满足单机柜大功率，能耗更低的项目，但是液冷技术目前业主实施的较少，伴随着以后技术越来越成熟可能也会大面积实施。目前数据中心设计领域主要还是间接蒸发、氟泵系统、水冷系统等，末端主要采用列间空调、空调机房等。对于建筑布局来说，暖通专业最大的建筑面积就属冷冻站，一般需要1000㎡左右，其余还有一些项目可能会涉及到机房空调、新风机房、屋顶冷却塔、排烟机房、补风机房等。

5.3电气技术要点

数据中心电气专业主要分为供电专业、电照专业，弱电智能化专业，这个要比民用建筑电气专业要分的更细，因为数据中心主要在供配电这块，也是机电专业比较重要的专业内容。弱电智能化主要设计一些消防报警、安防、智能化、通信机房等，对于建筑布局来说，影响不是很大，主要涉及通信机房、ECC、消防控制室等弱电房间。对于建筑布局影响较大的还是供配电专业，不同的数据中心等级要求不一样，A级数据机房需要容错2N系统，比B级、C级机房要求的建筑面积更多，因为不仅要做两套系统的房间，还涉及到柴油发电机房。

对于A级数据中心供配电系统主要有3种架构：2N系统、DR系统、RR系统。

2N系统主要由2个供配电单元组成（建筑专业理解也就是两个相同的供配电房间），每个单元负载50％的负荷；一个单元故障另一个单元完全负载100％。

DR系统N≥3个供配电单元组成，每个单元负载66％的负荷，相邻2个单元供电，其中1个单元故障时，剩下1个单元继续与另1个单元继续供电。

RR系统由多个供配电单元组成，其中一个单元作为其他运行单元的备用（也叫后备冗余），当一个运行单元故障，通过电源切换装置，备用单元继续为负载供电。

其中2N系统是最优的，不仅供电可靠而且系统架构简单，国内数据中心采用2N的也最多。对于建筑布局来说，供配电专业主要有高压机房、并机室、柴油发电机房、低压配电室、电池室等，也是数据中心设计中除了数据机房房间外，建筑面积占用最多的专业。

结束语

数据中心设计与民用建筑不同，不再以建筑专业为主导专业，数据中心更趋向于以供电专业为主导，制冷方案为辅的项目。作为建筑专业设计人员，要想做好数据中心项目，我们更应该多了解供配电的系统原理及各电气机房方案细节要求，同时对制冷的新技术、原理不同的优缺点，应多总结多交流，才能为后面的数据中心建筑设计做好准备。