可持續(xù)運營移動通信園區(qū)規(guī)劃設計研究

【摘要】通過分析移動通信園區(qū)建設模式背景，提出可持續(xù)運營移動通信園區(qū)的概念，并在總體規(guī)劃、建筑單體、機電配置、環(huán)保應用、分期建設等多角度對其規(guī)劃策略進行分析研究，為新一代機樓園區(qū)規(guī)劃建設提供技術支撐。

【關鍵詞】可持續(xù)運營通信園區(qū)規(guī)劃設計

移動通信和互聯(lián)網是當今世界發(fā)展最快、市場潛力最大、前景最誘人的兩大業(yè)務。業(yè)務高速發(fā)展和基礎支撐設施相對落后成為現階段移動通信行業(yè)基礎建設領域的突出矛盾。

一、可持續(xù)運營移動通信園區(qū)的背景分析

1.1基地化、園區(qū)化是移動通信運營商物業(yè)建設模式新趨勢

2011年前，國內運營商通信局房建設采用分散模式。2002年前通信局房甚至可能不是獨棟機樓建筑，隱身于綜合樓內；2002年后開始建設獨棟機樓。

當下，集中化管理帶來的高效性正逐步被各大運營商所認識和采納。基礎建設管理模式隨之日趨集中化，園區(qū)化集中建設模式漸成新趨勢：在中大面積地塊內建設多棟不同性質建筑包括通信機樓、IDC、CALL CENTER、倉儲、辦公、值守等。

1.2可持續(xù)發(fā)展是移動通信運營商物業(yè)建設的迫切需求

從技術發(fā)展角度：技術的不斷升級導致機房耗電量、發(fā)熱量和單位荷載成倍增長。以當期需求為目標的通信機樓建成后，其房屋土建支撐體系和電力空調基礎構架難以改變。局部改造代價高昂，并對已投產設備造成威脅。該模式已無法滿足企業(yè)可持續(xù)運營需求。

從管理模式角度：應高效管理要求，基礎設施建設管理正從分散式向集中化方向發(fā)展。為適應企業(yè)各種需求變化，基礎設施建設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)務的高速發(fā)展、競爭的日趨激烈，要求運營商既積極挖掘新業(yè)務增長點，亦高效、低成本低運行。全生命周期成本的控制成為基礎設施建設的重要課題。

1.3實現設計階段的可持續(xù)發(fā)展是關鍵

造價、進度、質量是工程管理的三大要素。其中，設計階段對造價控制的影響力超過50%，不同設計方案對工程進度具有決定性影響，設計工作質量高低更是工程質量高低的基礎條件。所以，要實現工程項目的可持續(xù)發(fā)展，設計是關鍵。

建設階段的低成本并不等同于全生命周期的低成本。實現可持續(xù)性設計是實現TCO的可持續(xù)性的必要條件。

二、對可持續(xù)運營移動通信園區(qū)的理解和定義

2.1可持續(xù)運營通信園區(qū)的概念

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

2.2可持續(xù)運營通信園區(qū)的要素

（1）統(tǒng)一規(guī)劃、分期建設原則：對于一個用地面積在150畝左右的園區(qū)，堅持統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標準、分期實施的原則。（2）全模塊化設計原則：園區(qū)模塊化、建筑模塊化、機房模塊化。（3）按功能分區(qū)布置：整個園區(qū)規(guī)劃為機房區(qū)、輔助區(qū)兩大的功能區(qū)。（4）按負荷密度分區(qū)布置：不同負荷密度的機樓分地塊布置、不同負荷密度的機房分層或分區(qū)域布置。（5）可組合、可變化原則：不同負荷密度的機樓和機房按統(tǒng)一土建標準建設，僅是空調及電力配置不同，當業(yè)務發(fā)生變化時，可以靈活地組合和調整。（6）朝向及風向布局原則：場地布局將考慮場地的朝向及風向，考慮機房區(qū)、參觀區(qū)一般布置于臨街面、迎風面，輔助設備區(qū)一般布置在下風面。（7）集中與相對集中設置相結合：電力、空調、給水采用集中與相對集中的布置原則，既考慮設備集中的靈活性，也兼顧管線路由的經濟性。

三、對可持續(xù)運營移動通信園區(qū)規(guī)劃設計的幾點思考

3.1國外數據中心規(guī)劃指標分析及可持續(xù)運營通信園區(qū)的規(guī)劃指標建議

收集和分析國外大型數據中心的典型規(guī)劃指標，以作為參考。如表1所示。

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

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)勢越明顯；集中風冷制冷系統(tǒng)與分散式制冷系統(tǒng)的耗電量與初投資相近。

從技術和經濟角度出發(fā)，集中水冷制冷系統(tǒng)技術成熟，且在系統(tǒng)大的時候初投資和運行費用的優(yōu)勢越明顯，更加適用于高發(fā)熱量的移動通信機樓。

3.3建筑單體層數選擇和模塊化設計

分析收集和分析國外高密度數據機房場地典型設計指標，以作為參考。見表2。

（1）單機房面積。國外機房面積為40～2300m2，典型指標約600m2。考慮機房內需設氣體滅火系統(tǒng)，國家規(guī)范規(guī)定單個氣體防護區(qū)面積不宜大于800m2，所以單體機房的面積為600～800m2。（2）氣流組織和通道尺寸。受美國設計規(guī)范影響，無論是否采用架空地板，國外數據通信設備機房的機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塊架空地板為一個模數即4200mm。可采用設備對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）、也可以采用設備對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）。新一代機房可以采納上述做法，以構成機房內部的第一級模塊。（3）柱距的選擇。考慮標準機柜尺寸為600mm寬×1200mm深，則柱網應按600mm為模數進行設置，考慮冷熱通道尺寸模數為4200mm，則柱網按2倍冷熱通道模數即8400×8400考慮。（4）標準層面積的選擇。任何一個標準層都無法避免需設置樓梯、電梯、前室、走道等交通設施，交通面積比例越小，機房使用率就越高。標準層面積設置原則是：滿足規(guī)范的前提下，盡可能大。（5）標準層長寬的選擇。面積約1500m2平面，考慮柱網尺寸為8400×8400，則每個標準層約有30個標準方格組成，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標準方格排列方式。

3.4高效節(jié)能措施在園區(qū)規(guī)劃設計中的廣泛應用

作為基礎支撐設施的建設主體，雖然不能影響通信設備的利舊率和降低服務器的用電量，但有責任和能力降低PUE值。

數據中心空調冷卻的費用約占整體電費30%～70%，須在規(guī)劃設計中全面推行空調節(jié)能措施：建立冷熱通道提升空調使用效率、提高冷通道的溫度降低空調能耗、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)劃設計中的廣泛應用

通信機樓園區(qū)的電源供應系統(tǒng)和冷源供應系統(tǒng)，包括系統(tǒng)結構、管線應考慮和接納電功率密度局部與整體性的擴展與增加需求。基于這種靈活性和擴展性要求，建議在園區(qū)中參考工業(yè)建筑設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)域有機地連接起來。

建筑物之間的綜合管線連廊可以與風雨廊緊密結合，也可以設置地下管線連廊，從經濟性角度推薦采用地面風雨廊結合的方式。

建筑物內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象，又可以對未來的管線空間進行科學的預留，建議應予推廣使用。

四、結語

作為移動通信業(yè)務基礎支撐的通信機樓建設，應緊跟業(yè)務發(fā)展步伐，注重可持續(xù)發(fā)展、全生命周期成本，注重可靠性及運營成本間和諧平衡取舍、注重節(jié)能和環(huán)保技術，為高速發(fā)展的業(yè)務提供堅強有力的保障。

參考文獻

[1] Internet Data Center，即互聯(lián)網數據中心。

[2]《可持續(xù)運營通信機樓建設的思考》馮海、孫哲、陳文、孫權。

[3]《氣體滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》（GB50370-2005）第3.2.4條。

[4]參考《數據處理環(huán)境熱指南》

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

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

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

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