可持續運營移動通信園區規劃設計研究

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

【關鍵詞】可持續運營通信園區規劃設計

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

一、可持續運營移動通信園區的背景分析

1.1基地化、園區化是移動通信運營商物業建設模式新趨勢

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可持續發展是移動通信運營商物業建設的迫切需求

從技術發展角度：技術的不斷升級導致機房耗電量、發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可持續運營需求。

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展。為適應企業各種需求變化，基礎設施建設的模式也從分散模式朝著園區化方向發展。

從企業發展角度：業務的高速發展、競爭的日趨激烈，要求運營商既積極挖掘新業務增長點，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發展是關鍵

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發展，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。實現可持續性設計是實現TCO的可持續性的必要條件。

二、對可持續運營移動通信園區的理解和定義

2.1可持續運營通信園區的概念

“可持續運營通信園區”是指：符合某一移動通信運營商地域及企業特征，滿足新一代移動通信業務發展需求，注重可持續發展、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能型移動通信機樓。

2.2可持續運營通信園區的要素

（1）統一規劃、分期建設原則：對于一個用地面積在150畝左右的園區，堅持統一規劃、統一標準、分期實施的原則。（2）全模塊化設計原則：園區模塊化、建筑模塊化、機房模塊化。（3）按功能分區布置：整個園區規劃為機房區、輔助區兩大的功能區。（4）按負荷密度分區布置：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一土建標準建設，僅是空調及電力配置不同，當業務發生變化時，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、參觀區一般布置于臨街面、迎風面，輔助設備區一般布置在下風面。（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、對可持續運營移動通信園區規劃設計的幾點思考

3.1國外數據中心規劃指標分析及可持續運營通信園區的規劃指標建議

收集和分析國外大型數據中心的典型規劃指標，以作為參考。如表1所示。

3.2動力中心和制冷中心在園區總體規劃層面的設置和集散模式選擇

常用制冷系統大致分為：集中水冷制冷系統、集中風冷制冷系統、分散式制冷系統。集中水冷制冷系統耗電量最小，且系統越大，優勢越明顯；集中水冷制冷系統初投資最小，且系統越大，優勢越明顯；集中風冷制冷系統與分散式制冷系統的耗電量與初投資相近。

從技術和經濟角度出發，集中水冷制冷系統技術成熟，且在系統大的時候初投資和運行費用的優勢越明顯，更加適用于高發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，國家規范規定單個氣體防護區面積不宜大于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高效節能措施在園區規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%，須在規劃設計中全面推行空調節能措施：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規劃設計中的廣泛應用

通信機樓園區的電源供應系統和冷源供應系統，包括系統結構、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，建議在園區中參考工業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

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

參考文獻

[1] Internet Data Center，即互聯網數據中心。

[2]《可持續運營通信機樓建設的思考》馮海、孫哲、陳文、孫權。

[3]《氣體滅火系統設計規范》（GB50370-2005）第3.2.4條。

[4]參考《數據處理環境熱指南》

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

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

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

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