中國移動（福建廈門）數據中心建筑設計

賀林

（中國移動通信集團設計院有限公司）

1 數據中心的基本概念

1.1 數據中心

由機房、供配電系統、制冷系統、消防系統、安防監控系統、交通系統等共同組成，是機房的廣義概念。

1.2 機房

為電子信息設備提供運行環境的建筑場所。電子信息設備包括：計算設備、網絡設備、存儲設備、運行環境監控設備等。基本運行環境要求適宜的溫度、濕度、空氣潔凈度、穩定可靠的電力保障。

1.3 供配電系統

指從市電引入園區起，經過高壓供電/低壓配電設備，至接入負載止的整個電路系統。主要包括：市電、柴油發電機系統、自動轉換開關系統（ATSE）、輸入低壓配電系統、不間斷電源系統（以下簡稱UPS）、UPS輸出列頭配電系統。

1.4 制冷系統

用以移除數據中心所有設備產生的熱量，由冷水機組、冷卻塔、管道、循環水泵、機房空調組成。其系統原理是機房空調接收來自冷水機組的冷凍水，冷空氣流向發熱設備，升溫后通過管道回路至冷水機組，冷卻塔將熱量轉移至室外，冷凍水降溫后，再次回流至機房空調，進行下一個周期冷卻過程。

1.5 消防系統

由水消防、氣體消防、通風排煙、火災探測器、消防控制室等組成。當火災發生時，探測器發出警報，同時關聯啟動消防系統。基本原則是用電設備的房間采用氣體消防，人員活動區域采用水消防，消防控制室布置在一層，并可直通室外。

1.6 交通系統

由疏散走道（水平搬運通道）、封閉樓梯間、貨梯（垂直搬運通道）共同組成。交通系統一方面需滿足消防疏散的強制要求，一方面要滿足數據中心設備搬運的寬高要求。

1.7 附屬用房

一般包括：值班室、客戶維護操作間、備品備件間、運營商共享接入間、衛生間、水箱間等。由于數據中心在技術層面實現了遠程監控，所以在建筑內的維護人員不多，主要工作區、倒班宿舍、網絡監控中心等均設置在園區內的維護支撐用房中。

2 建筑設計要點

2.1 功能分區

通過分解上述概念，不難發現機房是數據中心的核心，供配電系統和制冷系統是機房正常運行的保障，三者之間相互關聯。機房應獨立設置，降低無關人員進入的可能性，保證核心數據免遭人為因素的破壞。同時，供配電系統和制冷系統用房不宜離機房太遠，造成路由管線浪費。

2.2 流線規劃

合理組織設備搬運與消防疏散流線，使其簡捷、明晰，避免交叉干擾。

2.3 層高

層高組成4.8m=0.65m（防靜電架空底板）+2.2m(標準機柜高度)+0.6m(雙層走線架高度)+0.2m(機柜與走線架間隔及操作空間高度）+0.35m（氣體滅火及空調回風空間高度）+0.8m（結構梁板及建筑做法）。

層高的確定不僅要考慮設備管線安裝的可行性，同時要兼顧市場客戶的需求、美觀上的要求等綜合因素，這里給出的數值僅是合理可行的最小值。

2.4 防水與排水

進入機房的冷凍水管應做好保溫處理，防止結露水產生，其走線區域須設置擋水圍堰，圍堰內增設防水層，在靠近走道方向設置地漏，用于應急事故排水。

2.5 機房樓板保溫

機房內的溫度分布是下冷上熱，在樓板底面層容易造成結露發霉現象，影響美觀和潔凈度。因而，需在樓板上或下做一層保溫層，起到斷橋的作用。

2.6 防火封堵

機房裝機通常是分期進行，為通信工藝、電源工藝預留的樓板洞、墻洞均是一次預留到位，當機房不能在短時間內進行裝機時，所有洞口須用防火膠泥進行封堵，以達到消防驗收的要求。

3 中國移動（福建廈門）數據中心土建與機電項目投標

3.1 項目背景

本項目是掛在廈門市政府網站公開招標的項目，發標方福建移動公司將土建和機電設計放在一個包同時招標，并根據技術重要性將土建與機電的得分項設置為3:7。這使得我們不得不改變傳統投標方法，以往土建投標通常由建筑學一個專業主導完成，但根據當前評分辦法，空調、電源工藝、通信工藝、安防智能化等專業編制的技術文件或成為項目成敗的關鍵。與此同時，另一個難題是由于不經常參與投標，這些專業的同事并不擅長表達各自專業的技術亮點。經過幾天技術文件編制，項目負責人決定仍由建筑學專業作為牽頭專業，要求在有限時間內盡快學習其他專業的知識，輔助機電專業完成投標文件的技術表述，使亮點更加突出、架構更加清晰。

因而也就形成了對上述一些機電概念、機電系統的總結。建筑師只有把這些機電系統理解得透徹，才有可能把數據中心整體架構起來，完成設定的目標。

3.2 項目概況

建設用地位于廈門市同安區12-07片區，迎賓大道與布塘南路交叉口東北側，用地面積約6.67hm2(100畝)。園區共建設8棟建筑物，均為多層建筑，包括4棟數據中心，2棟動力中心，1棟維護支撐樓，1棟變電站，總建筑面積100680m2。其中，數據中心建筑面積80000m2，滿足裝機總量1.67萬機柜，是福建移動的重要數據節點（見圖1）。

3.3 每棟數據中心的數據統計

圖1 中國移動（福建廈門）數據中心項目

表1 中國移動（福建廈門）數據中心基本特征

表1，通過數據展示了高效能數據中心的基本特征——高裝機率，低PUE值。

3.4 空間架構

一層安排高壓室、電池室、制冷機房、機房、門廳、值班室等用房；二層安排變壓器室、電力室、機房；三層四層為標準層，全部安排機房；局部地下一層則考慮設置了3個光纜進線間。在標準層設置客戶維護操作間、備品備件間，便于用戶測試、維護和存放備品備件。

4 結束語

如何打造“安全智能、靈活擴展、高效節能、維護便捷”的數據中心，是每個數據中心設計師共同的目標。作為建筑師有幸能參與并牽頭中國移動（福建廈門）數據中心土建與機電項目投標，收獲良多。

4.1 高效節能

①柱網與機柜擺放互相制約，努力找到兩者間平衡點，裝機數量會提高。

②充分利用層高，提高立體空間利用效率，即減少配套用房面積，提升機房面積。

③電源工藝優化系統間配比，減少配電級數，即減少配套用房面積，提升機房面積。

④選用高效率設備，優化系統結構，降低損耗，降低PUE值。

⑤回收雨水、冷凝水等非傳統水源，提升綠色建筑等級。

4.2 安全智能

①機房的業務與運維管理分離，提高網絡性能。

②多路通信進局路由，確保通信安全。

③供配電系統、制冷系統合理采用冗余設計。

④運行環境智能監控設備，實現可視化管理和遠程運維。

4.3 靈活擴展

①通用的樓板荷載，為日后改造提供可能。

②合理預留配套保障設備的擴容機位，適應未來發展。

③多種空調末端形式靈活配置。

④分層的網絡架構，靈活的匯聚方式，可擴展的系統處理能力。

⑤標準化設計，分期實施建設。

⑥機電方案滿足未來客戶分級要求。

4.4 維護便捷

①設備選型標準化，減少備品備件。

②可視化的機電配套設施和環境監控，維護便捷。

③動力系統分區域集中設置，減少維護人員數量。