數(shù)據(jù)中心“運維前置”對設計的影響

錢 龍， 王 超， 李 喆

(中國建筑設計研究院有限公司，北京 100044)

0 引言

2020年3月，中央政治局常務委員會明確提出“加快推進國家規(guī)劃已明確的重大工程和基礎設施建設，加快5G網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)中心等新型基礎設施建設進度”，自此，社會各界圍繞“新基建”的建設類型、如何建設等問題展開了熱烈的討論。作為“新基建”重要組成部分的數(shù)據(jù)中心，也迎來了新的發(fā)展契機。我國數(shù)據(jù)中心行業(yè)，伴隨著IT技術(shù)的發(fā)展以及GB 50174-2008《電子信息機房設計規(guī)范》到 GB 50174-2017 《數(shù)據(jù)中心機房設計規(guī)范》建設標準的變革，已走過近20年的發(fā)展歷程。對于數(shù)據(jù)中心基礎設施的理解也從開始的“機房”走到了如今承載各行業(yè)信息系統(tǒng)的基礎設施保障。

如今，建設方業(yè)主已普遍意識到，若要建設一個一流數(shù)據(jù)中心，需要關注基礎設施建設的全生命周期過程，其中包含“分析與規(guī)劃、設計與構(gòu)建、實施與驗證、運維與管理”四個階段[1]，如何做好前三個階段工作，進而降低運維管理難度、提升運維管理的效率，是每一個業(yè)主亟需解決的痛點問題。

1 運維階段的前置

伴隨數(shù)據(jù)中心市場行業(yè)近年來的發(fā)展，分析規(guī)劃、設計構(gòu)建、實施驗證這三個階段已經(jīng)發(fā)展相對成熟，運維管理階段已明顯成為“木桶的短板”，尤其對于互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心(IDC)而言更是新的價值增長點。由此，成熟的IDC廠商在發(fā)展過程中開始培養(yǎng)自己的運維管理團隊，這些運維團隊更貼近自身的機電系統(tǒng)，更加了解系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)品的性能，并對設計建造過程中遺留下的問題體會更為深刻。運維團隊在不斷的遇到問題、解決問題的過程中，獲得了寶貴的實踐經(jīng)驗，從此，運維團隊從技術(shù)理論到現(xiàn)場實際經(jīng)驗都慢慢趨于成熟。

隨著國內(nèi)數(shù)據(jù)中心市場的不斷完善進步，數(shù)據(jù)中心建設方法論以及各項評價指標日趨完善，IDC廠商身份也逐步發(fā)生變化，即從由專業(yè)技術(shù)驅(qū)動的數(shù)據(jù)中心建設公司，轉(zhuǎn)變成以“服務等級協(xié)議(SLA)”驅(qū)動的服務型公司。這種“以終為始”或者說“結(jié)果導向”的轉(zhuǎn)變，大大提升了運維管理團隊在建設的全生命周期中的地位。IDC廠商也有意識地讓運維管理團隊逐漸開始參與建設的前三個階段，讓運維管理團隊將其運行經(jīng)驗融入到設計建造過程，以盡量減少未來交付或運行時的不便及隱患。由此可以看出，運維管理團隊的“前置”過程，既是數(shù)據(jù)中心建設行業(yè)日益成熟的客觀要求，也是技術(shù)發(fā)展帶來的必然結(jié)果。

2 設計與運維之間不同的著眼點

IDC的業(yè)主們已逐漸認識到，讓一支成熟的運維管理團隊參與到規(guī)劃設計當中是十分必要的事情，但隨之而來的則是對規(guī)劃設計團隊提出的全新要求。主要體現(xiàn)在我國設計院體系自建立以來，設計團隊在做規(guī)劃設計時首先立足對全專業(yè)建設規(guī)范的滿足，然后著眼于系統(tǒng)框架的搭建以及全專業(yè)整體性的穩(wěn)定，對IDC行業(yè)來講是更加注重系統(tǒng)的“可靠性”。而運維管理團隊更多著眼于對各產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)的深入挖掘以及系統(tǒng)運行之后管理維護的便利性、壓榨系統(tǒng)潛力，即更加注重系統(tǒng)的“可用性”與“經(jīng)濟性”。故而，在設計階段，運維管理團隊往往會與設計團隊在技術(shù)上展開較為激烈的討論，主要集中于以下幾方面。

(1)技術(shù)選擇：先進性VS成熟性

得益于近年數(shù)據(jù)中心基礎設施建設的大發(fā)展，國內(nèi)乃至世界上許多知名設備廠商都將數(shù)據(jù)中心行業(yè)列為發(fā)展重點，不斷開拓技術(shù)邊界，并研發(fā)了新型的設備產(chǎn)品。在接受廠商對新技術(shù)、新產(chǎn)品的宣貫及推廣之后，運維管理團隊希望將這些新的技術(shù)理念融入到設計圖紙之中，故而運維管理團隊向設計團隊提出最多的問題是，是否可以采用某項技術(shù)，以降低能耗，并提升運維效率。

在我國建設行業(yè)，設計團隊一直扮演著技術(shù)權(quán)威的角色，同樣也肩負著“設計終身負責制”的重要責任。因此，設計團隊在技術(shù)的選擇上首先會偏向于經(jīng)過時間沉淀，并獲得良好反饋的成熟技術(shù)或產(chǎn)品；而且，設計團隊對技術(shù)的考量往往是多維度的，某一個專業(yè)的技術(shù)使用是需要全專業(yè)來配合的，所以在新技術(shù)的選擇上也會更為慎重；此外，設計團隊往往肩負著為業(yè)主提供高性價比方案的任務，當設計團隊考量新技術(shù)時，也會考慮到新技術(shù)的經(jīng)濟效益，當新技術(shù)、新產(chǎn)品承諾在節(jié)能降耗方面有重大突破時，其初始投入或維護成本一般也是極高的。

(2)設計深度：反應結(jié)果VS深度規(guī)定

不只是數(shù)據(jù)中心建設領域，我國的工程建設領域發(fā)展至今，設計團隊聽到的最多質(zhì)疑應該就是“設計深度不夠”，造成質(zhì)疑的因素有很多，限于篇幅筆者在這里只針對數(shù)據(jù)中心運維管理角度做一些簡單的分析。

首先，數(shù)據(jù)中心建設行業(yè)作為工程建設領域的新興方向，其從業(yè)人員行業(yè)來源不一，許多運維管理團隊人員并無工程行業(yè)背景，雖然在某些專業(yè)系統(tǒng)經(jīng)驗較為豐富，但欠缺對工程建設行業(yè)框架的認識。造成了運維管理團隊在參與設計規(guī)劃階段時認為，設計文件應該能夠充分反映工程最終的結(jié)果，這才是施工圖的真正含義所在。另一方面，正是由于數(shù)據(jù)中心建設領域從業(yè)人員行業(yè)背景不一，縱向比較建設各階段參與方，設計團隊的背景無疑是最值得信賴的，因此運維管理團隊乃至業(yè)主更希望以設計團隊為技術(shù)抓手，可以在技術(shù)上統(tǒng)籌各個階段的參與方，從而對設計圖紙的精細度也提出了更高的要求。

對于設計團隊來說，圖紙深度問題其實從未成為過困擾，根源在于我國建設工程五方責任主體框架形成以來，設計團隊在執(zhí)行建設部頒布的《建筑工程設計文件編制深度規(guī)定》基礎上，各設計院都已基本形成了特點鮮明的設計傳承及做圖習慣。因此設計團隊在面對運維管理團隊或業(yè)主對于圖紙深度的要求時，會有更為體系化、專業(yè)化的看法，但由于缺乏對設計文件乃至工程建設理解的共同基礎，故而往往造成溝通不暢、互相推諉等現(xiàn)象。

3 從運維角度看設計存在的問題

雖然在技術(shù)選擇與圖紙深度等問題上，設計團隊與運維管理團隊各執(zhí)一詞，但運維管理團隊的運行經(jīng)驗還是有諸多可借鑒之處，經(jīng)過與運維管理團隊、業(yè)主的溝通，筆者總結(jié)了一些項目上出現(xiàn)過的問題，供設計團隊參考。

(1)工藝規(guī)劃

無論新建或改造類數(shù)據(jù)中心，在初期工藝規(guī)劃階段，首先需考慮建筑、結(jié)構(gòu)的條件是否滿足要求(例如建筑的層高、軸距、防火分區(qū)、荷載、周邊環(huán)境等)，對于先天條件不好的改造類項目來說，往往意味著是否需要付出代價采用其他工藝技術(shù)來解決這些問題(例如需要降低架空地板高度或更好的氣流組織、減少冷熱通道間距或采用非標型號機柜以達到機柜數(shù)量要求、減少電池層數(shù)、采取消聲降噪措施等)。

對于IDC機房，拆包區(qū)、備品備件間往往是應該重點考慮設置的，尤其對于一棟樓內(nèi)多個客戶的情況，需考慮設置多個備品備件間，而這些功能房間，設計團隊有時會因為機柜數(shù)量要求而忽略掉。

走廊的寬度應根據(jù)項目情況結(jié)合運維能力、運維習慣設置，在滿足新防排煙規(guī)范情況下，設計團隊會考慮為滿足機柜數(shù)量而將走廊做的過窄，但寬度過窄不利于管線的排布及運維人員的檢修。

(2)機電系統(tǒng)

電氣系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)是數(shù)據(jù)中心基礎設施建設的核心，其建設費用一般會占據(jù)數(shù)據(jù)中心基礎設施建設投資70%以上。因此，在數(shù)據(jù)中心近些年發(fā)展過程中，業(yè)主及運維管理團隊對于機電系統(tǒng)的設計要求也不斷提高。當運維管理團隊參與到設計階段中時，不僅希望設計團隊能夠提供“高可用性”的設計方案，并希望能夠提供各設備詳細的操作步驟，以作為運維管理團隊制定標準操作程序(SOP)、標準維護程序(MOP)、應急操作流程(EOP)的基礎。不止如此，國內(nèi)數(shù)據(jù)中心常用認證機構(gòu)Uptime Institute也開始要求在設計階段充分考慮運維操作流程(在某項目做Uptime設計認證時曾遇到的審核意見是“希望提供SOP、MOP、EOP等運維管理文件”)，以保證機電系統(tǒng)運行邏輯的合理性。

此外，運維管理團隊要求的“高可用性”要求設計團隊的專業(yè)設計師需具有豐富的數(shù)據(jù)中心現(xiàn)場經(jīng)驗以及對產(chǎn)品的深刻認識。例如對于電氣系統(tǒng)而言，在一些實際項目案例中曾遇到，設計團隊有時為滿足布置需求，選擇了300mm寬列頭柜，但該尺寸列頭柜難以在線維護也無法再做增容，從而提升了運維管理難度；或者對于某些無人值守機房，IT主進線斷路器帶有瞬時失壓脫扣功能，當電網(wǎng)電壓出現(xiàn)波動且欠缺自動重合閘功能時，則會造成在無人知曉情況下UPS長時間放電，最終給用戶帶來不必要的損失。

(3)智能化運維管理平臺

業(yè)主及運維管理團隊已充分認識到，一個好的智能化運維管理平臺可大大減少運維人員的工作量，從而大幅度降低運維人員成本。按照正常的建設流程，等到智能化集成商進場時，數(shù)據(jù)中心整體建設已接近尾聲，由于整體工期的受限，集成商難有時間對業(yè)主及運維管理團隊的需求逐一深化落地，以致大部分項目上智能化管理平臺集成度不高、使用不便。鑒于此，運維管理團隊在介入設計階段時，就會要求設計團隊在設計階段就考慮未來智能化管理平臺的搭建，包括BMS系統(tǒng)點位表的細化、主要設備接口的協(xié)議、圖形界面的顯示內(nèi)容乃至操作流程的邏輯都需納入到圖紙范圍或者招標技術(shù)文件之中，而這些顯然對設計團隊的技術(shù)能力及服務能力提出了很高的要求。

4 結(jié)束語

目前來看，運維管理團隊在整個建設生命周期中的“前置”已是大勢所趨，這從客觀上對設計方提出了新的要求，在實際項目中，由于雙方著眼點及責任的不同，往往會伴隨著反復的溝通甚至是博弈的過程。此外，運維前置與設計、后期分階段的施工安裝有著密切的聯(lián)系，需要設計、運維、施工、管理等幾個部門協(xié)調(diào)一致，怎么能保障數(shù)據(jù)中心后期的正常運行、運維團隊的使用方便，協(xié)同努力是至關重要的。