杨 鹏
（中国航空规划设计研究总院有限公司，北京，100120）
【摘 要】本文从数据中心前期规划设计阶段出发，针对数据中心建筑类型，通过分析其规划布局原则，并结合实际案例从功能分区、安全防护、交通流线与分期建设等方面进行设计实践，探讨数据中心规划布局设计方法。
【关键词】数据中心；规划布局
1.引言
随着信息技术的飞速发展，数据中心作为数据信息的存储、运营场所，其建设需求在逐年增长。本文结合设计实践探讨数据中心规划布局设计方法。
浙江安吉数据中心一期工程项目用地位于浙江省安吉经济开发区大数据中心产业园鞍山区块。安吉三面环山，呈现辐聚状盆地地形，是“绿水青山就是金山银山”理念的发源地；作为“两山”理念综合改革创新试验区，其建设是长三角一体化的重要环节。
项目总用地面积约200亩，分期开发。数据中心工程总用地面积75663平方米，净用地面积66593平方米；一期拟建设建筑面积约24000平方米的数据中心，电量47000kVA，计划交付约3000Rack4.4kW机柜。如何在满足需求的情况下，合理的规划用地是本次设计重点考虑的问题。
图1 用地与需求分析
2.规划布局原则
2.1模块化布局
数据机房采用模块化设计，规划布局时可根据装机需求进行数据中心建筑及其机房模块的灵活组合。每个数据中心包含多个机房模块，每个机房模块均具备数据机房、空调系统、供配电系统、UPS 供电系统等四大要素以及其它必要的配套设施。每个模块可根据使用要求配置机房各子系统，以满足高、中、低功率密度服务器及小型机、存储等数据机房的使用要求。
2.2安全性
安全性为数据中心设计的基础。完整的安全策略和切实可靠的安全手段保障数据中心运行系统基础环境的安全。在供配电、弱电、制冷、消防、防火、防水、防盗、接地、防雷、防电磁干扰、降噪等方面均需采取有效的技术措施；同样在规划布局时，采取从以下方面来保障数据中心的安全：
2.2.1功能布局的安全
为保证主机房的安全，在功能布局时可将主机房区布置于用地的核心区域，周边布置配套设备或站房，在满足安全性的同时使得功能区划明确，保证主机房与配套设备、站房之间联系紧密；
在园区布置停车时，场地内禁止设置公共停车场，A级数据中心需保证其与自用与外部停车场距离主机房水平距离不小于20m；并不得在数据中心下方设置停车场，以确保主机房的安全要求。
主机房区域外立面宜采用不可开启外墙，坚持“封闭式立面处理原则”。
2.2.2流线组织的安全
数据中心园区交通流线主要包含运维人流、参观人流与货物流线三种。在园区交通流线组织时，需尽可能做到各流线之间不交叉。
人流组织：所有日常进出的人流均需经过园区出入口、数据机房人卡共检方可进出，进入数据中心楼层的楼梯间设置门禁；通过对出入口的控制，形成高等级的安检组合和人流控制。人流流线尽可能保证使用便捷，流线组织宜靠近主机房中心区域来进行布置，运维人流与参观人流可部分合并设置，通过后期管理来减少流线的重叠。人流的控制以确保核心区的安全。
货流组织：园区货流流线应将园区物流出入口与主机房区的拆包区组织起来，货流宜靠近外围设置，卸货平台可直接对外，做到货物装卸即来即走，减少在园区内的停留。
2.2.3防水防火的安全
防火设计：数据机房的建筑属性需根据用地性质来确定。主机房之间的防火间距需根据建筑属性来确定。
为保证主机房的安全性，在规划布局时可将柴油发电机组配套设置的储罐设置室外的地下部分。根据《数据中心设计规范》GB50174-2017，当单罐柴油容量不大于50 m3，总柴油储量不大于200m3时，直埋地下的卧式柴油储罐与建筑物和园区道路之间的最小防火间距可相应减小。
防水设计：防止水侵入机房是设计的一个重点。在园区规划布局时，需对竖向设计重点进行处理，保证园区有畅通的雨水排放系统；如为新建A级数据中心，需当地洪水百年重现期水位线来确定首层建筑完成面标高，需保证其高出百年重现期水位线1.0m 以上。
2.3灵活性
数据中心的业务发展根据技术的发展以及客户需求的不同，存在多种变化的可能性，因此在满足初期规划需求的前提下，设计应最大可能的预留具有前瞻性及灵活可变的发展空间。在规划布局时应最大程度利用现有条件，综合考虑主机房与配套辅助用房面积、供电容量、未来发展、运维的灵活性等多重因素，并适当考虑预留发展空间。
2.4经济性
数据中心的规划布局同时要兼顾经济性，园区110kV供电站的布置需综合考虑市政供电与园区内的供电路由，减少迂回路线，以最短路径供电；当为主机房服务的支持区独立设置时，宜就近布置，直接为主机房提供动力、制冷支持；当数据机房内空间受限时，可将后备柴油发电机组布置在室外，配套布置油罐；多栋机房布置时油罐的位置在满足安全要求的前提下宜集中设置。建筑布置时宜利用冬季日照并避开冬季主导风向，利用夏季自然通风，以保证建筑自身的节能。
3.规划布局方法
3.1功能分区
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图2 鸟瞰图
本项目用地西、北、南三面临城市道路，交通便利，同时均可作为城市形象重点展示界面。其中西侧为城市主要道路，根据规划条件要求不可设置出入口。
根据项目需求，本次一期计划交付3000Rack 4.4kW机柜，规划布局时将此规模定义为标准模块机房规模，结合规划条件要求，本次规划布局拟设置五栋模块机房，并配套布置总控中心与110kV变电站各一栋，总建筑面积138235平米。
一期地块较为方整，本次规划设计考虑与城市道路关系与沿街形象，将主入口设于园区南侧，供主要人流与车流通行；北侧设置园区物流入口，作为园区货物流线的始点与终点。
本次规划布局结合“安且吉兮”的地域文化，将数据中心机房沿西、北、东三面布置，形成三面围合形态；总控中心布置于地块中心，与各栋数据机房联系紧密，便于后期运维管理；柴油发电机组就近布置与各机房周边，使用方便且供电路由最短；北侧集中布置埋地油罐，与数据机房、周边道路之间保证安全距离；110kV变电站布置与东北角，靠近市政供电方向，向各机房供电路由也相对较短。
南侧主入口处布置前广场，结合总控中心作为整个厂区的景观视觉核心，同时广场地下部分作为园区停车场使用。
3.2 安全防护
本次规划数据机房为A级机房，安全性的保证对于整个园区至关重要。本次规划布局时在用地外围布置围墙与绿化带，结合弱电安防作为第一道安全防线；建筑采用封闭式外墙形成第二道安全防线；
本次规划数据机房均为高层工业建筑，建筑间距满足防火要求，减少机房之间的影响；同时设置环形消防车道与消防救援场地，保证消防扑救要求；
在停车规划方面，地面停车均设置于南侧，与数据机房保证足够的安全间距；为满足规划配建停车要求，其余部分采用地下停车，布置于主入口广场下方，保证与数据机房之间的距离。
本次规划备用柴油发电机组采用室外集装箱式，靠近各模块机房布置；北侧集中设置埋地油罐，选用轻柴油，其与数据机房与内部道路保证足够的安全距离。
在竖向设计方面，结合现有地势进行竖向组织，确保数据中心周边场地不积水，同时建筑首层地面完成面高出当地洪水百年重现期水位线1.0m。
3.3 交通流线
项目用地主入口设置于南侧，运维流线主要从南侧入口进入，同时作为总控中心流线及参观流线入口；园区北侧设货流入口，沿园区外环道路可到达各机房货流出入口，为机房提供机柜设备与支持区设备。合理的功能分区与流线组织使得核心机房区与总控中心区人流、车流相应分离，避免相互之间的干扰。
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3.4 分期建设
根据未来可能存在的数据中心发展需要，本项目可分为三期依次建设。一期为入口广场前广场及西侧的数据机房1#及110kv变电站，可以满足近期使用的基本需求；二期建设为总控中心及其东侧的数据机房2#；三期为北侧的数据机房3#、4#、5#。后续规划的数据机房为预留发展空间，远期可根据需求进行灵活建设。
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4.结语
数据中心的前期规划设计关系到数据中心的后续设计、建设、运维、节能与灵活性等方面，对于数据中心设计起着关键性的作用。在规划布局时应在合理选址的基础上，分析场地的优势与不足，在满足安全、防火、防噪声、防电磁辐射、建筑朝向和节能等要求下，规划设计应充分利用地形，做到功能分区明确、紧凑合理，合理利用场地现有条件与设施，将场地优势条件充分发挥，同时将不利条件通过后续的设计进行转化，在满足使用需求的基础上打造实用、灵活、经济的规划格局。
参考文献：
[1]GB50174-2017.数据中心设计规范[S].2018.
[2]董巍巍.大型数据中心建筑设计的思考——以中国石油新疆区域数字网络控制中心为例[J].中外建筑,2014(04):62-64.
[3]金融数据灾备中心建筑设计研究——以江南农村商业银行数据灾备中心为例[D]. 张一波.南京:东南大学,2017:9-13.
[杨鹏，男, 1987年出生，工程师，一级注册建筑师，硕士，18810487225@163.com。 ]