【摘要】數(shù)據(jù)中心是為機(jī)器服務(wù)的建筑，本文通過(guò)分析數(shù)據(jù)中心的組成、流線(xiàn)、布局及空間關(guān)系等要素，從其獨(dú)特的使用功能出發(fā)，探討這類(lèi)建筑的設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)方法。

【關(guān)鍵詞】數(shù)據(jù)中心；建筑設(shè)計(jì)

1、數(shù)據(jù)中心

數(shù)據(jù)中心是為“機(jī)器”和“數(shù)據(jù)”服務(wù)的建筑，其產(chǎn)生和發(fā)展與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)密切相關(guān)，它的功能是提供大規(guī)?？臻g對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與存儲(chǔ)。與服務(wù)于人的建筑不同，工藝是這類(lèi)建筑的出發(fā)點(diǎn)，“形式追隨功能”尤為重要。在平面布局合理的前提下，還需考慮建筑本身與外部環(huán)境的協(xié)調(diào)，創(chuàng)作契合建筑性質(zhì)的風(fēng)格。為保證計(jì)算機(jī)安全可靠的運(yùn)行，數(shù)據(jù)中心需要一個(gè)嚴(yán)格的物理環(huán)境，如供電、溫度、濕度、潔凈度等，甚至高于人類(lèi)活動(dòng)環(huán)境的要求。其設(shè)計(jì)主要原則如下。

1.1 安全可靠性原則。一方面保證電子設(shè)備高度可靠的運(yùn)轉(zhuǎn)，避免單點(diǎn)故障；另一方面則是數(shù)據(jù)中心自身的安全防范，嚴(yán)格控制進(jìn)入機(jī)房的人員，避免無(wú)關(guān)者非法入侵。合理的建筑平面布局是設(shè)計(jì)的前提。

1.2 可擴(kuò)展性原則。數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)量不斷發(fā)展，設(shè)備不斷擴(kuò)容，因此，設(shè)計(jì)也需要預(yù)留空間拓展的可能性，尤其應(yīng)考慮日后發(fā)展的需要。

1.3 可分期性原則。數(shù)據(jù)中心大都根據(jù)實(shí)際需要分期建設(shè)，從而降低建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本，模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化是目前國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的設(shè)計(jì)方法。

2、平面布局設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)中心的平面是以一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模塊為單元進(jìn)行設(shè)計(jì)的，如需擴(kuò)大規(guī)模，只增加同樣的模塊。每個(gè)單元的設(shè)備機(jī)組、機(jī)房配置都相同，特別適合上萬(wàn)平米、幾萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器的大型數(shù)據(jù)機(jī)房，也便于管理和虛擬化技術(shù)的應(yīng)用。建筑單層面積較大，一個(gè)單元一般在3000m2以上。層數(shù)以低層和多層為主。容積率一般小于1.0。“保障”和“安全”是選址的重要因素，最好能將數(shù)據(jù)中心設(shè)在一座獨(dú)立的建筑物中，避開(kāi)主要道路、噪聲源和灰塵源；并選擇在電力穩(wěn)定、通信便利的地點(diǎn)。

數(shù)據(jù)中心主要由主機(jī)房、輔助區(qū)、支持區(qū)和行政管理區(qū)四項(xiàng)功能組成，各部分相對(duì)獨(dú)立又有聯(lián)系（如圖1所示）。主機(jī)房是數(shù)據(jù)中心的核心，為了安全要求自成一體，與輔助功能隔離，減少無(wú)關(guān)人員接近，也減少輔助設(shè)備對(duì)主機(jī)設(shè)備的影響。同時(shí)，輔助區(qū)又必須靠近主機(jī)房，縮短與主機(jī)房聯(lián)系的管線(xiàn)長(zhǎng)度。服務(wù)于機(jī)房的設(shè)備必須專(zhuān)用，不能與辦公區(qū)域合用。

主機(jī)房平面應(yīng)采用矩形，為靈活分隔和自由設(shè)備，大開(kāi)間、大跨度的柱網(wǎng)是主體結(jié)構(gòu)的首選。小型數(shù)據(jù)中心的柱距一般不小于6m；大、中型數(shù)據(jù)中心柱距越大越好，一般采用9m。需要注意的是，主機(jī)房和輔助區(qū)域不能放置在用水房間下方，也不與電磁干擾和振動(dòng)源為鄰，更要避免跨越變形縫。

3、交通流線(xiàn)設(shè)計(jì)

交通流線(xiàn)是安全可靠性原則的重要體現(xiàn)。機(jī)房區(qū)與其他區(qū)域之間應(yīng)有嚴(yán)格分隔，避免非法入侵。工作人員與設(shè)備搬運(yùn)分設(shè)入口，實(shí)現(xiàn)人貨分流。辦公入口靠近主要道路，方便人員進(jìn)出，并布置一定數(shù)量的停車(chē)位。設(shè)備入口需設(shè)卸貨平臺(tái)，運(yùn)輸貨車(chē)一般卸完貨即走，所以不需要設(shè)置貨車(chē)停車(chē)場(chǎng)，只要預(yù)留2-3個(gè)小貨車(chē)停車(chē)位。

進(jìn)入主樓后，人流與貨流的進(jìn)出路線(xiàn)完全不同，客梯和貨梯分別靠近各自出入口。人流出入口既為工作人員也為外部客戶(hù)服務(wù)，在外圍布置接待、安檢等；在內(nèi)部布置客戶(hù)操作和休息區(qū)。貨流出入口布置卸貨后拆箱的整理空間，然后由專(zhuān)人陪同進(jìn)入機(jī)房安裝。如果可能，將人流與貨流路線(xiàn)布置在建筑物的兩個(gè)相反方向，將交叉的可能性減到最?。ㄈ鐖D2）。

流線(xiàn)設(shè)計(jì)還應(yīng)體現(xiàn)嚴(yán)格的內(nèi)外有別原則。不同性質(zhì)的人流通過(guò)不同安全級(jí)別的識(shí)別卡，由電子門(mén)禁識(shí)別使用權(quán)限。數(shù)據(jù)中心有一條特殊的參觀流線(xiàn)，既要讓參觀人員對(duì)數(shù)據(jù)中心有一個(gè)全面和具體的了解，又不能讓其接觸到真正核心——數(shù)據(jù)機(jī)房。為此可在適當(dāng)位置增加通道寬度，或在局部的機(jī)房隔墻上開(kāi)一些小范圍的觀察窗，使參觀人員在不進(jìn)入機(jī)房的情況下觀察到機(jī)房局部，既滿(mǎn)足參觀需求，又兼顧安全要求。

很多數(shù)據(jù)中心會(huì)設(shè)計(jì)一條走廊環(huán)繞主機(jī)房，可以實(shí)現(xiàn)所有管井都不在機(jī)房?jī)?nèi)部開(kāi)門(mén)，而開(kāi)向走廊，使無(wú)關(guān)人員沒(méi)有進(jìn)入主機(jī)房的可能。同時(shí)，環(huán)繞的走廊方便安裝24小時(shí)安全監(jiān)控設(shè)備對(duì)機(jī)房周邊進(jìn)行全方位監(jiān)控，沒(méi)有死角。機(jī)房維護(hù)墻與走道外墻之間形成的空氣間層，還有利于數(shù)據(jù)中心達(dá)到節(jié)能的要求。

數(shù)據(jù)中心的內(nèi)通道寬度和門(mén)的尺寸應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)備的運(yùn)輸要求，出入口至主機(jī)房的通道凈寬不應(yīng)小于1.5m，貨梯及設(shè)備通道的寬度不宜小于2m，門(mén)洞結(jié)構(gòu)高度不宜小于2.5m?！胺牢搽S門(mén)”是數(shù)據(jù)中心一項(xiàng)特有的設(shè)計(jì)，它不是一種特殊的門(mén)，而是一個(gè)特定的建筑空間。在主機(jī)房入口做雙層門(mén)，兩道門(mén)之間形成一個(gè)約6m2的小空間。兩道門(mén)不能同時(shí)打開(kāi)，必須先打開(kāi)第一道門(mén)進(jìn)入這個(gè)小空間，關(guān)上第一道門(mén)后才能打開(kāi)通往機(jī)房的第二道門(mén)，目的是防止非法入侵者趁工作人員不注意時(shí)尾隨進(jìn)入主機(jī)房。

4、剖面和立面設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)中心的層高由4部分組成：結(jié)構(gòu)構(gòu)件高度、吊頂高度、主機(jī)房有效高度、架空地板層高。其中，吊頂高度主要包含空調(diào)和其他機(jī)電設(shè)備管線(xiàn)的高度。主機(jī)房的凈高主要根據(jù)機(jī)柜高度和通風(fēng)要求確定，機(jī)柜高度一般為2.0-2.2m，因此機(jī)房?jī)舾卟灰说陀?.6m。結(jié)構(gòu)高度根據(jù)每個(gè)項(xiàng)目的場(chǎng)地條件、結(jié)構(gòu)形式、柱距等因素確定，其他部分高度參考值如下表。綜合考慮主機(jī)房不應(yīng)低于4.8m，有條件不宜低于5.5m，人員工作區(qū)域的層高不宜低于機(jī)房區(qū)，其他設(shè)備機(jī)房的凈高也需要4.0m。防靜電架空地板十分重要，它在機(jī)房地板下形成一個(gè)地下空間，供各種從橫交錯(cuò)的管線(xiàn)、電纜及空調(diào)靜壓箱使用。通過(guò)地板設(shè)置的送風(fēng)口，把冷卻風(fēng)送至IT設(shè)備，保證其安全運(yùn)行。為取得最佳的通風(fēng)效果，架空地板的高度不應(yīng)小于400mm，有的可高達(dá)600mm-1000mm。在其他工作區(qū)域最好也能考慮300mm以上的結(jié)構(gòu)降板，便于安裝電氣和通訊電纜。在建筑布局時(shí)，應(yīng)盡量將需做降板的房間集中布置，統(tǒng)一考慮，減少結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工的困難。

主機(jī)房是放置機(jī)器的空間，而非人使用的空間，它不像一般公共建筑那樣強(qiáng)烈需要自然采光和通風(fēng)。相反，直射陽(yáng)光會(huì)影響服務(wù)器的壽命，而外窗在整個(gè)建筑中是最大的冷橋，產(chǎn)生無(wú)謂的空調(diào)能源損失。鑒于機(jī)房對(duì)溫度、濕度和潔凈度有著極高要求，機(jī)房的外立面一般都不設(shè)外窗。

參考文獻(xiàn)：

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