歐有樂(lè)

（廣東省電信規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，廣東廣州 510630）

1 項(xiàng)目背景

國(guó)內(nèi)某大型云計(jì)算中心位于南方某省會(huì)城市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，地理位置偏郊，交通四通八達(dá)，非常便捷，當(dāng)?shù)仉娏┙o有強(qiáng)有力的保障。這幢閑置多年電子廠房，為多層丙二類廠房建筑，沒(méi)有地下層，地上共4 層，每層約8000m2，首層8m，2~4 層為標(biāo)準(zhǔn)層，每層層高為5.2m，結(jié)構(gòu)負(fù)荷大，大院場(chǎng)地也滿足油罐埋地，方方面面的條件都符合云計(jì)算中心選址條件，冥冥之中這幢樓是為云計(jì)算中心而生。經(jīng)多次工藝規(guī)劃方案推敲對(duì)比，同時(shí)深度分析了柴油發(fā)電機(jī)排放、進(jìn)、排風(fēng)、噪聲處理等問(wèn)題。此項(xiàng)目的柴油發(fā)電機(jī)圈定為大樓首層西側(cè)，并利用首層層高優(yōu)勢(shì)，擬在首層上空4.5m 位置設(shè)置油機(jī)進(jìn)風(fēng)平臺(tái)，以大樓南、北向長(zhǎng)邊寬面改造為進(jìn)風(fēng)口，以解決柴油發(fā)電機(jī)的進(jìn)風(fēng)氣流組織問(wèn)題，并提高首層平面空間的使用率，讓有限空間里面容納多臺(tái)發(fā)電機(jī)。

2 柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)風(fēng)平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)

2.1 提高使用率

云計(jì)算中心建筑內(nèi)部空間科學(xué)的工藝規(guī)劃、各類設(shè)備功能設(shè)施合理設(shè)置，一直困擾著每個(gè)項(xiàng)目的機(jī)柜使用面積指標(biāo)，為提高空間使用率是每個(gè)設(shè)計(jì)人的使命及追求目標(biāo)。在此閑置電子廠房大樓改造方案中，擬取消發(fā)電機(jī)房的大面積的油機(jī)進(jìn)風(fēng)、消音間，將這些功能房間的面積騰挪更多的有效空間出來(lái)，可容納多臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)，可滿足此云計(jì)算中心運(yùn)行中所需要的油機(jī)供電的保護(hù)，更有效保障云計(jì)算中心服務(wù)器的正常運(yùn)行。

2.2 送風(fēng)合理性

因地制宜，在設(shè)置多臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)的房間中，由于房間進(jìn)深大，常規(guī)柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)風(fēng)是依靠大功率風(fēng)機(jī)強(qiáng)制性抽風(fēng)往里面送風(fēng)才滿足油機(jī)正常運(yùn)行。這樣最末端幾臺(tái)油機(jī)進(jìn)風(fēng)量有一定的衰減，里面幾臺(tái)油機(jī)燃燒影響油機(jī)的輸出功率。投入使用后，這是達(dá)不到綠色環(huán)保、節(jié)能減排效果。并影響云計(jì)算中心的運(yùn)行PUE 數(shù)據(jù)。為此，在此電子廠房建筑改造中利用首層層高8m 的優(yōu)勢(shì)，位于柴油發(fā)電機(jī)室4.5m 位置設(shè)置進(jìn)風(fēng)平層，充分利用大樓南、北向長(zhǎng)邊的優(yōu)勢(shì)，局部改造外墻增加進(jìn)風(fēng)口以解決油機(jī)的進(jìn)風(fēng)問(wèn)題，也符合油機(jī)運(yùn)行的氣流組織問(wèn)題，進(jìn)風(fēng)平臺(tái)邊沿端口也挨著每一臺(tái)油機(jī)進(jìn)口位置，從而增強(qiáng)進(jìn)風(fēng)均勻效果，更有利油機(jī)正常運(yùn)行，見圖1。

圖1 進(jìn)風(fēng)平臺(tái)

2.3 功能增值性

由于首層層高8m，相對(duì)內(nèi)部配套功能用房，除空調(diào)制冷機(jī)房外，比如開關(guān)房、高、低壓配電室、電池室、接入間等多個(gè)功能房間是不需這么高空間，空間的大容積，會(huì)影響氣體滅火設(shè)備造價(jià)及后期管線吊裝難度要求。所以設(shè)置進(jìn)風(fēng)平臺(tái)既能解決油機(jī)進(jìn)風(fēng)問(wèn)題，又能減少配套房間內(nèi)部氣體滅火費(fèi)用，更能給普通房間內(nèi)部設(shè)備管線吊裝帶來(lái)便利。

2.4 功能合理性

云計(jì)算中心解決內(nèi)部防水問(wèn)題是項(xiàng)目建設(shè)中的重中之中，從云計(jì)算中心總體工藝規(guī)劃中看，云計(jì)算中心2~4 層標(biāo)準(zhǔn)層，主要是通信服務(wù)器機(jī)房，為中心的核心區(qū)，目前服務(wù)器機(jī)房?jī)?nèi)部服務(wù)器普遍采用風(fēng)柜底送風(fēng)或列間空調(diào)制冷達(dá)到冷卻要求。首先上層通信機(jī)房有大量空調(diào)水管置于2 層樓面，閥門損壞、管道破裂等問(wèn)題引起滲漏威脅下層房間的配電設(shè)備。其次上層機(jī)房空間與下層配電用房由于功能不同，內(nèi)部環(huán)境所需空調(diào)溫度不同，容易產(chǎn)生溫度差，在潮濕的空氣，首層配電用房天棚達(dá)到露點(diǎn)溫度后后會(huì)產(chǎn)生大量結(jié)露水，也是威脅下層配電設(shè)備正常運(yùn)行主要的原因。設(shè)置進(jìn)風(fēng)平臺(tái)后，通過(guò)平層隔層及防護(hù)，會(huì)解決這些問(wèn)題，更能體現(xiàn)大樓豎向空間組合的合理性。

3 柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)風(fēng)平臺(tái)建造的技術(shù)要點(diǎn)

如何建造一個(gè)經(jīng)濟(jì)、合理、科學(xué)的柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)風(fēng)平臺(tái)，結(jié)合此項(xiàng)目需求情況及投入資金等多方面因素考慮的。在前期對(duì)比中，比如將進(jìn)風(fēng)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)選型、成本造價(jià)、實(shí)施周期、平臺(tái)防水、防火、降噪等多要素都納入考慮之中，對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)分析、對(duì)比、研究后才實(shí)施。

3.1 選型對(duì)比

目前國(guó)內(nèi)云計(jì)算中心、數(shù)據(jù)中心內(nèi)部所設(shè)置的進(jìn)風(fēng)平臺(tái)主要分為鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)或混凝土平臺(tái)。該項(xiàng)目結(jié)合大樓的實(shí)際情況，考慮混凝土平臺(tái)會(huì)加重大樓結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)負(fù)荷，需要對(duì)大樓進(jìn)行基礎(chǔ)、梁柱等結(jié)構(gòu)加固，建設(shè)周期長(zhǎng)，還有大跨度柱網(wǎng)空間中，新搭建的混凝土梁非常高，容易影響首層室內(nèi)空間高度，會(huì)帶來(lái)一系列問(wèn)題，為了加快項(xiàng)目建設(shè)，結(jié)合竣工交付時(shí)間。柴油發(fā)電機(jī)房進(jìn)風(fēng)方式最后選定采用輕便、快捷的鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)風(fēng)平臺(tái)。

3.2 快速搭建

鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)風(fēng)平臺(tái)，主要受力采用槽鋼吊裝技術(shù)，利用原有大梁側(cè)面進(jìn)行植筋安裝槽鋼吊桿，底部平臺(tái)框架采用焊接鋼梁結(jié)構(gòu)體系、平臺(tái)樓板底采用瓦形鋼板成型，上面鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，澆注60mm 厚抗?jié)B混凝土而成的。平臺(tái)上面除了進(jìn)風(fēng)消音板及風(fēng)機(jī)外，沒(méi)有其他附加結(jié)構(gòu)負(fù)荷，所以平臺(tái)結(jié)構(gòu)負(fù)荷不需要考慮過(guò)高負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)，這樣平臺(tái)能在短時(shí)間內(nèi)完成鋼結(jié)構(gòu)搭建。

3.3 成本管控

時(shí)間就是金錢，在這高速發(fā)展社會(huì)，所有項(xiàng)目啟動(dòng)到投入運(yùn)營(yíng)的時(shí)間都是非常短暫的，從在項(xiàng)目施工到完成交付時(shí)間里，能快速完成鋼結(jié)構(gòu)施工，搶工期建設(shè)會(huì)能取得更大的優(yōu)勢(shì)。在材料造價(jià)中，鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)與混凝土平臺(tái)制作對(duì)比，雖然鋼結(jié)構(gòu)材料比混凝土?xí)F一些，但混凝土方案需對(duì)原有大樓梁、柱、基礎(chǔ)加固、混凝土板支模、鋼筋綁扎及后期養(yǎng)護(hù)等因素綜合起來(lái)，在造價(jià)、工期滯后等多種因素，鋼結(jié)構(gòu)成本管控會(huì)優(yōu)于混凝土成本。故鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)方案是更佳選項(xiàng)。

3.4 周期管控

鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)實(shí)施，工藝簡(jiǎn)易的、快速的，可在場(chǎng)外定制鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，更多的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件材料能在廠家定制成型，可達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化產(chǎn)品，完成后鋼構(gòu)件運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)更方便安裝，能大大縮短施工周期，減少多種施工作業(yè)交叉、減少工人投入。特別是減少大樓的結(jié)構(gòu)改造等因素，為項(xiàng)目交付周期爭(zhēng)取更多的時(shí)間。

3.5 防水構(gòu)造

防水是云計(jì)算中心建設(shè)項(xiàng)目中的重中之重，首先上層標(biāo)準(zhǔn)層機(jī)房有大量空調(diào)水管置于二層樓面，閥門損壞、管道破裂等問(wèn)題引起滲漏威脅著下層配電設(shè)備。其次上層機(jī)房空間與下層配電用房由于功能不同，內(nèi)部環(huán)境所需空調(diào)溫度不同，容易產(chǎn)生溫度差，在潮濕的空氣，達(dá)到露點(diǎn)后會(huì)產(chǎn)生結(jié)露水，也是威脅下層配電設(shè)備正常運(yùn)行主要的原因，再次置于外墻進(jìn)風(fēng)百葉，大雨天也是平臺(tái)進(jìn)水事故點(diǎn)，故在平臺(tái)防水構(gòu)造中，進(jìn)風(fēng)平臺(tái)上方必須采用多道防水技術(shù)隔離措施。結(jié)合這些防水要素，主要表現(xiàn)在“防、疏、堵、柔剛相濟(jì)”等手法中?！胺馈敝饕A(yù)防外墻進(jìn)風(fēng)百葉口飄雨可能性，需增加擋水壩，百葉疏水設(shè)置，二層機(jī)房的樓地面的源頭做好防水、保溫措施，以減少漏水隱患及首層配電房天棚結(jié)露的風(fēng)險(xiǎn)；“疏”主要是在鋼平臺(tái)上面設(shè)置足夠的排水地漏，預(yù)防平臺(tái)后期的積水帶來(lái)的滲漏的風(fēng)險(xiǎn)；“堵”主要表現(xiàn)在鋼平臺(tái)四周外邊沿、企口位置、豎向井道口。在這幾個(gè)位置邊沿設(shè)置高于200mm 高的混凝土擋水壩，防止進(jìn)風(fēng)平臺(tái)上面的積水帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)；“柔”主要表現(xiàn)在鋼平臺(tái)樓地面的防水，必須采用一級(jí)防水處理，多道柔性防水材料以增加防水膜的韌性效果；“剛”主要表現(xiàn)在鋼平臺(tái)樓地面混凝土材料方面，建議采用抗?jié)B混凝土澆注平臺(tái)樓板。

3.6 防火、降噪

油機(jī)的進(jìn)風(fēng)鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)實(shí)則是一層吊裝起來(lái)的輕型薄樓板，此項(xiàng)目為丙二類廠房建筑，按《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB 50016—2014）的樓板構(gòu)件防火要求，樓板耐火時(shí)間需達(dá)到1h 以上，故鋼質(zhì)進(jìn)風(fēng)平臺(tái)需做一層耐火大于1h 的防火涂層。建議采用厚型的防火涂層，厚型防火涂層是常規(guī)材料，有一定厚度的多孔材料，在油機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生噪聲，鋼結(jié)構(gòu)吊件及機(jī)械產(chǎn)生共鳴噪聲時(shí)起著一定吸音降噪效果，另外厚型防火涂層的造價(jià)及保溫也有利云計(jì)算中心建設(shè)要求。

進(jìn)風(fēng)平臺(tái)樓地面及豎向管井的防火封堵，該項(xiàng)目對(duì)平臺(tái)的豎向管井、側(cè)墻墻孔洞進(jìn)行防火封堵，防火封堵可采用巖棉板、防火涂料板、防火圈、防火泥等A 級(jí)不燃的無(wú)機(jī)材料進(jìn)行封堵。

3.7 設(shè)備吊裝便利

此廠房首層8m 層高空間，有充分高度能滿足首層柴油發(fā)電機(jī)及空調(diào)制冷機(jī)房的設(shè)備安裝進(jìn)出。進(jìn)風(fēng)平臺(tái)安裝好后，平臺(tái)底部還有4.5m 凈高，還有足夠的空間滿足各類管道吊裝，8m 層高通過(guò)鋼質(zhì)進(jìn)風(fēng)平臺(tái)的轉(zhuǎn)換，大大壓縮了部分空間高度，明顯減少設(shè)備支架安裝難度，鋼質(zhì)吊桿還可以與平臺(tái)槽鋼采用焊接方式，螺栓固定方式等多種辦法操作完成安裝，這樣建成后更有利于后期運(yùn)維人員檢修，對(duì)日后擴(kuò)容更有便利性。

4 結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)本項(xiàng)目改造中舊大樓現(xiàn)實(shí)條件，結(jié)合云計(jì)算中心內(nèi)部柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)風(fēng)平臺(tái)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，從造價(jià)、實(shí)施周期、防水、防火、降噪、管線吊裝等多方面進(jìn)行了分析及實(shí)施投入使用，到得業(yè)內(nèi)一致的好評(píng)。這樣的優(yōu)化技術(shù)更適用于舊廠房、舊民用建筑改造為云計(jì)算中心、數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施功能。