1.项目需求
1）一期设计需求数据中心生产用房总建筑面积不少于27000m2，包括生产机房楼（20000m2）、生产控制楼（4500m2）、动力配电楼（2800m2），IT机房净使用面积不少于7800m2。生产设备及场地环境设备用电量为10000kV·A，IT设备运行功率不低于4800kW。
2）采用TierIV[注：该项目设计目标提出于2005年，执行《电子计算机机房设计规范》（GB50174—1993）、《计算站场地技术条件》（GB/T2887—1989）、《计算站场地安全要求》（GB9361—1988）等国家标准A类机房规定。当时尚未引进Tier标准，《电子信息系统机房设计规范》（GB50174—2008）也未发布实施]
3）该项目设计目标提出于2005年，当时尚无PUE指标。
2.项目限制条件
园区根据控规条件，项目建筑高度在24m以下。
3.布局方案
（1）园区布局 根据数据中心生产流程及安全管理的要求，园区划分为生产、办公和服务保障3个相互分隔且可分等级管理的功能区域，办公和服务设施独立于生产区域之外。
1）生产区：包括生产机房楼、生产控制楼、动力配电楼。
•基于生产流程及管理要求，生产机房楼与生产控制楼尽可能靠近，可设计为连体形式，但结构上仍要相互独立。
•生产控制楼与办公楼间的人员交通应便利。
•应尽量避免生产性建筑与规划用地周界邻近。
2）办公及综合服务区：包括综合办公楼两栋。
3）园区内道路：为避免车辆可能对机房等建筑造成破坏及振动影响，除必要的设备运输外，生产区内不允许车辆通行。
4）园区周界：以围墙或围栏与外界分隔，并辅以必要的隔离缓冲地带。
5）出入口：园区设1个主出入口用于日常人员、车辆通行，辅助出入口数量按相关规范要求设置，设备、后备发电机燃料运输应通过辅助出入口。
6）地下停车场：不得设在生产区域地下，出入口不得设在生产区域内。
（2）生产用房室内布局
1）首层设UPS及低压配电间（包括UPS机房、电池间）、消防设备间，剩余空间主要用于设备测试机房、设备库房和设备预装间等。其中：
•双区配电设施设在不同物理分区，所需面积应根据最终设备量计算。
•专用空调可直接安装于UPS机房内。
•应考虑大型设备装卸和移动路径，包括库房与货梯、货梯至室外、库房至室外等。
2）二～四层为标准数据机房层，采用环廊围合布局（符合绿色节能IT建设理念），每层围合内分为4个核心机房分区和机房内走廊（面积不少于3200m2），外围设专用空调机房及消防钢瓶间、风机房、公共弱电间等辅助空间。其中：
•二层设1组（4间）通信接入间，安装电信运营商接入设备，由运营商参与维护管理，应与其他机房人流分离，不设可直接进入其他机房的常规通道，与通信竖井相邻。
•空调机房与数据设备机房分置，以长廊的形式分列于机房两侧，宽度应满足设备维修及搬运要求（预计在3000mm左右）。
•每个气体消防分区为一个核心机房最小功能单元（800m2，其中IT设备安装面积为650m2左右），符合消防规范。
3）二层设单一安全通道（隔离缓冲区）与生产控制楼连通，内设智能控制闸门、日常人员出入通道。
（3）电气方案演进
1）三路外市电引入，确保机房供电高可靠性。
机房楼采用三路10kV中压供电线缆引入，三路外市电引自两个不同的变电站，三路电源同时送电工作，互为备份，形成了“2+1”的冗余架构，自供电源头确保了供电的可靠性。一级负载中特别重要的负载除市电三路供电外，还有6台柴油发电机作为备用电源，每3台1组，每组可单独或并机运行，柴油发电机按满负荷运行8～10h设置燃料库，燃料库为两个15m3的油罐，如按最小配置安排，可运行20h以上。
对特别重要不允许中断供电的计算机系统、网络通信等，按系统分别设置两套集中布置的UPS作为应急电源。
2）并机双总线低压配电结构，保证低压配电系统高可用性。机房UPS系统供配电结构图如图10⁃1所示。
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图10⁃1 机房UPS系统供配电结构图
从图中可以看出，该机房低压配电结构具备以下特征。
•变压器结构为2N冗余结构，在实际使用过程中，可确保当同组内一台变压器故障，另外一台变压器可正常对该组全部负载供电。此外，机房变压器用途划分合理，对UPS供电与对空调设备供电的变压器完全分开，因此变压器负载特性单一且易于掌控，更有利于针对负载特性进行无功补偿、谐波治理等工作，以提高供电效率以及在柴油发电机供电时的稳定性。
•两级自动转换开关（ATS）实现单路市电中断和双路市电中断情况下的供电源自动选择功能。同时，自第二级发出柴油发电机组自动起动信号，确保在两路市电中断时，柴油发电机组可在15～30s时间段内自动起动并形成供电能力。
•静态转换开关（STS）实现同一路供电线路上的两组UPS输出自动切换选择功能；由于静态转换开关切换时间可控制在3～7ms之间，因此在切换过程中负载可不受影响。
•机房内精密配电柜（PDU）采用冗余结构对负载供电，这样的结构保证了设备对于双路供电的需求。
3）以安全可靠为基本原则，因地制宜地选择供配电设备。
•UPS的选型。在机房建设时期，高频UPS设备受技术条件制约，尚不够成熟、稳定。为保证生产安全，当前在用的UPS设备均为工频机。但为提升其输入特性，减少输入谐波含量，在UPS前端均配置了输入滤波器，将输入电流谐波含量（THDi）控制在15%以内，在提高整个供电系统稳定性的同时兼具了节能的效果。
•精密配电柜（PDU）的配置。由于机房楼UPS设备均安装在一层，而IT设备集中在二～四层，其供电距离相对较远。为保证IT设备电源输入端零地电压符合需求，机房内各PDU均配置了隔离变压器，对设备供电的零线引自隔离变压器二次侧中性点，最大程度减少了零线长度，确保了零地电压在需求范围内。
（4）空调方案演进
1）空调配置特点。机房采用风冷直膨式空调设备，其制冷量按机房单个模块制冷需求配置，且留有一定的冗余。虽然风冷式空调较水冷式空调有着制冷效率偏低、制冷容量较小等缺点，但由于机房按中、低功率密度设计，且静压箱尺寸合理，通风、回风情况较好，因此风冷空调设备能够满足制冷需求。在此基础上，风冷空调设备更能发挥其冗余性能良好，单台设备故障不影响机房整体制冷效果且安装便捷，扩容简单等优点。
2）空调配电结构特点。空调配电结构与UPS配电结构近似，均为2N供电结构，且为空调设备供电的变压器均有柴油发电机组作为后备电源，确保机房能够不间断制冷。
4.项目节能措施
数据中心能耗较高，应采取各种措施降低能耗，具体措施包括：
（1）暖通系统节能措施
1）设备分区域摆放，且按冷热通道隔离方式分布；对具备实施条件的区域进行冷通道封闭。
2）合理规划空调室外机安装位置，将室外机位置与室内机位置进行统一合理设计，最大程度减少冷媒管路的长度；同时，室外机采用卧式架空安装，对其留有充足的进风空间，提高制冷效率。
3）使用空调设备对自然冷源的利用、UPS输入端谐波治理、高频UPS机型的试用等工作，并在充分评估其安全性、可靠性和节能效果的基础上逐步推广使用。
（2）电气系统节能措施
1）采用智能照明系统，将每路照明回路纳入智能化集中管理系统，通过软件设置，实现灯光的自动开关和手动控制、能够达到远程/延时/定时/光线感测控制，并能与其他系统联动，最终实现照明的智能化和节能。例如，机房内所有灯光的照明都是节能的方式，平时仅保证摄像头可以拍摄的程度，人员通过时灯光逐步变亮。
2）采用楼宇自控系统（BAS），将园区暖通系统中风、水、电设备及锅炉、油罐、冷水/冻机组、电梯等机电设备，通过开放的POC协议进行集中的数据采集和远程控制，降低办公和运营环境能耗。
（3）建筑设计节能措施 机房楼外观是集装箱式的建筑，每一层四周都是通道，有利于中间核心区域的温度和湿度的保持。
5.项目总结
在建筑设计时，充分考虑作为生产中心使用的需求，从功能区划分、层高设计及便于电缆走线和设备运输和安装等角度做出优化设计，形成了如下实用特点。
1）抗震按照百年一遇、承重按照最大负荷设计。
3）机房按照严格防信息泄漏设计，安防、消防、屏蔽措施严密。
4）机房采用分区域模块化设计，各分区功能明确，并可根据业务发展需求分阶段使用各功能区。
5）楼层采用板降处理，为后续机房制冷所需的静压箱提供物理空间。
6）机房楼与控制楼设置连廊，便于安全防控和维护人员进出。
7）一层预留物流门，便于货物运输。
8）合理规划UPS间、电池间位置和强电走线路由。
9）合理规划电信运营商和电信路由。
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