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相关国家标准按机柜数量将数据中心分为大型和超大型数据中心（机柜数量大于3000架）、中型数据中心（机柜数量为1000～3000架）、小型数据中心（机柜数量小于1000架，边缘数据中心的机柜数量小于100架）。2019—2022年，在国家政策、标准规范、市场发展、建设模式等因素的影响下，三类数据中心的规划设计各具特色。
大型和超大型数据中心的建设需求迅速增长，受益于“东数西算”政策，东数西算集群内建设的都是大型和超大型数据中心。在能耗指标的限制下，数据中心建设方大多选择一次拿地且一次申报足够的能耗指标。因此，近年来几十亩、几百亩的园区项目，以及多栋机房楼、运维楼等组团项目层出不穷，大型和超大型数据中心逐渐成为数据中心市场的主力军。
1.选址
大型和超大型数据中心的建设标准通常为A级，对选址的要求高。目前在选址时主要考虑以下6个因素。
（1）政策导向。东数西算10大集群是大型和超大型数据中心的主要布局，集群内的数据中心项目一般采用多栋数据中心机房楼的建设方式。
（2）环境安全。应把项目选址环境的安全性作为项目落地的先决条件，严格遵从国家标准规定的A级数据中心选址标准，规避地震带、规避危险场所、规避铁路线路等。
（3）电力供应。大型和超大型数据中心的总用电量基本为200～500MW，现有市政10kV供电网络很难直接负担这么大的负荷。因此，自建一个或几个110kV/220kV变电站，往往是规划时需要协调的重要事项，也是需要设计的重要内容。
（4）能耗指标。数据中心能耗指标的获取需要通过政府相关部门的审批，近年来，对数据中心的业务种类、节能措施、PUE值的审查越来越严格。数据中心设计的能耗指标能否通过批复，部分地区高于国家标准的能耗要求能否得到满足，成了选址需要考虑的重要因素。
（5）节能措施。2018年以前流行以冷冻水系统为主的制冷系统架构，当前已不符合低PUE指标的要求。在规划设计中需要更加注重利用地理环境优势和自然冷源，间接蒸发冷却机组（AHU）、新风引入、液冷等多种节能技术能否落地成为数据中心选址必须考虑的因素。
（6）绿电应用。“双碳”政策及“东数西算”政策对绿电应用的影响非常大，数据中心选址要考虑是否有合适的绿电资源，具备绿电资源的地区是数据中心选址的最优选择。
2.规划设计阶段拆分
大型和超大型数据中心的规划设计由总体规划、单体土建设计、单体机电设计等构成。2019年以来，随着规划设计对象复杂程度、规划设计队伍专业化程度的提高，规划设计阶段的拆分逐步规范化，建设流程更加高效。当前已经细分为总体规划、单体机房楼土建工程设计、单体机房楼大机电工程设计、单体机房楼小机电工程设计、室外工程设计等标准设计阶段，以及幕墙系统、绿色建筑、海绵城市、智能化等专项设计阶段，各设计阶段的界面也更加清晰。
数据中心规划设计阶段拆分的标准化，促进了机构间的更多分工合作、强强联合。例如，规划选址由建筑规划类设计院完成；单体机房楼的机电系统设计由数据中心专业设计院完成；幕墙系统、绿色建筑、海绵城市、智能化等专项设计由相关专业设计院完成。规划设计阶段的拆分使工作结果更加规范化、标准化，促进了数据中心行业的高质量发展。
3.规划设计内容
（1）园区规划。大型数据中心园区规划基于用户使用需求，更注重实用性、美观性、人性化。规划部门对数据中心园区报规材料的要求逐步提高，对报规阶段的总图、立面、平面等的精度和细节均有较高要求。近年来，各数据中心园区的总图规划发生了明显变化，从一个个火柴盒阵列，变成了错落有致、交相辉映的现代化科技园区。
（2）土建设计阶段。包含建筑、结构、消防、给排水、采暖、电气、智能化等设计内容，需要满足土建报审和消防验收条件。市政接入条件应满足数据中心使用需求，尤其是大型和超大型园区的接入方向，涉及园区使用的便利性，对投资也会有一定的影响。单体土建工程的设计与建筑市场的结合更为紧密，更加关注单位造价指标，如消防工程采取不同的气灭技术方案，单位造价差异较大，方案论证需结合造价指标。在结构方面，要对各种基础的形式与造价进行对比分析，对钢混结构、剪力墙结构、钢结构的造价指标进行量化对比分析。近年来，有的地方对装配式建筑有一些占比要求，设计运维办公等配套设施时需要按要求办理。
（3）机电设计阶段。大机电系统包含变配电、柴油发电机、冷冻站等子系统，小机电系统包括UPS、空调末端/AHU、智能化监控等子系统。机电系统的架构是决定数据中心等级、PUE指标的关键。从近年的设计实践来看，为保证供电安全，应坚决落实A级机房的AB路物理隔离；供电方式从多样化转向趋同化，UPS和高压直流输电（High Voltage Direct Current Transmission，HVDC）两条技术路线分别占据了政企类、互联网两个主流市场方向；锂电池的应用从最初的尝试发展到在一定范围内的推广试用；随着制冷技术的发展，自然冷源得到更多利用，AHU在北方地区已得到大范围使用，多种升级版产品陆续出现，可选择的技术路线更多；液冷技术逐步成熟，已陆续有冷板、喷淋、浸没技术在项目中得到应用；人工智能（Artificial Intelligence，AI）、智慧监控已应用于数据中心智能化系统。
4.设计辅助技术手段应用
（1）建筑信息模型（BIM）。
建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）是一种应用于工程设计建造管理的数据化工具。BIM的优势有5点：一是可视化，其可以构建三维立体实物模型，呈现不同构件之间的互动和反馈关系，比CAD（计算机辅助设计）更形象、直观；二是协调性，其可以在项目建设前对发生碰撞的专业问题进行协调，并提出解决方案；三是模拟性，通过模拟施工过程，避免出现由工序碰撞造成的返工、窝工，以及由现场布置不合理造成的二次搬运；四是可优化性，对设计施工方案的优化可以大大缩短工期、降低造价；五是可出图性，BIM可以按可视化结果出具各类专业图纸及深化图纸。
目前，大型和超大型数据中心设计对BIM的应用超过90%。其得到广泛应用的主要原因包括：①在设计招标中基本都有对BIM设计成果的要求；②建设主体众多，有大量的协同工作需求；③设计院为提高设计精度主动使用BIM。市场中专业化BIM公司的数量增加和价格降低，也促进了BIM设计的应用。
（2）计算流体力学（CFD）。
计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）是将数值计算方法与数据可视化技术有机结合，对流动、传热等相关物理现象进行模拟分析的技术，是除理论分析、实验测量外，用于解决流动与传热问题的又一种仿真技术手段。在设计中应用CFD的目的是显示流体的流场在连续区域中的离散分布，从而模拟流体流动情况。借助CFD，可以预测、仿真空间内的空气分布详细情况，更科学地设计数据中心机房内的空间布局；可以模拟、计算风机、组合式空调器、冷却塔等设备内部的流体流动，使设备在更高性能下工作；可以对建筑外环境进行模拟分析，使柴油发电机、冷却塔、室外机、间接蒸发冷却空调等设备的排气、排风更适应建筑风环境。
CFD 仿真被广泛应用于空气处理机组、冷却塔、柴油发电机的进排风设计方面，用于判断一个园区的总图布置方案是否可行。另外，在设计招标中会有对典型空间进行CFD模拟的要求，各种创新技术更需要对气流进行模拟及对技术可行性进行预判，这也推动了CFD的应用。
由于中型数据中心更接近用户端，所以其建设需求迅速增长。新建数据中心机房楼及利用现有建筑改建数据中心的情况较为普遍，对A级和B级标准机房都有需求。中型数据中心达到低PUE目标的难度较大，在原有建筑条件的限制下，规划设计需要考虑的因素较多，技术创新点也较多。
1.选址
中型数据中心的建设标准通常为A级和B级。A级机房通常是新建的，如果对现有楼宇进行改建，除非之前已按照A级预留好，否则实现全楼的A级机房建设存在很大困难。目前在选址时主要考虑以下5个因素。
（1）政策导向。中型数据中心的建设通常以满足本单位使用需求为主，大部分为政府、企业、运营商等利用已有建筑或已有地块进行建设。运营商在建设第三方互联网数据中心（Internet Data Centers，IDC）时，通常采用租赁其他单位现有厂房、办公建筑的方式，并对其进行改造。目前，省级人民政府对区域内的数据中心进行了统一规划，划分为限制区域、适度发展区域等，不同区域的数据中心建设政策不同，只能在具备政策条件的区域进行数据中心规划设计。
（2）环境安全。实现环境安全的首要条件是选址恰当，由于有不少地方要求在中型数据中心建成后进行机房检测和等级评定，因此在规划设计时必须根据国家标准GB 50174—2017明确的A级或B级条件，逐一核对各项要求是否满足。对于将现有建筑改建为数据中心的情况，结构承重、房间布局、设备布置等更需要仔细核对设计标准，以确保能够通过机房等级评定。
（3）电力供应。中型数据中心的选址通常不具备变动余地，无法逐电而居，但是由于总体用电规模不大，通常市政10kV供电就可以满足要求，不需要单独建设110kV变电站，因此在规划电力供应方面，条件相对宽松。
（4）节能措施。由于政策对PUE有严格限制，中型数据中心更注重利用地理环境优势和现有建筑物理条件。对于能耗最多的制冷系统，采用AHU、新风引入、液冷等多种节能技术已经成为中型数据中心提高能效的重要路径。
（5）绿电应用。由于选址通常不具备变动余地，中型数据中心使用绿电的自主选择余地很小。极少数有条件的会考虑结合楼宇顶层、外墙设计少量太阳能光伏发电装置。设置储能装置也是一个选择。
2.规划设计阶段拆分
对于包括新建土建工程的中型数据中心，规划设计包括单体土建设计、单体机电设计、室外工程设计3个部分。中型数据中心的规划设计阶段拆分与大型和超大型数据中心类似，区别仅在于中型数据中心的机房楼较少，一般只有一栋，最多有两栋。
对于由现有建筑改建的中型数据中心，规划设计只包括单体机电和室外工程两个部分，通常由数据中心专业设计院承接。
3.规划设计内容
（1）园区规划。对于包括新建土建工程的中型数据中心，在满足用户使用需求的前提下，其规划设计更注重实用性、美观性、人性化，且与整体城镇环境相协调，报规材料需符合规划部门的要求。对于由现有建筑改建的中型数据中心，通常不涉及报规工作。
（2）土建设计阶段。对于包括新建土建工程的中型数据中心，土建设计与大型和超大型数据中心的单体机房楼类似，也包含建筑、结构、消防、给排水、采暖、电气、智能化等设计内容，需要满足土建报审和消防验收条件。
对于由现有建筑改建的中型数据中心，土建承重和消防是设计的重点。要根据原有土建承重条件和改造后的实际需求，斟酌究竟采用哪种加固方式，以达到既能满足使用要求，又能有效控制建设成本的目的。当由租赁建筑改建时，设计的重点是在节约建设成本的情况下满足租赁期的使用安全要求。
（3）机电设计阶段。对于包括新建土建工程的中型数据中心，机电设计与大型和超大型数据中心基本类似。对于由现有建筑改建的中型数据中心，机电设计难点在于如何充分利用现有资源，达到满足数据中心等级要求和节能要求的目的。在实践中，根据建筑的空间和路由条件合理选择配电系统、柴油发电机系统是重点；是否使用UPS和高压直流输电（HVDC）取决于用户的实际需求；蓄电池的选型和置放位置、布置方式必须考虑承重指标；在建筑空间条件容许的情况下，尽可能充分利用自然冷源。部分改建项目有液冷需求，在可能的投资条件下，可以综合考虑将冷板、喷淋、浸没等技术搭配使用。
4.设计辅助技术手段应用
对于包括新建土建工程的中型数据中心，可以参照大型和超大型数据中心的做法，使用建筑信息模型（BIM）进行规划设计。对于由现有建筑改建的中型数据中心，由于受现场条件限制，各类机电设备的布置、管线的走向，都需要利用BIM辅助设计，以提前做好碰撞检查，确定更合理的机电系统布局改善方案。在实践中，改建项目做BIM设计的占比越来越大，绝大多数的项目都会做BIM设计。
运用计算流体力学（CFD）辅助设计的需求和应用基本与BIM应用类似，近年来也得到了广泛应用，可以据此判断柴油发电机排风、AHU进排风的可行性、合理性。
5G技术普及、边缘计算业务增长、智慧城市建设、智慧建造推行等因素，促进了边缘数据中心的发展。在实践中，为了建设好边缘数据中心，以下3个场景被作为设计重点。
1.现有末端机房改造场景
对现有末端机房进行改造，主要通过电力扩容、更新供电系统设备、增加空调设备、更换大制冷量设备等方式，来增加所能容纳的机柜数量，从而满足新时期的业务需求。
2.现有建筑改建场景
对于现有建筑大多为办公建筑的情况，使改建后的机房结构满足设备布局和承重要求是设计的关键，建筑面积、承重条件、加固技术方案、电力设备和空调设备布局、通信线路引入等是科学、合理地进行设计所要考虑的主要问题。可以通过选用氟泵空调来控制PUE。
3.预制化集装箱新建场景
预制化集装箱是快速建设边缘数据中心的有效途径，数据中心的建设步骤为：①箱体工程预制；②运输到现场直接安装；③接上水电通信线路；④执行一体化解决方案。不需要占用建筑资源、能够实现灵活布置是预制化集装箱的突出优点，在为智慧城市、智慧社区等设计边缘数据中心时，通常选择此方案。