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摘要:近年来,随着信息化的快速发展,数据中心已成为新兴的建筑类型。与此同时伴随着IT产业的进步以及各行业信息化需求的增加,数据中心的建筑规模、建筑类型也在不断的变化完善之中。与其他建筑类型的设计一样,建筑专业在数据中心的设计中处于先导和总体的地位,数据中心的安全、功能、效率、经济甚至可持续发展性等都和数据中心的建筑设计有着密不可分的关系。
关键词:数据中心,建筑设计,新型数据中心
Abstract: in recent years, with the rapid development of information, data center has become the emerging building type. At the same time with the progress of the IT industry and information industry increased demand, data center construction scale, building type is also in constant changes of perfect. And other building types of design, architecture design in data centers in a pilot and overall status, data center security, function, efficiency, economic and even sustainable development and the design of the building and data center has close relationship.
Key words: data center, architectural design, new data center
中圖分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
数据中心定义为:是一类多种功能集于一体的建筑物,能够容纳多个服务器以及通信设备等。这些设备能够放置在一起是因为它们对环境的要求以及物理安全具有相同的需求,并且集中放置便于维护。
网络电子信息技术的快速发展,使信息网络成为了人们日常生活、工作中必不可少的元素。新型的数据中心作为信息网络的关键承载者,发挥着极其重要的作用。在其建筑设计领域许多方面值得研究和讨论。
一、数据中心
1、数据中心的构成
数据中心是电子信息设备安全运行的空间环境,这个空间环境可以是一幢建筑物或者是某个建筑物的一部分,其主要组成部分可以分为:
(1)主机房:主要用于电子信息处理、存储、交换和传输设备的安装和运行,包括服务器机房、网络机房、存储机房等。
(2)辅助区:用于电子信息设备和软件的安装、调试、维护、运行监控和管理,包括进线间、测试机房、打印室、维修室等。
(3)支持区:支持并保障完成信息处理过程和必要的技术处理工作,包括变配电室、柴油发电机房、不间断电源系统室、空调机房、动力站房、消防和安防控制室等。
(4)行政管理区:数据中心相关人员处理日常事物的区域,主要是对数据中心进行管理、维护、检修等。
2、数据中心设计标准
对于数据中心的设计标准,国内使用标准是《电子信息系统机房设计规范》(GB50174-2008),除此之外还有北美地区常使用的由美国电信工业联盟 EIA制定的电信机房设计国家标准。
其中美国的EIA标准按照可靠性和安全性将数据中心的级别分为四个等级:T1/T2/T3/T4。而我国的标准是根据电子信息系统机房中系统中断可能造成的经济损失和对社会秩序的影响,将其划分为三个等级:A/B/C。在数据中心的建筑设计中会根据这三个等级来依据不同的标准进行设计。
3、数据中心的特点:
现今,我国的数据中心通常根据主机房的规模划分为两类:一种是主机房中每个单元面积在50-500平米的小型企业级数据中心;另一种是主机房每个单元面积在500平米以上的中、大型企业级数据中心。无论是小型、还是中大型的数据中心,在建筑上的构成大体上是没有区别的,其主要建筑设计特点有以下几个方面:
(1)要注意安全防护;
安全第一是每一个建筑设计的首要原则,对于建筑专业来说,安全防护的设计是由始至终都要注意的问题,对数据中心的建筑设计更是如此,其整体方面包括建筑布局、交通流线组织、围墙等物理限界、人车流组织、出入口设置、功能布局等;具体方面包括各种防护设计,如防火、防水、防静电等。
(2)工艺为本,注意造型设计;
由于数据中心在安全方面的重要性,它的工艺造型设计是需要认真考虑的。工艺为本是数据中心设计的基本原则,尤其是对数据机房和监控中心来说,不同的工艺布局、设备选型、管线走向对建筑的平立剖面布局有着很大影响。另外,要根据数据中心不同的类型以及对机房工艺的要求,有目标的对其进行设计。类型不同的数据中心的工艺必定有着很大不同,哪怕是同一类型的机房也会因为使用者的需求不同而要有不同IT规划和工艺布局,从而形成不同特点的机房。
(3)注重细部构造设计;
数据中心的细部构造设计跟常见的民用建筑不同,要求更高,非常规的节点更多、涉及的因素也较多。比如数据机房格外注重防水,但是高效的水冷空调在机房中的使用带来用水隐患,这就需要细部构造来解决挡水、排水的问题;比如屋面,需要屋面的细部构造来解决大量的设备基础造成漏水隐患问题。
(4)确保优质材料的使用;
由于数据中心对于设备、环境的高要求,需要保证其建筑材料的优良性。同时也使得建筑的造价通常很高。所以建筑专业在设计过程中应该在保证安全和功能的前提下,避免选取过于昂贵的建筑材料,从而控制造价。
(5)向着新型数据中心的发展;
数据中心的建筑设计应该紧随信息时代的发展,注重行业发展、IT技术和机电设备的发展潮流,特别是近年来,“绿色、高效、运营简单”的新型数据中心已经成为数据中心的发展方向,因此在建筑设计开始阶段,功能空间的模块化构成,设备空间的加大预留量、节能设计的高标准都是建筑设计中需要重视的问题
二、数据中心建筑设计的安全防护
数据中心的安全防护表现在建筑设计中是指通过建筑手段保证建筑、设备系统及计算机系统的安全,主要包括以下几个方面:
1、防火设计
根据我国对数据中心机房的等级划分,A类计算机房的建筑耐火等级不能低于一级;B、C类计算机房的耐火等级不能低于二级;重要的已记录媒体存放间等等关键部位的耐火等级应为一级,相关的其他工作房间及辅助房间等的耐火等级不应低于二级。
2、防水设计
数据机房内设备比较贵重,而且大部分不能进水。设备遇水容易引起短路,设备毁坏等问题,影响通信安全,因此数据机房应采取严密的防水措施,主要有屋面防水、楼地面防水、外墙防水、地下室防水等。
3、防尘设计
灰尘的堆积会对机房设备的使用效率造成影响,降低其使用寿命,甚至可能影响数据中心的正常工作,所以,数据机房的建筑围护结构和室内装修选材很重要,要使用气密性良好,而且在温度和湿度变化时变形小的材料。
4、防干扰设计
防干扰主要包括防静电、防雷接地和电磁屏蔽。静电可能会形成干扰电磁场,扰乱数据中心系统的正常运行,影响设备的可靠性;雷电对于计算机设备的危害显而易见,所以在数据中心中预防雷电也是建筑设计要注意的问题;电磁屏蔽是指使用屏蔽体将接收电路、设备或系统包围起来,防止它们受到外界电磁场的影响,特别是对涉及国家秘密或企业对商业信息有保密要求的数据中心时,一定要设置电子屏蔽室或者实施其他电磁泄漏保护措施。
5、机房自身防入侵设计
机房工作区与外界生活区要有严格分隔,主机房区域与工作区严格分隔,防止外界非法入侵。这就需要我们在建筑设计中做好相关的设计,大部分数据中心内部采用轻隔墙设计,墙体上安装防火门并配有门禁系统;门口设有警卫值班室,可视窗能够观察到进入数据中心的人员活动情况;去往主机房的人员需要有单独的身份识别。在建筑设计上最大程度防止非法入侵的发生。
总结:
作为信息时代不可或缺的新产物——数据中心,由于其包含设备的庞大、多样,使其所需要的建筑环境有其独特的特点以及安全的防护措施。对于新型数据中心来说,做好它的建筑设计方案更是数据中心进行良好运转工作的安全保障。
参考资料:
[1]徐立洋.数据中心的新生态[J].中国计算机用户,2009,(08)
[2]赛迪.中国下一代数据中心发展现状及市场前景[J].电子商务,2009,(01)
[3]陈春辉,崔琰.浅谈新型数据中心的建筑设计[J].城市建设理论研究 .2012,(2)
关键词:数据中心,建筑设计,新型数据中心
Abstract: in recent years, with the rapid development of information, data center has become the emerging building type. At the same time with the progress of the IT industry and information industry increased demand, data center construction scale, building type is also in constant changes of perfect. And other building types of design, architecture design in data centers in a pilot and overall status, data center security, function, efficiency, economic and even sustainable development and the design of the building and data center has close relationship.
Key words: data center, architectural design, new data center
中圖分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
数据中心定义为:是一类多种功能集于一体的建筑物,能够容纳多个服务器以及通信设备等。这些设备能够放置在一起是因为它们对环境的要求以及物理安全具有相同的需求,并且集中放置便于维护。
网络电子信息技术的快速发展,使信息网络成为了人们日常生活、工作中必不可少的元素。新型的数据中心作为信息网络的关键承载者,发挥着极其重要的作用。在其建筑设计领域许多方面值得研究和讨论。
一、数据中心
1、数据中心的构成
数据中心是电子信息设备安全运行的空间环境,这个空间环境可以是一幢建筑物或者是某个建筑物的一部分,其主要组成部分可以分为:
(1)主机房:主要用于电子信息处理、存储、交换和传输设备的安装和运行,包括服务器机房、网络机房、存储机房等。
(2)辅助区:用于电子信息设备和软件的安装、调试、维护、运行监控和管理,包括进线间、测试机房、打印室、维修室等。
(3)支持区:支持并保障完成信息处理过程和必要的技术处理工作,包括变配电室、柴油发电机房、不间断电源系统室、空调机房、动力站房、消防和安防控制室等。
(4)行政管理区:数据中心相关人员处理日常事物的区域,主要是对数据中心进行管理、维护、检修等。
2、数据中心设计标准
对于数据中心的设计标准,国内使用标准是《电子信息系统机房设计规范》(GB50174-2008),除此之外还有北美地区常使用的由美国电信工业联盟 EIA制定的电信机房设计国家标准。
其中美国的EIA标准按照可靠性和安全性将数据中心的级别分为四个等级:T1/T2/T3/T4。而我国的标准是根据电子信息系统机房中系统中断可能造成的经济损失和对社会秩序的影响,将其划分为三个等级:A/B/C。在数据中心的建筑设计中会根据这三个等级来依据不同的标准进行设计。
3、数据中心的特点:
现今,我国的数据中心通常根据主机房的规模划分为两类:一种是主机房中每个单元面积在50-500平米的小型企业级数据中心;另一种是主机房每个单元面积在500平米以上的中、大型企业级数据中心。无论是小型、还是中大型的数据中心,在建筑上的构成大体上是没有区别的,其主要建筑设计特点有以下几个方面:
(1)要注意安全防护;
安全第一是每一个建筑设计的首要原则,对于建筑专业来说,安全防护的设计是由始至终都要注意的问题,对数据中心的建筑设计更是如此,其整体方面包括建筑布局、交通流线组织、围墙等物理限界、人车流组织、出入口设置、功能布局等;具体方面包括各种防护设计,如防火、防水、防静电等。
(2)工艺为本,注意造型设计;
由于数据中心在安全方面的重要性,它的工艺造型设计是需要认真考虑的。工艺为本是数据中心设计的基本原则,尤其是对数据机房和监控中心来说,不同的工艺布局、设备选型、管线走向对建筑的平立剖面布局有着很大影响。另外,要根据数据中心不同的类型以及对机房工艺的要求,有目标的对其进行设计。类型不同的数据中心的工艺必定有着很大不同,哪怕是同一类型的机房也会因为使用者的需求不同而要有不同IT规划和工艺布局,从而形成不同特点的机房。
(3)注重细部构造设计;
数据中心的细部构造设计跟常见的民用建筑不同,要求更高,非常规的节点更多、涉及的因素也较多。比如数据机房格外注重防水,但是高效的水冷空调在机房中的使用带来用水隐患,这就需要细部构造来解决挡水、排水的问题;比如屋面,需要屋面的细部构造来解决大量的设备基础造成漏水隐患问题。
(4)确保优质材料的使用;
由于数据中心对于设备、环境的高要求,需要保证其建筑材料的优良性。同时也使得建筑的造价通常很高。所以建筑专业在设计过程中应该在保证安全和功能的前提下,避免选取过于昂贵的建筑材料,从而控制造价。
(5)向着新型数据中心的发展;
数据中心的建筑设计应该紧随信息时代的发展,注重行业发展、IT技术和机电设备的发展潮流,特别是近年来,“绿色、高效、运营简单”的新型数据中心已经成为数据中心的发展方向,因此在建筑设计开始阶段,功能空间的模块化构成,设备空间的加大预留量、节能设计的高标准都是建筑设计中需要重视的问题
二、数据中心建筑设计的安全防护
数据中心的安全防护表现在建筑设计中是指通过建筑手段保证建筑、设备系统及计算机系统的安全,主要包括以下几个方面:
1、防火设计
根据我国对数据中心机房的等级划分,A类计算机房的建筑耐火等级不能低于一级;B、C类计算机房的耐火等级不能低于二级;重要的已记录媒体存放间等等关键部位的耐火等级应为一级,相关的其他工作房间及辅助房间等的耐火等级不应低于二级。
2、防水设计
数据机房内设备比较贵重,而且大部分不能进水。设备遇水容易引起短路,设备毁坏等问题,影响通信安全,因此数据机房应采取严密的防水措施,主要有屋面防水、楼地面防水、外墙防水、地下室防水等。
3、防尘设计
灰尘的堆积会对机房设备的使用效率造成影响,降低其使用寿命,甚至可能影响数据中心的正常工作,所以,数据机房的建筑围护结构和室内装修选材很重要,要使用气密性良好,而且在温度和湿度变化时变形小的材料。
4、防干扰设计
防干扰主要包括防静电、防雷接地和电磁屏蔽。静电可能会形成干扰电磁场,扰乱数据中心系统的正常运行,影响设备的可靠性;雷电对于计算机设备的危害显而易见,所以在数据中心中预防雷电也是建筑设计要注意的问题;电磁屏蔽是指使用屏蔽体将接收电路、设备或系统包围起来,防止它们受到外界电磁场的影响,特别是对涉及国家秘密或企业对商业信息有保密要求的数据中心时,一定要设置电子屏蔽室或者实施其他电磁泄漏保护措施。
5、机房自身防入侵设计
机房工作区与外界生活区要有严格分隔,主机房区域与工作区严格分隔,防止外界非法入侵。这就需要我们在建筑设计中做好相关的设计,大部分数据中心内部采用轻隔墙设计,墙体上安装防火门并配有门禁系统;门口设有警卫值班室,可视窗能够观察到进入数据中心的人员活动情况;去往主机房的人员需要有单独的身份识别。在建筑设计上最大程度防止非法入侵的发生。
总结:
作为信息时代不可或缺的新产物——数据中心,由于其包含设备的庞大、多样,使其所需要的建筑环境有其独特的特点以及安全的防护措施。对于新型数据中心来说,做好它的建筑设计方案更是数据中心进行良好运转工作的安全保障。
参考资料:
[1]徐立洋.数据中心的新生态[J].中国计算机用户,2009,(08)
[2]赛迪.中国下一代数据中心发展现状及市场前景[J].电子商务,2009,(01)
[3]陈春辉,崔琰.浅谈新型数据中心的建筑设计[J].城市建设理论研究 .2012,(2)