【IT168 资讯】数据中心的规划与设计，很多人都认为等级越高越好，但是在真正实践过程中就发现困难重重，巨额的成本、动则上亿的花费让很多企业大佬咋舌;还有就是审批过程繁琐。9月15日，中国绿色数据中心大会上，中国电子工程设计院副总工程师钟景华就数据中心的规划与设计中应该考虑的问题做了详细的解释。具体原文如下：
▲中国电子工程设计院副总工程师 钟景华
大家下午好!我今天讲的题目是“新一代绿色数据中心的规划与设计”，主要是结合咱们国家的国家规范，以及一些具体的节能措施给大家介绍一下。首先说一下国家规范，在数据中心这个行业里有三个规范是大家要执行的，第一就是GB50174-2008。第二是GB50462-2008，最后一个就是D9DX009。这个图集主要是配合上面两个规范来编制的，里面有各种设计方案以及施工方法。
除了国家规范以外，还要参考几个国外标准，刚才写的是国家规范、国家标准，这个是美国行业标准，本质区别，一个是法律，工程界的法律大家要执行。美国这个标准是参考书，在中国来讲是参考书，可以参考他的东西，是否执行是另外一回事，没有人来追究你。但是国家规范不执行的话，就会有相关部门来审核你的，包括出现了问题，法院会判谁是正确的。
美国通信行业协会标准TIA-942，这个和运营商有关系，这个标准应用于各个行业，其实不太正确，因为本来就是通信行业的标准，有些内容是抄袭其他组织的标准。TIA组织明年会进行新一版修订，不能再抄袭。
第二个标准，这个标准在中国很少有人知道，因为宣传得不够，TIA宣传得多。但这个标准在美国等级是高于TIA的，是BICSI002-2010，现在新版已经是2011版了，这个标准已经上升到了ISO标准，上升到国际标准，所以在这个标准里，把等级分成了五个等级，叫《数据中心设计与实施的非常好的实践》。
第三个标准是和空调有关的，美国采暖制冷与空调工程师协会标准，2008ASHRAE，这个标准把空调系统描述得非常好。
第四个标准是IEEE-110，《电子设备供电和接地操作规程》。
以上几本是咱们做工程要参考的书，下面我简单把国家标准和TIA-942的相同之处和不同之处给大家讲一下。
国家标准，数据中心分成了A、B、C三个等级，也有分成了四个等级，一级是最高，四级是最低。
这是“009”里面的标准图集，描述的是A级机房，从这个图上来看，那边是市电供电，一路市电是另一路市电的备用，正常情况下是分段运行。变压器是1+1，任何一个变压器出现故障，另外一个变压器也可以承担，都是一对一对出现的，任何一组出现故障，还有另外一套系统。
这里有一个问题，这个图从中间看，两边是完全对称的，而国家标准是N或者N+1就可以了，国家标准A级和T4最根本的区别就是在这里，中心思想都是容错，就是允许系统前面犯错误，但是最终的结果是正确的。但是我们在做国家标准的时候，调查了国内几十个数据中心，没有一个数据中心是采用这个的，主要有两个原因，第一从可靠性上来讲，一路市电已经是另外一路市电的备用了，采用发电机是备用市电的备用，这已经没有太大意义了，这是第一个原因。第二个原因，从经营上考虑，因为这里是2N或者是2(N+1)，比如我们2008年做的腾讯数据中心，是15万台服务器，最开始的时候定义机房等级不是太准确，要求所有得按最高等级，按照T4里设计，我们算了一下，设计49台发电机，这49台不能平铺在地上，因为会占很大地方。我们就设计了一个楼，但是会有一个共振的问题，会把这个楼给震塌的，所以说这个方案不合理，国内也没有这么多发电机。这个方案要报供电局，我们报给供电局以后，供电局马上就否定了，不批准了，供电局说国内没有这么多的发电机。这样就是发电厂了，如果是发电厂，就要报国家发改委批准，所以供电局也没有通过。这个方案报给腾讯公司，腾讯公司也出问题了，因为49台柴油发电机要花3个亿，他们也觉得有问题。后来我就跟腾讯公司的CTO讨论，我说腾讯网是什么，就是聊天网吗?如果出现故障，会造成重大经济损失吗?他说不会。我说会造成重大的社会混乱和重大政治影响吗?他说也不会，最多就是别聊天了，过一会儿就修好了。分析清楚这个问题之后，腾讯有20%的设备是属于核心网络设备，这是不能停电的，其他80%都是可以停电的。后来20%按A级，剩下80%按B级或者C级去做，我们的设计很快就完成了，供电局也很快批准了，花了3000万左右就搞定了。
这个案例说明了什么问题?说明两个问题，第一，现在的定级非常重要，任何一个数据中心，在设计之前一定要定等级，这个等级是业主来定，你自己来衡量数据中心的重要性。如果用于网络中断，造成了重大经济损失，那就按照高等级去建，如果不会造成很大损失，也没有必要建高等级，所以要根据你的业务去确定等级。
第二，从经营上考虑，当时49台是按照国家标准N+1性能考虑的，如果按美国的要求就更不得了。中国国家标准，首先是使用市电，柴油发电机是备用，而美国标准是不相信市电的，是以柴油发电机为主。但是这个标准是几年前定的，前几年没有这么大的数据中心，只有小的机房，没有几台发电机，但是现在碰到几万、十几万、二十几万数据中心的时候，这个问题就非常突出了。
这是给大家介绍一下中国标准和美国标准的不同之处。
这是B级。
等级就给大家介绍这些，下面给大家介绍一下数据中心的位置选择。因为在座的很多业主们都要建数据中心，数据中心有两种形式，一种是整栋楼都是数据中心，比如一、两层是机房的时候，我们怎么样选择机房的位置。国家规范规定要从设备运输、管线铺设，雷电感应和结构荷载等方面来考虑。比如说现在18层大楼，我们把数据中心放在18层上，我们在设备安装的时候，这么重的设备都要通过电梯运上去，这是很不经济的。就设备运输这块来讲，我们要把机房放在比较低的位置上。
第二，是管线铺设，如果机房放在上面，高压、低压，包括冷机，都会放在地下室，如果把机房放在18层的顶上，就意味着所有的管线都要铺设到18层，这是不经济的，也是不节能的，因为无论是电还是冷煤，都有损失，所以我们要放在比较低的位置上。
第三，雷电感应，当一栋建筑遭到雷击的时候，最有影响的就是电磁感应，但并不是说所有电磁感应都是一样的，越靠近楼顶的地方影响越大，下边影响越小。
最后是结构荷载，国家规范规定，数据中心的荷载应该是一吨，如果把机房放在18层，就意味着从地下室到18层都要承受一吨的重量，从建筑造价上来讲是不合算的。如果放在二层，三层以上都是办公室，最多也就是250公斤，也就意味着从三层开始都可以减少，是经济的，所以我们也要把机房放在比较低的位置上。有人说放在一层行不行?国家规范不建议放在一层，为什么?一层是不安全，有人为破坏的可能性，所以国家规范让放在二层或者三层。有人说放在地下室行不行?你要看地下室有几层，如果只有一层，我们不建议放在地下室，就是掌握一个原则，不要放在最底层，为什么?就是怕水淹，即使你这个地区从来不发生洪水，但是你能保证没有水管爆裂的时刻吗?水管的质量都那么好吗?如果发生了冷水，水一定会淹到地下室去了，所以从安全上来讲，我们不要放在最底层就可以了。
数据中心建筑要求不宜设置外窗，有三个原因，第一，设置外窗，可能有人进入外窗，有不安全的因素。第二是节能，机房的空调环境，设置外窗就有气流交换，就不节能。第三，如果设有外窗，灰尘要从外面进来。所以国家规范规定，不宜设置外窗，但是建筑师一般不太同意，大家想想，哪个建筑是没有窗户的，如果没有窗户，建筑师很难发挥他的聪明才智，所以给建筑师留有余地，规定如果设置外窗的时候，要设计双层窗户，空气流动起来可以传热或者传冷，如果不流动就是绝缘体，这样就可以避免能量向外传出，有良好的气密性，就可以避免外界的灰尘进入。
这是地板高度问题，也和节能有关系。关于地板的高度，刚才都讲到了下送风的问题，静压箱越高，送风的效果越好，如果太低了，地板下还有一些管线会把风挡住，机柜也会发热，也是不节能的，所以国家规范规定，如果地板下送风，不能低于400，现在一般都是做到800，900的高度，或者是1米。国家规范还规定机柜或机架采用面对面，背对背的布置方式。如果不采取这种方式，像人排队一样，正面对背面，这种方式以前很多人都这样用，实际上是不正确的，看上去挺合理，挺漂亮，其实前面一排机柜冷空气进去，热空气出来，造成了气流的混流，造成了不节能，所以国家规范这样规定就是这个原因。
还有节能方式就是冷热通道隔离，机柜中间隔起来，像小房子一样，外界是冷通道，这种节能方式大概节出12%左右。其实更节能的是机柜节能，就像冰箱一样，我只负责这一小空间，外面的空间不负责，所以这种方式就更节能。还有是自然冷却，通过热加强器，通过空调冷冻水进行降温。这种方式在冬季，上面两个是冷机，夏季的时候开冷机，为空调进行降温，冬季的时候热交换器就发生作用了，这种方式目前在北京已经应用很多了，特别是在北京和北京以外，包括上海地区也在用，只是用的天数少一点，在北京地区，这种节能方式大概能节能40% 左右，是最主要的节能措施。
还有是电制冷与自然冷却相结合，平时可以采用自然冷却，夏季的时候可以电制冷。过度期间可以先通过盘管把空调回来的水先预冷一下，到了冬季的时候可以把冷冻水进行降温。
还有是直流供电。
下面这个是要给大家重点说一下的，大部分正在推广冷热电三联供，我们给中石油做的项目就用了这个技术。我们用天然气先发电，产生的热通过消化机组再去制冷，这个技术应用到数据中心中是非常节能的措施，因为在其他行业里，冷负荷不是常年都需要的，而在数据中心里是常年都需要的，电也是常年都需要的，就要两个东西，一个是电，一个是冷，采用冷热电三联供的方式，这两个问题都解决了。综合效益可以提高到80%到90%，一般的天然气，一般行业是30%、40%，如果采用到数据中心里，可以提高到80%到90%，是非常节的方式。
由于时间关系，今天就介绍到这里，谢谢大家!
