有效组织空间的设计与突破

郁林元 崔赟 朱婷

摘 要当今社会是一个互联网通讯迅猛的时代，人们的生产生活与互联网安全息息相关。因此，建设先进和安全可靠的互联网数据中心显得十分重要。如何设计更有特色的数据中心，使数据中心空间更为合理化，延长建筑的绿色生命周期是项目设计的重点。

关键词数据中心 有效组织空间 设计突破

1项目概况

上海互联网移动数据中心项目位于上海市闵行区光中环路、莘庄工业区西区内。基地南侧为申芳路，西侧为春德路，北侧为紫磊环路。莘庄工业区公共设施和交通运输条件优势显著，距离虹桥交通综合枢纽5km，距离浦东机场35km，莘闵轻轨15号线在工业区内有两个站点。

莘庄工业区是新规划的市级开发区，主要为高科技企业办公区。整体区域规划拟建成三星绿色城市开发区。因此，本项目的设计按照绿色三星标准进行全方位的设计。项目主要经营中国移动IDC业务，以主机研发为主。总体规划用地为南北向，是一块北侧宽、南侧窄的梯形用地。由于规划西侧道路为带有一定角度的道路切角，使得城市建筑更具个性。

项目要求地上设计25 000m2的数据机房和5 000m2的业务办公，地下设计6 000m2的地下车库和设备用房。结合地形和周边情况，在基地北侧设高层数据研发中心，南侧为多层裙房，主楼和裙房利用过街楼加以连通，过街楼的底层为车行道路，架空入口灰色空间。设计方案在总体布局和建筑造型上经过几轮方案的比较，确定北侧主楼9层，南侧办公楼4层，底层为移动业务用房。业主对方案基本认可，希望快速实施。然而问题的关键是，方案不仅仅是停留在体量和立面上，而是如何利用数据中心的特点做到使用合理，同时又兼顾设备和停车的合理使用。

2有效组织数据中心平面空间

笔者在设计上采取了两方面并重的方法，一方面组织设计人员参观已建设完成的上海杨浦移动通信大楼和金山移动通信大楼。通过调研，上海杨浦区移动主机房区的平面布置采用核心筒-框架的平面布局，这样平面分为南北两个主机房，每个机房配套电气竖井和信息电缆（业务电缆）竖井，机房靠外墙一侧为主机房配套的精密空调室。这种做法与高层办公楼相比没有什么变化。高层办公楼有均质的视觉景观要求，进深考虑小于10～12m比较合理。而对于数据机房来说，这种平面机房靠近外窗，不利于节能，而且机房机架安排不集中，所以仍然采用与高层办公楼一样的平面做法则显得不太合理。因此，笔者认为杨浦移动数据中心的设计平面不太合理。另一方面，采用多方案比较的方案手法，通过对比认为数据中心的机房布局大致有两种方式：核心筒在平面中心方式、核心筒在平面两端方式。

设计方案最后落实在芯筒位于平面中心和平面两端方案之间进行对比。芯筒在平面中心方案（近似杨浦区数据机房平面）最大缺点在于机房不够集中，而且机房靠近外墙设置，不利于防尘和节能。芯筒在两侧方案优点在于大空间利于机架排布；满足机房恒温、恒湿、防尘的使用要求；减少立面开窗对室内的影响；有利于疏散等。上海移动数据中心核心筒设在平面两端，首层设办公人员出入门厅，靠近城市道路，方便人员出入。西侧设货运电梯兼消防电梯，首层设货梯出入口、门厅和汽车车道出入口。办公楼首层设移动营业大厅，考虑到办公人员与营业厅人流分开，在南侧设置办公人员入口门厅。

本项目的设计突破在于：有效利用机房的特殊功能，以数据机架作为设计模数，合理选用结构柱网，使平面使用效率更高。业主对此平面空间兴趣浓厚，认为这是在设计面积受控的条件下最为有效的方案。

3数据中心设计要点

3.1柱网布置

数据中心主要机架尺寸为600mm×1 200mm，两排机架间距1 200mm，所以机架的最大密度布置应满足横向是600mm的模数和2 400mm的模数。合理的柱跨至少单向是7 200mm或9 600mm。因此，我们认为合理的柱跨应为7 200mm×9 600mm，9 600mm×9 600mm或7 200mm×7 200mm。通过比较，9 600mm×9 600mm的柱网对于结构较为不利，较大的跨距造成较高的梁高，对净高产生不利影响。而7 200mm×7 200mm的柱网对于地下停车较为不利，影响停车效率。因此，我们选择了7 200mm×9 600mm的柱网，在最大程度布置机架数的前提下，既有利于结构，也尽可能地提高地下停车的效率。

3.2电池室布置

在电池室的布置上，作为支持主机房工作的主要功能房间，电力电池室和主机房的布置关系有大致三种方式：首层布置、隔层布置、同层布置。

尽量缩短电缆传输的距离是首要考虑的问题，因此首层布置电力电池室的方式适合层数较低的数据中心。而数据机房和电力电池室由于荷载不同，隔层布置会相对造成结构浪费。因此，笔者认为电力电池室和数据机房同层布置是理想的方案。

3.3外部形象

数据中心作为一种特殊功能的建筑，其立面应当具有一定的识别性。这首先与其内部功能需求息息相关。数据中心大楼作为数据机房的载体，不需要大量自然光线的进入，同时必须严格控制自然通风，尤其在大气环境不太理想的地区必须过滤清洁空气，因为自然采光所带来的辐射热能和大气中的灰尘都会对数据机房内的设备带来不利影响。其次，中国移动通信公司作为一家国有大型高科技企业，低调、务实是其企业风格，所以业主更认同优雅而不张扬的建筑形象。最后，项目的地块平面特点和功能体量分布也给建筑形象塑造带来了挑战。本地块西侧为斜向道路，东南侧为梯形平面的缺角部分。考虑到办公部分尽量布置在南侧，数据中心主楼尽量布置在北侧，故地块被很自然地划分为南侧的梯形地块（0.5万m2的办公体量）和北侧的矩形地块（2.5万m2的数据中心体量），分属于两个子地块的体量存在着一大一小、一重一轻极不平衡的先天特点。以上三方面问题的考量，成为本项目形象塑造最需要解决好的问题。

在初期的尝试当中，我们提出的两个方案均没能很好地解决问题：1）立面开窗过多，对机房的抗热保温不利；2）未能很好地反映中国移动的企业形象特点；3）两个差别巨大的体量简单并置，美感不足。随着设计的深入，更优的解决方案逐渐浮现：1）针对数据中心的功能特点，塔楼立面设计以实体为主，点缀带有韵律的开窗方式。它既是立面上良好比例的划分，同时为建筑室内走廊区域带来了足量但不过量的采光。这些窗户都设计为固定扇，数据中心内的通风采用机械清洁过滤方式，为数据机房带来优秀的空气环境；2）采用白色、浅灰色的蜂窝铝板作为立面的主要材质，简洁清爽、低调的气场通过立面材料做了良好的诠释；3）塔楼、裙房采用一体化设计手法，对塔楼体量进行一定的切削和化解，将裙房体量拉长，巧妙地解决了体量对比过于突出的难题。

4结语

上海移动互联网数据中心采用集中机房设备并将竖向空间作为附属功能的设想，走出了平面设计的怪圈。外立面设计采用延长沿城市道路在水平和竖向的特点，创造出新的设计理念。正如设计师何弢先生所说“一个出类拔萃的建筑设计作品，拥有双重文化内涵，一是科学技术范畴的设计精品，二是人文学范畴创造思维的结晶。”[1]