算力中心建筑設計要注意哪些方面

來源：建科 瀏覽：- 發布日期：2025-11-17 08:59:26

算力中心（數據中心）的建筑設計需兼顧功能性、安全性、節能性與可擴展性，核心圍繞設備運行需求、運維效率及長期發展展開。

一、選址與總平面設計

1、選址核心原則

1）避開自然災害高發區（地震斷裂帶、洪水淹沒區、臺風路徑、地質塌陷區），優先選擇地勢平坦、地下水位低（地下水位需低于地下室底板≥1.5m）的區域；

2）遠離強電磁干擾源（變電站、雷達站）、粉塵 / 污染物源頭（化工廠、礦山）及易燃易爆場所（油庫、危險品倉庫），直線距離需滿足規范要求（通常≥500m）；

3）交通便利性：臨近主干道，便于服務器、UPS 等大型設備運輸（需預留大型車輛轉彎半徑≥15m），且靠近城市給排水、供電、通信管網接口，降低市政配套成本。

2、總平面布局

1）功能分區明確：劃分主機房區、輔助機房區（UPS 室、電池室、制冷機房）、運維辦公區、倉儲區，各區之間設置防火分隔（防火墻 + 甲級防火門）；

2）預留擴展空間：主機房面積需按未來 3-5 年算力增長規劃，預留≥20% 的冗余用地，且建筑結構需支持后期樓層加建或機房區域擴容；

3）消防通道：設置環形消防車道（寬度≥4m，凈高≥4.5m），主機房區域需預留消防登高操作面（長度≥建筑周長 1/4），滿足消防車作業需求。

二、建筑結構設計

1、荷載標準

1）主機房樓面活荷載：普通服務器區域≥8kN/㎡，高密度算力區（刀片服務器、液冷集群）≥12-16kN/㎡，UPS 室、電池室≥10-12kN/㎡（電池組集中堆放區域需局部加固）；

2）樓板撓度控制：主機房區域樓板撓度≤L/500（L 為樓板跨度），避免設備運行振動導致的結構變形；

3）抗震等級：按當地設防烈度提高 1 級設計（通常≥乙級抗震），主機房、電池室等核心區域采用抗震縫分隔，防止地震時結構連帶破壞。

2、空間尺寸設計

1）層高：主機房層高≥4.5m（含吊頂內通風管道、橋架高度），輔助機房層高≥4m，若采用下送風方式，地板架空高度≥0.6m；

2）柱網間距：優先采用 8m×8m 或 10m×10m 柱網，減少柱子對服務器機柜排列的遮擋，確保機柜之間通道寬度≥1.2m（主通道≥1.5m）；

3）門窗設計：主機房采用防火防爆門（甲級防火門），窗戶封閉（避免陽光直射導致設備升溫），且門窗密封性能良好，防止粉塵進入。

三、機電系統設計

1、供電系統配套

1）電源接入：采用雙回路市電供電（來自不同變電站），預留柴油發電機房（容量按總負荷的 1.5 倍設計），確保斷電時無縫切換（切換時間≤15s）；

2）配電設計：主機房采用 TN-S 接地系統，設置獨立接地極（接地電阻≤1Ω），機柜采用冗余配電（每臺機柜配備雙路 PDU），電纜橋架沿吊頂或地板下敷設，避開通風管道。

2、制冷系統設計

1）制冷方式：高密度算力區優先采用液冷系統（冷板式或浸沒式），普通區域采用精密空調 + 下送風 / 上回風模式，空調制冷量按機柜功率的 1.2 倍配置；

2）溫度濕度控制：主機房溫度維持在 18-24℃，相對濕度 40%-60%，設置溫濕度監測點（每 50㎡1 個），聯動空調自動調節；

3）節能設計：利用自然冷源（冬季采用新風冷卻），空調系統采用變頻控制，冷站設置蓄冷罐（滿足 15 分鐘應急制冷）。

3、消防系統設計

1）滅火方式：主機房采用潔凈氣體滅火系統（如七氟丙烷、IG541），禁止使用水噴淋（避免設備損壞），電池室單獨設置二氧化碳滅火系統；

2）火災探測：采用吸氣式感煙探測器（靈敏度高于普通探測器），配合溫感探測器，實現早期火災報警；

3）排煙系統：設置機械排煙管道，與滅火系統聯動（滅火后自動排煙），排煙口避開人員通道。

4、通風與防塵

主機房采用正壓通風（氣壓高于室外 5-10Pa），防止室外粉塵進入，新風經高效過濾器（HEPA H13 級）處理；

輔助機房（如發電機房）設置獨立排風系統，排除廢氣，排風管道高出屋面≥2m，避免廢氣回流。

四、節能與綠色設計

1、建筑節能

1）圍護結構：外墻采用保溫隔熱材料（傳熱系數≤0.3W/(㎡?K)），屋面設置保溫層 + 防水層，吊頂采用微孔板（兼具吸音與通風功能）；

2）采光設計：運維辦公區采用自然采光（Low-E 中空玻璃），配合智能照明系統（人體感應 + 光感控制），主機房采用 LED 節能燈具（照度≥300lx）。

2、資源回收利用

1）余熱回收：液冷系統或空調冷凝熱回收用于辦公區供暖、生活熱水加熱；

2）水資源利用：收集屋面雨水用于綠化灌溉、空調冷卻水補水，采用節水型潔具，水資源重復利用率≥30%。

五、運維與可擴展性設計

1、運維便利性

1）預留運維通道：主機房設置專用設備運輸通道（寬度≥2.5m，承重≥20kN/㎡），配備貨物電梯（載重≥3t）；

2）監控系統：設置智能運維平臺，集成視頻監控、設備狀態監測、環境監測、消防報警等功能，實現遠程可視化管理；

3）維修空間：每排機柜末端預留≥1.5m 維修空間，輔助機房設置檢修通道（寬度≥1.2m），便于設備維護更換。

2、可擴展性設計

1）結構預留：樓板預留設備吊裝孔（尺寸≥1.2m×1.2m），梁體預留橋架、管道穿孔；

2）機電預留：配電系統預留冗余開關、電纜通道，制冷系統預留接口（按未來擴容后的負荷設計），通信機房預留光纖接入端口。