算力中心建筑设计要注意哪些方面

来源：建科 浏览：- 发布日期：2025-11-17 08:59:26

算力中心（数据中心）的建筑设计需兼顾功能性、安全性、节能性与可扩展性，核心围绕设备运行需求、运维效率及长期发展展开。

一、选址与总平面设计

1、选址核心原则

1）避开自然灾害高发区（地震断裂带、洪水淹没区、台风路径、地质塌陷区），优先选择地势平坦、地下水位低（地下水位需低于地下室底板≥1.5m）的区域；

2）远离强电磁干扰源（变电站、雷达站）、粉尘 / 污染物源头（化工厂、矿山）及易燃易爆场所（油库、危险品仓库），直线距离需满足规范要求（通常≥500m）；

3）交通便利性：临近主干道，便于服务器、UPS 等大型设备运输（需预留大型车辆转弯半径≥15m），且靠近城市给排水、供电、通信管网接口，降低市政配套成本。

2、总平面布局

1）功能分区明确：划分主机房区、辅助机房区（UPS 室、电池室、制冷机房）、运维办公区、仓储区，各区之间设置防火分隔（防火墙 + 甲级防火门）；

2）预留扩展空间：主机房面积需按未来 3-5 年算力增长规划，预留≥20% 的冗余用地，且建筑结构需支持后期楼层加建或机房区域扩容；

3）消防通道：设置环形消防车道（宽度≥4m，净高≥4.5m），主机房区域需预留消防登高操作面（长度≥建筑周长 1/4），满足消防车作业需求。

二、建筑结构设计

1、荷载标准

1）主机房楼面活荷载：普通服务器区域≥8kN/㎡，高密度算力区（刀片服务器、液冷集群）≥12-16kN/㎡，UPS 室、电池室≥10-12kN/㎡（电池组集中堆放区域需局部加固）；

2）楼板挠度控制：主机房区域楼板挠度≤L/500（L 为楼板跨度），避免设备运行振动导致的结构变形；

3）抗震等级：按当地设防烈度提高 1 级设计（通常≥乙级抗震），主机房、电池室等核心区域采用抗震缝分隔，防止地震时结构连带破坏。

2、空间尺寸设计

1）层高：主机房层高≥4.5m（含吊顶内通风管道、桥架高度），辅助机房层高≥4m，若采用下送风方式，地板架空高度≥0.6m；

2）柱网间距：优先采用 8m×8m 或 10m×10m 柱网，减少柱子对服务器机柜排列的遮挡，确保机柜之间通道宽度≥1.2m（主通道≥1.5m）；

3）门窗设计：主机房采用防火防爆门（甲级防火门），窗户封闭（避免阳光直射导致设备升温），且门窗密封性能良好，防止粉尘进入。

三、机电系统设计

1、供电系统配套

1）电源接入：采用双回路市电供电（来自不同变电站），预留柴油发电机房（容量按总负荷的 1.5 倍设计），确保断电时无缝切换（切换时间≤15s）；

2）配电设计：主机房采用 TN-S 接地系统，设置独立接地极（接地电阻≤1Ω），机柜采用冗余配电（每台机柜配备双路 PDU），电缆桥架沿吊顶或地板下敷设，避开通风管道。

2、制冷系统设计

1）制冷方式：高密度算力区优先采用液冷系统（冷板式或浸没式），普通区域采用精密空调 + 下送风 / 上回风模式，空调制冷量按机柜功率的 1.2 倍配置；

2）温度湿度控制：主机房温度维持在 18-24℃，相对湿度 40%-60%，设置温湿度监测点（每 50㎡1 个），联动空调自动调节；

3）节能设计：利用自然冷源（冬季采用新风冷却），空调系统采用变频控制，冷站设置蓄冷罐（满足 15 分钟应急制冷）。

3、消防系统设计

1）灭火方式：主机房采用洁净气体灭火系统（如七氟丙烷、IG541），禁止使用水喷淋（避免设备损坏），电池室单独设置二氧化碳灭火系统；

2）火灾探测：采用吸气式感烟探测器（灵敏度高于普通探测器），配合温感探测器，实现早期火灾报警；

3）排烟系统：设置机械排烟管道，与灭火系统联动（灭火后自动排烟），排烟口避开人员通道。

4、通风与防尘

主机房采用正压通风（气压高于室外 5-10Pa），防止室外粉尘进入，新风经高效过滤器（HEPA H13 级）处理；

辅助机房（如发电机房）设置独立排风系统，排除废气，排风管道高出屋面≥2m，避免废气回流。

四、节能与绿色设计

1、建筑节能

1）围护结构：外墙采用保温隔热材料（传热系数≤0.3W/(㎡?K)），屋面设置保温层 + 防水层，吊顶采用微孔板（兼具吸音与通风功能）；

2）采光设计：运维办公区采用自然采光（Low-E 中空玻璃），配合智能照明系统（人体感应 + 光感控制），主机房采用 LED 节能灯具（照度≥300lx）。

2、资源回收利用

1）余热回收：液冷系统或空调冷凝热回收用于办公区供暖、生活热水加热；

2）水资源利用：收集屋面雨水用于绿化灌溉、空调冷却水补水，采用节水型洁具，水资源重复利用率≥30%。

五、运维与可扩展性设计

1、运维便利性

1）预留运维通道：主机房设置专用设备运输通道（宽度≥2.5m，承重≥20kN/㎡），配备货物电梯（载重≥3t）；

2）监控系统：设置智能运维平台，集成视频监控、设备状态监测、环境监测、消防报警等功能，实现远程可视化管理；

3）维修空间：每排机柜末端预留≥1.5m 维修空间，辅助机房设置检修通道（宽度≥1.2m），便于设备维护更换。

2、可扩展性设计

1）结构预留：楼板预留设备吊装孔（尺寸≥1.2m×1.2m），梁体预留桥架、管道穿孔；

2）机电预留：配电系统预留冗余开关、电缆通道，制冷系统预留接口（按未来扩容后的负荷设计），通信机房预留光纤接入端口。