数据中心外立面设计

2021-06-24刘瑞义郭苏明戴天序

中国管理信息化 2021年9期

刘瑞义，郭苏明，戴天序

（中通服咨询设计研究院有限公司，南京 210000）

0 引言

数据中心即一个组织或单位用以集中放置计算机系统和诸如通信、存储这样的相关设备的基础设施。提供场地和机柜的数据中心，称为DC（Data Center），同时提供宽带服务的，称为IDC（Internet Data Center）。数据中心按机架数量的多少，可分为小型、大型和超大型。依据Uptime Institute 的标准评判，可分为T1、T2、T3 和T4 四个等级。

伴随着“新基建”政策的实施推广，智能交通、智慧城市、数字经济、人工智能等行业顺应时代潮流飞速发展，外加中国近些年经济结构的重大变化，电子政务的出现替代了传统的办公模式，由各级政府至企业，网上办公、远程会议也日益普及，政府、企业网站功能日渐丰富，内容也更为齐全。随着各行业的飞速发展，数据中心项目的需求量也呈现爆发式增长。

数据中心园区项目的聚集效应逐渐显现，原本分散、偏远、独立的数据中心园区逐渐形成聚集效应。各地域新兴经济开发区，大力引进数据中心项目。随着人们自身文化素质的不断提升，各环节对数据中心建筑的建设要求也不断提升，同时数据中心建筑设计风格也受到互联网企业前卫文化的影响。数据中心建筑的外立面设计风格呈现多元化发展，既有简单实用的案例，也有夸张、解构的案例。数据中心的设计语言也变得越来越多，改变了城市单调统一的空间，提升了城市形象。

数据中心建筑外立面设计在满足建筑美学和工艺要求的基础上，需要在企业文化展示、所在地区的地域文化、周边环境、企业员工使用者的心理感受和行为习惯等方面综合考量，才能使数据中心设计融入地方环境，满足时代发展的需求。在外立面设计过程中，外立面的材料和色彩的选择、细部处理的手法都关系到建筑的整体形象。

1 数据中心外立面设计的影响因素

1.1 建筑整体形象的控制

数据中心建筑作为云端存储数据设施的载体，其建筑本身的标志性即是企业形象的展示，可以起到企业宣传的作用。设计中应体现行业建筑的特点。数据中心的立面造型应遵循经济实用、绿色节能的原则，外墙不宜设置外窗，建筑外形简洁大方。数据中心建筑具有一定的安全性要求，设计中在遵循建筑美学的基础上，需提供必要的标识性和可识别性。作为城市基础设施的一部分，既丰富了城市形象，也发挥其持续稳定的后备力量。

传统的数据中心园区项目，因建筑单体几何形态的规整单一，且设计中过分尊重功能而忽视了建筑形象的塑造，使得一些大型数据中心园区外立面失去个性，千篇一律。近些年随着互联网企业进入数据中心行业，一些大型数据园区项目试图将企业的文化主题融入建筑外立面设计中，设计结合项目的周边环境及地域文化，突破传统数据中心园区单调统一的设计语言，迎合时代潮流，体现个性特点的表达。

1.2 外立面色彩及材料的选择

1.2.1 外立面色彩选择

数据中心功能上作为通信建筑，建筑外立面的主色调一般多采用明度较高，饱和度较低的颜色。如若选择饱和度较高的色彩，视觉刺激较强，不符合数据中心建筑的行业特质，同时也不利于提升档次，需慎重采用。

在确定外立面的主色调后，依据设计思路可确定立面局部区域的次色调。结合建筑形体构成和企业形象的展示，丰富建筑的层次，加强建筑细部特征，最终形成整体的美感。次要色调的选择上，考虑使用饱和度较高的颜色，在入口、杆件、幕墙等重点部位，起到点缀形体，活跃氛围的作用。

1.2.2 外立面材料选择

灵活运用外立面材料可有效丰富数据中心建筑形体，在传统数据中心建筑外立面设计中，通常使用大面积的真石漆材料装饰实体外墙面，在满足建筑本身使用功能的基础上，最大程度节约了成本。在当今大型数据中心建筑设计中，企业越来越重视建筑形象的展示，伴随建筑材料的发展，各类型材料被广泛运用于数据中心外立面的设计上。冰冷粗扩的外立面也逐渐走上建筑公建化的潮流和趋势。

外立面的材质的使用与虚实关系的处理应与建筑内部平面功能综合考虑，形成以实为主、虚实结合的立面关系。虚实关系的处理应从建筑美学及立面构成的角度出发，使得虚的部分可以虚中有实，实的部分可以实中有虚，从而形成良好的虚实对比效果。

1.2 依据平面功能和工艺对外立面设计的要求

数据中心建筑因使用及管理上的需求，多采用模块化设计，建筑平面规整，有利于空调、通信等设备专业的管线布置以及数据机架的摆放，也为后期因使用需求的变化，提供重新布局、自由分隔的可能性。规整的建筑平面形成相对单调立面形体，设计时可通过体量组合增加建筑形体的变化，丰富立面造型。

平面设计中，综合考虑建筑、通信、空调、给排水、电气、电源等各专业管线及附属配套辅助用房的合理性及便捷性。房间的开间和进深需考虑疏散、采光、排烟等因素，空间划分需考虑后期灵活调整，重新利用的可能性。建议设计使用规整的网格布置，参考7 200～9 600mm 的柱网体系。

数据中心内一层空间较标准层高度较高，布置制冷机房及配电机房，多为6 500～8 000mm 不等，二层及以上为标准模块化机房，层高多为5 100～5 400mm。

因数据机房有较为苛刻的室内环境要求，空调设备的选型较大程度上影响建筑平面布局，且间接影响建筑外立面材质的选型。如若将需要排风的设备布置在靠近建筑外墙部位，则外立面在该区域需采用透风百叶，确保机房区内空调机组供回风顺畅。

综合来看，因数据中心建筑内工艺流程相对复杂，各专业管线设备相互制约影响，直接或间接影响建筑外立面设计。建筑师需结合平面功能、工艺流程，由建筑平面功能至外立面造型设计全方位综合考虑。

1.3 外立面细部设计

建筑是由无数个细部循环设计和组合而成，细部处理直接关系到整体设计的完成度。从园区规划设计到建筑单体设计，至建筑外立面设计乃至细部设计，是一个一以贯之的设计过程。建筑细部的设计应遵从建筑整体的立意，符合整体的风格特点。建筑细部的有机结合是实现设计完整性的重要环节。

外立面细部设计是整体设计的延续和深化。建筑入口、门、窗等局部构件，都是人最为直接接触感知的部位。细部处理的合理与否，直接影响整体建筑的协调性。

数据中心外立面设计按构成分可分为基部、墙体、檐部三个部分。基部是建筑本身连接室外环境的过渡部位，多有散水的功能。结合出入口及设备通道，常设有台阶、坡道、栏杆等构件。墙体在外立面中占比最高，也是设计展现形象的主要部分。墙体常包括外墙面、阳台、百叶、栏杆、门、窗等构件。檐部是丰富外立面层次的重要组成部分，是立面设计的收尾，常结合女儿墙做压顶处理。考虑到数据中心屋面大型设备较多，设计中女儿墙应高度较高，确保立面的整体性。

2 案例分析——以中国移动（福建福州）数据中心工程项目为例

2.1 案例概况

中国移动（福建福州）数据中心工程，位于国家级中国东南大数据产业园，该产业园位于福州市长乐东部海港城核心区，北至道庆路，西至201 省道，东至滨海大道，南至文武湖边，用地面积123 792 平方米，分成两个地块（第5－A 号、第5－B 号），工业用地，其中A 地块41 277 平方米，B 地块82 515 平方米。用地周边交通便捷，地理位置优势明显，水、电、路、电信、宽带、燃气等基础设施完善。

设计遵循地域文脉、模块化设计、产运融合、绿色低碳、安全高效的设计理念，设计采用模块化设计，根据功能需求，优化出标准化尺度，满足不同组合、不同阶段的要求，使因需而动。通过能源综合规划、可再生能源利用及其先进的节能理念，打造绿色低碳数据中心。项目以建设具有时代特色的现代化信息服务基地为目标，符合数据中心及其管理的要求。环境舒适优美，节能环保。充分利用土地资源和规划设计条件，充分考虑福建移动公司未来业务发展的需求（如图1 所示）。

图1 园区总体鸟瞰图

2.2 外立面设计特点

立面设计要求简洁、大方，体现建筑功能属性，实现使用功能与审美要求的统一，并协调场地内的整体规划要求。一方面力图体现中国移动作为现代化、高科技企业的形象，另一方面努力成为面向主要城市景观界面平台的良好形象建筑，同时兼顾节能和节约投资的要求。

基于以上考虑，数据中心机房的形象设计，以简洁明快为基调，采用简洁大方的形体以及现代感很强的线条肌理构成。由于通信楼对室内环境质量的要求非常高，要求立面尽量不开窗，因此立面处理以实墙为主，局部采用玻璃窗及金属百叶，体现出一种现代化、高科技、活泼明快的建筑形象。

建筑外立面设计充分体现数据中心作为通信建筑上安全性的要求。大面积的干挂石材结合立面上局部的金属线条，灵感来自数据芯片，融入中国移动企业LOGO 的元素，檐部使用铝板压扁。较大敦厚的建筑体量，化整为零，重复的线条元素形成强烈的韵律感，充分体现数据中心作为高科技产业的科技形象。墙体主色调材料使用饱和度较低的石材，给人以稳重端庄的感受，符合项目通信建筑的定位（如图2～图4 所示）。