“新基建”形势下山地数据中心园区竖向设计研究

曾舒娅

1.研究背景

近年来，大数据、云计算、物联网等业务快速崛起，中国移动5G 网络商用化正在稳步实现，在国家加快推进“新基建”的新形势下，数据中心的加快建设必然成为重要的一环。数据中心作为网络及业务的基本物理载体，是保障数据信息及通信业务安全的十分重要的保障，而我国多个省份以山地地形为主，这些省已经陆续进行数据中心的建设。土地资源稀缺，政府为提高土地的利用率，对规划条件中的容积率、绿化率、停车位等技术经济指标提出较高要求，山地数据中心就此诞生，对其竖向设计研究具有极大的现实意义[1]。

2.山地省级数据中心的设计难点

（1）由于难以找到完全满足建设需求的天然平地，竖向设计如何充分利用原有地形，尽可能平衡土石方问题，成为山地数据中心的竖向设计的一个难点。（2）机房楼之间多专业管线要求不宜高差过大，否则会带来折损、投资幅度加大的代价。（3）一个机楼的建设要满足工艺的使用要求，涉及建筑、结构、设备、电气、电源等诸多专业，楼内设备繁多，管线多，竖井槽道多。对于整个园区来说，基本都由多个机楼组成，工艺的复杂性将大大上升。

3.山地数据中心园区竖向设计主要构成分析

3.1 总平面布置

山地数据中心与平地数据中心有许多共同的总图布局方法，但也有自身的独特之处。

（1）功能布局：各功能区之间相互独立，又互相联系。目的是让运维管理及服务用房与数据中心机房楼适度分离，既满足信息安全，又方便管理与服务。不同功能区首先通过平面和垂直路径联系各个功能区。

（2）交通组织：人车分流，以多样化、立体化突出山地数据中心的建筑特色。中国移动（云南）数据中心地块分别设置一期、二期的环状路网，避免了后期建设中由于高差产生的“死路”；人行流线灵活多变，根据坡度变化做出不同的转折点，通过路径的改变来达到步移景异的效果。

图1 云南数据中心一期外部景观墙（摘自项目设计文件）

（3）景观规划：不仅可拥有平地数据中心的集中景观带，更可通过自然的、人工的、半人工的方式打造立体景观，使得整个园区活灵活现[2]。

3.2 竖向布置

3.2.1 布置原则

（1）依据外围市政道路标高，而不是根据场地内的现状标高确定建筑设计标高。

（2）综合考虑建筑布局、市政道路、室外管线、防洪水位等因素。

（3）就高不就低，把握住“度”。

（4）地形高差较大时，竖向布置要通过建筑室内、室外同时消化高差。

3.2.2 台地的营造

对于山地数据中心来说，台地的营造往往需要两个条件：一是场地高差大，二是场地内有足够的外部空间，包括建筑周边绿化、消防场地、道路、挡土墙和护坡等所需要的空间。云南数据中心就具备了按分期做成台地的优势，一方面场地高差较大，靠陡坡是行不通的；一方面由于场地规整，总平布置稍为紧凑，一期用地为一个台地1，二期用地为一个台地2，连接一期和二期用地的景观人行系统为一个台地3。其中台地1 比西侧规划道路高，台地2 比东侧规划道路高，台地2 比台地1 高约5.5m，台地3通过多个室外景观台阶作为台地1 和台地2 的竖向高差处理，台地1 和台地2之间设置缓坡型车行道进行竖向交通连接；人行流线按无障碍坡道衔接一二期地块显得过长，主要采用景观台阶的形式。车辆进入场地南、北出入口空间后，设置能通往一期和二期环路的消防车道，实现了一二期车行流线的互通；人行流线按无障碍坡道衔接一二期地块显得过长，主要采用景观台阶的形式。

3.2.3 台地与坡道的结合

台地与陡坡的结合主要来源于两个因素：一是场地高差较大，二是场地内没有足够外部空间，不能够设置各建设分期独立的路网，或是即使有独立的路网，也不能在场区内互通，这就形成了台地与陡坡结合的形式。

广西数据中心竖向设计由于场地西南、东北方向高差较大，约为10.6m，竖向设计的计算起始绝对高程为118.13m（最高点），最低点111.65m；设计平均高程为114.89m，根据总平布置场地分二期建设，其中，一期工程位于地块北侧较低台地，二期工程位于较高台地，在一期与二期之间设置一条东西向的主要消防车道作为一二期共用道路，二期管线也考虑在一期预埋。两个台地的高差则是通过一期动力中心东西侧的两条道路，一期维护支撑用房北侧的道路做一个较陡的坡进行高差的消化。

3.3 土石方工程

数据中心园区的土方平衡是一种相对平衡，再设计完全适应地形的建筑。

在云南数据中心一期室外工程设计中，土石方计算借助数字地形图和专业设计软件，完成了原始地形分析、三维场地模拟，使得场地土石方计算更加直观、高效、准确。由于场地东西方向高差约为15m，根据建设分期需求，初步模拟总平布置后，大高差先按一期和二期两个台地来消化。设置10m×10m 的方格网，一期竖向设计的计算起始绝对高程为2026m，设计平均高程建议为2024.6m，一期场地净方量约1.8 万m3。二期净方量约为50 m3。二期场地作现状保持。

4.竖向设计的互动

在实际工程中，竖向设计是一个兼顾各方面的动态过程，从宏观的角度上看，竖向设计与总平布置、土方计算互为动态联系；从微观的角度看，它与建筑物、构筑物发生着细微的互动，而这种细微的互动则是前者互动的补给，这就是在解决各个技术难点的过程中，时常萌发出来的亮点[3]。

4.1 与建筑物的互动

场地的高差还可以通过建筑单体的处理来进行消化，在现代山地城市台地的高差处理上，可归纳为悬架、吊崖、错叠、覆土四种典型模式。在广西数据中心设计中，由于地块有限高差大，动力中心总平布置跨越了一期台地和二期台地，故采用了吊崖式，建筑空间与台地轮廓相互咬接嵌合的一种接地模式，结合了吊脚、附崖等传统建筑的处理手法。在动力中心首层，顺势将此单体出入口进行高差衔接处理。建筑东、西、南三面设置为一个竖向场地，即二期台地，建筑北面设置于一期较低台地上，利用这个手法有效解决了场地高差衔接的一个难题。

4.2 与构筑物的互动

4.2.1 挡土墙

挡土墙是边坡支挡的一种形式，防止填土或土体变形失稳的构筑物。挡土墙按不同标准可分为多种类型。

云南数据中心一期台地形成了西侧临城市道路的挡土墙，从城市设计角度而言，它将成为一段城市立面，需要与城市整体风貌相融合，而不能成为一面硬生生的“死墙”。因此，挡土墙采用立体构成的方式，从平面上的一组直线，形成了局部有凹凸变化的折线，立面上以一个面为基底，局部挑出花台，呈现出多个面的凹凸组合，整体具有层次感，我们称之为“景观挡土墙”，由于它的诞生，这段城市立面活灵活现。把这个手法发挥得淋漓尽致的却是在中央贯穿南北的景观带，也就是“小台地2”。同样，以上面的手法，增加了人行步道、小广场、玻璃栏板、树种、局部水体等景观元素，使得这个解决一期与二期高差问题的小台地成为云南数据中心的亮点。

4.2.2 边坡

边坡具有明显侧向临空面的地面地质体，由于当地规划部门的规定，广西数据中心场地四周除景观挡土墙外的场地高差处理均为放坡，绿色放坡按规划要求须最陡按1:1 放坡，东侧放坡具体做法是分层碾压后铺设草皮，其余坡度较缓处可视土质情况考虑是否分层碾压。

目前，由于多省当地规划部门都要求放坡做绿植，如云南、广西、四川等，设计者需要掌握不同绿植类型所适合的放坡坡度，为今后山地数据中心设计提供更好的帮助。

5.结束语

我国是一个多山的国家，尤其是南方地区多个省份，伴随着全国乃至全球数据中心建设的快速增长需求，有必要对山地数据中心园区竖向设计进行研究。本文通过归纳山地省级数据中心园区的设计难点，结合实际工程，从总平面布置、竖向布置、土石方计算及竖向设计的互动几个方面进行深入研究，在此基础上，提出竖向设计的解决方案，给今后的数据中心设计，特别是山地数据中心园区，提供可参考和借鉴的经验。