预制模块化数据中心将机房建设变为定制化

  深圳盐田港数据中心的实际建设周期只有三个半月，虽然建设速度快、成本低，但是品质没有打折。这一切都要归功于工厂预制这一新的数据中心建设方式。在国外日渐流行的预制模块化数据中心能否经得起中国用户的考验呢?还是让盐田港数据中心的设计者和建设者亲自告诉你吧。

  2014年3月29日，深圳云基地暨中国首个预制模块化数据中心正式启用。该数据中心一期工程从2013年9月设备进场到2014年1月整个项目顺利完工，用时不到4个月，其中最让人津津乐道的就是一个“快”字，而这个“快”字正好高度概括了预制模块化数据中心的优势。

  工厂预制可行

  记者第一次有意识地关注预制模块化数据中心是在今年春节前，当时施耐德电气已经收购了欧洲一家专业的预制模块化数据中心供应商AST，正准备将这一构建数据中心的新方法引入中国。巧合的是，当时记者刚刚参观了一家位于澳大利亚悉尼市北部的大型数据中心，该数据中心就是由多个微模块组成。

  预制模块化数据中心顾名思义，第一，它遵循模块化的数据中心设计和建设思路，而模块化的部署方式毫无疑问是当今数据中心建设的主流方式;第二，它采用工厂预制的方式，即在工厂完成数据中心相关基础设施的组装、连接和测试，尽量减少在数据中心现场的工程量，从而缩短数据中心的建设周期，提升工程质量，也可以更大地降低成本。

  位于深圳市盐田港集团现代物流中心内的深圳云基地数据中心，据称是中国首个采用底座式工厂预制方法建设的大型数据中心。该数据中心的总建筑面积达6万平方米，计划在几年内分三期完成。目前已经建成的第一期工程，总面积为5000平方米，现有机柜为680个，另外还预留了158个。

  底座式工厂预制方法其实很容易理解，就是将一个大型数据中心分割成为适当的模块，在工厂里把每个模块组装在底座上并进行测试，然后再将这些模块运至数据中心施工现场，进行拼接和安装。传统的数据中心建设是一项庞大的现场工程，往往需要不同工种的几十甚至几百人交叉工作，才能完成数据中心的搭建。而底座式工厂预制方法将一个很难驾驭的数据中心工程变成了预制化的产品，不仅加快了数据中心的建设速度，提升了质量，而且有效地降低了建设成本。

  深圳前海天云数据中心科技有限公司(以下简称天云数据中心科技)首席执行官胡寅表示：“数据中心建设从工程化向产品化的转变是当前全球数据中心建设的一个主要发展趋势。盐田港数据中心是预制模块化数据中心的一个标杆。它的成功建设向世人证明，通过工厂预制这种方式完全可以建造一个能够满足大型数据中心用户全方位需求的高等级的数据中心。它给广大的数据中心用户和数据中心的设计者、建造者提供了借鉴与启迪。”

  深圳盐田港数据中心一期项目已投入运行，数据中心业务的运作由云基地旗下的专业服务公司负责，据说已经有企业客户租用了该数据中心。深圳盐田港数据中心无异于那个“吃螃蟹的人”，它的启用表明，已经在国外逐渐流行的预制模块化数据中心也能满足中国用户的需求。

  数据中心工程产品化

  快速部署、灵活扩展、高可用和低成本一直是用户在设计和部署数据中心的核心需求。在云计算、大数据高速发展的今日中国，上述需求更加突出，而模块化、工厂预制等方式显然可以更好地满足这些需求。

  其实，工厂预制并不是数据中心产业的专利。胡寅介绍说，在制药行业，一些大型的制药企业在构建生产线和厂房时采用的也是工厂预制这种方式，即事先将产品线需要的设备或模组生产好，然后到现场进行安装。胡寅又举了一个在可再生建筑领域的例子。远大空调的几大核心业务中有一项就是可再生建筑。当年，远大空调之所以能在15天内在上海世博园中建起一座楼，就因为采用了工厂预制的方式，所有部件都在工厂生产好，然后到施工现场再进行装配。据说远大空调在湖南建设的一座巨型工厂，还有工厂旁边的一座旅馆，都是采用工厂预制方式建造的。这些建筑全部采用钢梁架构，如果有一天建筑物需要拆毁，拆下来的钢梁可以全部回收再利用，不会有建筑垃圾。工厂预制这种方式可以大大加快一个项目的建设速度，同时降低成本，因此在许多行业都得到了应用。由于有一些特殊的应用需求，数据中心行业在采用工厂预制这种方式时相比其他行业可能会复杂一些。

  在国外，预制模块化数据中心也是近两三年才开始流行的。通过深入研究，特别是过去一年的实践，胡寅对预制模块化数据中心有了更深刻的认识。他将预制模块化数据中心的优势概括为以下四个方面。

  第一，数据中心工程产品化。这是预制模块化数据中心给数据中心产业带来的最深刻的影响和改变。盐田港预制模块化数据中心将机房工程建设转变为定制化产品，产品外部材质的选择、内部设备的选用和组装方式都要经过反复的优化设计、技术评估和系统测试，确保向用户交付可靠、安全且具有极高可用性的数据中心产品。产品化的模块化数据中心，其内外部的固件均采用标准化结构，主要包括消防、照明、维护插座、设备支撑结构体等。这些部件全部在工厂生产线上进行生产、组装。一项本来十分复杂的需要分布实施的机房工程现在变得像插积木一样简单，施工难度大大降低，建设周期也更短。通常情况下，一个大型数据中心的建设周期为一年半到两年，而盐田港预制模块化数据中心的建设周期只有三个半月，这足以让胡寅和他的团队自豪。

  第二，功能模块化。模块化数据中心产品是将数据中心基础设施体系中相对独立的单元进行分离，并进行模块化的重新整合，模块内部自成体系，通过体系内的各种设备冗余、备份和容错，确保每个模块可以稳定地输出。这些已封装好的模块通过有限的线缆、管路进行连接，从而构成一个完整的数据中心体系。预制模块化的理念，让盐田港数据中心的部署更灵活，扩展更方便，运行更经济。

  生产标准化的模组正是施耐德电气的强项。施耐德电气可以提供模块化数据中心所必需的制冷、供配电等模组。施耐德电气是盐田港数据中心最主要的设备供应商，包括机柜、配电柜、UPS机组和电池、精密空调、密集母线和中压开关等在内的设备全是由施耐德电气提供的。胡寅表示：“施耐德电气是我们在预制模块化数据中心方面最主要的供货商。”

  第三，部署更快捷。数据中心通常包括9大系统，即建筑、装修、电气、制冷、安防、消防、新风、运维和管理。传统数据中心在设计阶段，每个系统都要经过详细设计、合理研究才能确定最后的实施方案，设计周期至少占数据中心整体建设周期的1/3，再加上设备选型、工程实施前的多次评审等，进一步延长了数据中心的建设周期。盐田港数据中心采用已通过优化、测试和评估的模块化产品，大幅简化设计环节，缩短了建设周期。

  第四，绿色化运行。盐田港数据中心在设计过程中就将绿色节能作为关键因素来考量。有时候，机房的关键设备，比如电气、制冷等设备得不到充分利用，这种由低负载带来的低效率正是传统数据中心能源效率低下的主要原因。遵循模块化的设计理念，盐田港数据中心在将各个模块组成一个完整数据中心的同时，摒弃了传统规划理念中预留3～5年容量的做法，实现了随需扩容，从而提高了电气设备和机械设备的使用效率，降低了整体能耗。

  盐田港数据中心还在局部已经实现了热通道封闭的环境中，创新性地使用了天云数据中心科技开发的制冷系统——冷墙。“在热通道封闭的环境中，采用冷墙可以降低风速，提升制冷效率，甚至可以取代精密空调。国外的一些大型互联网企业都已经采用了冷墙这种系统。”胡寅介绍说，“不像标准化的精密空调，冷墙不是标准化的产品，它必须针对每个数据中心项目的不同需求进行定制。在第四代数据中心里，冷墙正逐渐成为标配，可以有效降低PUE值。”