Особенности проектирования и строительства

Проектирование ЦОД включает архитектурные, конструктивные и инженерные решения: планировку залов и стоек, системы охлаждения (ОВК), электроснабжение, пожарную защиту, кабельную инфраструктуру. Дата-центр потребляет в десятки раз больше энергии, чем офис аналогичного размера, поэтому устойчивое проектирование критически важно для CAPEX, OPEX и соответствия экологическим нормам.

Руководства по проектированию

Основная часть капитальных затрат (82–85%) приходится на инженерные системы, поэтому именно они определяют подход к проектированию. Ключевые принципы:

выбор участка с учётом рисков и инфраструктуры,
энергоэффективное архитектурное и инженерное проектирование,
оптимальное резервирование,
возможность поэтапного ввода в эксплуатацию (phased deployment).

Ключевые решения на ранней стадии

Сетка колонн и высота этажа — влияют на стоимость строительства и эксплуатационные затраты.
Оптимальная сетка повышает плотность размещения стоек и эффективность охлаждения.
Высота этажа должна учитывать трассировку всех систем: ОВК, ЭОМ, пожаротушение, кабели.

Международные стандарты и рекомендации

ASHRAE TC9.9 — тепловые рекомендации для ИТ-оборудования.
ASHRAE 90.1 — энергоэффективность зданий.
BICSI 002 — лучшие практики проектирования ЦОД.
FEMA P-414/413 — сейсмическое крепление инженерного оборудования.
EU Code of Conduct — энергоэффективность ЦОД.
ISO 50001 — энергетический менеджмент.
LEED — экологическая устойчивость зданий.
TIA-942 — инфраструктура телекоммуникаций для ЦОД.
GB 50174 (Китай) — проектирование ЦОД (участок, ЭМ-помехи и др.).
JDCC (Япония) — стандарты объектов ЦОД, включая сейсмостойкость.

Надёжность и резервирование

Резервирование — основа надёжности, но оно увеличивает CAPEX и OPEX. Баланс между доступностью и стоимостью — ключевой фактор.

Типы резервирования

N — базовое требование.
N+1 — один дополнительный модуль/путь.
N+2 — два дополнительных модуля/пути.
2N — полное дублирование.
2(N+1) — дублирование системы N+1.

Классификации

Uptime Institute (Tier I–IV) — от базовой инфраструктуры до полной отказоустойчивости.
TIA-942 — аналогичная градация по четырём уровням.
GB 50174 (Китай) — классы A, B, C.
JDCC (Япония) — учёт резервирования + сейсмостойкость (PML).

Владельцы ЦОД должны сбалансировать уровень резервирования, стоимость строительства и эксплуатации, а также риски (сейсмика, надёжность энергоснабжения).

CFD — моделирование воздушных потоков

CFD (Computational Fluid Dynamics) позволяет проектировать и управлять воздушными потоками в зале:

*На стадии проектирования*

визуализация потоков воздуха,
выявление горячих точек,
оптимизация конфигурации холодных/горячих коридоров.

*На стадии эксплуатации*

мониторинг воздушных потоков,
предотвращение рециркуляции и зон разрежения,
управление байпасами и настройка параметров охлаждения.

Лучшие практики проектирования

Современные практики применимы как для серверной комнаты, так и для гипермасштабного кампуса:

Серверы ENERGY STAR и SSD.
Жидкостное и иммерсионное охлаждение.
Повышение допустимой температуры входного воздуха (ASHRAE).
Изоляция горячих/холодных коридоров.
Свободное охлаждение (air-side, water-side).
Высокоэффективные ИБП.
Частотно-регулируемые приводы (VFD).
Топливные элементы и когенерация (CHP).
Использование постоянного тока (DC distribution).
Применение ИИ и аналитики для оптимизации работы инженерных систем.

Итог Устойчивое проектирование ЦОД — это комбинация архитектурных решений, энергоэффективных технологий и оптимального уровня резервирования. Применение CFD и лучших практик снижает эксплуатационные расходы и улучшает надёжность на протяжении всего жизненного цикла.