Содержание
Особенности проектирования зданий для повышенной устойчивости
Раздел описывает подходы к проектированию зданий ЦОД с учётом природных и техногенных рисков, российских строительных норм, категорий ответственности зданий, методов расчётного и вероятностного проектирования, особенностей реконструкции существующих зданий и принципов повышения устойчивости в соответствии с современными нормативами.
Нормативно-заданное проектирование
Проектирование зданий ЦОД в России выполняется на основе комплекса строительных норм, которые задают расчётные уровни природных опасностей (ветер, снег, температура, сейсмика) и определяют требования к надёжности несущих конструкций.
В основе лежат:
- СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» — определяет нормативные и расчётные ветровые, снеговые, температурные и специальные нагрузки.
- СП 14.13330.2018 «Строительство в сейсмических районах» — задаёт принципы расчёта для сейсмоопасных регионов.
- ГОСТ 27751-2014 «Надёжность строительных конструкций и оснований» — базовый документ по предельным состояниям и классам ответственности.
- СП 63.13330.2018 (железобетон) и СП 16.13330.2017 (сталь) — задают требования к расчёту и конструктивной прочности.
Нормативная логика основана на использовании максимально вероятного опасного события, обеспечивающего практический «худший случай» для региона. В зависимости от природно-климатической зоны проектная интенсивность варьируется: в сейсмоопасных регионах повышается категория расчётов, а в районах с низкой сейсмичностью нормы допускают меньшую расчётную интенсивность.
Российские нормы ориентированы на безопасность людей, а для ЦОД необходимо дополнительно учитывать требования непрерывности работы, которые формально не охватываются обязательными СП.
Категории риска зданий
Российское законодательство использует классификацию по классам (категориям) последствий, определяемым ГОСТ 27751-2014 и СП 118.13330.2022:
- Класс последствий CC1 — низкая ответственность.
- CC2 — обычный уровень (аналог Risk Category II).
- CC3 — повышенная ответственность (аналог Risk Category III–IV).
Для объектов повышенной живучести также применяется:
- СП 385.1325800.2018 «Защита зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения», который задаёт требования к конструктивной живучести и способности выдерживать локальные разрушения без катастрофических последствий.
ЦОД формально попадают в CC2, однако по характеру бизнеса и последствиям отказа должны рассматриваться как CC3, что соответствует проектированию по повышенной ответственности и применению мер живучести.
Проектирование на основе требуемой производительности (performance-based design)
В России элементы performance-based подхода применяются в рамках:
- СП 14.13330 — допускает расчётные методы по нелинейному поведению при сейсмике.
- СП 385.1325800 — предусматривает альтернативные методы подтверждения устойчивости.
- ГОСТ 27751 — допускает вероятностные методы расчёта надёжности.
Performance-based design используется в ситуациях, когда:
- нормативные требования обеспечивают только базовую безопасность, но недостаточны для SLA ЦОД;
- требуется учёт операционных рисков и финансовых последствий простоя;
- нужно доказуемо обеспечить работоспособность здания после неблагоприятного события.
Применение в России:
- новые здания ЦОД — возможность точечного усиления или оптимизации конструкций;
- существующие здания — расчётная оценка остаточной несущей способности и моделирование усилений;
- региональные ЦОД в сейсмике — единственный корректный подход для SLA уровня Tier III/IV.
Особенности работы с существующими зданиями
При адаптации существующих сооружений под ЦОД необходимо учитывать:
- старые нормы могли иметь менее жёсткие требования (например, СНиП 2.03.01-84, СНиП II-7-81);
- за время эксплуатации несущие элементы могли деградировать;
- реконструкции и инженерные модернизации могли нарушить расчётную схему;
- введение тяжёлых инженерных систем (ИБП, батареи, ДГУ, чиллеры) добавляет значительные нагрузки.
Регулирующие документы:
- СП 118.13330.2022 — обязательная проверка конструкций при реконструкции;
- СП 255.1325800.2016 «Здания и сооружения. Правила эксплуатации» — оценка технического состояния;
- СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений» — оценка влияния дополнительных нагрузок;
- СП 164.1325800.2014 — усиление ЖБК композитами;
- СП 246.1325800.2023 — авторский надзор при реконструкции;
- СП 541.1325800.2024 «Здания и сооружения центров обработки данных» — профильные требования ЦОД.
При выборе существующего здания под ЦОД обязательна инженерная due diligence: обследование конструкций по СП 255, проверка соответствия современным нормам и моделирование требуемых усилений.
Рекомендации по проектированию зданий для ЦОД
Краткие положения для практического применения в РФ:
- Закладывайте уровень ответственности не ниже CC3, даже если формально объект относится к CC2.
- В сейсмоопасных регионах — обязательно использовать расчётные методы СП 14.13330 и элементы performance-based подхода.
- Учитывать дополнительные нагрузки от инженерных систем по СП 20.13330 и СП 118.13330.
- Предусматривать защиту от прогрессирующего обрушения по СП 385.1325800.
- Для тяжёлого оборудования (ИБП, батареи, ДГУ, чиллеры) — проверять и при необходимости усиливать перекрытия.
- Для реконструкций — выполнять обследование и усиление по СП 255, СП 164, СП 22.13330.
- В регионах с экстремальными климатическими параметрами — учитывать обледенение и температурные перепады по СП 20.13330.
- Соблюдать специализированные требования СП 541.1325800.2024 для ЦОД.
Ключевые идеи
- Российские строительные нормы определяют минимально допустимый уровень безопасности, но не обеспечивают нужного уровня непрерывности для ЦОД.
- ЦОД должен рассматриваться как объект повышенной ответственности (CC3), независимо от формальной классификации.
- Performance-based design — обязательный инструмент для объектов с высокими SLA.
- Существующие здания почти всегда требуют модернизации для достижения нужной устойчивости.
- Правильное проектирование конструкций снижает финансовые риски и гарантирует доступность ИТ-сервисов.