Rambler's Top100
 
 
Статьи
Андрей ПАВЛОВ  Максим МАТВИЕНКО  21 сентября 2021

Оцениваем площадь и состав помещений крупного ЦОДа

Какова должна быть площадь ЦОДа, чтобы на ней расположились и машинные залы для ИТ-оборудования заданной мощности, и различные технические и вспомогательные помещения, необходимые для функционирования всего объекта?

  
На самых ранних этапах проработки проекта ЦОДа, еще на этапах концепции и эскизного проектирования, будущий цодовладелец задается вопросом, какую площадь должно иметь здание для дата-центра и какова должна быть площадь земельного участка для него. Безусловно, эти характеристики индивидуальны для каждого объекта, но существуют некоторые закономерности и обязательные требования. 

В каждом ЦОДе, помимо машинных залов, есть множество технических и вспомогательных помещений. И если на небольшом объекте часть из них можно объединить или не создавать, то в крупном ЦОДе их перечень достаточно стабилен и предопределен особенностями функционирования.

Общая оценка площади ЦОДа

В качестве примера будем рассматривать один крупный ЦОД, в проектировании которого мы принимали участие. Его характеристики:
  • мощность ИT-оборудования – 15 МВт;
  • общая площадь здания – 28 тыс. кв. м;
  • площадь машинных залов с учетом помещения для установки внутренних блоков кондиционеров – 6 тыс. кв. м;
  • площадь участка под застройку – 17,5 тыс. кв. м.
Исходя из этих данных, можно вычислить среднюю ИT-нагрузку на 1 кв. м машинных залов. Она равна 15000 кВт/6000 кв. м = 2,5 кВт/кв. м, и это практически типовое тепловыделение для современных коммерческих ЦОДов (2–2,5 кВт/кв. м). При этом площадь, приходящаяся на одну стойку, составляет около 5 кв. м (в ЦОДе установлено порядка 1250 стоек со средним потреблением 12 кВт каждая). Такая большая площадь на одну стойку при обычном значении 2–2,5 кв. м – это вынужденная мера, обусловленная желанием заказчика раздавать холодный воздух из-под фальш­пола в достаточном количестве в любом месте машинного зала, что повлекло за собой организацию холодных коридоров шириной намного больше стандартных 1,2 м.

При использовании межрядных кондиционеров этот параметр можно было бы снизить до менее чем 3–4 кв. м и еще больше повысить плотность тепловыделения залов, но для заказчика первоочередным требованием была максимальная гибкость в установке серверного оборудования с различными габаритами монтажных стоек, что плохо сочетается с применением межрядных кондиционеров.

Если исходить из характеристик наших предшествующих проектов, то для машинных залов площадью 6 тыс. кв. м следовало бы запланировать технические и вспомогательные помещения примерно вдвое большей площади. То есть общая площадь здания составила бы порядка 18 тыс. кв. м. Но в нашем случае здание имело площадь 28 тыс. кв. м, что в более чем в полтора раза превышает расчетную величину. Чем это вызвано?

Дело в том, что площадь прилегающей территории весьма скромная, и поэтому чиллеры наружной установки разместили на кровле, а трансформаторную подстанцию (ТП) 20/0,4 кВ и ДГУ – внутри здания, что повлекло за собой существенное увеличение его площади.

Так, на прилегающей территории могло бы расположиться оборудование ДГУ и ТП, помещения для которых заняли в здании 2,5 тыс. кв. м., а также АКБ (порядка 5 тыс. кв. м.). (Место под чиллеры на кровле площадью 7 тыс. кв. м в расчет не включаем.) Соответственно при вынесении помещений ДГУ, ТП и АКБ на прилегающую территорию площадь здания сократилась бы на 7,5 тыс. кв. м и составила около 20,5 тыс. кв. м, а площадь застройки с учетом путей проезда и прохода между оборудованием увеличилась бы на 14,5–20 тыс. кв. м – до 37 тыс. кв. м. Эти цифры гораздо лучше коррелируют с нашими предшествующими расчетами площади здания ЦОДа и прилегающей территории. 

Для первичной оценки необходимой площади здания и земельного участка при строительстве ЦОДа мы используем следующие формулы: 
Площадь машинного зала = Общая мощность ИT-систем / 2–3 кВт/кв. м
либо 
Площадь машинного зала = Количество стоек × 2–5 кв. м на одну стойку,
Площадь здания = Площадь машинного зала × (3–4),
Площадь участка для строительства ЦОДа = Площадь здания × (2–2,5). 

Чем крупнее ЦОД, тем площадь в расчете на одну стойку мощностью 5–6 кВт ближе к 2 кв. м, но при увеличении мощности стойки работает обратный тренд – удельная площадь стремится к 5 кв. м и более.

Безусловно, формулы можно использовать с рядом оговорок. Мы предполагаем, что здание будет иметь не более трех-четырех этажей. Административно-бытовой комплекс предусматривает размещение разумно достаточного количества персонала для поддержания текущего функционирования объекта, без перевода в него всего департамента разработки предприятия. Площади складских и иных вспомогательных помещений также ограничены разумными рамками. Тем не менее формулы помогут хотя бы в первом приближении понять, какой площади здание и земельный участок нужны для планируемого объекта.

Помещения ЦОДа

Все помещения дата-центра мы делим на два крупных подмножества – основные технические (помимо собственно машинного зала) и вспомогательные.

Основные технические помещения ЦОДа

Помещения механических систем (охлаждения, отопления и вентиляции):
  • венткамера, в которой располагается оборудование технологической вентиляции ЦОДа;
  • водомерный узел/насосная;
  • индивидуальный тепловой пункт;
  • помещение водоподготовки;
  • помещение охлаждающих установок машинных залов (в рассматриваемом примере внутренние блоки системы кондиционирования были вынесены за пределы машинных залов из соображений безопасности, что потребовало размещения их в отдельном помещении с ограниченным доступом персонала. Эти площади мы включили в площадь машинных залов);
  • форкамера – камера смешения воздуха для поддержания нужной его температуры при поступлении к дизель-генераторным установкам;
  • холодоцентр – помещения, где располагаются насосные группы и системы управления гидравлическим контуром системы охлаждения.
В нашем случае помещения механических систем заняли 4,6 тыс. кв. м, т.е. примерно 75% площади машинных залов.

Телекоммуникационные помещения:
  • кроссовые помещения для оборудования пассивной коммутации СКС;
  • серверные помещения для активного оборудования ЛВС;
  • помещение антенно-фидерной связи;
  • помещения оптического ввода в здание.
Телекоммуникационные помещения заняли 1 тыс. кв. м (15% площади машзалов).

Помещения систем безопасности:
  • станции АУГПТ. В проекте были предусмотрены несколько центральных станций газового пожаротушения, а также несколько локальных – для обслуживания серверных и кроссовых помещений;
  • центральный пост безопасности комплексной системы безопасности, в котором размещаются оборудование и операторы систем безопасности здания.
Эти помещения не требуют больших площадей и заняли 500 кв. м, менее 10% площади машзалов.

Помещения энергетических систем:
  • помещение ДГУ;
  • помещение загрузки трансформаторов;
  • помещение РУ 20 кВ;
  • трансформаторная;
  • электрощитовые (ВРУ, ГРЩ и этажные щитовые);
  • помещения ИБП и АКБ. 
Наряду с системами холодоснабжения энергетические системы – одни из наиболее объемных, они заняли 4,5 тыс. кв. м – 75% площади машзалов.

Центральный диспетчерский пульт – сердце ЦОДа, где собирается информация о его состоянии и размещается оперативный инженерный персонал. Его площадь составляет 5% площади машзалов (300 кв. м).

Вспомогательные помещения ЦОДа

Административные помещения. К этой категории относятся кабинеты руководителей, переговорная и учебный класс.

В нашем примере эти помещения заняли около 1 тыс. кв. м, т.е. 15% площади машзалов. 

Технические помещения. В эту категорию входят помещения, в которых располагаются рабочие места технического персонала:
  • администраторов комплексной системы безо­пасности;
  • главного инженера;
  • группы немедленного реагирования;
  • оператора СКС;
  • подрядчиков;
  • механиков;
  • электриков;
  • электромехаников;
  • уборщиц.
Сюда же относятся помещения, в которых проводятся оперативно-диспетчерские, ремонтные и организационные мероприятия:
  • помещение для проведения оперативных совещаний;
  • помещение современных технологий;
  • мастерская;
  • помещение распаковки оборудования;
  • помещение административно-хозяйственных служб.
Все эти помещения заняли около 1,5 тыс. кв. м (25% площади машзалов).

Складские помещения:
  • склады ЗИП и прибывшего технологического оборудования;
  • склад оргтехники;
  • склад контрольно-измерительной аппаратуры;
  • помещение уборочного инвентаря;
  • склад постовой одежды;
  • помещение для сушки и хранения одежды и обуви;
  • помещение временного накопления мусора.
На крупных объектах каждой службе целесообразно выделять под разные цели хранения отдельные помещения, и в таком случае соответствующие помещения вносят весомый вклад в общую площадь объекта – 60% площади машзалов (3,5 тыс. кв. м).

Помещения персонала. Сюда входят раздевалки, душевые, помещение приема пищи, санузлы.

Эти помещения вносят незначительный вклад в общую площадь ЦОДа, в нашем случае – порядка 500 кв. м, и то лишь по причине большой этажности объекта и наличия большого количества непрофильного персонала и гостей на территории объекта.
Места общего пользования: тамбур, вестибюль, гардероб, лифтовый холл, лестничная клетка, коридор.

Эти помещения, относящиеся как к технологическим, так и к административно-бытовым, хотя и играют наименее важную роль в функционировании инженерных систем ЦОДа, но занимают существенную долю площади здания, равную примерно 75% площади машзалов (4,5 тыс. кв. м).

Как и предыдущие наши работы, эта статья не претендует на истину в последней инстанции. Но, возможно, рассказ о площади и функционале помещений на примере крупного корпоративного ЦОДа поможет читателю оценить свои потребности при строительстве собственного объекта.

Андрей Павлов, генеральный директор, «ДатаДом»
Максим Матвиенко, главный инженер проекта, «ДатаДом»
Поделиться:
Заметили неточность или опечатку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter. Спасибо!