[0001] 本申请实施例涉及数据中心技术领域，特别涉及一种数据中心。

[0002] 诸如互联网服务提供商、企业平台、研究机构等都需要大量的计算需求，承载存储、计算和网络等需求的作业平台称之为数据中心。通常情况下，建设数据中心需要从建筑和机电两方面进行设计和施工。其中，建筑主要是指与数据中心相关的房屋，包括各种功能间，例如，信息技术(Information Technology，IT)室、电气室、电池室、冷站、油机室和办公室等。机电系统部署于上述列举出的功能间中，常见的机电系统包括电气系统、暖通系统、弱电系统、消防系统等。

[0003] 如果需要在一片未开发的空土地上，从零开始建设数据中心(上述场景可以称之为“绿地新建数据中心场景”)，采用传统方法建设数据中心的话，建筑与机电的建设互相独立。例如，在空土地上建设混凝土楼宇，将混凝土楼宇划分为各种不同的功能间，而后在各个功能间中部署相应的机电系统。上述传统方法存在如下问题：一方面，建筑的建设周期长，从而导致数据中心的建设周期过长；另一方面，基于建筑的特性，后续需要扩容数据中心时，较为不便。

[0004] 为了克服传统方法存在的问题，现有技术提供了“集装箱数据中心”的概念。所谓“集装箱数据中心”，是指利用集装箱实现传统方法中的混凝土楼宇所达到的功能，并将机电系统部署于集装箱中。集装箱数据中心提供了将数据中心模块化的解决方案，有助于缩短数据中心的建设周期，且易于扩容。

[0005] 然而，集装箱数据中心也存在如下问题：集装箱在堆叠之后，稳定性与抗震性较差，如果不对集装箱进行堆叠，则会导致整个数据中心占用过多的土地面积。

[0043] 为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

[0044] 请参考图1，其示出了本申请一个实施例提供的数据中心的示意图。该数据中心10包括多个拼装组合的基本单元11。

[0045] 每一个基本单元11包括建筑部件和机电部件(图中未示出)。其中，建筑部件用于搭建供机电部件放置的室内空间，机电部件放置于上述室内空间之内。

[0046] 可选地，基本单元11呈长方体结构。任意两个基本单元11之间可以在长方向上拼装组合，也可以在宽方向上拼装组合，还可以在高方向上拼装组合。可选地，基本单元11的长为9～11.5米，宽为2.4～3.6米，净高为4.5～5米。在一个示例中，基本单元11的长为10.5米、宽为3米、净高为4.5米或5米。

[0047] 基本单元11的长、宽、净高设置为如上参数的原因包括：1)为了便于设备维护和提高空间利用率，要求尽可能大的跨度空间；2)基本单元的长不能超过标准海运集装箱的长度(12米)，以使得基本单元的各个建筑部件的运输较为方便；3)为了利于分期扩展，节省刚才用量，符合建筑的常用经济模数；4)为了便于工厂规模生产和扩展，采用较为统一的规格尺寸；5)尽可能适应各种地块面积，提高土地利用率；6)为了利于现场抬举施工，建筑部件的重量保证2人采用小型机械能够施工：7)内部摆放的设备的尺寸和摆放空间标准，施工、扩容方式。

[0048] 可选地，如图1所示，建筑部件包括：钢材12、屋面板13以及墙面板14。其中，钢材12搭建成轻型门式刚架结构。上述轻型门式刚架结构、屋面板13以及墙面板14搭建形成上述室内空间。

[0049] 轻型门式刚架结构具有重量小、工业化程度高、施工周期短、布置灵活以及综合经济效益好等优点，因此本申请实施例采用轻型门式刚架结构。可选地，钢材12选用H型钢柱和H型钢梁。

[0050] 可选地，屋面板13和墙面板14采用岩棉复合夹芯板。岩棉复合夹芯板属于不燃材料，也即A级防火材料，其防火性能较为优秀，并且，岩棉复合夹芯板还具有强度高以及现场安装快捷便利等特点，因此其适用于作为屋面板13和墙面板14的材料。

[0051] 在本申请实施例中，一个建筑部件(例如一根钢材、一块屋面板、一块墙面板)可以供一个基本单元11使用，一个建筑部件也可以供多个基本单元11共用。在实际应用中，可以综合考虑建筑部件的生产、安装、运输等情况，合理确定建筑部件的尺寸。结合参考图1，图1所示的数据中心10呈两层结构，每一层均有若干个基本单元11在宽方向上拼装组合而成，其钢柱可以采用H型钢柱，且上下两层的两个基本单元11共用一根钢柱，其首层可以选用大跨度桁架式框架梁，二层可以选用H型钢梁。

[0052] 在本申请实施例中，数据中心10包括的多个基本单元11包括：至少一个IT基本单元、至少一个电气基本单元、至少一个制冷基本单元；其中，IT基本单元用于提供数据计算和存储功能，电气基本单元用于为IT基本单元和制冷基本单元供电，制冷基本单元用于为IT基本单元制冷。

[0053] 可选地，按照送风方式的不同，IT基本单元的类型包括地板下送风单元和行级送风单元。

[0054] 可选地，地板下送风单元的规格为长10.5米、宽3米和净高4.5米。地板下送风单元包括：多个呈行列阵列形式排列的IT机柜。可选地，地板下送风单元可以不需要架高地板。结合参考图2，其示出了本申请实施例提供的几种地板下送风单元的配置示意图。如图2中(b)部分所示，地板下送风单元包括均匀排列的4排IT机柜，每排包括5台IT机柜(标准IT机柜的规格为1200mm深，600mm宽)，通过上述排列方式，可以达到最高的出柜率。可选地，如图
2中(a)和(c)部分所示，对于两端的地板下送风单元，其端部可以少放置2台IT机柜，留出走道的空间。可选地，端部的第一台IT机柜，可以替换成相同或相近尺寸的列头柜。

[0055] 可选地，行级送风单元的规格为长10.5米、宽3米和净高4.5米。行级送风单元包括：多个呈行列阵列形式排列的IT机柜，以及行级空调；其中，行级空调与IT机柜相间排列。结合参考图3，其示出了本申请实施例提供的几种行级送风单元的配置示意图。如图3中(b)部分所示，行级送风单元包括均匀排列的4排设备，每排包括4台IT机柜和2台行级空调，IT机柜的宽度为600mm，行级空调的宽度为300mm。可选地，如图3中(a)和(c)部分所示，对于两端的行级送风单元，其端部可以少放置1台IT机柜，留出走道的空间。可选地，端部的第一台IT机柜，可以替换成相同或相近尺寸的列头柜。

[0056] 需要说明的一点是，图3所示的配置示意图仅是示例性和解释性的。在实际应用中，行级空调的型号、数量以及排列方式，均可以根据IT机柜的功率密度进行调整。在一个示例中，若IT机柜的功率密度为5kw，行级空调的功率为20kw，则每隔4台IT机柜放置1台行级空调；若IT机柜的功率密度为10kw，行级空调的功率为20kw，则每隔2台IT机柜放置1台行级空调；若IT机柜的功率密度为15kw，行级空调的功率为30kw，则每隔2台IT机柜放置1台行级空调。

[0057] 可选地，电气基本单元的类型包括：UPS单元、低压配电单元和中高压配电单元。

[0058] 可选地，UPS单元的规格为长10.5米、宽3米、净高4.5米。UPS单元包括：UPS主机、UPS输入输出柜和UPS备用电池。结合参考图4，其示出了本申请实施例提供的一种UPS单元的配置示意图。该UPS单元由两个基本单元组成。该UPS单元包括两组设备，每组设备包括1台UPS主机、1组UPS输入输出柜和1组UPS备用电池，实现双路冗余并且物理隔离。示例性地，UPS输入输出柜的规格为深900mm、宽3700mm，用于放置UPS备用电池的电池架的规格为深1100mm、宽4200mm，各个柜体之间预留有足够的空间，以方便技术人员安装维护。在实际应用中，根据不同的项目IT负载要求，可以选择不同厂家和型号的UPS，以达到合理配置。此外，如果项目需要，还可以将UPS备用电池单独隔离开来放置在一个房间。

[0059] 可选地，低压配电单元的规格为长10.5米、宽3米、净高4.5米。低压配电单元包括：低压配电柜、变压器中的第一种或者全部两种。低压配电柜包括主断路器柜、自动转换开关电器(Automatic transfer switching equipment，ATS)柜和开关柜等。结合参考图5，其示出了本申请实施例提供的几种低压配电单元的配置示意图。如图5中(a)部分所示，低压配电单元由两个基本单元组成，该低压配电单元包括两组设备，每组设备包括1组低压配电柜和1组变压器。如图5中(b)部分所示，低压配电单元包括1组低压配电柜。配电柜的前后左右留有足够的维护空间。在实际应用中，根据不同的项目需求，可以选择不同厂家、型号的配电柜，以达到合理配置。

[0060] 可选地，中高压配电单元的规格为长10.5米、宽3米、净高4.5米。中高压配电单元包括：中高压配电柜。结合参考图6，其示出了本申请实施例提供的一种中高压配电单元的示意图。该中高压配电单元由3个基本单元组成。该中高压配电单元包括两组中高压配电柜。其中一组中高压配电柜包括进线柜、环网柜、油机配电柜等，另一组中高压配电柜包括油机并机柜、油机配电柜等。配电柜的前后左右留有足够的维护空间。在实际应用中，根据不同的项目需求，可以选择不同厂家、型号的配电柜，以达到合理配置。

[0061] 可选地，制冷基本单元的类型包括：精密空调单元、冷机单元和水处理单元。

[0062] 可选地，精密空调单元的规格为长10.5米、宽3米、净高4.5米。精密空调单元包括：多台均匀分布的精密空调。精密空调单元所包括的精密空调的数量可以根据项目对于热负荷的要求确定，精密空调单元可以放置2至4台精密空调。此外，用于放置精密空调的柜子的尺寸可以是深800mm，宽2500mm。结合参考图7，其示出了本申请实施例提供的几种精密空调单元的配置示意图。如图7中(a)部分所示，精密空调单元中包括3台精密空调；如图7中(b)部分所示，精密空调单元中包括2台精密空调。精密空调的前后左右留有足够的维护空间。

[0063] 可选地，冷机单元的规格为长10.5米、宽3米、净高5米。冷机单元包括：冷水机组、冷冻水泵、分集水器中的前两种或者全部三种。冷机单元是否包括分集水器可以根据项目要求确定。结合参考图8，其示出了本申请实施例提供的几种冷机单元的配置示意图。如图8中(a)部分所示，冷机单元包括1台冷水机组、1台冷冻水泵以及2台分集水器；如图8中(b)部分所示，冷机单元包括1台冷水机组和1台冷冻水泵。各个设备的前后左右留有足够的维护空间。

[0064] 可选地，水处理单元的规格为长10.5米、宽3米、净高5米。水处理单元包括：水处理设备、板式换热器中的第一种或者全部两种。水处理单元是否包括板式换热器，可以根据项目要求确定。结合参考图9，其示出了本申请实施例提供的一种水处理单元的示意图，该水处理单元包括1台水处理器和2台板式换热器。各个设备的前后左右留有足够的维护空间。

[0065] 需要说明的是，上述示例中示出的各种类型的基本单元，在安装其对应的机电设备时，均在机电设备的周围预留出足够的空间，以使得后续技术人员维护机电设备较为方便。此外，上述示出的基本单元的类型，以及每一种类型的基本单元的设备配置仅是示例性和解释性的，在实际应用中均可根据项目需求进行调整。

[0066] 可选地，多个不同种类的基本单元组合形成全模块。

[0067] 在一个示例中，本申请实施例提供了一种IT和电气全模块。在实际应用中，根据项目需求和方案，首先选择基本单元的种类，再选择基本单元的数量，然后进行布局，得到一个IT和电气全模块。

[0068] 例如，项目要求如下：60台IT机柜，每台IT机柜的功率为5kw，采用下送风方案。首先，根据项目所要求的IT机柜的数量以及下送风方案确定需要采用4个地板下送风单元；其次，IT机柜的总功率为300kw，需要采用1个精密空调单元为上述4个地板下送风单元制冷，该精密空调单元包括3台精密空调，每台功率为150kw，其中1台精密空调是备用精密空调，以提高精密空调单元的容灾能力；然后，还需要采用1个UPS单元和1个低压配电单元，为上述地板下送风单元和精密空调单元供电，其中，UPS单元包括两组UPS主机、UPS输入输出柜、UPS备用电池，低压配电单元采用两组低压配电柜和变压器；此外，还需要采用1个精密空调单元为上述UPS单元和低压配电单元制冷。在确定项目所需的基本单元的种类及数量之后，将上述地板下送风单元、精密空调单元、UPS单元以及低压配电单元按序排列，即可得到IT和电气全模块。基本单元的排列可以采用横向排列方式，也可以采用纵向排列方式，还可以再用横向与纵向结合的排列方式。结合参考图10和11，其分别示出了两种不同排列形式的IT和电气全模块的示意图。

[0069] 又例如，项目要求如下：80台IT机柜，每台IT机柜的功率为5kw，采用下送风方案。首先，根据项目所要求的IT机柜的数量以及下送风方案确定需要采用5个地板下送风单元；
其次，IT机柜的总功率为400kw，需要采用4台功率为100kw的精密空调为上述5个地板下送风单元制冷，此外，额外设置1台备用精密空调，以提高容灾能力，因此采用2个精密空调单元，其中，1个精密空调单元包括2台精密空调，另一个精密空调单元包括3台精密空调；然后，还需要采用1个UPS单元和1个低压配电单元，为上述地板下送风单元和精密空调单元供电，其中，UPS单元包括两组UPS主机、UPS输入输出柜、UPS备用电池，低压配电单元采用两组低压配电柜和变压器；此外，还需要采用1个精密空调单元为上述UPS单元和低压配电单元制冷。之后，将上述基本单元按序排列得到IT和电气全模块。结合参考图12，其示出了一种排列形式的IT和电气全模块的示意图。

[0070] 再例如，项目要求如下：52台IT机柜，每台IT机柜的功率为5kw，采用行级送风方案。首先，根据项目所要求的IT机柜的数量以及行级送风方案确定需要采用4个行级送风单元，由于行级送风单元包括提供制冷功能的行级空调，因此无需额外配置精密空调单元；其次，采用1个UPS单元和1个低压配电单元，为上述行级送风单元供电，其中，UPS单元包括两组UPS主机、UPS输入输出柜、UPS备用电池，低压配电单元采用两组低压配电柜和变压器；此外，还需要采用1个精密空调单元为上述UPS单元和低压配电单元制冷。之后，将上述基本单元按序排列得到IT和电气全模块。结合参考图13，其示出了一种排列形式的IT和电气全模块的示意图。

[0071] 在另一个示例中，本申请实施例提供了一种冷站全模块。在实际应用中，根据项目需求和方案，首先选择基本单元的种类，再选择基本单元的数量，然后进行布局，得到一个冷站全模块。

[0072] 可选地，冷站全模块包括冷机单元、水处理单元以及低压配电单元。结合参考图14，其示出了本申请实施例提供的一种冷站全模块的示意图。该冷站全模块包括1个低压配电单元、1个水处理单元和5个冷机单元。其中，低压配电单元包括低压配电柜，水处理单元包括水处理器以及板式换热器，2个冷机单元包括冷水机组、冷冻水泵以及分集水器，另外3个冷机单元包括冷水机组、冷冻水泵，而不包括分集水器。

[0073] 可选地，数据中心的多个基本单元中还包括：至少一个钢结构基本单元。钢结构基本单元用于形成数据中心所需的各种配套的功能房间(如进线间、卸货间、测试间、储藏室、监控室、卫生间等)和工作人员的办公房间。相应地，多个钢结构基本单元组合形成办公全模块。结合参考图15，其示出了本申请实施例提供的一种办公全模块的示意图。

[0074] 可选地，全模块支持垂直扩展布局、水平扩展布局和翻转扩展布局。通过上述布局方式将全模块进行组合，进而得到功能较为完善的数据中心。

[0075] 垂直扩展布局是指将全模块进行堆叠。考虑到建筑的牢固度，每个全模块视作一层，堆叠的高度不超过三层。结合参考图16，其示出了本申请实施例示出的一种全模块采用垂直扩展布局的示意图。

[0076] 水平扩展布局是指将全模块在水平方向上进行组合。结合参考图17，其示出了本申请实施例示出的一种全模块采用水平扩展布局的示意图。

[0077] 翻转扩展布局是指两个相同的全模块根据电气布线、以及地块形状进行扩展，扩展后的两个全模块对称。结合参考图18，其示出了本申请实施例示出的一种全模块采用翻转扩展布局的示意图。

[0078] 需要说明的是，实际应用中，全模块能同时支持垂直扩展布局、水平扩展布局以及翻转扩展布局中的任意两种或全部三种。结合参考图19，其示出了本申请实施例示出的一种全模块同时采用垂直扩展布局和水平扩展布局的示意图。

[0079] 可选地，当全模块采用水平扩展布局，并且全模块沿着基本单元的长度方向进行扩展，若剩余土地的长度小于基本单元的长度(10.5米)，并且大于5米时，还可以设置另外一种规格的基本单元，并将另一种规格的基本单元与全模块在水平方向上继续扩展。其中，上述另一种规格的基本单元的长5米，宽为2.4～3.6米，净高4.5～5米。通过上述方式，能有效提高土地利用率。

[0080] 可选地，使用上述IT和电气全模块、冷站全模块、办公全模块，采用各种扩展布局，可选添加一些其它室外设备，即可得到整个数据中心的构建解决方案。例如，整合16个IT和电气全模块、2个冷站全模块、2个中高压配电单元、1个办公全模块以及一些其它室外设备，得到整个数据中心的构建解决方案。

[0081] 结合参考图20，其示出了本申请实施例提供的构建数据中心的示意图。通过对各个种类的基本单元进行组合拼装得到不同种类的全模块(如IT和电气全模块、冷站全模块)，而后将上述全模块进行扩展布局，再配合办公全模块，最终组合成一个完整的数据中心。

[0082] 本申请实施例提供了一种模块化数据中心的解决方案，可以称之为“全模块预集成数据中心”。在本申请实施例中，将建筑与机电系统紧密结合，通过一体化设计将建筑与机电系统标准化和模块化，并提供尺寸与布局均合理、并且种类多样的基本单元，例如IT基本单元、电气基本单元、制冷基本单元等，通过将上述基本单元灵活组合拼装得到数据中心。由于上述标准化的基本单元可以由工厂大规模生产然后进行现场装配，因此易于扩展，可快速交付。

[0083] 本申请实施例提供的技术方案中，实现了数据中心建筑物的模块化设计，以使得在绿地新建数据中心的场景下建设数据中心时，一方面有助于缩短数据中心的建设周期且易于扩容，且能够分期投资，减少投资利息成本；另一方面，本申请实施例搭建的数据中心牢固性较好，且能够堆叠扩展布局，有助于提升土地利用率。

[0084] 以上所述的具体实施方式，对本申请实施例的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本申请实施例的具体实施方式而已，并不用于限定本申请实施例的保护范围，凡在本申请实施例的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本申请实施例的保护范围之内。