基于全過程工程咨詢模式的數據中心建設項目探索與應用

文/高揚明

2020 年3月4日中共中央政治局常務委員會召開會議，會議指出要加快 5G網絡、數據中心等新型基礎設施建設進度。數據中心項目作為新基建的重要組成部分，進入了大規模發展階段。數據中心項目是一個具有建設投資及運營成本高、建設周期長、多專業交叉及綜合與分階段建設實施等特點的復雜系統工程。同時，隨著我國建設工程領域越來越規范化和建設單位服務需求越來越精細化，近兩年全過程工程咨詢作為國家鼓勵以及推行的新型服務模式在房屋建筑和市政基礎設施領域建設中逐漸得到推廣應用。本文主要探討全過程工程咨詢管理模式在數據中心建設項目中的應用和實踐，以期為同類項目建設提供參考。

一、數據中心項目建設特點

（一）建設投資及運營成本高

數據中心項目的建設投資主要包括土地購置、建筑工程、市電引入、機電工程、室外工程、通信工程等，運營成本主要包括維護成本、運營水電物業等。數據中心本體投資（主要包括建筑、機電、室外工程、通信設備）基本上差距不大，土地購置和市電引入投資由于項目選址差異而不同，一般而言5KW數據中心按可安裝1000個機架建設投資約2億元，折合單機架投資在20萬元左右。

（二）建設周期長

數據中心建設項目從前期的建議書、可行性研究報告、勘察、設計（包括建筑設計和工藝設計）、招標、手續辦理等工作，到開工建設、竣工驗收并交付使用，建設周期一般在24個月左右。

（三）分階段建設實施

數據中心的項目建設分為三個階段，項目決策階段、工程實施階段和項目運營階段。項目決策階段主要包括項目立項、編制可行性研究報告等，工程實施階段主要包括數據中心機房的設計、施工以及設備的安裝等，項目運營階段主要包括設備機柜的安裝、設備調試和試運行、試驗等。

（四）多專業交叉及綜合

數據中心建設項目涉及總平布置、建筑結構、暖通空調、給水排水、供配電系統、消防系統、智能化及安防系統、通信及電源系統等，各個專業系統之間既相互獨立又相互關聯。前期工程與后期工程的設計執行的技術標準不同，前期工程和后期工程又存在較多的相互制約因素，因此反映出數據中心建設項目的復雜性。

二、數據中心項目建設難點

通過分析數據中心項目建設的投資構成，數據中心主樓建筑工程、機電安裝工程、室外土建配套工程的投資基本相差不大，主要受單機架功率和機架數量的影響。土地購置費用和外市電引入投資因各個數據中心的選址不同而有所區別，因此數據中心的選址除了要滿足國標《數據中心設計規范》（GB50174—2017）的選址要求以外，還要綜合考慮土地成本和外市電投資對數據中心項目投資回收期的影響。項目咨詢單位應重視外市電專業前期對場地的實地考察工作，從技術經濟角度進行多方案比選，優中選優，最終形成一個業主認可的可研方案。

傳統模式下數據中心項目各參建單位業務定位和利益訴求存在差別，很難對全局進行把控，實現項目利益最大化。建設單位人員通常技術力量不足，在項目具體決策方面較為依賴各技術服務單位。監理單位由于自身業務定位和自身欠缺設計專業知識，一般對設計意圖領會不足，難以提出合理化建議以及對設計單位進行管理。一期工程的建筑設計單位很難兼顧考慮二期工程的通信工藝設計，通常不會主動對其銜接部分進行優化。在二期的設備安裝工程中，影響一期建筑工程設計方案的技術因素較多，對技術專業性要求高，是工程的建設難點。因此，一期的建筑工程設計和二期的設備工藝設計工作具有一定的風險因素，極易造成工程返工、進度延后以及工程質量不達標等問題。

三、數據中心項目各階段資質要求

數據中心建設項目一般分為一期的建筑工程及市電工程和二期的通信設備電源安裝及調試兩個階段。從參與建設的技術服務單位來看，主要包括勘察設計單位、監理單位、施工承包單位這三類。從一期的建設內容來看，其主要包括數據中心主樓建筑工程（含機電工程）及外市電配套工程，大型的數據中心有的還配屬專用變電站。根據國家有關資質標準，設計單位應具備建筑行業（建筑工程）及以上設計資質，涉及專用變電站的還應具備電力行業（變電工程、送電工程）專業資質及以上設計資質；施工承包單位應具備適合對應規模的相應等級建筑工程承包資質、機電工程承包資質，涉及專用變電站的還應具備電力工程承包資質；監理單位應具備工程監理房屋建筑工程專業及以上資質、工程監理機電安裝工程專業及以上資質和工程監理電力工程專業及以上資質。

數據中心建設項目二期的建設內容主要包括通信設備、通信電源的安裝與調試，有的項目也把智能化系統劃歸為二期進行建設。二期的設計內容包含了通信設備工藝設計、通信管線設計，設計單位需具備電子通信廣電行業（通信工程）設計資質；施工承包單位需具備相應等級的通信工程施工總承包資質；監理單位則需具備工程監理通信工程專業及以上資質。

四、全過程工程咨詢模式特點

全過程工程咨詢是指對建設項目全生命周期提供組織、管理、經濟和技術等各有關方面的工程咨詢服務，包括項目的全過程工程項目管理以及投資咨詢、勘察、設計、造價咨詢、招標代理、監理、運行維護咨詢以及BIM咨詢等專業咨詢服務。全過程工程咨詢服務可采用多種組織方式，由業主授權一家單位負責或牽頭，為項目決策至運營持續提供局部或整體解決方案以及管理服務。全過程工程咨詢服務貫穿決策、建設、運營這三個階段的幾乎所有環節，在項目實施過程中，全過程工程咨詢服務能夠突破不同階段之間的阻礙，促使不同階段、環節的建設內容相互穿插、關聯。因此，對于數據中心建設項目，全過程工程咨詢可以為建設單位提供集投資決策、設計、造價、監理、項目管理等一體化的、全方位的、跨階段的綜合管理服務。全過程工程咨詢服務商可以從項目決策階段開始直到項目運營階段，也可以從項目決策階段開始到項目實施階段，詳見圖1。

圖1 兩種全過程工程咨詢服務階段的服務范圍和內容

五、全過程工程咨詢模式對數據中心建設項目的優化

（一）對參與服務單位的優化

由上述數據中心項目各階段資質的要求可知，若采用傳統模式，將有數量較多的服務單位共同參與完成項目，主要包括：前期咨詢單位、勘察設計單位、工程監理單位、施工承包單位、招標代理單位、工程造價咨詢單位等，這樣不利于業主方的建設管理。鑒于目前市場設計及監理行業面臨行業整合，企業優勝劣汰加劇，大量公司由原來的專業化服務模式向多元化服務模式轉型。采用全過程工程咨詢管理模式可大幅簡化業主方的合同關系，充分發揮全過程工程咨詢服務單位的主導作用，提高工程項目建設水平。由此，采用全過程工程咨詢模式和傳統模式與項目各個階段建設內容所需資質的要求匯總進行對比，如表1所示。

表1 不同服務模式下數據中心項目建設各階段建設內容所需資質要求匯總對比

（二）對項目建設投資的優化

數據中心項目建設投資中土地購置費用、建筑工程費以及外市電工程費均與前期項目選址強相關，對于全過程工程咨詢單位來說，基本上可將成本管控思維前置，從項目決策階段貫穿到投產運營階段。以建設一個A級數據中心為例，根據《數據中心設計規范》（GB50174—2017）的相關規定：從火車站、飛機場到達數據中心的交通道路不應少于2條道路[1]。其目的是為了防止當數據中心發生故障時，外界支援不會因為道路堵塞影響救援。另外，對于供電電源要求應由雙重電源供電（一主一備），其目的是為了滿足《數據中心設計規范》中A級機房對可靠電力供給的要求[2]。此外，《數據中心設計規范》中還規定新建A級數據中心的抗震設防類別不應低于乙類，而YD 5054-2010 《通信建筑抗震設防分類標準》又提出對于抗震設防類別為重點設防類（乙類）的建筑，應按高于本地區抗震設防烈度一度的要求加強其抗震措施。根據相關的項目經驗數據，建筑工程的造價將因為抗震措施提高增加20%～30%。由上述幾點可知，對于數據中心的建設地區和位置，需要綜合考慮項目地址的交通便利性、外市電引入便利性以及該區域的抗震設防烈度等因素。在項目前期可研階段，全過程工程咨詢單位可在多方案比選時統籌考慮，有利于在后期的設計階段進行限額設計以及投資控制。

六、結束語

數據中心建設項目不但在建設內容上復雜多樣，并且在建設各個階段參建服務單位所需資質要求也較為多樣化，這為建設單位發承包時的合同關系設定帶來困難，也為業主方的項目投資控制帶來一定的困難。因此，在我國工程建設領域積極推行全過程工程咨詢服務的大背景下，在數據中心建設項目中，基于全過程工程咨詢模式，探討如何將項目建設各個階段、各個環節貫穿起來，為建設單位提供全方位、跨階段的綜合管理服務顯得尤為重要。此外，全過程工程咨詢單位介入階段越前置，對工程投資的影響越大。而作為咨詢設計單位，也應加強人才隊伍建設，使得設計企業相較于其他企業來說，在提供全過程工程咨詢服務時具備更夯實的專業支撐。