中国电子科技集团公司第十研究所 成都 610036
摘要:介绍了传统基建、新基建的定义和主要内涵，对比分析了新基建区别于传统基础设施建设的特点，对在当前环境下提出新基建的重要意义进行了简要论述。同时，结合数据中心标准规范，分析了数据中心建设中应该着重考虑的各项关键因素。最后，提出了新基建内涵下数据中心建设发展的相关建议。
关键词:新基建;基础设施建设:数据中心;绿色环保
1、引言
新基建是由中央明确提出，在5G基建、特高压、城际高速铁路和城际轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网等新型领域加快基础设施建设。区别于传统的基础设施建设，新基建本质要求是适应中国社会主要矛盾转化和中国经济迈向高质量发展要求，能更好支持创新、绿色环保和消费升级，在补短板的同时为新引擎助力。本文简述了新基建的主要内涵和重要意义，分析了区别于传统基础设施建设的特点，总结了新基建在当前环境下的重要意义。针对新基建当中数据中心，分析了数据中心建设发展中的关键要素，并结合技术发展趋势提出新基建内涵下数据中心建设发展的意见建议。
2、新基建的主要内涵
2.1现状
基础设施指为社会生产和生活提供基础性、大众性服务的工程和设施，是社会赖以生存和发展的基本条件。国际上对基础设施的定义共分为三层：狭义指交通运输、能源、通信、水利四大经济基础设施，更宽松的定义则包括社会性基础设施(教育、科技、医疗卫生、体育、文化等社会事业)、油气和矿产，最广定义延伸至房地产。基础设施具有强外部性、公共产品属性、受益范围广、规模经济等特点，其基础地位决定相关建设必须适度超前，基础设施建设必须走在经济社会发展的需要前面，否则将制约经济社会发展。
目前，中国基础设施建设存量已居世界第一，中国基建正在助力我国巩固世界工厂地位。自改革开放以来，通过适度超前的大规模基础设施建设，中国快速成长为基础设施大国，为成长为全球第二大经济体和世界制造中心提供有力支撑。但在人均水平和质量方面，我国基础设施建设水平与发达国家还存在明显差距：数量上，根据2017年国际货币基金组织(IMF)数据，我国公共资本存量达到48万亿美元，位列世界第一，但人均公共资本存量为3.5万美元，在149个经济体中居第37位，明显低于日本(6.4万美元)、俄罗斯(5.7万美元)、美国(4.6万美元)；质量上，根据世界经济论坛《2019年全球竞争力报告》，中国经济类基建质量评分为77.9分，在141个经济体中排名第28位，低于日本(93.2分，第5名)、美国(87.9分，第13名)等发达国家。
2.2新基建定义
新基建在2018年12月中央经济工作会议被第一次提及，2019年写入国务院政府工作报告，2020年1月国务院常务会议、2月中央深改委会议、3月中央政治局常委会议持续密集部署。
中央提出新基建侧重于5G网络、数据中心、人工智能、工业互联网、物联网等新一代信息技术。据央视专题报道，“新基建”指发力于科技端的基础设施建设，主要包含5G基建、特高压、城际高速铁路和城际轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网等七大领域。
面对疫情全球大流行、国际金融海啸、中美贸易摩擦、转型升级等重大挑战，我国旗帜鲜明倡导“新基建”，有力提振了社会各层信心，指明中国面向新形势的未来建设方向，是应对疫情、经济下行和推动改革创新的最有效办法。
2.3新基建和传统基建区别
当前，中国经济正迈向高质量发展，新时代需要新基建。从需求侧，新基建有助于稳增长和稳就业，服务于消费升级，更好满足人民美好生活需要。从供给侧，新基建为中国创新发展，特别是抢占全球科技创新至高点创造基础条件。新时代对新基建的本质要求是适应中国社会主要矛盾转化和中国经济迈向高质量发展要求，能更好支持创新、绿色环保和消费升级，在补短板的同时为新引擎助力，这是新基建与老基建最大的不同。从根本上讲，基础设施是为经济社会发展服务的、为人口和产业发展服务的。中国社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾，中国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段，产业链要迈向全球中高端，新时代对基础设施产生了新要求。
3、新基建的重要意义
纵观人类发展历程，世界强国无一不是依靠抓住关键技术突破和产业革命机遇而成功崛起，成为世界科技与经济中心。继18世纪蒸汽时代，19世纪电气时代，20世纪信息与互联网时代之后，21世纪将步入智能时代，新基建应通过聚焦芯片、软件系统和通信等关键核心战略技术，对整体经济社会发展发挥辐射作用，抢占当前及未来各国科技竞赛的制高点，抓住智能时代变革的机遇，增强现代化强国实力。
——新基建为中国创新发展、绿色环保发展，特别是抢占全球新一代信息技术制高点创造基础条件，通过依靠要素和投资驱动转向依靠创新驱动，由高污染、高消耗的粗放型经济增长方式转向绿色环保的集约型增长方式。
——新基建惠民生，满足人民美好生活需要。基础设施是提供公共服务的载体，不管是经济基建还是社会基建都为人民群众提供公共服务。通过当前基建存量的国际比较可以发现，中国虽然已经成为基础设施大国，但人均基础设施存量、质量与发达国家还存在明显差距。
——新基建短期可拉动大量需求，对冲疫情和经济下行压力，稳投资稳增长稳就业。当前中国经济处于增速换挡、跨越中等收入陷阱的关键时刻，2019年中国GDP实际增速降至6.1%，创1991年以来新低；2月中国制造业PMI和非制造业商务活动指数分别大降至35.7%、29.6%，创历史新低，短期影响超过2008年国际金融危机。
——新基建长期将推动新动能供给，推动中国经济转型升级、提升增长潜力。从历史看，1929年大萧条时美国推出“罗斯福新政”，其中的重要政策是大规模基础设施建设，在提高就业的同时增加了民众收入，还为后期美国经济大发展打下坚实的基础。而印度受制于基础设施短缺等因素，工业化进程缓慢，经济发展潜力和人口红利无法有效释放。
4、数据中心建设要求
作为新基建的重要内涵之，数据中心在未来国防、科技和经济等众多领域将发挥及其关键的支撑作用。数据中心的建设要充分发挥规模效益，大幅降低业务部署成本和维护成本，各行业各公司纷纷建设了超大规模数据中心。
国际上，自2013年以来，超大规模数据中心的数量增长了两倍，其中以亚马逊、苹果、谷歌、Facebook和微软为首，单园区最大服务器规模已经突破30万台，很多大型园区服务器规模在2万台到10万台之间。国内的阿里、华为等公司也建造规模可观的大型数据中心。未来数据中心建设应根据数据中心设计规范(GB50174-2017)要求实施。
——选址方面，应选择电力供应充足、通信畅通、交通便捷，远离有害气体及易燃易爆等场所，应选择自然环境清洁、环境温度有利于节约能源同时远离水灾、地震等自然灾害隐患区域，大中型数据中心不宜建在停车库正上方，不宜建在住宅小区和商业区内。
——组成方面，数据中心的组成应根据系统运行特点及设备具体要求确定，宜由主机房、辅助区、支持区、行政管理区等功能区组成。主机房的使用面积应根据电子信息设备的数量、外形尺寸和布置方式确定，并应预留今后业务发展需要的使用面积。
——环境要求，主机房和辅助区内的温度、露点温度和相对湿度应满足电子信息设备的使用要求；主机房的空气含尘浓度，在静态或动态条件下测试，每立方米空气中粒径大于或等于0.5μm的悬浮粒子数应少于17,600,000粒；总控中心内，在长期固定工作位置测量的噪声值应小于60dB（A）。
——建筑与结构，建筑平面和空间布局应具有灵活性，并应满足数据中心的工艺要求，主机房净高应根据机柜高度、管线安装及通风要求确定。新建数据中心时，主机房净高不宜小于3.0m，变形缝不宜穿过主机房，主机房和辅助区不应布置在用水区域的直接下方，不应与振动和电磁干扰源为邻。
——空气调节，数据中心的空气调节系统设计应根据数据中心的等级，电子信息设备和其它设备的散热量应根据设备实际用电量进行计算；空调系统夏季冷负荷应包括数据中心内设备的散热、建筑围护结构得热、通过外窗进入的太阳辐射热、人体散热、照明装置散热、新风负荷、伴随各种散湿过程产生的潜热。
——系统设计，采用冷冻水空调系统的A级数据中心宜设置蓄冷设施，蓄冷时间应满足电子信息设备的运行要求；控制系统、末端冷冻水泵、空调末端风机应由不间断电源系统供电；冷冻水供回水管路宜采用环形管网或双供双回方式。当水源不能可靠保证数据中心运行需要时，A级数据中心也可采用两种冷源供应方式。数据中心的风管及管道的保温、消声材料和粘结剂，应选用非燃烧材料或难燃B1级材料。冷表面应作隔气、保温处理。采用活动地板下送风时，地板的高度应根据送风量确定。主机房应维持正压。主机房与其它房间、走廊的压差不宜小于5 Pa，与室外静压差不宜小于10 Pa。
——设备选择，空调和制冷设备的选用应符合运行可靠、经济适用、节能和环保的要求。空调系统和设备应根据数据中心的等级、气候条件、建筑条件、设备的发热量等进行选择，并应按本规范附录A的要求执行。空调系统无备份设备时，单台空调制冷设备的制冷能力应留有15%～20%的余量。
——电磁屏蔽，对涉及国家秘密或企业对商业信息有保密要求的数据中心，应设置电磁屏蔽室或采取其它电磁泄漏防护措施，电磁屏蔽室的性能指标应按国家现行有关标准执行。对于环境要求达不到一定要求的数据中心，应采取电磁屏蔽措施。电磁屏蔽室的结构形式和相关的屏蔽件应根据电磁屏蔽室的性能指标和规模选择。
——智能化系统，数据中心应设置总控中心、环境和设备监控系统、安全防范系统、火灾自动报警系统、数据中心基础设施管理系统等智能化系统，各系统的设计应根据机房的等级，按现行国家标准《智能建筑设计标准》GB50314、《安全防范工程技术规范》GB50348、《火灾自动报警系统设计规范》GB50116、《视频显示系统工程技术规范》GB50464等要求执行
——消防安全，数据中心防火和灭火系统设计，除应符合本规范的规定外，尚应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016、《气体灭火系统设计规范》GB50370、《细水雾灭火系统技术规范》GB50898和《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084等要求执行。
5、建议
数据中心的建设属于重资产投资，提振经济效果明显，符合国家的大基建战略，作为新基建中明确提出的重要建设内容，数据中心产业发展将迎来快速增长期，而传统“撒胡椒面”式投资建设的方式或将成为历史，更多的集中式投资方式将用于大规模数据中心建设。
在集中建设背景下，应继续提高数据中心规模化效益，构建更大规模的数据中心网络，在技术上要解决交换网络设备转发能力、端口密度以及网络架构设计等问题。另一方面，数据中心全天持续工作的运行方式将增加能耗，数据中心也被业内人士贴上能耗巨兽等标，要解决数据中心的能耗，以新发展理念打造节能、智能、高密度等为特征的绿色数据中心，应做好以下三个方面工作。
一是提高建设部署能力。聚焦数据中心建设质量、周期、成本等关键要素，在不牺牲硬件设施的可靠性和性能为代价的前提下，通过绿色、安全的数据中心产品，广泛采用低预制化、模块化和标准化产品的建设方式，提升产品可靠性和可替代性，有效缩短机房的建设周期，提升投资的效率和效益。
二是加强政策主导力度。各地政府应统筹产业链发展布局，因地制宜推出相关政策，需要根据自身的特定自然环境设定地方标准，从源头管控和指导，以PUE电力使用效率等硬性指标和节能环保方面提出要求，将数据中心的绿色评价和能效分级纳入企业考核以及社会责任监管。2019 年，上海市经信委印发《上海市互联网数据中心建设导则(2019)》 用来规范上海市互联网数据中心建设，深圳、北京等城市也相继出台了规则要求，以控制数据中心的规模与能耗。
三是强化资源协调。要进一步统筹重要资源，防止“一拥而上”和重复建设，或“新瓶装旧酒”，充分吸收过去基建的经验教训，做好统筹规划，明确发展重点和次序，消除盲目硬上、无效投资和产能过剩等现象。建议在经济高速发展、技术相对集中、人口持续增长的省市等区域大力扶持数据中心建设，对欠发达地区要避免因大规模基建造成明显浪费。
参考文献:
[1]任泽平，中国新基建研究报告，恒大研究院，2020.3.
[2]钟景华，数据中心设计规范GB50174-2017，北京计划出版社，2017.5.
[3]解云鹏，新基建带来数据中心大发展的新契机，通信世界，2020第七期
[4]梅雅鑫，新基建风起数据中心节能瓶颈亟待突破，通信世界，2020第九期
作者简介：陈阳，男，1987年生于陕西汉中，2014年于西安电子科技大学获硕士学位，现为工程师，主要研究方向为微波天线技术、能力建设规划。