TIA-942 資料中心標準 – 新手自學第2天 (場地建築)

建築與場地選擇：為資料中心奠定穩固基礎

資料中心的可靠性與效能，不僅僅取決於內部精密的設備與系統，更根植於其建築結構與場地環境。如同房屋的地基，穩固的建築與仔細選擇的場地，是資料中心長期穩定運作的基石。ANSI/TIA-942-C 標準在「建築與場地選擇」方面，提供了詳盡的規範與指導，涵蓋從地理位置評估到建築結構設計的各個面向，確保資料中心能夠在各種環境條件下，維持最佳的效能與安全性。

選址的重要性：降低風險，提升效能

資料中心的選址，是專案初期最關鍵的決策之一。一個理想的場址，不僅可以降低各種潛在風險，更能提升資料中心的整體效能與營運效率。反之，若選址不當，可能會導致資料中心面臨更高的自然災害風險、供電不穩定、冷卻困難、以及更高的營運成本。TIA-942-C 標準在附錄 A 中，詳細列出了選址時應考量的各項因素，協助企業做出明智的決策。

選址的重要性主要體現在以下幾個方面：

降低自然災害風險

資料中心是極其重要的基礎設施，必須最大程度降低自然災害帶來的風險。地震、洪水、颱風、火災等自然災害都可能對資料中心造成嚴重損害，甚至導致服務中斷。TIA-942-C 標準建議在選址時，應仔細評估場址的自然災害風險，避開地震帶、洪水淹沒區、颱風頻繁地區以及火災高風險區域。

案例： 2011 年日本東北地方發生大規模地震，許多位於沿海地區的資料中心遭受海嘯侵襲，導致設備損壞、電力中斷、服務停擺。這次事件凸顯了資料中心選址時，自然災害風險評估的重要性。事後，許多企業在規劃新的資料中心時，都更加重視場址的抗震、防洪能力，並參考 TIA-942-C 標準的建議，選擇更安全的場址。

確保穩定的電力供應

電力是資料中心運作的血液，穩定的電力供應是資料中心持續運營的基本保證。TIA-942-C 標準建議在選址時，應優先考慮電力基礎設施完善的地區，例如靠近大型變電站、電網結構強健的區域。同時，應評估當地電網的可靠性、供電品質以及電費成本。

案例： 美國矽谷是全球資料中心最密集的地區之一，其原因之一就是矽谷擁有高度發展且可靠的電力基礎設施。當地電網結構強健，供電穩定性高，且有多個大型變電站提供電力支援，滿足了大量資料中心的電力需求。這也成為矽谷吸引眾多科技公司在此建置資料中心的重要因素。

利於高效冷卻

冷卻系統是資料中心能耗大戶，選址得當可以利用天然冷卻資源，降低冷卻系統的能耗，提高能源效率。TIA-942-C 標準建議在選址時，可以考慮氣候寒冷乾燥的地區，或是有取用冷卻水源的場址。例如，利用天然冷空氣進行自然冷卻 (Free Cooling)，或利用河水、海水作為冷卻水源，都可以顯著降低冷卻系統的能耗。

案例： Google 在芬蘭哈米納 (Hamina) 建置的資料中心，充分利用了波羅的海的寒冷海水作為冷卻水源。透過海水冷卻系統，該資料中心大幅降低了冷卻能耗，實現了更環保的運營模式。這也成為利用天然冷卻資源的成功案例。

便捷的交通與網路

資料中心需要便捷的交通條件，方便設備運輸、人員進出以及物資補給。同時，高速穩定的網際網路連線也是資料中心的基本要求。TIA-942-C 標準建議在選址時，應考慮場址的交通便利性，例如是否靠近機場、港口、高速公路等交通樞紐。同時，應評估當地的網際網路基礎設施，例如光纖網路覆蓋率、網路頻寬以及網路服務供應商的數量。

案例： 臺灣許多資料中心都集中在北部地區，例如臺北、桃園等地，這些地區交通便利，網際網路基礎設施完善，且靠近主要的商業中心與科技園區，方便客戶訪問與業務拓展。便捷的交通與網路條件，也是這些地區成為資料中心熱門選址的重要原因。(ZMAN補充:現在北部沒電了)

法規與政策環境

不同地區的法規政策環境，對於資料中心的建置與營運有著重要影響。TIA-942-C 標準建議在選址時，應徹底了解當地的法規政策，例如土地使用法規、建築法規、環保法規、稅收政策等。選擇法規環境寬鬆、政策支持力度大的地區，可以降低資料中心的合規風險與營運成本。

案例： 美國奧勒岡州 (Oregon) 以其優惠的稅收政策、低廉電力成本以及寬鬆的法規環境，吸引了大量資料中心在此落戶。奧勒岡州政府積極推出各種優惠政策，鼓勵資料中心產業發展，使其成為美國西岸重要的資料中心樞紐。

地理位置考量：氣候、地質與周邊環境

在選址過程中，地理位置是需要重點考量的因素。TIA-942-C 標準建議從氣候條件、地質條件以及周邊環境等方面，全面評估場址的地理位置優勢與潛在風險。

氣候條件

氣候條件直接影響資料中心的冷卻系統設計與能耗水平。TIA-942-C 標準建議根據不同氣候區域的特點，採取合適的冷卻策略。例如，在氣候寒冷乾燥的地區，可以更程度地利用自然冷卻技術；在氣候炎熱潮濕的地區，則需要加強空調系統的製冷與除濕能力。同時，應評估場址的極端氣候事件風險，例如 極端高溫、 極端低溫、暴雨、暴雪等，並採取合適的防護措施。

案例： 冰島由於氣候寒冷，天然冷空氣資源豐富，吸引了許多資料中心在此建置。冰島的資料中心可以大部分時間利用自然冷卻，大幅降低了冷卻能耗，使其成為全球資料中心能源效率最高的地區之一。

地質條件

地質條件關係到資料中心建築結構的穩定性與安全性。TIA-942-C 標準建議在選址時，應進行地質勘查，評估場址的地基承載力、土壤液化潛勢、斷層帶分佈等。避開地質條件不利的區域，選擇地質穩定的場址，可以降低建築結構損壞的風險。

案例： 臺灣位於環太平洋地震帶上，地震活動頻繁。因此，在臺灣建置資料中心，必須特別重視場址的抗震能力。TIA-942-C 標準建議在地震高風險地區，應採用抗震等級更高的建築結構設計，並在設備安裝時採取必要的防震措施。可以降低建築結構損壞的風險。

周邊環境

資料中心的周邊環境，也會對其運營產生影響。TIA-942-C 標準建議在選址時，應考量周邊環境的潛在風險，例如工業污染源、機場、鐵路、高壓電塔等。避開周邊環境複雜的區域，選擇環境安寧、空氣潔淨的場址，可以降低污染與干擾，保障設備的正常運行。同時，也應考量周邊配套設施的完善程度，例如消防設施、醫療機構、住宿餐飲等，方便資料中心的維運與管理。

案例： 許多資料中心會選擇在郊區或工業園區建置，這些地區通常地價較低廉，周邊環境也較為單純，可以降低土地成本與環境風險。同時，工業園區通常也具備較完善的基礎設施配套，例如電力、網路、交通等，方便資料中心的建置與運營。防設施、醫療機構、住宿餐飲等，方便資料中心的維運與管理。

總而言之，資料中心的選址是一個複雜的決策過程，需要仔細權衡各種因素。TIA-942-C 標準在「建築與場地選擇」方面，提供了全面的指導框架，協助企業從地理位置到周邊環境，多角度、全方位地評估場址的優劣，為資料中心奠定穩固的基礎。

建築結構設計：打造堅實的資料中心堡壘

選定合適的場址後，下一步便是著手資料中心的建築結構設計。建築結構不僅是資料中心的外殼，更是保護內部精密設備與系統的堅實堡壘。符合 TIA-942-C 標準的建築結構設計，需要充分考量安全性、耐久性、功能性與可擴展性，確保資料中心在各種運作條件下，都能夠安全穩定地運行。TIA-942-C 標準在建築章節中，針對資料中心的建築結構設計，提出了詳細的規範與建議，涵蓋從結構系統、樓板承重、防火區劃到無障礙設計等各個面向

結構系統：確保建築的強度與穩定性

資料中心的建築結構系統，是承受建築物自身重量、設備荷載以及各種外部的荷載 (例如風力、地震資料中心的建築結構系統是承受各種荷載 (例如設備荷載、風荷載、雪荷載等) 的主要骨架。結構系統的強度與穩定性，直接關係到資料中心的安全性與耐久性。TIA-942-C 標準建議根據資料中心的 Rated 等級、所在地區的自然條件以及預期的設備密度，選擇合適的結構系統。常見的資料中心結構系統包括鋼結構、鋼筋混凝土結構以及混合結構。

• 鋼結構： 鋼結構具有強度高、重量輕、施工速度快、抗震性能好等優點，適用於大型、超大型資料中心，以及對工期要求較緊的專案。鋼結構可以實現更大的跨度，提供更靈活的空間佈局，方便設備的安裝與維護。
  • 案例： 許多超大規模資料中心，例如 Google、Facebook 等公司的資料中心，都採用鋼結構。鋼結構可以確保超大空間的彈性運用，並能承受高密度的設備荷載。此外，鋼結構的快速施工特性，也符合超大規模資料中心快速部署的需求。

• 鋼筋混凝土結構： 鋼筋混凝土結構具有耐久性好、防火性能佳、成本相對較低等優點，適用於中小型資料中心，以及對防火要求較高的專案。鋼筋混凝土結構可以提供良好的隔熱、隔音效果，並能有效抵抗火災的蔓延。
  • 案例： 許多企業級資料中心、託管資料中心，會採用鋼筋混凝土結構。鋼筋混凝土結構在防火、耐久性方面表現出色，且建造成本相對鋼結構較低，適合對成本效益有較高要求的資料中心。

• 混合結構： 混合結構結合了鋼結構與鋼筋混凝土結構的優點，可以根據資料中心的不同功能區域，選擇最合適的結構形式。例如，機房區域可以採用鋼結構，以實現大跨度空間；電力、冷卻設備區域可以採用鋼筋混凝土結構，以提高防火性能。
  • 案例： 一些大型資料中心會採用混合結構，例如機房核心區域採用鋼結構，外圍輔助區域採用鋼筋混凝土結構。這種混合結構可以兼顧空間彈性、防火性能與建造成本。

無論採用何種結構系統，TIA-942-C 標準都強調結構設計必須符合當地的建築法規與抗震規範，並充分考量資料中心設備的特殊荷載要求。例如，高密度機櫃的重量遠高於一般辦公設備，樓板承重能力必須符合要求。

樓板承重：滿足高密度設備的承載需求

資料中心內部通常會部署大量的機櫃、伺服器、UPS、電池櫃等重量較重的設備，樓板需要承受相當大的靜態荷載與動態荷載。TIA-942-C 標準對資料中心的樓板承重能力提出了明確的要求，並建議根據資料中心的 Rated 等級與預期的設備密度，進行樓板承重設計。一般來說，Rated 等級越高、設備密度越高的資料中心，其樓板承重要求也越高。

• 靜態荷載： 靜態荷載是指設備自身的重量，以及建築結構自身的重量。TIA-942-C 標準建議資料中心的樓板靜態荷載容量至少應達到 7.2 kPa (千帕斯卡)，對於高密度資料中心，則可能需要達到 10 kPa 甚至更高。

• 動態荷載： 動態荷載是指設備在運作過程中產生的振動、衝擊等荷載，以及人員走動、設備搬運等產生的荷載。TIA-942-C 標準建議資料中心的樓板動態荷載容量至少應達到 2.4 kPa。

為了確保樓板承重能力符合要求，TIA-942-C 標準建議在設計階段進行結構分析與驗算，並在施工過程中嚴格控制施工品質。同時，在資料中心投入使用後，應定期檢查樓板的承重狀況，防止因超載或結構老化導致的安全隱患。

防火區劃：降低火災風險，保護重要資產

火災是資料中心最嚴重的自然災害之一，一旦發生火災，可能會造成設備損壞、服務中斷、甚至人員傷亡。TIA-942-C 標準在建築章節中，對資料中心的防火區劃提出了嚴格的要求，旨在最大程度降低火災風險，保護資料中心的重要資產。

• 防火分隔： TIA-942-C 標準建議將資料中心劃分為多個防火區劃，例如機房區、電力設備區、冷卻設備區、辦公區等。每個防火區劃之間應採用防火牆、防火樓板、防火門等防火分隔措施進行實體隔離，阻止火勢蔓延。防火分隔的耐火等級應符合當地消防法規的要求，通常至少為 1-2 小時。

• 防火材料： 資料中心內部應盡可能使用不可燃或難燃材料，例如防火建材、防火線纜、防火塗料等，降低火災發生的機率，並減緩火災蔓延速度。

• 火災偵測與抑制系統： 資料中心應配備完善的火災偵測與抑制系統，例如煙霧偵測器、熱感偵測器、自動灑水系統、氣體滅火系統等。火災偵測系統應能及早發現火情，火災抑制系統應能迅速有效地撲滅火災。TIA-942-C 標準建議根據資料中心的 Rated 等級與火災風險評估結果，選擇合適的火災偵測與抑制系統。

• 案例： 氣體滅火系統是資料中心常用的火災抑制系統之一。氣體滅火系統採用惰性氣體 (例如氮氣、氬氣、二氧化碳等) 作為滅火劑，可以在不損壞精密設備的前提下，迅速撲滅火災。TIA-942-C 標準建議在機房等重要區域，優先採用氣體滅火系統。

無障礙設計： 所有人員的平等使用權

隨著社會文明的進步，無障礙設計越來越受到重視。TIA-942-C 標準在建築章節中，也納入了無障礙設計的要求，旨在確保身心障礙人士能夠平等地使用資料中心設施。

• 無障礙通道： 資料中心的主要通道，例如入口通道、走廊、電梯等，應設計為無障礙通道，寬度、坡度、扶手等應符合無障礙設計規範，方便輪椅使用者或其他行動不便人士通行。

• 無障礙設施： 資料中心應設置必要的無障礙設施，例如無障礙廁所、無障礙電梯、無障礙停車位等，滿足身心障礙人士的需求。

• 標誌與導引： 資料中心應設置清晰的標誌與導引系統，包括文字標誌、圖形標誌、聲音導引等，方便所有人員 (包括身心障礙人士) 辨識方向、尋找目標。

TIA-942-C 標準的無障礙設計要求，體現了人文關懷的精神，也符合社會發展的進步趨勢。企業在資料中心建築設計中，應充分考量無障礙設計，打造更人性化、更友善的資料中心。中心環境。

可擴展性設計：為未來發展預留空間

資料中心的業務需求是動態的，隨著業務的增長，資料中心需要具備快速擴展容量的能力。TIA-942-C 標準在建築章節中，也強調了建築結構的可擴展性設計。

• 模組化設計： 採用模組化設計理念，將資料中心劃分為多個獨立的模組，每個模組可以獨立運作，也可以輕易擴展。模組化設計可以提高資料中心的彈性與可擴展性，方便日後快速增加容量。

• 預留擴展空間： 在資料中心規劃初期，應預留一定的擴展空間，例如預留備用機房、預留電力與冷卻系統的擴容容量、預留佈線管道空間等。為未來的擴展預留實體空間與基礎設施容量，可以降低擴展成本，縮短擴展週期。

• 彈性空間佈局： 資料中心的內部空間佈局應具備一定的彈性，可以根據業務需求變化，靈活調整空間用途。例如，採用可移動式隔間、可拆卸式地板等設計，方便日後調整機櫃佈局、變更功能區域。

總之，資料中心的建築結構設計，是複雜的系統工程，需要仔細考量安全性、耐久性、功能性、可擴展性以及無障礙性等多個方面。TIA-942-C 標準在建築章節中，提供了全面的規範與指導，協助企業打造堅實可靠、功能完善、且具備良好擴展性的資料中心基礎設施的資料中心建築，為資料中心的長期穩定運營奠定 徹底基礎。

案例分析與實務建議：TIA-942-C 建築設計指南

為了更深入理解 TIA-942-C 標準在資料中心建築設計上的應用，本節將透過實際案例分析，探討不同類型資料中心在建築設計上的考量重點，並歸納出一些實務建議與設計指南，協助企業更好地應用 TIA-942-C 標準。

案例分析：不同類型資料中心的建築設計

超大規模資料中心 (Hyperscale Data Center)

超大規模資料中心通常由大型網際網路公司或雲端服務供應商建置，用於支撐其全球網路服務與雲端運算業務。這類資料中心規模龐大，佔地廣闊，設備密度高，對可用性、效率以及可擴展性有著极致 的要求。

建築設計特点：

• 模組化設計：超大規模資料中心通常採用模組化設計，將資料中心劃分為多個獨立的模組化單元 (POD, Point of Deployment)，每個 POD 包含獨立的機房、電力、冷卻以及佈線系統。模組化設計可以提高擴展彈性，實現快速部署與容量擴充。

• 鋼結構為主：為了實現超大空間的彈性運用與快速施工，超大規模資料中心通常採用鋼結構。鋼結構可以提供大跨度、高承重的空間，並能有效縮短建置週期。

• 高密度設計：超大規模資料中心追求最大限度的空間利用率，通常採用高密度機櫃，並在建築設計上考量高密度設備的電力與冷卻需求。例如，挑高機房樓層，預留充足的冷卻管道空間，採用先進的液冷技術等。

• 注重能源效率：超大規模資料中心能耗巨大，能源效率是設計的重點考量。建築設計需要配合 冷通道 / 熱通道 氣流管理、 自然冷卻系統、太陽能發電等節能技術的應用，降低資料中心的能源消耗。

案例：

Google 在美國奧勒岡州 The Dalles 建置的資料中心，是超大規模資料中心的典型代表。該資料中心採用模組化設計，每個 POD 都是一個獨立的建築單元，可以獨立運作與擴展。建築結構以鋼結構為主， 提供超大空間與高承重能力。冷卻系統方面，大量採用自然冷卻技術，利用哥倫比亞河的寒冷河水與當地的寒冷氣候，大幅降低了冷卻能耗。

企業級資料中心 (Enterprise Data Center)

企業級資料中心通常由大型企業自行建置，用於支撐企業自身的關鍵重要業務系統與數據應用。這類資料中心規模中等，設備密度相對較高，對可用性與安全性有著較高的要求。

建築設計特点：

• 鋼筋混凝土結構：企業級資料中心通常採用鋼筋混凝土結構，以提供良好的防火性能與耐久性。鋼筋混凝土結構的建造成本相對鋼結構較低，也符合企業對成本效益的考量。

• 分區設計：企業級資料中心通常會進行功能分區設計，將機房區、電力設備區、冷卻設備區、辦公區等明確劃分，並採用防火牆、防火門等防火分隔措施，提高安全性。

• 標準化設計：企業級資料中心通常會採用標準化設計，例如標準化的機櫃佈局、標準化的電力與冷卻模組、標準化的佈線系統等。標準化設計可以提高建置效率，方便日後的維護與管理。

• 注重安全性：企業級資料中心承載著企業的重要數據資產，安全性是設計的重點考量。建築設計需要配合多層次的物理安全防護措施，例如門禁控制系統、監視系統、入侵偵測系統等，防止未經授權的訪問。

案例：

某大型製造業集團的企業級資料中心，採用鋼筋混凝土結構，提供良好的防火與抗震性能。資料中心內部進行了嚴格的功能分區，機房區與輔助區域進行了實體上的隔離。電力系統採用 N+1 冗餘配置，冷卻系統採用 冷通道 / 熱通道 氣流管理。安全方面，導入了嚴格的門禁控制系統與 7×24 小時監視系統，確保資料中心的安全運營。

託管資料中心 (Colocation Data Center)

託管資料中心是由專業的資料中心服務供應商建置與運營，向外部客戶提供機櫃租賃、頻寬租賃以及其他增值服務。這類資料中心規模可大可小，客戶類型多樣，對彈性、可靠性以及服務多樣性有著較高的要求。

建築設計特点：

• 高彈性空間：託管資料中心需要提供高彈性的空間，以滿足不同客戶的多樣性需求。建築設計通常採用大跨度、 少柱的結構，方便客戶靈活佈置機櫃。

• 高密度電力：託管資料中心需要提供高密度的電力供應，以滿足高密度機櫃的需求。建築設計需要預留充足的電力基礎設施容量，並採用高效率的配電系統。

• 多層次安全：託管資料中心需要保障不同客戶的資料安全，通常採用多層次的安全防護措施，例如分區門禁控制、獨立的機櫃空間、客戶專屬的網路通道等。

• 服務多樣性：託管資料中心需要提供多樣性的服務選擇，例如不同 Rated 等級的機櫃空間、不同頻寬的網路連線、不同等級的維運服務等。建築設計需要配合服務多樣性的需求，提供靈活的基礎設施支援。

案例：

某知名託管資料中心服務商的資料中心，採用鋼結構， 確保高彈性的空間。資料中心內部劃分多個獨立的機房區域，每個區域可以獨立劃分給不同的客戶。電力系統方面，提供多種電力密度選擇，滿足不同客戶的機櫃電力需求。安全方面，採用嚴格的分區門禁控制系統，客戶只能訪問其租用的機房區域。

實務建議與設計指南

綜合以上案例分析，以及 TIA-942-C 標準的要求，以下是一些關於資料中心建築設計的實務建議與設計指南：

• 選址先行，風險評估： 資料中心選址是建築設計的起點，必須仔細評估自然災害風險、電力供應穩定性、冷卻條件、交通網絡以及法規政策等因素，選擇最佳的場址。

• 結構穩固，承重符合性： 根據資料中心的 Rated 等級與設備密度，選擇合適的結構系統，確保建築結構的強度與穩定性。樓板承重能力必須滿足高密度設備的承載需求。

• 防火區劃，安全至上： 嚴格按照 TIA-942-C 標準進行防火區劃設計，採用防火分隔措施、防火材料以及完善的火災偵測與抑制系統，最大程度降低火災風險。

• 功能分區，效率提升： 進行功能分區設計，將機房區、電力設備區、冷卻設備區、辦公區等明確劃分，優化空間佈局，提高運營效率。

• 模組化設計，彈性擴展： 採用模組化設計理念，提高資料中心的彈性與可擴展性，方便日後快速部署與容量擴充。

• 節能設計，綠色環保： 在建築設計中融入節能理念，例如利用自然光、自然通風、綠色建材等，降低資料中心的能源消耗，實現綠色環保。

• 無障礙設計，人文關懷： 充分考量無障礙設計，確保身心障礙人士能夠平等地使用資料中心設施，體現人文關懷。

• 預留空間，面向未來： 在資料中心規劃初期，預留一定的擴展空間與基礎設施容量，為未來的業務增長預留彈性。

• 符合法規，確保合規： 資料中心的建築設計與施工，必須符合當地的建築法規、消防法規以及其他相關法規，確保資料中心的合規性。

• 專業團隊，精細設計： 資料中心建築設計是一項複雜的專業工作，需要由經驗豐富的建築設計團隊、結構工程師、機電工程師以及安全專家共同合作，進行精細化設計。

維護指南

資料中心建築結構的維護，是確保其長期安全運行的重要環節。以下是一些建築結構維護的指南：

• 定期檢查： 定期檢查建築結構的可見部位，例如樑、柱、樓板、牆面等，檢查是否有裂縫、變形、鏽蝕等損壞。

• 重點檢查： 對於關鍵部位，例如承重結構、防火分隔結構、屋頂、外牆等，應進行重點檢查，必要時進行專業的結構檢測。

• 及時維修： 發現結構損壞時，應及時進行維修加固，防止損壞擴大，影響建築結構的安全。

• 防水防潮： 定期檢查屋頂、外牆、地下室等部位的防水防潮措施，確保建築結構不受潮濕侵蝕。

• 防火維護： 定期檢查防火門、防火牆、防火塗料等防火設施，確保其功能完好有效。

• 環境監控： 監控資料中心周邊環境變化，例如地質沉降、周邊建築施工等，及早發現潛在的結構安全風險。

總之，資料中心的建築與場地選擇，是資料中心專案成功與否的關鍵因素。符合 TIA-942-C 標準的建築設計，可以為資料中心奠定穩固的基礎，降低風險，提升效能，並為未來的發展預留空間。企業在資料中心規劃與建置過程中，應充分重視建築與場地選擇，仔細考量各種因素，並遵循 TIA-942-C 標準的指導，打造卓越的資料中心基礎設施。

建築細節設計與空間規劃：提升資料中心效率與機能

除了結構系統、防火區劃等宏觀層面的設計外，資料中心的建築細節設計與空間規劃，同樣對其效率與機能有著深遠的影響。精細的細節設計，可以優化內部空間利用率、提升設備維護便利性、改善工作環境，進而提高資料中心的整體營運效率。ANSI/TIA-942-C 標準在建築章節中，也對資料中心的細節設計與空間規劃提出了一些建議，本節將深入探討這些細節設計要點。

內部空間佈局與功能分區

資料中心的內部空間佈局，需要根據其功能需求進行合理劃分。TIA-942-C 標準建議將資料中心劃分為以下幾個主要功能區域：

機房區 (Computer Room)

機房區是資料中心最核心的區域，主要用於部署伺服器、機櫃、網路設備等關鍵的IT設備。機房區的設計必須盡可能確保設備穩定運作，提供最佳的環境條件，並且方便設備的維護與管理。

設計要點：

• 彈性空間：機房區應提供彈性的空間佈局，方便日後調整機櫃排列方式、擴充設備容量。採用大跨度、 少柱的結構，可以提供更靈活的空間運用。

• 高架地板：機房區通常會採用高架地板 (Raised Floor) 設計，在高架地板下方佈置電力線纜、網路線纜以及冷卻管道，方便線纜管理與氣流組織。高架地板的高度應根據線纜量與冷卻需求進行設計，一般建議高度為 450mm-600mm 以上。

• 照明系統：機房區的照明系統應提供充足且均勻的照明，方便人員操作與維護。建議採用 LED 照明燈具，具有節能、壽命長、光線柔和等優點。照明控制系統應具備分區控制、亮度調節等功能，提高節能效果。

• 接地系統：機房區的接地系統至關重要，良好的接地系統可以保護設備免受靜電、電磁干擾以及雷擊的損害。機房區應建立獨立的接地系統，並與建築物接地系統可靠連接。接地網路應採用網格狀佈置，確保接地的均勻性與可靠性。

電力設備區 (Electrical Room)

電力設備區主要用於部署資料中心的電力供應與備援設備，例如變壓器、配電盤、不斷電系統 (UPS)、電池櫃、發電機組等。電力設備區的設計需要確保電力系統的安全可靠運行，並方便設備的維護與管理。

設計要點：

• 獨立空間：電力設備區應與機房區實體隔離，避免電力設備故障影響 IT 設備的運行。電力設備區應具備獨立的防火區劃，防止火災蔓延。

• 通風散熱：電力設備在運行過程中會產生大量的熱量，電力設備區需要良好的通風散熱條件，維持設備的正常的工作溫度。可以採用機械通風系統、自然通風系統或混合通風系統。

• 安全防護：電力設備區是高壓電氣設備集中的區域，安全防護至關重要。電力設備區應設置圍欄、警示標誌、安全鎖等安全防護措施，防止人員誤入或誤操作。

• 監控系統：電力設備區應配備完善的監控系統，即時監控電力設備的運行狀態、溫度、濕度等參數，及早發現潛在故障。

冷卻設備區 (Mechanical Room)

冷卻設備區主要用於部署資料中心的冷卻與環境控制設備，例如冷水機組、冷卻水塔、水泵、空調機組、加濕器、除濕器等。冷卻設備區的設計需要確保冷卻系統的高效穩定運行，並方便設備的維護與管理。

設計要點：

• 空間需求：冷卻設備通常體積較大，冷卻設備區需要預留充足的空間，方便設備的安裝、維護與更換。

• 防水措施：冷卻設備區通常有大量的冷卻水管道，需要做好防水措施，防止漏水損壞設備或影響其他區域。地面應設置排水溝，及時排除洩漏的積水。

• 噪音控制：冷卻設備在運行過程中會產生一定的噪音，冷卻設備區應採取噪音控制措施，降低噪音對其他區域的影響。可以採用隔音牆、隔音門窗、減震墊等措施。

• 維護空間：冷卻設備區應預留充足的維護空間，方便維護人員進行日常檢查、維護保養以及故障排除。

支援區域 (Support Area)

支援區域包括辦公區、控制中心、維護區、倉儲區、裝卸區等，用於支援資料中心的日常運營與管理。

設計要點：

• 功能性：支援區域的設計應滿足其功能需求，例如辦公區應提供舒適的工作環境，控制中心應方便監控資料中心運行狀態，維護區應提供設備維修空間，倉儲區應方便備品備件的存放，裝卸區應方便設備的進出。

• 安全性：支援區域也需要一定的安全防護，例如門禁控制、監視系統等，防止未經授權的人員進入重要區域。

• 舒適性：辦公區等人員密集區域，應注重舒適性設計，提供良好的採光、通風、空調條件，創造舒適的工作環境。

樓板規劃與設備佈局

資料中心機房區的樓板規劃與設備佈局，直接影響機房的空間利用率、氣流組織效率以及維護便利性。TIA-942-C 標準建議在樓板規劃與設備佈局時，應考量以下因素：

• 機櫃排列方式： 機櫃的排列方式會影響機房的氣流組織與冷卻效率。常見的機櫃排列方式包括行列式佈局 (Row-based Layout) 與模組化佈局 (Modular Layout)。行列式佈局適用於大型機房，可以形成冷通道 / 熱通道，提高冷卻效率；模組化佈局適用於中小型機房，可以提高空間利用率與靈活性。

• 通道寬度： 機櫃之間的通道寬度，應根據機櫃深度、設備維護空間以及人員通行需求進行設計。TIA-942-C 標準建議主通道寬度至少為 1.2 公尺，次要通道寬度至少為 0.9 公尺。

• 機櫃間距： 機櫃之間的間距，應根據機櫃散熱需求、線纜佈放空間以及維護操作空間進行設計。TIA-942-C 標準建議機櫃正面間距至少為 1 公尺，背面間距至少為 0.6 公尺。

• 設備重量分佈： 重型設備 (例如電池櫃、高密度機櫃) 應均勻分佈在樓板上，避免局部荷重過大，影響樓板結構安全。

這些樓板規劃與設備佈局的考量因素，旨在優化機房的空間利用、冷卻效率和維護便利性。

天花板高度與管線空間

資料中心機房區的天花板高度，會影響機房的冷卻效率、佈線空間以及空間感。TIA-942-C 標準建議機房區的淨高度 (高架地板上方至天花板下方) 至少為 2.7 公尺，對於高密度資料中心，建議淨高度為 3 公尺以上。較高的天花板可以提供更大的氣流迴旋空間，改善氣流組織，提高冷卻效率；同時，也為佈線系統、照明系統、消防系統等管線的佈置提供更充足的空間。

裝卸區與設備進出

資料中心需要設置專門的裝卸區，方便設備的進出與搬運。裝卸區應位於資料中心建築的易於進出的位置，並具備以下條件：

• 寬敞空間： 裝卸區應提供寬敞的空間，方便大型設備 (例如機櫃、UPS、冷水機組等) 的裝卸與搬運。

• 貨物月台： 裝卸區應設置貨物月台，方便貨車停靠與貨物裝卸。月台高度應與貨車車廂高度相匹配。

• 起重設備： 裝卸區應配備起重設備，例如堆高機、貨物電梯等，方便重型設備的垂直與水平搬運。

• 防護措施： 裝卸區應採取必要的防護措施，例如防雨棚、防塵網、防撞護欄等，保護設備在裝卸過程中不受損壞。

這些裝卸區的設計考量，旨在確保設備能夠安全、高效地進出資料中心。

外觀設計與環境融合

資料中心外觀設計考量：

資料中心的外觀設計，不僅關係到建築的美觀性，也關係到資料中心與周邊環境的協調性。TIA-942-C 標準建議資料中心的外觀設計應簡潔、大方、現代，並與周邊環境相協調。

• 色彩搭配： 外牆色彩應選擇中性、柔和的色調，例如灰色、白色、米色等，避免使用過於鮮豔、刺激的色彩。

• 造型設計： 建築造型應簡潔大方，線條流暢，避免過於複雜、繁瑣的造型。可以融入一些科技元素，體現資料中心的科技感。

• 綠化景觀： 在資料中心周邊進行綠化景觀設計，可以改善環境品質，提升視覺效果，並與周邊自然環境相融合。

• 節能環保： 外牆材料應選擇具有良好隔熱、保溫性能的節能環保材料，降低建築能耗。可以考慮採用太陽能光伏板、綠化屋頂等節能技術。

這些外觀設計的考量因素，旨在確保資料中心在功能性的同時，也能兼顧美觀與環境協調。

實務建議

• 早期規劃，整體考量： 在資料中心專案的早期規劃階段，就應整體考量建築設計的各個方面，包括選址、結構、空間規劃、細節設計等，避免後期修改造成不必要的成本與延誤。

• 專業團隊，協同設計： 資料中心建築設計需要建築師、結構工程師、機電工程師、安全專家等專業團隊協同合作，共同完成精細化設計。

• 模擬分析，優化設計： 利用建築資訊模型 (BIM) 技術，對資料中心建築設計進行模擬分析，例如結構分析、氣流組織模擬、能耗模擬等，優化設計方案，提高設計品質。

• 用戶需求，量身定制： 資料中心建築設計應充分考慮用戶需求，例如 Rated 等級目標、設備密度需求、業務發展規劃等，量身定制最合適的建築方案。

維護指南

• 定期巡檢，及時維護： 建立建築結構定期巡檢制度，及時發現並處理建築結構及細部構造的損壞，例如牆面裂縫、油漆脫落、門窗損壞等。

• 防水防潮，重點區域： 定期檢查屋頂、外牆、地下室等防水防潮重點區域，確保防水措施完好有效，防止雨水滲漏或潮氣侵蝕。

• 外牆清潔，保持美觀： 定期對外牆進行清潔，去除污漬、灰塵，保持外牆美觀，提升資料中心整體形象。

• 綠化養護，景觀維護： 加強綠化景觀養護管理，定期澆水、施肥、修剪，保持綠化景觀的良好狀態。

常見問答

課後補充：實務案例

以下是兩個詳細案例，展示TIA-942-C 在建築與場地選擇中的應用指導實際項目：

案例一：Google 的芬蘭資料中心（Rated-4）

• 背景：Google 在 2024 年擴建其位於芬蘭哈米納（Hamina）的資料中心，以支持 AI 與雲端服務，總投資超過 10 億歐元。

• 場地選擇：依據 TIA-942-C，Google 選擇了靠近波羅的海的場地，利用當地冷氣候與豐富的水力發電。水資源可用性滿足冷卻需求，距離風力發電場僅 50 公里，實現 100% 可再生能源供電。場地避開地震與洪水區，符合 100 年一遇災害標準。

• 建築設計：建築採用鋼筋混凝土結構，承重能力達每平方米 12kN，支持高密度 GPU 集群。屋頂使用白色反射塗層，內部預留液冷管道空間。主配線區使用 800 毫米寬機櫃，走道寬度達 1.5 米，滿足 Rated-4 的維護與擴展需求。

• 成果：該設施實現 PUE 1.1，碳排放接近零，成為永續性與效能的典範。

案例二：印度電信商的 5G 邊緣節點（Rated-2）

• 背景：2025 年初，一家印度電信商在孟買部署了 20 個微型邊緣資料中心，支持 5G 低延遲應用。

• 場地選擇：依據 TIA-942-C 的邊緣運算指南，場地選在城市邊緣，靠近現有光纖網路與電力網。風險評估顯示季風洪水為主要威脅，選址抬高 2 米並避開低窪區。

• 建築設計：採用模組化鋼結構建築，每個節點面積僅 50 平方米。內部使用 800 毫米機櫃，搭配風冷系統，符合 Rated-2 的冗餘要求。圍欄高度 2.4 米，入口設雙重門禁。

• 成果：部署時間縮減至 3 個月，延遲低至 4 毫秒，成本控制在每個節點 50 萬美元以內。

TIA-942-C 的建築與場地選擇規範不僅是技術要求，更是一種策略思維。它要求設計者在災害風險、能源效率與未來擴展之間找到平衡，並適應 2025 年的技術與環境挑戰。從芬蘭的超大規模設施到印度的邊緣節點，這一標準展示了其靈活性與實用性。明天，我們將進入第三天：電力基礎設施，探討資料中心的「動力核心」如何支持高效與可靠運作。敬請期待！