拥抱未来新兴产业打造算力基础设施- 大数跨境

中国建筑标准设计研究院

2026-07-10

当前，数字经济加速演进，人工智能、大数据等新兴产业蓬勃兴起，算力基础设施已成为支撑数字经济高质量发展的核心底座与战略资源。随着国家全面推进网络强国、数字中国、智慧社会建设，深入实施国家大数据战略、“东数西算”工程等顶层部署，数据中心作为算力资源的核心载体，迎来规模化、集约化、绿色化发展的重要机遇期，行业对高标准规划建设、全生命周期技术服务与低碳化升级改造的需求持续提升。

中国建筑标准设计研究院有限公司（以下简称“标准院”）面向政府、企业、IDC运营服务商等客户，提供数据中心全生命周期一体化服务，覆盖建设咨询、规划设计、建设总承包、节能改造全链条，配套绿色认证咨询、评估运维、节能增效等专项能力，承接的项目屡获国内外奖项。其中光环新网上海嘉定数据中心设计项目获得2017-2018年度中国建筑学会建筑设计奖暖通空调、电气两大专项一等奖，获得国际数据中心权威机构Uptime Institute Tier Ⅳ认证。

▲光环新网上海嘉定数据中心设计项目

本文对话标准院算力基础设施建设技术创新中心主任吴晓晖，围绕AI算力爆发下数据中心基础设施的变革升级展开交流，就建筑适配、供电架构、液冷技术、建设模式、存量改造、余热回收、智能监控、标准化发展及行业展望等核心问题逐一作答。

问：

AI算力爆发对数据中心基础设施带来了哪些根本性变化？

吴晓晖：

核心驱动力是机柜功率密度的指数级提升。传统通算时代单机柜仅6-8千瓦，当前智算时代起步20-40千瓦，英伟达最新服务器已达100多千瓦，预计2028年将逼近1兆瓦。这种量级的提升，对建筑设计、供电系统、制冷系统都提出了前所未有的要求。所有基础设施的变革，最终都是为了适配IT技术的发展，背后都是高功率密度这个最基本的物理约束在推动。

问：

智算中心在建筑层面与传统数据中心有哪些关键区别？

吴晓晖：

智算中心完全打破了传统设计规范。层高从4—5米提升到6—7米，承重从每平米800—1000公斤提升到1.6吨以上。在《液冷数据中心设计要求》标准中，我们制定了更具体的指标：机柜高度由42U升级为52U，通道净宽≥1.2米，架空地板净高≥3.9米（传统国标≥3.0米），CPU检修空间≥1米。楼面承重方面，冷板式液冷机房≥12kN/㎡，浸没式≥20kN/㎡，传统风冷仅8-10kN/㎡已无法适配。

问：

供电架构需要怎样的变革？

吴晓晖：

行业正走向减少中间变换环节。传统架构是10千伏→380伏→UPS→列头柜→机柜PDU，未来趋势是10千伏直接到800伏直流。这是由物理规律决定的必然方向——对于1兆瓦机柜，800伏直流可节省90%配电空间。此外，液冷制冷系统需采用独立UPS供电，与IT负载分离；一级负荷末端实现毫秒级双路电源自动切换；严格执行水电分离敷设，从源头规避安全隐患。

问：

液冷为何从“可选项”升级为“必选项”？

吴晓晖：

20-30千瓦以上功率密度，风冷已完全失效。液冷将制冷手段直接作用于芯片，凭借超高换热效率，成为保障高密度算力稳定运行、践行“双碳”目标的刚性技术路径。我们牵头编制的《液冷数据中心设计要求》是国内首个液冷数据中心设计团体标准，覆盖冷板式和单相浸没式两大主流技术路径，从六大子系统提出量化技术要求，明确了液冷占比（LCR）与供液温度等核心能效指标，为实现PUE<1.2提供了技术遵循。

问：

液冷制冷系统设计的核心要点是什么？

吴晓晖：

标准将液冷系统划分为一次侧（冷源侧）与二次侧（IT设备侧）。

一次侧核心要求：优先利用自然冷源，推行风液同源设计，核心设备N+X冗余，严寒地区管路添加乙二醇防冻，标配水处理、过滤、脱气、稳压设备，地板下管路强制加装漏液检测。

二次侧核心要求：供水温度不低于40℃、供回水温差≥10℃，推荐分布式弹性部署，液冷设备必须接入独立UPS供电。

问：

AI时代数据中心建设模式有何新趋势？

吴晓晖：

AI芯片迭代周期（1—2年）远快于数据中心建设周期（传统土建1年以上），行业正全面转向标准化、模块化、预制化。装配式建筑将建设周期从1年缩短到几个月；电力模块、微模块将配电、UPS、电池、机柜、空调等集成一体。核心逻辑是把工程的东西产品化，实现快速部署和弹性扩展。

问：

液冷智算中心的建设逻辑有哪些转变？

吴晓晖：

我总结了四大转变：

1.选址转变：优先布局能源富集、电价低廉区域；

2.架构转变：直流供电、固态变压器等新技术加速落地；

3.布线转变：适配AI低延迟需求，严格划分水管、电缆、信号线路路由；

4.运维转变：依托全链路智能监控、漏液监测、冗余架构，构建液冷专属运维体系。

问：

存量数据中心改造液冷需要注意什么？

吴晓晖：

必须开展专业承重评估、楼板检测、动态载荷验算、震动分析，并根据检测结果完成结构加固，杜绝盲目改造。以中移信息港改造项目为例，原风冷机房单机柜5kW、PUE 1.35，改造后提升至42kW、PUE≤1.15，关键采用了预制化二次侧环形管网、预制化水力模块及电力模块、2N架构+智能小母线供电、CDU 1+1冗余等技术。

问：

余热回收在液冷数据中心中有何价值？

吴晓晖：

液冷冷却液温度可达40-50℃，热品位远高于风冷，无需热泵提温即可直接接入区域供热、生活热水系统，实现“变废为宝”。数据中心从“高能耗主体”转变为“能源供给节点”，在提升能效的同时创造显著的环境与经济效益。

问：

智能监控系统有哪些新要求？

吴晓晖：

监控系统与IT设备同等重要，要求双路供电、CPU独立控制、故障自保持，覆盖一次侧和二次侧全链路数据采集，搭载蒸汽环境监测、智能告警防御网络，实现风险预判与闭环处置。每台CDU配置专属独立控制系统，全天候监测机房TVOCs等冷却液蒸汽浓度，超标自动触发新风量调节与声光报警。

问：

液冷标准未来发展方向如何？

吴晓晖：

标准坚守安全可靠、高效节能、经济适用三大原则，统一行业基础定义。一大亮点是行业首次依据功率密度、液冷应用占比、供回水温度建立分级分类框架，打破“一刀切”设计惯性，推动行业迈向参数化、标准化、精细化治理。未来技术边界将从单相液冷向相变冷却扩展，液冷与余热回收深度耦合将成为实现低碳运营的重要路径。