數(shù)據(jù)中心關(guān)鍵造價(jià)指標(biāo)影響因素分析

張 飄，張 興，姚俊峰

（1.中國電信股份有限公司廣東分公司，廣東 廣州510089；2.公誠管理咨詢有限公司，廣東 廣州510089）

0 引 言

大數(shù)據(jù)中心作為“新基建”的7大領(lǐng)域之一，為5G、人工智能以及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提供了場(chǎng)地基礎(chǔ)設(shè)施，具有新時(shí)代的豐富內(nèi)涵。既符合未來經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)，又適應(yīng)中國當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段和轉(zhuǎn)型需求，在補(bǔ)短板的同時(shí)，將成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新引擎。

目前，全國各運(yùn)營商、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)以及第三方運(yùn)營企業(yè)，對(duì)尤為重視大數(shù)據(jù)中心建設(shè)，紛紛投入巨資建設(shè)數(shù)據(jù)中心。據(jù)Synergy Research統(tǒng)計(jì)，全球2018—2020年針對(duì)數(shù)據(jù)中心的資本支出每年增加11%，主要用于建設(shè)、擴(kuò)張和裝備大數(shù)據(jù)中心，而我國的增長尤為明顯，這與IaaS、PaaS、SaaS、搜索、社交網(wǎng)絡(luò)、線上教育和電子商務(wù)等業(yè)務(wù)領(lǐng)域迅猛增長有關(guān)。

數(shù)據(jù)中心工程造價(jià)指標(biāo)的建立以及完善，對(duì)成本控制和投資效益具有深遠(yuǎn)的意義，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）可作為編制投資估算、設(shè)計(jì)概算的重要參考依據(jù)，服務(wù)重點(diǎn)是為建設(shè)前期的項(xiàng)目投資決策、項(xiàng)目建議書、可行性研究、前期經(jīng)濟(jì)咨詢、限額設(shè)計(jì)以及設(shè)計(jì)方案優(yōu)化服務(wù)。

（2）在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行限額設(shè)計(jì)和優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，可應(yīng)用造價(jià)指標(biāo)對(duì)設(shè)計(jì)主選方案和備選方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)。

（3）有助于快速編制設(shè)計(jì)概算，具體應(yīng)用包括：①通過對(duì)項(xiàng)目特征的檢索，可依據(jù)造價(jià)數(shù)據(jù)庫中與之相似度較高的同類項(xiàng)目的造價(jià)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比分析，也可依據(jù)造價(jià)指標(biāo)進(jìn)行單位工程、分部分項(xiàng)工程的人工、材料、機(jī)械消耗量以及費(fèi)用等計(jì)算；②可提高設(shè)計(jì)概算的編制效率和準(zhǔn)確性，及時(shí)找到修改設(shè)計(jì)方案的最佳途徑，使設(shè)計(jì)方案更趨技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)可控。

綜上所述，進(jìn)一步深入分析數(shù)據(jù)中心關(guān)鍵造價(jià)指標(biāo)的影響因素，并應(yīng)用于項(xiàng)目實(shí)施過程，將有利于數(shù)據(jù)中心在方案規(guī)劃、投資控制以及建設(shè)效益中發(fā)揮重要作用。

1 關(guān)鍵造價(jià)指標(biāo)說明

1.1 數(shù)據(jù)中心造價(jià)構(gòu)成

數(shù)據(jù)中心建設(shè)工程造價(jià)包括土建工程造價(jià)和機(jī)電工程造價(jià)，涉及的專業(yè)內(nèi)容見表1[1]。

表1 數(shù)據(jù)中心造價(jià)主要構(gòu)成

1.2 關(guān)鍵造價(jià)指標(biāo)

1.2.1 選取關(guān)鍵造價(jià)指標(biāo)原則

遵循“科學(xué)客觀、系統(tǒng)簡潔、統(tǒng)一通用、權(quán)威靈活”的原則。

1.2.2 造價(jià)標(biāo)準(zhǔn)編制依據(jù)

《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50174—2017；企業(yè)數(shù)據(jù)中心建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)；各省市現(xiàn)行預(yù)算定額及相關(guān)文件；各地區(qū)造價(jià)主管部門發(fā)布信息（人工工日單價(jià)、材料單價(jià)以及機(jī)械臺(tái)班單價(jià)等）；重要主材、設(shè)備集采及市場(chǎng)詢價(jià)。

1.2.3 關(guān)鍵造價(jià)指標(biāo)

主要包括單位建筑面積造價(jià)、單位機(jī)架造價(jià)、單位功耗造價(jià)、單位機(jī)架面積以及單位功耗面積5個(gè)關(guān)鍵造價(jià)指標(biāo)，具體技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算公式如下[2]：

需要注意，因全國各地?cái)?shù)據(jù)中心實(shí)施差異較大，以上關(guān)鍵造價(jià)指標(biāo)均不包含其他費(fèi)用。其他費(fèi)用包括土建工程部分和機(jī)電工程部分。對(duì)于土建工程部分，主要包括采暖工程費(fèi)、早期煙霧報(bào)警系統(tǒng)工程費(fèi)、室外工程費(fèi)、征地費(fèi)、工程建設(shè)其他費(fèi)以及工程預(yù)備費(fèi)等；對(duì)于機(jī)電工程部分，主要包括外市電引入工程費(fèi)、變電站費(fèi)、冬季利用自然冷源等節(jié)能技術(shù)費(fèi)，服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備及數(shù)據(jù)處理設(shè)備費(fèi)，工程建設(shè)其他費(fèi)，工程預(yù)備費(fèi)等。

2 數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目造價(jià)指標(biāo)分析

2.1 數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目關(guān)鍵造價(jià)指標(biāo)

為更好地分析數(shù)據(jù)中心造價(jià)指標(biāo)的影響因素，選取相同等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求，考慮建設(shè)時(shí)間、機(jī)房規(guī)模、投產(chǎn)時(shí)間以及地區(qū)發(fā)展水平相當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)中心，共篩選12個(gè)同類項(xiàng)目（其中9個(gè)新建，3個(gè)改建）的工程造價(jià)關(guān)鍵指標(biāo)作為分析樣本，具體項(xiàng)目如表2所示。數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目關(guān)鍵造價(jià)指標(biāo)的橫向?qū)Ρ惹闆r，如表3所示[3]。

2.2 初步對(duì)比分析

通過同類項(xiàng)目的橫向?qū)Ρ?，大部分?xiàng)目的單位建筑面積造價(jià)控制在3 500～4 000元/m2，控制較理想，但在單位機(jī)架造價(jià)、單位功耗造價(jià)等方面存在較大差異。

（1）單位功耗造價(jià)與機(jī)架功率成反比，直接反映IT功耗（算力）與工程造價(jià)關(guān)系，是數(shù)據(jù)中心重要的衡量指標(biāo)。圖1為單位功耗造價(jià)趨勢(shì)圖，可見部分項(xiàng)目該指標(biāo)偏高[4]。

圖1 單位功耗造價(jià)趨勢(shì)圖

表2 數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目造價(jià)分析樣本

表3 數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目關(guān)鍵造價(jià)指標(biāo)

（2）單位機(jī)架造價(jià)與機(jī)架功率成正比，與設(shè)計(jì)方案、機(jī)房等級(jí)以及客戶需求正關(guān)聯(lián)。圖2為單位機(jī)架造價(jià)趨勢(shì)圖，可見部分低功率機(jī)架項(xiàng)目的造價(jià)明顯偏高[4]。

圖2 單位機(jī)架造價(jià)趨勢(shì)圖

3 造價(jià)指標(biāo)影響因素分析

收集、分析同類項(xiàng)目的造價(jià)構(gòu)成，采取專家調(diào)查法和頭腦風(fēng)暴法方式進(jìn)行歸納總結(jié)?？傮w而言，影響數(shù)據(jù)中心的造價(jià)指標(biāo)主要有涉及3方面因素。

3.1 市場(chǎng)因素

3.1.1 選 址

用戶在選擇應(yīng)用數(shù)據(jù)中心時(shí)，根據(jù)實(shí)際需求，結(jié)合機(jī)房位置、網(wǎng)絡(luò)、成本以及運(yùn)營能力等因素進(jìn)行綜合考慮。優(yōu)良位置資源的稀缺性一定程度上推高了投資成本，尤其在地理位置、能評(píng)以及環(huán)評(píng)等方面。

3.1.2 項(xiàng)目規(guī)模

因數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)的復(fù)雜性和多樣性，多系統(tǒng)協(xié)作必不可缺。規(guī)模小的數(shù)據(jù)中心投資效益不明顯，造成造價(jià)指標(biāo)偏高?？梢?，規(guī)模效應(yīng)在一定程度上與投資效益正相關(guān)，但也存在邊際效應(yīng)。

3.1.3 業(yè)務(wù)等級(jí)

不同客戶的業(yè)務(wù)類型和等級(jí)要求，尤其是核心敏感數(shù)據(jù)、安全性要求極高的業(yè)務(wù)，明顯拔高了整體造價(jià)指標(biāo)。

3.1.4 定制化需求

特定的客戶考慮服務(wù)群體和遠(yuǎn)期發(fā)展目標(biāo)，追求性價(jià)比往往是其首選條件，同時(shí)兼顧配套成本、人才環(huán)境等因素。

3.2 技術(shù)方案因素

3.2.1 設(shè)計(jì)拓?fù)浞桨讣叭哂喽?/p>

不同的建設(shè)方案（供配電、空調(diào)、消防、智能化）是影響工程造價(jià)的主要因素，其中供配電系統(tǒng)配置和冗余度影響最大。

如表4所示，A棟供配電系統(tǒng)相比B棟略高，主要在變壓器和電源系統(tǒng)，但單位功耗造價(jià)A棟高于B棟11.46%，單位機(jī)架造價(jià)A棟高于B棟9.65%[5]。

3.2.2 平面布局

合理結(jié)合土建結(jié)構(gòu)方案和機(jī)電配置方案，降低不必要的輔助機(jī)房，如“門面工程”、異形外墻、展覽廳以及功能房等，最大程度降低單位機(jī)架面積和單位功耗面積指標(biāo)。

表4 某數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)區(qū)別

3.2.3 高功率機(jī)架使用

高功率機(jī)架的使用一定程度上增加了單機(jī)架造價(jià)，但作為關(guān)鍵造價(jià)指標(biāo)的單位功耗造價(jià)則有所下降。

3.2.4 主要設(shè)備材料選型

主要設(shè)備材料選型同樣影響工程造價(jià)，如空調(diào)主機(jī)知名品牌與一般品牌的價(jià)格差異、柴發(fā)的備用功率與主用功率的差異等。

3.3 項(xiàng)目管理因素

3.3.1 采購模式

運(yùn)營商和互聯(lián)網(wǎng)公司采取甲供設(shè)備材料，規(guī)模效應(yīng)具有良好的議價(jià)能力，在成本管控方面有較大優(yōu)勢(shì)；第三方企業(yè)采取EPC、白名單或短名單形式，亦可一定程度控制成本。

3.3.2 合同方式

實(shí)施施工總承包，在工期和成本管控方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，減少業(yè)主的管理成本。全國超過1 000個(gè)機(jī)柜以上的數(shù)據(jù)中心，在EPC總包項(xiàng)目占比較高，超過55%。在實(shí)施施工總承包項(xiàng)目中，其中PC模式占73.4%，EPC模式占26.6%[6]。

3.3.3 施工組織

實(shí)施計(jì)劃與組織工作的好壞，直接影響項(xiàng)目的工期和工藝質(zhì)量，與項(xiàng)目的驗(yàn)收測(cè)試、投產(chǎn)使用等全生命周期息息相關(guān)，同時(shí)影響投入與產(chǎn)出的效能，是反映和影響工程造價(jià)指標(biāo)的方面。

4 工程優(yōu)化措施

4.1 技術(shù)優(yōu)化措施

（1）不同項(xiàng)目對(duì)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)知理解不同，造成工程造價(jià)的差異，如國標(biāo)A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定（關(guān)鍵條款100%通過、可選擇條款不低于90%即可）?？刹扇I(yè)務(wù)分等級(jí)保障機(jī)制，按不同樓棟、樓層或機(jī)房來劃分業(yè)務(wù)等級(jí)，進(jìn)一步精確控制和優(yōu)化工程造價(jià)指標(biāo)。如表5所示，對(duì)A、B棟供配電系統(tǒng)對(duì)接業(yè)務(wù)等級(jí)的重要性進(jìn)行二次優(yōu)化，優(yōu)化后可節(jié)省投資2 904萬元[7]。

（2）同一建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)但不同的配置方案，其工程造價(jià)差異亦較大。2N高壓直流改為“一路市電+一路高壓直流”，可較大幅度降低造價(jià)指標(biāo)。

（3）電源系統(tǒng)利用率的限制、冗余度不同，亦影響工程造價(jià)。例如，原方案-48 V直流電源系統(tǒng)利用率較低（如某項(xiàng)目系統(tǒng)配置3 000 A，運(yùn)維部門要求長期負(fù)載電流不大于1 746 A），可通過修改并提高電源系統(tǒng)利用率，適當(dāng)調(diào)減冗余度，一定程度上降低造價(jià)指標(biāo)。

（4）單機(jī)架功率密度越高，造價(jià)關(guān)鍵指標(biāo)越理想。因此，可在前期進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，適當(dāng)提高單機(jī)架功率。

（5）統(tǒng)籌考慮數(shù)據(jù)中心的土建和機(jī)電專業(yè)設(shè)計(jì)方案，以關(guān)鍵造價(jià)指標(biāo)作為成本管控手段，多方案對(duì)比并不斷進(jìn)行布局優(yōu)化，以減少不必要的投資。

4.2 管理改進(jìn)措施

（1）條件成熟的數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目，可引入施工總承包模式。一方面實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)和施工一體化，有利于整個(gè)項(xiàng)目的統(tǒng)籌規(guī)劃和協(xié)同運(yùn)作，可以有效解決設(shè)計(jì)與施工的銜接問題、減少采購與施工的中間環(huán)節(jié)，順利解決施工方案中的實(shí)用性、技術(shù)性以及安全性之間的矛盾。另一方面，迎合業(yè)務(wù)需求，可一定程度上逐步節(jié)省工程成本，不斷降低數(shù)據(jù)中心工程造價(jià)指標(biāo)。

（2）推進(jìn)全過程工程咨詢，以全過程項(xiàng)目管理為核心，以增效降本為出發(fā)點(diǎn)，逐步將前期咨詢、招標(biāo)采購、工程監(jiān)理、造價(jià)咨詢與評(píng)級(jí)認(rèn)證等工作吸收合并，納入全過程咨詢范疇，最大程度上降低項(xiàng)目的全生命周期成本（TCO），從而實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)的既定目標(biāo)。

（3）不斷收集、完善同類項(xiàng)目的造價(jià)關(guān)鍵指標(biāo)。作為下期項(xiàng)目的實(shí)施依據(jù)，制定合理的合同總價(jià)和工期要求，且業(yè)主的投資和工程建設(shè)期相對(duì)明確，有利于成本和進(jìn)度控制。

表6 數(shù)據(jù)中心關(guān)鍵造價(jià)指標(biāo)參數(shù)表

（4）將部分成熟可靠的主要設(shè)備材料采購交由施工總承包負(fù)責(zé)，在合同中約定最高限價(jià)，明確規(guī)格參數(shù)與技術(shù)指標(biāo)，有利于實(shí)現(xiàn)造價(jià)與工期。

5 結(jié) 論

以數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵造價(jià)指標(biāo)為切入點(diǎn)，分析數(shù)據(jù)中心的工程造價(jià)構(gòu)成和關(guān)鍵造價(jià)指標(biāo)，其中單位功耗造價(jià)直接反映IT功耗（算力）與工程造價(jià)關(guān)系，是數(shù)據(jù)中心重要的衡量指標(biāo)?？傮w來說，關(guān)鍵造價(jià)指標(biāo)控制在表6所列參數(shù)以內(nèi)，數(shù)據(jù)中心投資效益將比較理想[8]。綜上所述，通過全國同類項(xiàng)目數(shù)據(jù)中心的造價(jià)指標(biāo)對(duì)比，分析影響數(shù)據(jù)中心的3個(gè)因素——市場(chǎng)、技術(shù)方案以及項(xiàng)目管理，并在技術(shù)優(yōu)化、管理改進(jìn)提出具體的改進(jìn)措施。