數據中心是一整套復雜的設施，用來在internet網絡基礎設施上傳遞、展示、計算、存儲數據信息，其構成包括計算機系統、通信和存儲系統，還包含冗余的數據通信連接、環境控制設備、監控設備以及各種安全裝置。云計算、物聯網、寬帶和下一代網絡的發展，移動互聯網、云計算等新興技術和商業模式不斷涌現，使得數據中心的數量不斷增加，規模不斷擴大，在金融、政府、能源、交通等行業的應用逐步增強，已經成為日常生產和生活中不可或缺的一部分。

地震、運行環境的振動、運輸振動和沖擊等一定程度上會對數據中心機房的設備造成損害。外部振動源如機房、火車、生產企業的機械振動、公路交通振動、建設施工活動、地震等，會通過建筑物結構傳遞到數據中心的服務器、存儲器、電源、空調及各種基礎設施上。振動對于數據中心機房的破壞最終取決于兩個方面：一是數據中心采取措施避免或降低外來的振動和沖擊，二是增強數據中心設備的抗振動和抗沖擊性能。在很多情況下，外來的振動和沖擊是無法避免或者降低的，需要更多關注的是采取措施提高數據中心自身的抗振動和沖擊性能。地震作為一種特殊的強烈振動，必須足夠地重視，避免和降低設備自身的破壞，保證地震來臨時，數據中心能夠正常持續運行。

1 加強數據中心抗震性能工作的必要性

我國內陸大部分地區位于地震烈度6度以上區域（見圖1），50%的國土面積位于7度以上的地震高烈度區域，包括23個省會城市和2/3的百萬人口以上的大城市。防震減災是國家公共安全的重要組成部分，是重要的基礎性、公益性事業，事關人民生命財產安全和經濟社會可持續發展。2008年至2014年期間先后經歷的汶川8.0級大地震，青海玉樹、四川蘆山、新疆玉田三次7.0級以上強烈地震和幾次6.0級以上地震，對通信設施產生極大破壞作用。數據中心設備價格昂貴，地震災害造成的工程損失（設備零部件損害、安裝組件脫出、連接電纜拉斷等）和非工程損失嚴重（通信質量下降或者中斷造成的商業中斷、社會功能癱瘓、信息丟失等），對經濟、社會等長期影響的社會災害損失無法估量，所以必須加強數據中心的抗震管理工作。《中華人民共和國防震減災法》中第三條提出了“我國防震減災工作，實行預防為主、防御與救助相結合的方針。”第四章第三十五條《地震災害預防》部分明確規定“新建、擴建、改建建設工程，應當達到抗震設防要求。”《國家防震減災規劃（2006—2020年）》中發展戰略部分明確要求，加大對通信等重大基礎設施的抗震設防和抗震加固力度，以實現到2020年我國各地區基本具備綜合抗御6.0級（相當于8烈度）地震的能力，達到中等發達國家水平。《國家通信保障應急預案》3.1條規定“基礎電信運營企業在通信網絡規劃和建設中，要貫徹落實網絡安全各項工作要求，不斷提高網絡的自愈和抗毀能力”。

通信建設工程屬于生命線工程，建設單位有義務依法抓好抗震防災工作。《中華人民共和國防震減災法》第三十六條規定“有關建設工程的強制性標準，應當與抗震設防要求相銜接。”GB50011-2010《建筑抗震設計規范》13.1.2條“非結構構件應根據所屬建筑的抗震設防類別和非結構地震破壞的后果及其對整個建筑結構影響的范圍，采取不同的抗震措施，達到相應的性能化設計目標”。數據中心設備屬于建筑附屬機電設備，即為建筑非結構構件，抗震性能應滿足規范要求，與抗震設防要求相銜接。《國家通信保障應急預案》3.1條“基礎電信運營企業在通信網絡規劃和建設中，要貫徹落實網絡安全各項工作要求，不斷提高網絡的自愈和抗毀能力”。GB50011-2010《建筑抗震設計規范》3.7.1條、GB50032-2003《室外給水排水和燃氣熱力工程抗震設計規范》1.0.3條、GB50260-2013《電力設施抗震設計規范》1.0.3條、GB50761-2012《石油化工鋼制設備抗震設計規范》1.0.4條、GB50111-2006（2009年版）《鐵路工程抗震設計規范》1.0.5條均用強制性條款對各行業的設備抗震工作進行了強制性規定。

2 數據中心抗震性能標準管理規定和要求

數據中心對于抗震工作的重點應該關注地震振動的性質特點，并據此提高基礎設施的抗震性能。數據中心設備比較重，供電、制冷等配套設施的放置會對原來的建筑結構造成較大的影響，數據中心必須嚴格按照國家標準的規定加強建筑物抗震設計和建設工作，也必須結合通信行業的特點，不斷提高服務器和存儲器等數據通信設備、電力、冷卻、走線架、設備底座等基礎設施設備的抗震性能。

目前GB50011-2010《建筑物抗震設計規范》第1.0.2條強制性條款規定：“抗震設防烈度為6度及以上地區的建筑，必須進行抗震設計。”第3.1.1條強制性條款規定：“抗震設防的所有建筑應按現行國家標準《建筑工程抗震設防分類標準》GB50223確定其抗震設防類別及其抗震設防標準。”第3.7.1條強制性條款規定：“非結構構件，包括建筑非結構構件和建筑附屬機電設備，自身及其與結構主體的連接，應進行抗震設計。”

YD5193《互聯網數據中心（IDC）工程設計規范》和GB50174《數據中心設計規范》是數據中心設計時執行的基本標準。地震斷層附近或有滑坡危險區域不應建設數據中心。進行數據中心機房建設工程，應該根據所在地區，依據GB50011-2001《建筑抗震設計規范-附錄A》的規定要求確定抗震設防烈度，結合GB50174《數據中心設計規范》和YD5054-2010《電信建筑抗震設防分類標準》確定數據中心機房采用的抗震類別建筑及抗震設防要求，通信建筑抗震設防類別見表1（摘自YD5054的表3.0.2）。GB50174《數據中心設計規范》根據機房的使用性質、管理要求及其在經濟和社會中的重要性把數據中心劃分為A、B、C三級，數據中心在設計時應確定所屬級別。新建A級數據中心的抗震設防類別不應低于乙類，B級和C級數據中心的抗震設防類別不應低于丙類。“乙類”是“重點設防類”的簡稱，指地震時使用功能不能中斷或需盡快恢復的通信建筑，以及地震時可能導致大量人員傷亡等重大災害后果，需要提高設防標準的通信建筑。“丙類”是“標準設防類”的簡稱，需要嚴格按照國家標準進行抗震設計。改建的數據中心應根據載荷要求，按照GB50023《建筑抗震鑒定標準》的規定進行抗震鑒定。經抗震鑒定后需要進行抗震加固的建筑應根據現行國家標準GB50367《混凝土加固結構規范》、JGJ116《建筑抗震加固技術規程》和JGJ145《混凝土結構后錨固技術規程》的規定進行加固。

根據以上國家標準的管理規定要求，結合自身的特點，通信行業先后制定了關于通信建筑抗震、信息通信設備抗震、設備抗震安裝加固的方面的一系列標準（見表2）。

在我國抗震設防烈度7烈度以上（含7烈度）地區公用電信網中使用的交換、傳輸、接入、服務器網關、移動基站、通信電源等主要設備，應當經過電信設備抗震性能質量監督檢驗機構進行的抗震性能檢測，未獲得通信設備抗震性能合格證的不得在工程中使用。信息通信設備加固安裝必須滿足YD5059-2005《電信設備安裝抗震設計規范》的要求。

數據中心機房建設工程應該依據國家和通信行業的標準法規要求進行基本的抗震設防工作。從通信建筑、信息通信設備、設備安裝工程等方面逐步規范管理，不斷加強各種基礎設施的抗震性能設計和抗震安裝措施研究工作，促進行業發展，預防為主，從國家、行業、企業各個層面做好上下一致做好抗震工作。

3 數據中心抗震性能整體評估方案

數據中心建設主體不同，管理方式不同，其抗震性能參差不齊，為了更好地對投入使用的數據中心機房的抗震性能做一個整體的評估，依據上述的相關標準在抗震工作的規定和要求擬定了基本的抗震性能評估方案。表3給出了數據中心抗震性能評估方案項目表。

以上方案采取核查資料，現場檢查、現場測試等多種方式從整體上評估數據中心機房的抗震性能。

4 機房設備動力特性現場測試的方案

動力特性測試主要獲取設備的固有頻率、阻尼比和模態振型。測試采用錘擊法，根據設備的實際結構尺寸，在機柜各處共布置42個激勵點，且這些點足夠表示出機柜的結構輪廓，測量x，y，z三個方向，選擇三個不同方向的測點進行測試，力錘采用尼龍錘頭，測點具體位置見圖2所示。

測試時采用移動激勵、固定響應點的測試方法進行，傳感器布置完畢后，分別在機柜的各激勵點，用高彈性聚能力錘進行激勵，每個激勵點分別激勵3次。每組測試得到一組力和響應之間的傳遞函數，所有數據測試完成之后，再用模態分析軟件對測量數據進行分析。

測試系統框圖如圖3所示。

設備動力特性測試的結果代表了數據中心機房設備安裝現場的振動特性，與其抗震性能、振動性能檢驗報告的結果進行復核，結合現場環境振動測試可以綜合評估機房設備的抗震性能。

5 結束語

我國對于數據中心機房和設備的抗震性能管理還未形成統一的管理體系，技術科研發展滯后，通信設備抗震隔震工程技術有待開發利用，設備安裝抗震措施有待精細化，室外設施的安裝質量和抗震措施還需要進一步優化改進。上述內容希望引起全行業的重視，共同促進抗震工作的科學規劃和發展，以使我國的數據中心抗震設防水平有一個系統的提高，減少地震時帶來的損失。