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東亞首座Tier III雙認證機房正式啟用，樹立臺灣機房新標竿

文/張景皓 2013-12-25

台哥大費時2年，耗資50億元興建8,000坪雲端IDC機房，更是全臺首座採用自然冷卻技術的電信機房，設計目標挑戰PUE值1.5

費時2年，耗資50億元興建的雲端IDC機房，獲得Uptime Institute的Tier III雙認證，保養維修不需停機，更是全臺首座採用自然冷卻技術的電信機房，PUE僅1.5，也獲得ISO 50001能源管理系統驗證。 隨著行動裝置的熱潮，使用者更重視上網的品質，必須隨時隨地都能存取企業服務，而近幾年來，企業逐漸將服務與資料放上雲端，交給機房業者託管，所以，雲端IDC機房的可靠性必須提升，否則一旦機房事故發生，服務中斷除了讓使用者苦不堪言之外，企業更會面臨巨額的營運損失。  因此，台灣大哥大（簡稱台哥大）總經理賴弦五表示，台哥大以推出更高品質的機房為目標，讓企業更願意將服務和資料放在雲端。台哥大個人用戶營運長室產品暨IDC維運部副處長陳紹元表示，台哥大擁有數十年的IDC機房維運經驗，從這些經驗中學習，發覺可以進步的地方，並參考國外案例，全力打造更優質的第二代機房產品。  所以，台哥大耗資50億元，費時2年時間，打造出全東亞首座獲得國際機房認證機構Uptime Institute的Tier III等級設計文件（Tier Certification of Design Documents，TCDD）與設施建置（Tier Certification of Constructed Facility，TCCF）雙認證的雲端IDC機房，目前全球僅有60幾座機房，獲得Tier III認證的殊榮。  這座資料中心地下2層、地上4層，樓地板面積達8,000坪，預計共可提供2,000個機櫃供企業承租 ，台哥大副營運長谷宏元表示，將分6至7期建置，預計1至2年完工。  Tier III等級機房最大特色是具備了可同時維修性（Concurrently Maintainable），臺灣艾默生應用工程經理陳仲倉表示，這代表著，在機房運轉的同時，重要系統中任一設備或線路，可在機電設備不帶電、空調設備無水壓的安全環境下，進行例行維護或是維修工作。陳紹元強調，這也是Tier III和Tier II等級的機房最重要的差別之處。  陳紹元表示，目前臺灣多數機房可靠度等級為Tier II，可用性僅99.741%，每年停機時間約22小時，而Tier III等級的機房可用性提升至99.982%，每年停機時間更縮短至1.6小時。  機房認證專家加入建置團隊，引進全新設計觀念與技術  為了要符合Tier III認證的規格，台哥大機房當初建造時就是以專業機房作為考量，並不是商辦大樓改建，內部機電設計不會受到侷限。台哥大更找來優秀的人才組成專案團隊，負責這個案子。  陳紹元表示，台哥大機房專案交由臺灣艾默生公司承包，並找來2位取得Uptime Institute機房設計師專業認證（Accredited Tier Designer，ATD）的專家負責統籌、設計規畫與監造，他們分別是日昇意定科技總經理朱國權與廣知工程科技總經理吳滄榮。其中，朱國權更是亞洲首位獲得ATD的機房專家。  而台哥大內部也培育了1位取得Uptime Institute機房特別顧問專業認證（Accredited Tier Specialist，ATS）的專家，專門負責日後機房的維運，他是台哥大個人用戶營運長室經理張丁元。  陳紹元表示，台哥大身為業主，明確提出了3大機房設計需求，分別是取得Tier III認證、注重機房節能，以及網路防駭。建置過程，台哥大負責管理機房專案的進度，如同監督的角色，而由陳仲倉和兩位專家率領的團隊，則是盡可能地按照台哥大的要求，興建機房。  陳紹元表示，起初外界並不看好這個機房專案，因為臺灣找不到有經驗的建造團隊與業主，但這個團隊不斷沙盤推演，細心地確認各項程序能夠達成，採用全新的設計觀念與技術，才能打造出這座機房，讓外界跌破眼鏡。張丁元表示，光是在設計階段，就花了10個月左右的時間。  陳紹元表示，當初在研究各種機房建置時，曾參考Uptime Institute授權，美國國家標準協會（American National Standards Institute，ANSI）於2005年頒布的電信機房設計規範TIA 942，後來考量TIA 942沒有第三方認證，才會選用Uptime Institute建議的準則。

主樓與裙樓分區設計，事故不會波及其他區域

台哥大新落成的雲端機房在11月26日正式啟用，左二至右二依序為Uptime Institute北亞區總裁胡嘉慶、台灣大哥大總經理賴弦五、國家通訊傳播委員會技監陳國龍、台灣大哥大副營運長谷元宏。 台哥大機房在建築物結構的部分，採主樓與裙樓兩棟建築分區設計，中間以走廊串連。主樓擺放客戶的機櫃設施，裙樓則是擺放機電設備，而且，所有的機電設備都放置於地面以上，陳紹元表示，若是某區的設備發生故障，就可立即切換至備援設備，並隔離發生問題的區域，不僅實體隔離，電器也隔離，讓機房服務維持正常，災情也不會擴散。  而機房內部設計方面，除了機電設備具有N+1備援之外，更重要的是機房內的5大管線，電力、空調、消防、安全以及環控，皆採雙迴路設計，具有雙重保險，陳紹元表示，當機房進行例行維修或是意外處理時，管線能夠自動切換，不中斷企業的服務。  像是這座機房的電力來源是分處兩地的變電所，若是其中一處故障，另一處仍可持續供電，而且，每個樓層都設有專用的發電機和UPS，若是臺電兩處變電所皆不幸故障，就會立即切換，持續提供電力給機房內的設備。  另外，台哥大機房內所有水管節點的2端都設有開關閥，若是某段管路漏水需要維修，可以關閉2端的開關閥來維修，因為水路採用環路設計，並不會因關閉了這一段管路，而影響機房的供水作業。陳紹元表示，台哥大的估算，這些開關閥所投資的成本，比起管線的費用還高，成本比率大約是3比2。  管道間預留維修空間  機房內的管道間、管線和高架地板也採用有別傳統作法的設計思維。朱國權表示，臺灣目前的機房，因為面積不足，普遍都有管道間距離預留不足的情況，在這樣的情況下，將導致維護作業難以進行。所以，台哥大機房在設計初期就考量到這點，除了機房內高度4.4公尺外，高架地板下方更預留了60公分，其中一半作為氣流流動的空間，另一半則作為管線通行的空間。  朱國權表示，有了這樣的設計，台哥大機房的管道間在電力與水路切斷，確保人身安全的情況下，即可進行維護。  管線導入色彩管理且重視線材標示  而每塊高架地板皆有編號，就好像地球的經緯度，管線亦是如此，陳仲倉表示，在施工期間，就要求廠商們要將所有管路、線路、閥件及設備標示明確的名稱。朱國權表示，為求嚴謹，甚至要求廠商在同一條線材的兩端都必須貼上標籤。  如此一來，若是有狀況發生，網路維運小組（NOC），可以立刻知道是哪個區域、線路發生問題，知道高架地板上方放置哪個客戶的資訊設備、哪些機電設備的地方出事，提升處理效率。  管線的部分，除了標示外，更利用顏色來區分，像是黃色是備援的電力管線，第一期的電力管線則是橘色，藍色管理是自然冷卻用水，綠色管線是做為補給用的自來水，黑色則是監控管線等。

導入BIM預施工方法論，利用3D設計輔助建置

台哥大團隊導入BIM預施工方法論，結合3D系統模擬管線配置的可行性，圖中左下圓點可調整左右視角，更可調整觀賞的仰角。照片提供／朱國權 台哥大的設計團隊也導入建築資訊模型（Building Information Modeling，BIM）預施工方法論，這是一套建築學、工程學與土木工程的新工具，只要提供建築時的相關參數給資訊系統，就能夠利用衝突檢測的功能，以圖形表達的方式確認現場管路配置的可行性，協助決策者做出判斷，降低後續建造時發生錯誤的機率。  朱國權表示，不僅是機房建造，只要是興建新的建築物，都可以採用BIM來輔助。所以，在朱國權隨身攜帶的iPad當中，就安裝了專業的3D模擬系統，來輔助建置過程，將機房內部空間陳設，以及細部規格，包括開關閥和管線等建置時需要使用的物料，全部輸入置系統內，模擬建置的可行性。  透過3D套圖的呈現，可直接在工地和廠商、專家討論，若有需要更動的設計，即可馬上利用系統模擬，判斷可行性，也讓設計文件和建造過程可以互相匹配。  接著，施工團隊便利用3D系統模擬出來的成果，至工程現場，利用雷射瞄點，日後施工時就依據這些瞄點，按部就班地完成。這樣子的作法，可以確保設計和建置不會有所出入，更可以將未來機房的擴充性納入考量，思考哪些管道、閥等設施需要預留，才可以分期完工，甚至滿足不同客戶的需求。陳紹元表示，倘若考慮不周，對於日後機房驗證或客戶服務都會有所影響。  此外，陳紹元表示，目前一般機房供電都以臺電為主，發電機為輔，不過，Uptime Institute要求Tier III等級的機房，供電策略是以自行供電為主。所以，即使臺電停止供電，台哥大的機房，也可以全年利用發電機維持運作，而且，每臺發電機都有專用的排風設施，並不會因為已經運轉一段時間，就必須停下來休息。  導入測試驗證作業，以因應嚴謹的認證程序  為了要達到Uptime Institute認證的水準，機房建置團隊也導入許多測試驗證觀念，要求施工承商依序完成廠驗（Factory Acceptance Testing，FAT）、單機設備檢測（Site Acceptance Testing，SAT）、系統運轉檢測（System Performance Testing，SPT）、整體功能試運轉檢測（Integrated System Test，IST）等測試驗證作業。  FAT與SAT是採購階段必須檢測的項目，設備進廠前要擬定相關檢驗作業，包括機械性能測試、電器性能測試、儀控測試等。檢測完成後，設備進廠開始SPT作業，包含系統測試，和市電整合試運轉，並且能夠和監控系統連線。  完成SPT之後，執行跨系統整合的IST驗證，確認現場環境，連線、運轉、操控等功能正常運作，並依據設備特性、電壓、溫度、接地電阻、風量、水量等，進行調整。  陳仲倉表示，尤其在2個月的IST作業階段，整個團隊近百人每天從清早測試至傍晚，結束後立即開會討論，才能夠應付正式認證時的種種考驗，例如40分鐘反應時間的要求。  台哥大除了嚴格要求機房的可用性之外，對於機房節能設計也不馬虎。陳紹元表示，根據統計，整體機房的基本維運成本，有8成是電費，而且，電費成本只會逐年升高調漲。  所以，台哥大也找來臺北科技大學能源與冷凍空調工程系助理教授李魁鵬提供節能設計建議，李魁鵬參考了美國冷凍空調學會ASHRAE（American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers）90.1標準，並採用了不少先進的節能設備與設計，協助台哥大導入了專用的空調與冷卻設備、變頻的風機、幫浦，並在機房中採用冷熱通道分離的設計。  其中，在冷熱通道的作法上更帶入了風險管理的考量，朱國權表示，目前冷熱通道常見兩種作法，分別是台哥大採用的熱通道氣流遏制系統（Hot aisle containment，HACs）是封閉熱通道，而讓機房多數空間的溫度保持涼爽，另一種則是封閉冷通道，但機房多數空間溫度較高的冷通道氣流遏制系統（Cold aisle containment，CACs）。

臺哥大的NOC網路維運小組共有12人，分3班，24小時全天輪值，圖中為台哥大個人用戶營運長室經理張丁元，他是Uptime Institute認證的ATS專家，統籌維運作業。

吳滄榮表示，這2種作法都有人採用，台哥大團隊在設計時，也討論許久，最後考量機房發生事故的因應風險，才決定使用HACs。 

朱國權表示，這是因為，一旦發生機房事故造成停電，資訊設備前安置的抽風設備將全部停擺，若是採取CACs作法，大約只要1分鐘左右的時間，機櫃溫度就會快速攀升，容易造成資訊設備過熱而當機，反之，若採取HACs的作法，則能夠打開熱通道出入口，導入熱通道外機房多數空間的冷空氣，盡可能地降低機櫃溫度，增加搶修的時間，資訊設備當機風險較低。 

全臺首座採用自然冷卻技術的電信機房，預估PUE值僅1.5 
除了上述的節能作法之外，還有更特別的地方，張丁元表示，此座機房，更是全臺首座採用自然冷卻（Free Cooling）技術的電信機房。 

自然冷卻技術主要有外氣空調節能（Air Free Cooling）、與台哥大採取的冷卻水空調節能（Water Free Cooling）等作法。 

陳紹元表示，台哥大冷卻水空調節能作法是將熱水導引置機房外部降溫，再將室外冷水引至空調主機前方，降低空調主機的運轉功耗，循環利用，達到節能又降溫的目的。 

張丁元表示，台哥大參考中央氣象局近10年的統計資料，1年大約有4個月的時間可採用冷卻水空調節能作法，只要當戶外的氣溫低於21度，就會啟動水側（water site）冷卻系統。 

李魁鵬表示，根據動態模擬系統驗證，台哥大的機房在滿載的情況下，此設計可讓機房PUE值僅1.5。陳紹元表示，相較於臺灣目前機房PUE值平均約落在2左右，節能效果提升約25%。而低於平均的PUE值，也讓台哥大的機房獲得了ISO 50001能源管理系統驗證。 

完成了機房各項環節的建造後，設計團隊更為了幫助台哥大後期的維運，能夠快速掌握各項系統的操作步驟與要領，確實執行各項例行性檢測作業，建立了完整的作業程序文件。 

朱國權表示，這些文件包括了標準作業程序（Standard Operating Procedure，SOP）、緊急作業程序（Emergency Operating Procedures，EOP），以及維修作業程序（Maintenance Operating Procedures，MOP）。陳紹元表示，除了例行作業之外，台哥大也提供許多加值服務讓企業使用，像是客戶可透過網路，即可查看網路與電力的使用量、設備進出狀況時程等。 

陳紹元也給予機房團隊相當高的評價，他表示，台哥大和機房團隊都是第一次嘗試，彼此互相學習切磋，才能夠獲得這樣的好成績。吳滄榮表示，興建機房的業主心態也非常重要，台哥大的高層給予團隊極高的主導權，十分相信他們的設計。 

不過，建置過程，建置團隊花了不少時間說服，舉辦上百場說明會來培訓臺灣的施工團隊 ，即使有十多年機房工程建置經驗的施工單位，面對新一代的機房設計需求和要求，也得花一番功夫學習。