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工艺定义建筑 | 国家超级计算深圳中心(二期)的设计实践
发布日期:2026-07-13
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近日,深圳特区报以为题,刊发记者实地探访报道。报道指出:“灵晟”的全栈国产能力令人惊叹。从处理器到超大规模组网,再到100%全液冷散热计算机柜——每一个环节都掌握在中国人自己手里。”


中国中元作为该项目设计总承包方,完成了从集中式液冷系统等核心工艺到建筑落地的设计闭环,给出了超算建筑3.0时代的答案。



超算建筑的演进:从1.03.0


回顾国内超算中心的发展历程,1.0时代是“设备的容器”,2.0时代关注效率最大化。而深圳超算二期,是超算建筑3.0时代的代表作。3.0更强调科技、自然、人文的三位一体:


    场地东西两侧自然高差达25米,为减少超算机房对城市的视觉压迫,设计将机房短轴面向城市界面,沿街立面缩减20%


    利用高差实现竖向分流——西侧低标高设科研人员入口,东侧高标高对接机房二层作为货运入口,大型设备可水平运入,无需陡坡搬运。


化整为零、顺势布局”的设计策略,这一设计不仅化解了地形制约,更让建筑与自然环境紧密融合,达成了科技设施与自然环境的共生。


光伏幕墙:实用与美学的结合


建筑表皮的光伏玻璃幕墙系统,是深圳超算二期最具辨识度的设计。


超算中心强大的计算能力,让设计团队联想到银河系核心的能量原点,由此诞生了“能量之核,星云之光”的设计概念。白天,幕墙反射周边山景云海,随季节呈现不同表情;夜晚,内部灯光从三角面板缝隙漫射而出,形成独特光影。


这面幕墙绝非仅仅为了美观。深色的碲化镉光伏玻璃在赋予建筑神秘感的同时,还具备出色的光电转换性能——这种材料在高温环境下的效率衰减仅为单晶硅的一半,非常适合深圳的气候条件。团队将其加工成单元化三角面幕墙体系,通过不同角度的翻折优化日照角度,提升发电效率。6600平方米的光伏幕墙,年发电量约43万千瓦时,可满足建筑部分日常用电需求。


全球最大集中式液冷系统:从零自研的散热方案


    深圳超算二期单机柜峰值功率达530千瓦,是常规液冷机柜的5倍以上。市场可采购的CDU成品仅支持到1500千瓦,以深圳超算二期液冷系统的总制冷功率,需要布置大量CDU设备,不利于保证机房工艺布局的完整性,不利于液冷系统的集中调控及制冷需求的快速反馈,中国中元团队从零开始,自主完成了整套CDU系统的设计与集成。


这套系统总制冷量达57.9兆瓦,相当于60007000户家庭的夏季供冷能力,是目前已建成投运的全球最大规模集中式液冷系统。二次侧管道总长超3公里,系统净重244吨,主环管管径达1.2米,已具备工业级散热管网的规模。


高密度供电的挑战:17万千伏安的电力保障


深圳超算二期总装机容量约17万千伏安,需要14路市政外线接入,供电规模在国内超算领域实属罕见。


内部架构上,项目采用高压直流方案减少交直流转换损耗,每个高压直流柜设置冗余模块确保单模块故障不影响运行。


而外部挑战更为棘手——深圳地处沿海,台风可能导致电网瞬时闪断。为此,设计团队论证了超级电容、飞轮储能等多种方案,最终选择后备5分钟的高倍率铅酸蓄电池,形成完整连续供电体系,确保极端天气下仍能稳定运行。


从深圳超算一期到二期,中国中元凭借专业能力赢得了业主持续信任,也完成了超算中心3.0设计方法论的迭代。我们以设计的确定性,回应算力时代的不确定性,在国家算力版图上刻下坚实坐标。