綠色數據中心建筑設計解析

綠色數據中心應該參照什么設計標準，業界尚未有公認標準，但有一定經驗和共識。在數據中心建設初期，對建筑自身的環保和節能考慮，是邁向綠色環保的第一步。在數據中心機房的基礎建設階段，機房設計要做整體保溫處理方案，如隔熱、隔音、保溫、防輻射、屏蔽等；同時避免使用有害、有害、易揮發、易老化變形的建筑材料。

首先，在設計上要考慮隔熱、保溫和防止輻射。常用的措施有，機房區的建筑物外墻均不設外窗，以減少太陽輻射熱進入機房，減少房間的熱損耗。還有，建筑外墻結構采用高效率保溫隔熱材料和設計，以減少數據中心機房冷量損失；在建筑內墻體、樓面采用保溫隔熱設計。這些措施，都可以較好的減少數據中心機房與外界的熱交換，節約能耗。在隱蔽工程中應該注意，當豎井通過樓層時，避免電力線干擾通信傳輸，盡量保持間距50~60cm.機房采用15~30cm活動地板，合理有效地設計通風管道。

其次，在材料的選擇上，限制有害材料的選用。在外墻體，避免使用吸光材料或含有毒的塑料裝修材料。尤其在機房內部，綠色和環保的要求極為嚴格。吊頂和墻面裝修材料和構架應使用阻燃型裝修材料，表面要經過阻燃涂覆處理；機房地板優先使用防靜電活動地板；機房內部采用隔音、防塵的雙層合金玻璃窗，配遮光窗簾。機房內采用節能照明燈具，合理考慮照明、空調和濕度設備的配置關系。

再有，機房平面布局注重功能區合理劃分。機房內各個系統的建設要依托于建筑環境中，受到機房建筑結構、平面布局這些因素的制約，如建筑層高、形狀、面積等。數據中心機房主體建筑平面布局注重功能性設計，建筑造型設計以簡單實用為目標。避免因設計缺陷而導致材料浪費或能耗增高。

機房內設備、設施合理布置

數據中心機房內設置擺放著幾十臺、甚至上百臺服務器，以及大量磁盤陣列等設備，同時要把這些設備通過網絡級聯起來，并且還有用協同工作軟件和設備把它們管理起來，這就有可能造成設備眾多、效率低下、占地空間大的現象，機房的供電、靜音、空調、散熱等問題都一一顯示出來機房內部的設備。如何提高數據中心的效能、降低電力損耗、減少占地空間和提高集約化水平是一項系統工程。

在滿足系統可靠性的前提下，合理確定機房等級和系統配置，可以降低投資，減少能源消耗。在設備的合理布置上，主要涉及IT設備、機柜以及一些輔助設備和設施。

1.IT設備的擺放

隨著刀片式服務器的產生，它們的擺放位置至關重要。如果將高功率負載和高密度、發熱量大的服務器組合擺放在一個機柜內，這樣便會出現一個高密設備度群，形成了一個巨大的發熱群體，最容易導致數據中心的局部過熱現象。面對這樣問題，可以將這些高功率設備和高密度服務器均分在每個機柜內，這樣就不會出現高功率高密度設備群，也無法形成數據中心的熱點和冷卻的難點，將降低制冷設備運行費用和采購費用。

2.機柜的擺放

以往在機柜布局中，人們為了美觀和便于觀察，常常會將所有的機柜朝同一個方向擺放。如果按照這種擺放方式，機柜盲板有效阻擋冷熱空氣的效果將大打折扣。正確的擺放方式應該是將服務器機柜面對面或背對背的擺放方式擺放，這樣變形成了冷風通道和熱風通道，機柜之間的冷熱風不會混合在一起，形成短路氣流，有效提到制冷效果，保護好冷熱通道不被破壞。即當機柜內或機架上的設備為前進風/后出風方式冷卻時，機柜或機架的布置宜采用面對面、背對背方式。

3.空調和制冷設備

目前，冷卻問題已經成為數據中心計算能力的首要制約因素。對此，大部分用戶都選擇添加更精密的機房專用空調設備、架空地板/加大出風口地板通風量、額外空調配置、添加排風裝置等手段來解決散熱困擾，這樣即花費了大量資源，而實際上，卻忽略掉了一些容易實施、代價非常小的措施，如在機柜內部應用幾十元的導流板、封閉和隔離熱通道、冷熱通道設置等。

因此，在具體應用中，地面采用防靜電活動地板，架空30cm.房間應有專用空調，并在中間有鋁合金隔斷等。而在空調的選擇上，大型機房宜采用水冷冷水機組空調系統，空調系統可采用電制冷與自然冷卻相結合的方式。此外，針對機柜的冷卻方式，液冷系統（LCP）也漸成為打造綠色機房的佳選。

4.電源設備和照明設施

針對數據中心機房，UPS等電源系統應該采用節省空間的緊湊式設計，具有內置旁路維護開關以及可擴展的電池，盡量降低用戶的總體擁有成本。主機房和輔助區內的主要照明光源應采用高效節能熒光燈（安裝控制器或定時器），燈具應采用分區、分組的控制措施。這可以直接節約照明費用，并節約冷卻費用。

另外，在機房顯示設備方面，傳統的CRT顯示設備正被LCD顯示設備替代。而LCD還不是最節能的顯示設備，比如LED和OLED就比其更節能，當有電流通過時，這些有機材料就會發光。而且OLED顯示屏能夠顯著節省電能，耗電量可做到LCD的1/6，機房如能采用這樣的顯示器無疑能更綠色。

5.輔助和配套設施

數據中心要建設專用的送風通道。數據中心的設備由于能耗大，發熱量也大，下送風方式效果最好，因此必須在機房設置地板，建立專用的下送風通道。設備間的室溫應保持在攝氏15度至30度之間，相對濕度應保持在45%至65%之間。設備間應安裝符合法規要求的消防系統，應使用防火防盜門、至少能耐火1小時的防火墻。

全面優化機房

綠色應該體現在通過科學的機房配置建設設計或改善，來形成動力環境最優化的配置，實現初始投入最小化。在保障機房設備穩定運營的同時，達到節能減耗。同時服務器、網絡存儲等設備要實現最大化的效能比。

這不僅僅要求從數據中心的設備和應用層面來進行優化，還需要從機房、供電等周邊環境來改善數據中心能耗問題。綠色數據中心建設是一個系統工程，它不僅依仗著IT技術發展的驅動，而且也和建筑、建筑技術發展有關。

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