從建筑的角度打造節(jié)能云數(shù)據(jù)中心

在云計算的潮流下，云計算數(shù)據(jù)中心具有超大規(guī)模和降低運維成本等特點。云計算數(shù)據(jù)中心機房的面積非常大，很多云計算數(shù)據(jù)中心就是一個單體建筑。同時由于市場競爭的壓力，好的云計算數(shù)據(jù)中心必須是低運維成本的數(shù)據(jù)中心，如何構(gòu)造綠色節(jié)能的云計算數(shù)據(jù)中心，也是云計算數(shù)據(jù)中心建設考慮的一個重點。

建筑節(jié)能就是節(jié)約建筑物的能源消耗，減少能源損失，提高能源利用率。建筑節(jié)能技術(shù)在滿足舒適使用的前提下，采用新型保溫圍護結(jié)構(gòu)、高效采暖空調(diào)、節(jié)能照明設備及利用可再生能源以達到節(jié)能的目的。根據(jù)云計算數(shù)據(jù)中心單體建筑和綠色節(jié)能的需要，很多建筑節(jié)能技術(shù)可以在云計算數(shù)據(jù)中心建設中借鑒和應用，促進云計算數(shù)據(jù)中心的綠色節(jié)能高效。

一、建筑外形設計節(jié)能技術(shù)

建筑外形設計節(jié)能包括建筑格局朝向、外形結(jié)構(gòu)設計、體形系數(shù)、表面面積系數(shù)設計等。建筑物的體形系數(shù)就是指建筑物與室外大氣接觸的外表面積A （m2）與其所包圍的體積V （m3）的比值。外表面積中，不包括地面和不采暖樓梯間隔墻和戶門的面積。在其他條件相同的情況下，建筑物耗熱量指標隨體形系數(shù)的增長而增長。研究表明，體形系數(shù)每增大0.01，能耗指標大約增加2.5 ％。從有利于節(jié)能出發(fā)，體形系數(shù)應盡可能地小。在相同體積的建筑中，以立方體的體形系數(shù)為最小。

二、建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)

墻體采用巖棉、玻璃棉、聚苯乙烯塑料、聚胺酯泡沫塑料及聚乙烯塑料等新型高效保溫絕熱材料以及復合墻體，降低外墻傳熱系數(shù)。

采取增加窗玻璃層、窗上加貼透明聚酯膜、加裝門窗密封條、使用低輻射玻璃（low-E 玻璃）、封裝玻璃和絕熱性能好的塑料窗等措施，改善門窗絕熱性能，有效阻擋室內(nèi)空氣與室外空氣的熱傳導。

高效保溫材料保溫屋面、架空型保溫屋面、浮石沙保溫屋面和倒置型保溫屋面等節(jié)能屋面。在南方地區(qū)和夏熱冬冷地區(qū)屋面的采用屋面遮陽隔熱技術(shù)。

 適當?shù)耐庹陉柌贾�，會比�?nèi)遮陽對減少日射得熱更為有效。有的時候甚至可以減少日射熱量的70％－80％。外遮陽可以依靠各種遮陽板、建筑物的遮擋、窗戶側(cè)檐、屋檐等發(fā)揮作用。

三、暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能控制技術(shù)

暖通空調(diào)系統(tǒng)的控制技術(shù)是對既有熱網(wǎng)系統(tǒng)和樓宇能源系統(tǒng)進行節(jié)能改造、實現(xiàn)優(yōu)化運行節(jié)能控制的關(guān)鍵技術(shù)。主要有三種方式：VWV （變水量）、VAV（變風量）和VRV （變?nèi)萘浚�，其關(guān)鍵技術(shù)是基于空調(diào)系統(tǒng)中“冷（熱）源－輸配系統(tǒng)－末端設備”各環(huán)節(jié)的物理特性的控制。

四、熱泵技術(shù)

熱泵技術(shù)是利用低溫低位熱能資源，采用熱泵原理，通過少量的高位電能輸入，實現(xiàn)低位熱能向高位熱能轉(zhuǎn)移的一種技術(shù)，主要有空氣源熱泵技術(shù)和水（地）源熱泵技術(shù)。可以向建筑物供暖、供冷，有效降低建筑物供暖和供冷能耗，同時降低區(qū)域環(huán)境污染。

五、新風處理及空調(diào)系統(tǒng)的余熱回收技術(shù)

變新風量所需的供冷量比固定的最小新風量所需的供冷量少20% 左右。新風量如果能夠從最小新風量到全新風變化，在春秋季可節(jié)約近60％的能耗。對于新風量的大小，需要在舒適健康、經(jīng)濟環(huán)保和節(jié)約能源之間尋找到平衡點才是其節(jié)能的關(guān)鍵所在。通過全熱式換熱器將空調(diào)房間排風與新風進行熱、濕交換，可實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的余熱回收。

六、相變儲能技術(shù)

相變儲能技術(shù)具有儲能密度高、相變溫度接近于一恒定溫度等優(yōu)點，可提供很高的蓄熱、蓄冷容量，并且系統(tǒng)容易控制，可有效解決能量供給與需求時間上的不匹配問題。例如，在采暖空調(diào)系統(tǒng)中應用相變儲能技術(shù)，是實現(xiàn)電網(wǎng)的“削峰填谷”的重要途徑；在建筑圍護結(jié)構(gòu)中應用相變儲能技術(shù)，可以降低房間空調(diào)負荷。

七、太陽能一體化建筑

新能源是在新技術(shù)基礎上系統(tǒng)地開發(fā)利用的一次能源，如太陽能、風能、生物質(zhì)能、海洋能、地熱能等，它們都屬于可再生清潔能源。太陽能一體化建筑是當前太陽能利用的發(fā)展趨勢。利用太陽能為建筑物提供生活熱水、夏季空調(diào)，同時可以結(jié)合光伏發(fā)電技術(shù)為建筑物供電。

八、照明節(jié)能技術(shù)

采用智能照明系統(tǒng)，實現(xiàn)按需照明；盡量利用自然光（頂部天窗，屋頂采光等）；推廣使用節(jié)能燈，目前普遍使用的白熾燈的發(fā)光效率只有大約10％，熒光燈的發(fā)光效率約為30%-40％，而高效節(jié)能燈的發(fā)光效率則可達到70-80 ％。

九、采用節(jié)能產(chǎn)品

購買和使用達到或者超出國家節(jié)能標準的空調(diào)、風機、水泵等節(jié)能產(chǎn)品。如采用變頻空調(diào)，變頻空調(diào)是根據(jù)房間空調(diào)負荷的變化對制冷機流量（VRV ）進行調(diào)節(jié)來實現(xiàn)節(jié)能目的的產(chǎn)品。

十、結(jié)語
    綠色數(shù)據(jù)中心是推廣云計算服務的有力基石。建筑節(jié)能和數(shù)據(jù)中心機房節(jié)能有很多相通之處，兩者在很多方面可以互相借鑒和利用，從而實現(xiàn)云計算數(shù)據(jù)中心更低的PUE 值，降低運維成本，提高云計算服務的競爭力。

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