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(shè)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(shè)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(shè)中借鑒和應(yīng)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(shè)計節(jié)能技術(shù)

建筑外形設(shè)計節(jié)能包括建筑格局朝向、外形結(jié)構(gòu)設(shè)計、體形系數(shù)、表面面積系數(shù)設(shè)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(yīng)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(fù)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(dǎo)。

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)耐庹陉柌贾茫瑫�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(fēng)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(shè)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(fēng)處理及空調(diào)系統(tǒng)的余熱回收技術(shù)

變新風(fēng)量所需的供冷量比固定的最小新風(fēng)量所需的供冷量少20% 左右。新風(fēng)量如果能夠從最小新風(fēng)量到全新風(fēng)變化，在春秋季可節(jié)約近60％的能耗。對于新風(fēng)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(fēng)與新風(fēng)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(yīng)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(yīng)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(chǔ)上系統(tǒng)地開發(fā)利用的一次能源，如太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、海洋能、地?zé)崮艿龋�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(fēng)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(wù)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(wù)的競爭力。

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