绿色节能数据中心规划建设
摘要：现阶段，随着社会经济日新月异的蓬勃发展，全国各行业都得到了前所
未有的空前繁荣发展，无论哪个行业，发展的结果都较为良好，但是过程却比较
艰难，而绿色数据中心的规划建设作为一个系统性工程，具有繁琐，复杂的特点，需要一个完整的绿色解决方案来开始计划运行和维护，直到在机房内实现散热和
冷却，在数据中心的运行中，它在转换和集成方面是积极有效的，既能节约能源，又能降低消耗，最终还看可以实现成本的降低以及效率提高的目的。

为此，本文
详细对绿色节能数据中心规划建设进行了探讨和分析，以供业内人士参考，使其
能够更好的为该行业提供一定的发展助力。

关键词：绿色；节能数据中心；规划建设
前言：绿色数据中心作为一个主要的核心理念，越来越受到各界的关注和响应。

当前利用BIM模型或CAD软件等工具模拟建设运行方式，能有效的提供规划建设绿色节能数据，我们需要对此进行探寻和研究，以期能够得到更好的发展，
为人们提供更好更优质的服务。

1数据中心节能思路
1.1降低辐射污染（供配电系统）
数据中心包含各种各样的电子设备，一个中型规模的数据中心仅服务器就会
有上千台，除了服务器还有网络、存储、空调、UPS、负载均衡等支撑设备，以
及一些专用设备，如传输设备、视频系统等等。

这些设备都是数据中心的辐射源，数据中心里日益增长的辐射问题已经成了人们关注的热点。

从环保角度出发，绿
色数据中心的设备应具有低污染、低辐射的特点，减少对环境的污染。

针对电子设备电磁辐射的危害性，国际上有MPR、TCO、FCC、UL等多种严
格的认证标准，对电子产品的生产制造工程中的辐射、节能、环保、人体工程等
发面做了严格的规定，以确保设备人类健康不受损害。

现在很多设备在内部会安
装防护罩或者采用防辐射的技术以减少向外的辐射，应该将设备工作时所产生的
辐射量作为一项重要的考核标准，对是否采购这个设备具有一票否决权。

数据中心的机房应采用封闭式管理，设备区与人完全隔离，避免辐射向外传播。

在辐射较大的区域安装防护装置，削弱电磁辐射的强度。

数据中心内部应该
保持通风良好，有效减少辐射。

1）UPS 节能设计
数据中心时时刻刻都在存储、处理数据，并且信息系统是其中的关键部分，
必须确保其电源的稳定性，否则会导致数据丢失，严重会导致数据中心停止运作。

目前 UPS 均为在线式双变换构架，在其工作时整流器、逆变器均存在功率损耗。

提高 UPS 的工作效率，可以为数据中心节省一大笔电费，可见提高 UPS 效率
是降低整个机房能耗的最直接方法。

因此在不间断供电时，应尽量采购效率更高
的UPS或高压直流电源。

2）合理设计供电方式和布线
数据中心的供电方式应满足不同用途或等级的数据中心对供电可靠性的要求，同时供电输配系统布线合理。

绿色数据中可以通过合理设置综合布线系统，缩短
电源传输距离，优化供电方式达到节能的目的。

对于布线设计，低压供电采用分区、树干式配电和放射式配电相结合的方式。

屋顶设备供电路径采用在1楼变配
电房直接送电至顶层，大楼内的各个楼层均设有各个楼层的动力、照明配电箱和
强电电缆竖向桥架，供电电源均引自一层的变配电室，供电干线经本楼强电竖井
内横向电缆桥架引到用电设备终端；各个机房专用供电应预留线路敷设路由。

电
缆桥架和线槽均采用热镀锌耐火型，消防线路的敷设要达到消防要求。

3）模块化设计
模块化配电架构是现代高密度数据中心的理想之选。

UPS 采用模组化的架构
设计，在运行时，每一个模组平均分配所有负载，当其中有一个模组发生故障，
其他模组可再次均分该故障模组的负载，而故障模组可在不中断系统的情况下在
线“热”更换，随后重新投入使用。

在整个故障修复的过程中，系统供电完全没有
中断，并且修复时间相比传统的 UPS 系统大幅缩短，真正实现了故障修复时间为零。

一个系统由多个模组组成，单个模组的功率较小，因此可以构成 N+X 系统配
置方案。

模块化系统提高了模块容量利用率，交流UPS AC/DC/AC模块系统效率高达93%以上，高压直流电源AC/DC 模块效率高达97.5%以上。

因此绿色数据中心应
重视采用模块化供配电系统设计。

1.2机房空调系统节能
数据中心机房中主要部署了对环境洁净度和温湿度要求极高的精密设备，如
路由器，交换机，存储设备以及服务器等，对环境温度、湿度和清洁度要求很高，对机房的环境的要求较为严格，所以，适合使用机房专用空调系统（包含房间、
列间、氟泵、热管、背板、机架式，近年来空调技术革新突飞猛进）。

计算机机
房专用空调系统的选型除了根据机房设备的使用特点，所在地区气象条件，数据
中心的建设标准，施工条件，施工规模之外，还需要考虑当地能源结构，环保规定，价格政策等因素，通过对其进行综合经济比较之后在决定。

在系统选型和规
划中，首要前提是对国家节能环保要求以及机房安全生产的满足，其次在对空调
系统运行的节能性进行考虑。

1.3太阳能及风能
近年来，学术界和工业界一直通过各种方法改善数据中心能效，如利用更好
的能耗均增计算技术（包括虚拟化、动态开关服务器、负载整合、IT设备的深度
休眠和功耗模式控制），更高效的电力配送及冷却系统。

但是，改善能效并不等
于就实现了绿色计算，因为数据中心消耗的仍然是传统的高碳排放量的能源。

绿
色和平组织定义实现绿色IT的方式是“高能效加新能源”，为了减少能耗开销和碳
排放量以实现绿色计算，充分利用新能源才是根本途径。

新能源一般是指在新技
术基础上加以开发利用的可再生能源，包括太阳能、生物质能、风能等。

随着常
规能源（煤炭、石油、天然气）的有限性以及环境问题的日益突出，环保、可再
生的新能源越来越得到各国的重视。

新能源不但能够显著减少高碳电厂的温室气体排放，而且具有光明的经济前景，是减轻未来电力价格上涨压力的一种新途径。

2运行管理的节能措施
2.1推进全数据中心节能减排技术全方位应用
IT主设备节能技术通过对服务器、存储设备采用各种节能技术来实现；环境
设备节能技术通过自然环境冷却、密闭冷热通道方式和IT设备的液体冷却方式
（例如服务器CPU、显卡、主板、内存、电源采用液体冷却方式）以及运行模式
从而达到可观的节能效果；配电及供电设备节能技术通过选用合适的供电方案和
供电设备、高效率的高压直流电源、模块化UPS电源、有源滤波、减少供电线路
损耗和选用配置高效率 AC／DC 电源的 IT 设备服务器、存储设备、网络设备等方
式取得良好的节能减排效果；照明及其他方面通过积极开展数据中心机房绿色照
明和改造灯具控制方式达到预期的节能效果。

2.2 数据中心节能减排监测管理
节能减排措施的有效实施，节能减排目标的实现，都离动环监控系统的可视
化精细化管理。

温湿度、漏水、烟感、视频、电量、风流量、水流量的可视监测
管理等都是节能减排、安全运行的有效途径。

结束语：
总而言之，数据中心建设作为一项工程，具有复杂，繁琐，系统性的特点。

而将绿色数据中心的概念进行成功引入，对数据中心的规划建设和实现提出了新
的挑战。

想要建成合格的绿色数据中心，对数据中心能耗结构进行分析十分必要，按照其能耗的关键因素，制定一个可靠，安全的节能方案，最终使得能耗和资金
最大程度的降低，同时也能够为下一代的数据中心机房规划建设以及节能改造提
供一定的助力。

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