本节仅从节能的角度讨论建筑模块。建筑节能涉及的方面很多,其中影响较大的,且实践较多包括机房平面标准化、建筑结构的热工设计、数据中心的选址3个方面。
由于数据中心建筑的特殊使用功能要求,建筑内布置的服务器机架已经标准化,机架布置有重复排列的特性,这导致数据中心机房平面会存在相似性、雷同性,为机房建设平面设计标准化或模块化提供了可能。大量实践证明,在设计机房平面时,按照建设规模分成多个档级的平面标准逐渐形成,如分为3000m 2 、4000m 2 、6000m 2 、8000m 2 等档级,每个档级又设多个机房布置方案供选择。采用平面标准化设计,一方面大大地提高了设计效率,加快了工程进度,节省了工程投资,另一方面也使数据中心各种基础设施之间的配套协调达到最优,从而产生节能的效果。
热工设计是否合理,在很大程度上影响着数据中心的节能。从建筑角度来说,不同气候分区对节能的要求不同,南方地区如昆明、广州等地对保温的要求不是太高,对通风除湿的要求高于北方地区,而北方地区正好相反。建筑围护结构热工设计与中国建筑热工设计分区情况关系很大,这里仅复述以下3条原则。
①数据中心的建筑气候分区和维护结构热工设计应符合现行国家标准GB 50189—2015《公共建筑节能设计标准》的规定。当主机房与外围护结构相邻时,对应部分外围护结构的热工性能应根据全年动态能耗的分析情况确定最优值。
②数据中心围护结构的材料选型应满足保温、隔热、防火、防潮、少产尘等要求。外墙、屋面热桥部位的内表面温度不应低于室内空气露点温度。
③主机房不宜设置外窗。当主机房设有外窗时,外窗的气密性不应低于GB/T 7106—2008《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》规定的8级要求或应采用双层固定式玻璃窗,外窗应设置外部遮阳,遮阳系数按GB 50189—2015《公共建筑节能设计标准》确定。UPS的电池室设有外窗时,应避免阳光直射。
数据中心的选址原则主要从电力资源、自然冷源和水资源的经济性和方便性上考虑,外加安全性的考虑。相关标准规定了9条数据中心的选址要求,具体如下:
①电力供给应充足可靠,通信应快速畅通,交通应便捷;
②采用水蒸发冷却方式制冷的数据中心,水源应充足;
③自然环境应清洁,环境温度应有利于节约能源;
④应远离产生粉尘、油烟、有害气体以及生产或贮存具有腐蚀性、易燃、易爆物品的场所;
⑤应远离水灾、地震等自然灾害隐患区域;
⑥应远离强振源和强噪音源;
⑦应避开强电磁场干扰;
⑧A级数据中心不宜建在公共停车库的正上方;
⑨大中型数据中心不宜建在住宅小区和商业区内。