关于数据中心装饰设计在节能技术的探析

发表时间:2020/5/18   来源:《基层建设》2019年第35期   作者:邱晶
[导读] 摘要:我国现阶段数据中心的节能技术虽然已经趋于成熟,但是很多细节方面的研究仍然存在缺陷和弊端,数据中心装饰设计中节能技术的有效利用,能够为数据中心运营带来更大的收益。
        上海蓝色帛缔智能工程有限公司  上海  200126
        摘要:我国现阶段数据中心的节能技术虽然已经趋于成熟,但是很多细节方面的研究仍然存在缺陷和弊端,数据中心装饰设计中节能技术的有效利用,能够为数据中心运营带来更大的收益。
        为此,本文通过绿色数据中心节能技术概述,数据中心装饰工艺及材料的节能技术差异,新型装饰材料技术对数据中心节能的影响这三个方面进行了详细的探析。
        关键词:绿色数据中心;装饰设计;节能新技术;新型装饰材料
        引言
        今年1月,工信部、国家机关事务管理局、国家能源局三部门共同印发了《关于加强绿色数据中心建设的指导意见》。《指导意见》的主要目标是到2020年,将现有的数据中心的老旧设备进行改造升级,将新建的数据中心的PUE值尽大可能降低。同时加大绿色数据中心的监管和评级体系的建立,将数据中心向绿色的、低能耗的方向持续性发展。
        一、绿色数据中心的节能技术概述
        一个绿色的数据中心,需要从IT架构、配电系统、制冷系统、建筑装饰等各子系统方面统筹把控,将所消耗的能源降低,将能耗的利用率最可能的提升。
        数据中心装饰专业作为与电气、暖通、智能化、消防专业密不可分的服务型系统,其围护结构、平面布局、架空地板、隔墙、天花、保温、防水、门窗均是数据中心这座摩天大楼的稳定基石。这些方面均为了绿色数据中心的搭建提供了可靠的保障。
        1.数据中心平面布局合理注重功能
        在装饰设计中,装饰材料的选择不能过度追求高档、豪华,要选择采用与预算和功能最契合的设计方案以及绿色环保无害的产品。其次平面规划上需要考虑不能过度要求高、大、亮。在设计时需要用长远的发展眼光看待,一些功能间可以通过调整隔墙隔断完成功能间的合并,这样就给予了数据中心崭新的血液。
        二、数据中心装饰工艺及材料的节能技术差异
        数据中心的发展经历了高可靠性数据中心的阶段,目前正在由绿色数据中心阶段向快速部署和智能化数据中心阶段发展,在高效节能的基础上提出了新的挑战,灵活、快速、智能是更高的要求。新型的节能方法和材料在新一代数据中心建设中将起到举足轻重的作用。
        1.建筑砌块墙与预制型材成品隔墙
        数据中心为了保证机房区域内不出现影响机柜布置的立柱,建筑一般采用大柱距的结构设计。由于不同的网络设备对数据中心环境有着不同的要求,为了便于冷量控制、噪音控制和环境管理,需要采用隔墙将大的空间分隔成较小的空间。隔墙要轻便,还能防火、隔声、隔热。传统的砌块砖隔墙不仅在灰尘控制,还是施工工期管理上都不占优势。
        2.金属板吊顶与无吊顶
        数据中心的吊顶适合采用金属方板,选取的材料不会产生多余尘垢与纤维,确保满足机房的洁净度需求;满足防火规范的天花A级要求;按照600mm的模数布置有利于灯具、新排风口等顶面安装设备的安装;现场安装施工更加方便快捷,避免了现场的二次加工,可以更好的保证产品和施工质量。
        现阶段不少的数据中心装饰设计里面,为了降低施工成本,确保设备层的使用空间,也经常采用无吊顶形式。但是和吊顶装饰的房间进行对比,天花上方的高度增加,会对空调冷量的需求提升,同时也会增加消防气体的保护区域的容积,而且楼面顶板部分需要进行装饰美化,有可能存在施工成本的节约与运营成本的支出不均衡的情况。所以在设计吊顶时需要将机房的美观度,设备利用空间和楼层本身层高等因素多方面结合,综合考量设计方案。
        3.防静电活动地板与无机地坪
        在数据中心的设计中,地面工程不仅是美观保证,同时也需要考虑到IT设备使用的特殊环境需求。数据中心地面通常采用防静电活动地板。

防静电活动地板有拆卸更换方便的特点,设备电缆的连接、管线的敷设及检修都更加便利。
        随着数据中心的发展,越来越多的采用无机地坪涂料或找平后的硬化地坪设计,这样的优势是节省紧张的数据中心空间和缩短施工工期,适用于层高较低或者天花上管线密集的数据中心。
        4.彩钢板与无机涂料
        数据中心的墙面适合采用不易起尘的材料。首先考虑到的是采用金属板材,颜色丰富多样,装饰效果好;其次供应商可根据现场实际测量得到的尺寸进行定制加工,与现场施工工期可分错开来,以确保现场根据工期安装,提高效率;同时可以满足消防规范中对于墙面材料的A级要求,防火性能优异。
        墙面的无机涂料根据项目需求不同也是一种不错的选择,在满足防火需求的同时做好对成本的把控。在对装饰美观程度没有太高要求的情况下,无机涂料可以最大程度的减少墙面施工作业时间。需要注意的是,为了满足大量线管的预埋敷设,必须合理安排工期,同时做好封堵与修复墙面工作,将粉刷难度降低。
        5.岩棉橡塑保温与新型保温材料
        数据中心的保温是数据中心PUE值的关键把控之处,传统的数据中心材料和新型的保温材料均具有其特点。
        无机纤维喷涂材料现在已经成为新型节能环保材料的代表,具有防火、隔热、隔声多种效果。喷涂棉与配套的粘合剂通过使用专业喷涂设备喷涂在建筑表面,干燥后形成一层具有无接缝、稳定密闭等特性的的保温涂层,能够提高综合节能效果。并且适合多种建筑形状的表面,特别是复杂结构和异型结构的表面,可以保持建筑原有构造。在使用专业设备施工时,施工方便快捷,高效率,并能节省人工。而且保温表面还可进行不同的装饰处理,增加其美观性和装饰效果。
        另一种新型节能环保材料气凝胶毡,是一种无机的多孔材料,其使用寿命可长达20年。孔隙率达90%以上,空洞平均直径为20~50nm,小于空气平均自由程70nm,有效的抑制了空气对流导热系数低至0.016W/m•k;高孔隙率,高比表面积,1mm气凝胶有上万层辐射的反射面与折射面,延长传热路径,有效的隔阻敷设导热,抑制热传递;而且具有优异的防火性能,可到达消防规范A级的要求。气凝胶毡的隔热效果可以超出传统材料的2至5倍。气凝胶毡达到其他材料一样的效果,它的自身厚度只有其他材料的1/4,空间利用率非常高。气凝胶毡的憎水率≥99.5%,可有效的隔绝水分与设备、防止水分进入建筑材料内部。气凝胶多孔分子结构避免了在高温使用中变形和保温效果下降的现象。不含甲醛等有害物质,火焰下无有毒气体释放,绿色环保。气凝胶毡质量轻,便于切割,适应各种安装位置,安装人工成本减少。其质量轻,包裹体积小,极大的压缩了运输成本。
        综上所述,采用新型的保温材料,不仅可以满足设计的需求,同样在数据中心的运营过程中起到良好的可持续节能作用。
        三、新型装饰材料技术对数据中心节能的影响
        在建筑本自身的节能方面,为了减少数据中心与室外的热量传导,节约能量消耗,同时也保证安全性能的提升,所有靠近建筑物外墙的机房区域均不设置外窗,降低太阳热辐射热量进入数据中心,避免潜在揭露现象的产生,减少房间的热量损失;原有建筑结构开设窗户的位置也需要采用轻质隔墙进行封窗处理,对外部的环境影响进行有效的隔绝,来增加围护结构恒温恒湿的稳定性。
        在保证了外部环境的影响减少,还需要从本身能量散耗考虑,机房设计温度升高1℃,空调系统可节能3%~5%,在此保温材料就体现了其重要的作用。采用新型保温材料,在保证原有隔音、隔热、防火的前提下,节省了空间、时间、人工成本。从狭义的绿色节能和广义的绿色节能都带来了重要的贡献。
        结束语
        数据中心通过对整体布局、通道封闭、墙顶地的可实施性的装饰设计,加强了数据中心整体的隔热、降噪性能。结合其他专业的合理解决方案,为数据中心运行环境的外围安全性能提供了最基础的保障。
        参考文献:
        [1] 工业和信息化部 国家机关事务管理局 国家能源局.三部门关于加强绿色数据中心建设的指导意见[Z].工信部联节〔2019〕24号,2019
        [2] 绿色数据中心[DB].百度百科,2019
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