從工程造價的角度淺談綠色數據中心節能設計

黃少霞

（廣東省電信規劃設計院有限公司）

從工程造價的角度淺談綠色數據中心節能設計

黃少霞

（廣東省電信規劃設計院有限公司）

綠色數據中心是節約型社會發展的基礎，是能源可持續發展的保證，因此考慮綠色數據中心節能設計尤其重要，充分發揮工程造價在綠色數據中心節能設計中的指導作用，分析及預測其造價成本，并對其進行全壽命造價管理，為能源的可持續發展添磚加瓦。

綠色數據中心；節能設計；工程造價

1　引言

數據中心工程“壽命周期成本”是指一次性建造成本（生產成本）和使用壽命期內的使用及維護成本（運營成本）兩部分的費用總和。當前各投資者在工程建設領域中全面實施了嚴格的造價控制，即從建設項目的立項開始直至項目達產投入使用，在各個階段設立了不同的造價控制標準和方法，對控制建設項目的建造成本發揮了極大的作用，但對于數據中心這一耗電大戶來說，不僅要重視建造成本控制，而且必須重視運營成本控制的狀況，這就需要在設計階段強化節能減排的作用。

2　數據中心建造成本分析

數據中心建設中最核心的基礎就是電，除了服務器本身用電量大外，伴隨的機器發熱量也十分巨大，空調降溫的用電量隨之也增高。按以往數據中心項目投資分析，各設計系統占投資比重如圖1所示，整個數據中心建設投資中電源投資占比約為50%（含變配電、發電機、不間斷電源等）；按以往數據中心項目運營情況分析，耗電費用占業務收入約35～45%，能耗如此之重，對于數據中心來說采用先進的節能設計是刻不容緩的。從工程造價的角度出發，尋求以最小建造成本投入取得最大效益的綠色數據中心節能設計。

圖1　數據中心各設計系統占投資比重示意圖

3　工程造價對數據中心節能設計指導作用

數據中心采取節能措施必然導致建設投資的上升，為節能而增加的建設投資主要花費在建筑裝修材料、電氣設備、空調設備、控制系統等方面。從總體來看，節能在材料和施工上增加的絕對費用占整個工程造價的比重不高，具體表現如下：

（1）采用10kV高壓柴油發電機組。數據中心的電力需求愈來愈大，電壓為0.4kV低壓柴油發電機組配電級數多，配電線路長且難敷，已經不能滿足市場的需求。根據對現市場的調研，10kV高壓柴油發電機組雖比0.4kV低壓柴油發電機售價高30～ 40%，但采用10kV高壓柴油發電機組方案不僅可減少大量的密集型母線槽投資，還可以節省低壓端的雙電源自動切換裝置的投資，經方案造價比較，采用10kV高壓柴油發電機組投資比采用0.4kV低壓柴油發電機造價低，且采用10kV高壓柴油發電機組還可以降低配電線路損耗，減少了運行成本費用。

（2）采用變頻裝置。對空調水系統進行變頻調速，因初期運行時負荷小，IT負荷運行時有高峰期及低峰期以及季節變化，所以根據空調專業需求，對空調冷凍水泵、冷卻塔等采用變頻裝置。如采用變頻裝置方案，整個配電系統需增加1～2%的投資，但此方案可以大大減少耗電量，節約運行成本。

（3）采用合適的空調自控系統。根據大樓空調系統負荷情況，合理分配冷量以及投入制冷主機、空調水泵的數量，空調系統運行效率最優，以達到最大限度的節能。如采用空調自控系統，整個空調系統需增加5～8%的投資，但卻可以大大節約能耗，降低運行的成本；

（4）采用太陽能光伏系統。該系統為大樓的部分照明提供電源，太陽能系統的使用壽命大約是25年。一旦光伏系統的安裝費用回收之后，太陽能電力基本上就是免費的了，而且維護費用很低。據以往工程數據，太陽能光伏系統的投資占整個建設投資的1～2%，工程造價雖增加一些，但為工程使用增值，有利于環保和節能；

（5）采用冷水蓄水系統。采用夜間蓄冷，由于夜晚氣溫降低，冷卻效果提高，機組處于高效運轉，效率可提高6～8%，空調系統總的節電率不低于10%。采用冷水蓄冷系統，整個空調系統需增加6～9%，但此舉不僅可以節省運營期用電量，而且對整個系統運行穩定和安全有著重要意義；

（6）建筑節能。建筑設計為達到保溫、節能的效果，一般在構造、材料、作法上進一步加強外墻及機房的保溫隔熱性能，按以往工程造價測算，建筑節能措施所增加的投資僅占建筑工程造價的5～6%，其增加的投資對整個數據中心造價來說微乎其微，卻提高建筑物保溫隔熱性能和空調制冷制熱系統的效率、減少因大量熱消耗而產生的能耗，達到了降低工程的運營成本的目的。

除了上述幾種節能措施以外，雨水利用回收系統、智能照明控制系統、冰蓄冷技術等等都是節能的有效措施。按以往數據中心工程的節能效果評估，以上進行的節能減排設計方案具有較好的經濟性，從整體造價分析，數據中心節能措施增加的費用僅比以往普通的工程建造成本高5～7個百分點，但節能帶來的長遠經濟效益，卻遠遠超過這部分增加的造價，如圖2綠色數據中心節能的增值。

4　結語

數據中心的節能不僅節省投資者耗能運營成本，還將改變人們的生存環境，對能源的可持續發展的意義是遠遠大于經濟意義的。

[1]《電子信息系統機房設計規范》（GB50174-2008）.

圖2　綠色數據中心節能的增值

TU723.3

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1673-0038（2015）15-0136-02

2015-3-19