更科学的规划,更智能的建设:打造面向未来的可持续数据中心

随着人们对可持续发展的认识日益增强,数据中心行业也在审慎规划其后续举措,致力于开发节能型数字基础设施;“绿色”数据中心已不再仅仅是一种选择,而是必然要求。

所谓可持续数据中心,是指在运营中采取审慎的水电使用措施,选用低排放建筑材料,配备节能冷却系统和废弃物管理系统,并推行负责任的计算实践与虚拟化技术,从而在确保生产效率不受负面影响的前提下,尽可能降低数据中心的整体碳足迹。

规划可持续的数据中心

构建可持续或“绿色”数据中心,需要在整个规划与设计过程中采取不同的方法。

“可持续性不能被视为运营阶段的‘附加项’;它必须从项目构思之初就融入其中,”Bearys集团创始人兼董事长兼总经理Syed Mohamed Beary表示。该公司曾为多家国际数据中心服务商在印度设计、建造并交付过数据中心。“在选址时,不仅要评估连接性和电力供应情况,还要考量气候适宜性、水资源可用性、可再生能源获取途径以及对环境的影响。建筑朝向、热工性能、材料选择、自然采光优化、隐含碳排放以及未来的可扩展性,都需要进行综合考量,”身兼印度绿色建筑委员会(IGBC)班加罗尔分会主席的Beary补充道。

Khazna Data Centers的ESG项目管理总监Elisabetta Baronio对此表示赞同。她说:“如果将可持续性仅仅视为一种‘附加项’,往往会错失最具影响力的优化杠杆。我们的目标是避免陷入‘路径锁定’(lock-in)——一旦核心的供电与制冷架构、供应链选择以及调试计划确定下来,后续想要改善成效,难度会更大,成本也更高。”

Beary补充道:“在传统建筑模式下,人们往往侧重于资本支出(CAPEX)和交付速度;而在可持续建筑模式中,全生命周期的效率同样至关重要。”

克服地理环境挑战

尽管寒冷气候有助于减少制冷资源消耗和电力需求,但如今,数据中心——甚至是规模庞大的“AI工厂”——也开始出现在热带乃至干旱地区。那么,开发商该如何克服这些地理环境带来的挑战呢?

“该地区的高温高湿环境增加了对制冷的需求,而水资源短缺则使水资源管理成为重中之重,”Baronio 坦言道。他所在的公司在中东地区建设数据中心,那里的气温经常超过 45℃。“在低碳材料、经认证的废弃物处理流程以及一致的 ESG(环境、社会和治理)数据方面,供应链的成熟度各不相同。”但 Khazna 公司选择专注于自身可控的要素,例如建筑的热工性能、优先采用高效的制冷策略,并构建在投入运营后能够支持有效能源和水资源管理的系统。“在施工环节,我们与合作伙伴密切协作,力求实现施工方法的标准化,减少返工,并提高材料利用效率。”

同样,在印度这类热带国家,也面临着热管理、水资源和电力供应方面的挑战。Beary 进一步解释道:“主要挑战包括:绿色材料供应不稳定、先进的可持续技术前期成本较高、供应链各环节的认知度有限,以及水资源紧张和对电网高度依赖等基础设施方面的制约。此外,开发商往往还面临着快速交付项目的压力,这可能会阻碍他们从长期可持续发展的角度进行思考。”不过,他也谈到了如何在重重困难下坚持可持续发展目标:“通过综合规划和各利益相关方之间的高度协同,这些挑战是可以克服的。在设计初期就让可持续发展顾问、建筑师、机电(MEP)工程师以及运营方共同参与进来,能够显著改善项目成果。供应商的选择也至关重要——应选择那些不仅关注初始成本,更理解全生命周期性能的合作伙伴。”

脱碳挑战

全球各国政府正积极行动,以实现一项宏伟目标:到2050年实现“净零排放”。这与联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)的研究结论及建议相契合。然而,要将数据中心的碳足迹控制在较低水平,其难度远超预期。

尽管如此,开发商们正迎难而上,采取了多种应对措施,例如使用辅助胶凝材料、再生钢材、模块化施工技术以及高能效的机械系统。Beary表示:“切实可行的目标包括:减少建筑材料中的隐含碳、提升能效、最大限度地采用可再生能源、优化冷却系统、降低对水资源的依赖,以及提高资源循环利用水平。”

Baronio同样推崇务实的目标设定。她在介绍Khazna公司的脱碳战略时指出:“务实的目标包括:通过更明智的材料选择和高效设计来减少隐含碳;通过循环利用和经认证的废弃物分流渠道,最大限度地减少浪费;在设计阶段就充分考虑能效表现与可升级性,从而确保设施在未来能够利用日益普及的清洁能源。”

智能建造对运营可持续性的影响

运营可持续性直接取决于建设阶段的规划与考量。设计与施工的质量决定了设施在整个生命周期内的运行效率。此外,这还有助于在设施的整个生命周期内,保持理想的PUE(能源使用效率)和WUE(水资源使用效率)水平。

“在施工阶段整合智能传感器和建筑管理系统(BMS),能够实现后续的实时监测与预测性优化。同样,节水型管道基础设施、雨水收集系统、中水回用系统以及高效的排水规划,都有助于在运营期间实现更低的水资源使用效率(WUE)指标,”Beary 解释道。

Baronio 进一步阐述道:“在施工阶段,‘智能建造’通过减少偏差,确保各项系统完全按照设计意图进行安装、测试和调试,从而将设计构想转化为实际运行表现。这一切始于质量控制与数字化监管,确保运营团队接手的是一座从投入使用之初就能按预期表现运行的设施。”她补充说:“这还包括从可维护性和可计量性的角度进行设计与施工:在关键部位部署传感器和计量装置,设置便于维护的通道,并确保控制系统在调试阶段经过了精细调校与验证。”

Beary 对此表示赞同。他说:“智能建造奠定了实现运营效率提升及规模化扩展的基础。例如,经过优化的建筑围护结构可以减少热量获取,从而降低制冷负荷;施工阶段高效的气流规划则能提升制冷效率,并降低能耗。”作为模块化建造的推崇者,Beary 还指出:“在结构规划阶段就考虑模块化扩展,可以避免未来不必要的拆除工程和材料浪费。”

结语

在人工智能时代,我们似乎都在疲于追赶技术发展的步伐;或许,我们有必要按下“暂停键”……退后一步,从更宏观的视角审视全局——如果建造出的设施无法长久使用,那么其意义何在?一套深思熟虑的可持续建造策略——甚至在设施还处于图纸构思阶段时就已介入——将为确保该设施在未来多年内以环境友好的方式持续运行,发挥至关重要的作用。

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