通信生產用房的綠色理念和設計趨勢

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2025.06.054

中圖分類號：TK 01+8 ；TU 201.5 文獻標志碼：A 文章編碼：1672-7274（2025）06-0162-03

Green Concepts and Design Trends for Communication Production Buildings

WAN Chaorui

（China Telecom Smart Technology Co.，Ltd. Guizhou Branch，Guiyang 55oo01， China）

Abstract： This article explores in depth the practical application of integrating green environmental protection concepts into the design and construction of communication production buildings.With the rapid development of communication technology， the issues of energy consumption and environmental impact have become increasingly prominent. This article systematically proposes a green and environmentally friendly design scheme from the dimensions of architectural design，material selection，energy management， wastewater treatment，and green configuration，and verifes the feasibilityand effectivenessof the scheme through practical cases.Research has shown that green design can significantly reduce energy consumption （PUE value optimized to 1.27 in the case），reduce carbon emissions （annual emisson reductionof6 520 tons），and improve indoor environmental quality，providing strong support for the sustainable development of the communication industry.

Keywords： communication production building; green design; energy consumption management; sustainabl development; LEED evaluation

1 綠色環保設計理論基礎

1.1綠色環保設計概念及原則

綠色環保設計，也稱綠色設計或生態設計，是一種旨在最大限度地降低對環境負面影響的設計理念。它不僅注重產品的功能與質量，更強調在產品的整個生命周期內，即從設計、生產至廢棄處理階段，都要力求減少資源和能源的消耗，以及有害物質的排放。綠色環保設計的核心原則涵蓋： ① 減量化（Reduce）。通過優化設備布局（如分散高熱密度設備）和使用高效制冷技術（液冷、間接蒸發冷卻），降低能耗。 ② 再循環（Recycle）。優先選用可回收材料（如鋼結構、再生混凝土），減少建筑垃圾。 ③ 再利用（Reuse）。改造老舊機房時保留原有變壓器（案例中設備再利用率達40% ），延長設備生命周期。這些原則不僅適用于產品設計領域，也貫穿于通信生產用房的設計與實踐中，旨在實現資源的最大化利用和環境的最小化影響，推動可持續發展。在通信生產用房的設計中，綠色環保理念要求采用節能材料和技術，優化能源使用，減少廢棄物產生，并通過科學規劃與管理，促進生產與環境的和諧共生，為可持續發展貢獻力量。

1.2綠色建筑評價體系

綠色建筑是一種將環境影響、資源效率及生態系統健康全面納入考量范圍的設計理念，其核心目標是削減對環境資源的依賴并緩解其負面影響，同時提升建筑及其使用者的整體舒適度和健康標準。此理念著重采用可再生能源、推行水資源節約、減少廢棄物等措施，以構建一個更為可持續且宜居的建筑生態系統。綠色建筑不僅聚焦于建筑實體的設計，還重視建筑與周邊環境的相互作用，旨在促進自然系統與人工構造之間的和諧共存[1]。而綠色建筑評價體系是衡量建筑在環保、節能、資源利用等方面性能的關鍵標準。在全球范圍內，存在多個知名的綠色建筑評價體系，全球主流的綠色建筑評價體系包括中國《綠色建筑評價標準》（GB/T50378—2019）、美國LEED、英國BREEAM等。LEED體系從能源效率、水資源管理、材料選擇等維度評估建筑性能，案例中某數據中心通過優化空調系統與智能管理，PUE值從1.8降至1.27，達到LEEDGold認證標準[1l。這些體系均從多個維度對綠色建筑進行綜合評估，包括節地與室外環境、節能與能源利用、節水與水資源利用、節材與材料資源利用等方面。綠色建筑評價體系不僅關注建筑本身的性能，還鼓勵采用先進、適用、經濟的技術、產品和管理方式，推動綠色建筑的創新與發展。

1.3通信生產用房綠色環保設計要點

（1）合理規劃布局：根據業務需求、設備性能和散熱需求，合理規劃機房布局，避免設備過度集中，確保能耗合理分布。通過對現有通信機房的維護結構研究和分析以節能減排為目的，積極努力找到一種新型通信機房維護結構。此維護結構可以阻止外部熱量的進入，同時，可以幫助內部熱量的排出[2]。

（2）材料創新：使用低VOC涂料、微孔吸音板（降噪30dB）及納米保溫材料（導熱系數 ?0.024W/m?K） 。

（3）智能系統：部署AI能耗監測平臺，實時調控空調與照明，節能率達 15%^[3] 。

（4）引入自然元素：在機房設計中融入自然通風與采光，減少空調和照明設備的能耗，同時提升機房的舒適度。

（5）實施動態能耗管理：通過監控機房內設備的能耗情況，實施動態能耗管理策略，合理調整設備運行狀態，實現節能降耗。

2 通信生產用房綠色環保設計策略

2.1節能設計策略

通信生產用房的節能設計策略至關重要。首先，應選用高效節能的設備，如高效UPS電源、節能空調及新風系統等，以降低整體能耗。其次，利用能源管理系統（EMS）進行實時監測和控制，通過安裝傳感器收集實時數據，并傳輸至云端或本地數據中心進行數據分析與處理，實現能耗的精細化管理。在通信空間的運行中還應考慮供電系統，因為它對節能減排有重要影響。通過降低能耗、減少電源連接和縮短電纜長度、將電路放置在靠近負荷中心以及為房間實際負荷選擇合適的電源來實現3]。

在建筑材料的選擇上，應優先考慮環保、低能耗的材料以降低碳排放。同時，通過優化照明系統（如使用LED燈具和智能控制系統）并根據需求自動調節照明亮度來進一步減少能源浪費。此外，利用可再生能源（如太陽能、風能等）作為補充能源也是節能設計的重要一環。

2.2環保材料應用策略

在通信生產用房的設計中，環保材料的應用至關重要。首先，應選用低揮發性有機化合物（VOC）含量低的裝修材料，使用竹纖維復合板（可再生、甲醛釋放量小于 0.03mg/m³） 。其次，采用預制鋼結構（施工周期縮短 40% ，碳排放減少 25% ）。此外，考慮到通信生產用房通常配備大量電子設備且散熱需求較高，應選擇具有良好隔熱和保溫性能的材料以降低能耗。

2.3智能化管理系統設計策略

智能建筑的可持續發展，本質上是與環境相互作用，利用科技手段，實現外在形式與內在結構功能的完整一致性。在設計智能建筑時，要充分利用智能系統和先進技術，做到能源節約、環境友好。具體可從技術創新、成本控制、壽命延長等角度入手，以智能建筑的可持續發展為人類的可持續發展做出有益貢獻4]。在通信生產用房的綠色環保設計中智能化管理系統的引入具有重大意義。該系統能夠實現對建筑能耗、環境質量及安全性的全面監控與管理。智能化管理系統通過集成傳感器、控制器與執行器等設備實時采集通信生產用房內的溫濕度、光照強度、空氣質量等參數數據，并根據預設的綠色節能策略自動調整空調、照明及通風系統的運行狀態以達到節能減排的目的。同時，可采用故障預警：通過振動傳感器與AI算法預測設備故障，運維響應時間縮短 50% ，確保通信生產的連續性與安全性。此外，智能化管理系統還能夠通過數據分析與優化算法持續提升建筑運行，結合歷史能耗數據，制定分時電價策略，年節省電費 12% 。在設計中應注重系統的開放性、可擴展性與易用性，確保其與現有通信生產系統的無縫對接以及未來技術升級的可能性。通過智能化管理系統的應用，通信生產用房能夠實現更加高效、節能與環保的運營模式，為可持續發展貢獻力量。

3 通信生產用房綠色環保設計實踐

3.1應用案例

（1）項目基本情況：在南方某地區，某數據中心共包括5個層面，其中4層用于承載實際的數據中心設備，總計面積超過 10000m² ，內部設有逾千個機柜。此外，該數據中心引入兩條電源線路，總容量達到10 000kVA 。原有的空調系統采用雙冷源配置，末端增加了一套冷凍供/回水系統，其工作溫度維持在7℃/12^°C ，采用滿載制冷容量為700RT的水冷中央空調系統（定頻離心冷機）。升級水冷系統為變頻離心機組，部署智能配電柜（支持2N冗余）。通過優化，PUE值接近1.8，機柜功率密度不足3kW，PUE從1.8降至1.27，年節電1069萬千瓦時，二氧化碳減排6520噸，投資回收期小于3年[5]。

（2）主要技術改造內容：在不改變原有機柜和變壓器數量的前提下，適度增加了一些滿足2N配電需求的IT機柜，并對機樓的空調系統進行升級，將數據中心的PUE目標降低至1.3。整個改造過程中，數據中心的業務并沒有中斷[5]。

（3）節能減碳效果及投資回收期：在項目具體執行過程中，原先規劃設計的PUE指標為1.2974，然而，在2022年11月末期的實際測試中，PUE值優化至1.2740，這一表現超越了最初設定的目標，標志著項自取得了圓滿的預期成效。此番能效提升的直接效益體現在每年可節約電能達1069萬千瓦時，并相應減少二氧化碳排放量約6520噸[5]，對環境保護貢獻顯著。不僅如此，項目還實現了 30% 的容量擴展能力增強，表明數據中心的處理能力和存儲規模得到了有效擴充。尤為值得一提的是，通過高效的資產管理策略，項目達成了 40% 的設備再利用比例，有效延長了舊有設備的生命周期，降低了整體運營成本。

3.2節能設計實踐

在通信生產用房的綠色環保設計實踐中，節能設計占據舉足輕重的地位。設計人員采取了多種措施以降低能耗，提升能源利用效率。首先，設計選用了高效節能的設備，如低功耗服務器、交換機及節能空調等，顯著削減了能源消耗。同時，引入了智能電源管理系統，對通信機房的電源進行實時監控與管理，有效避免了能源浪費。其次，優化了機房空調系統，通過溫濕度傳感器與智能控制系統，實現了對機房空調的精準控制，大幅提升了能源利用率。

3.3環保材料應用實踐

在通信生產用房的綠色環保設計實踐中，環保材料的應用同樣至關重要。我們選用符合國家環保標準的低揮發性有機化合物（VOC）含量的裝修材料，以減少機房內的空氣污染。同時，優先使用可再生與可循環利用的材料，如鋼結構和木材，以降低資源消耗。在機房隔熱與保溫方面，在實際項目中選擇了具有良好隔熱與保溫性能的材料，以降低機房能耗。如采用氣凝膠保溫層（厚度減少 50% ，節能率提升 18% ）。

3.4智能化管理系統設計實踐

在通信生產用房的綠色環保設計實踐中，智能化管理系統的引入發揮了至關重要的作用。本系統集成了能耗監測、環境控制、安防監控及智能調度等多項功能，實現了對通信生產用房全方位、全天候的智能化管理。通過能耗監測系統，我們實時掌握了各類設備的能耗情況，為節能降耗提供了有力支持。環境控制系統則根據室內外環境參數自動調節室內溫濕度、光照等條件，為通信設備創造了穩定、適宜的工作環境。安防監控系統則確保了通信生產用房的安全無虞，有效防范了各類潛在風險。

4 綠色環保設計效果評價

目前，LEED是一種廣泛應用的綠色建筑評估體系，旨在鼓勵并認可在設計、建設和運營過程中采用環保、節能和資源有效利用等方面最佳實踐的建筑。LEED評價系統基于多個評估類別，如節能、水資源利用、材料選擇、室內環境質量等，對建筑項目進行評分，并根據得分頒發相應級別的認證，包括Certified、Silver、Gold和Platinum[1]。該指標體系應涵蓋多個維度，包括能源效率、材料選擇、室內環境質量、水資源管理、生態系統保護以及社會影響等，以全面反映通信生產用房的綠色環保設計效果。每個維度下設定了具體、可量化的指標。采用LEED體系對案例項目評估，得分如下：

能源效率（28/33分）：PUE優化與可再生能源占比（ 10% 貢獻顯著。

室內環境質量（20/22分）： PM_2.5 濃度 lt;10μg/m³ 照度均勻度 gt;0.7 。

創新設計（5/6分）：模塊化布局與智能管理系統獲額外加分。

綜合評級為LEEDGold，驗證了綠色設計的綜合效益[1。

5 結束語

綠色環保設計通過技術集成與創新（如智能管理、材料替代），可顯著降低通信生產用房的能耗與碳排放，同時提升運營效率。未來需進一步探索AI與可再生能源的深度融合，推動行業向“零碳機房”自標邁進。

參考文獻

[1]羅忠海.可持續發展理念下的綠色建筑設計與評價方法研究[J].城市建設理論研究（電子版），2024（29）：95-97.

[2]徐愷.通信建筑維護結構節能探索[J].科技創新導報，2009（34）：61.

[3]葛鴿，陳強，黃贊.節能減排技術在移動通信機房中的應用[J].上海節能，2024（10）：1670-1677.

[4]劉春.低碳經濟背景下智能建筑的可持續發展[N].新華日報，2024-10-17.

[5]劉圣慶.雙碳背景下南方地區老舊機房節能改造實踐案例[J].電信工程技術與標準化，2023（S1）：251-256.