【IT168 图书连载】以下内容来自由顾大伟、郭建兵、黄伟主编的《数据中心建设与管理指南》一书，由万国数据科技发展(昆山)有限公司授权IT168发布。该书是国内首部系统论述数据中心建设与管理的专著，从数据中心生命周期和数据中心可持续发展的六个基本要素出发，全面阐述了数据中心建设、管理的科学体系和方法论，以及企业级数据中心的评价体系。该书内容符合中国数据中心建设现状和发展趋势，内涵丰富，具有原创性和很强的实用性，是国内数据中心建设与应用的权威指导书。IT168数据中心频道将以每天一章的频度陆续发布，敬请大家关注。

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　　4.1 数据中心的能耗审计

　　若想实现数据中心的节能降耗，首先需要确定影响数据中心能耗的基本因素。通过系统化的能耗审计能够提供数据中心能耗的实时概况和模型，明确了解数据中心的总体能耗以及能耗的具体分布状况，同时可以建立基线供未来改造规划之用。

　　能耗的审计可以通过手动计量，也可以采用先进的自动化设备获取相关数据。在能耗审计过程中，将主要依据以下三类数据开展审计工作：

　　(1) 第一类是电量参数，包括系统和独立设备的工作电流、电压和电流波形等。

　　(2) 第二类是空气参数，包括温度、湿度、风速和温升等。

　　(3) 第三类参数，包括水和气的用量等。

　　数据采集密度越高，精度就越高，审计结果的准确性也越高。为了能够快速准确地进行能耗审计，大中型以上规模的数据中心都装有自动化的数据采集系统和分析系统，可以快速地进行能耗分布情况统计和分析。

　　通过能耗审计，可以明确知道能源的去向。在能耗较高的方面，能够有针对性地开展节能工作。我们知道，电力消耗是数据中心最主要的消耗，空调制冷等方面的能耗同样是以电力消耗的形式表现出来。

　　现有的一些研究数据可以让我们比较清楚地看到目前多数数据中心的电能分布情况。虽然这种分布并非理想，却代表了当今的普遍现状。数据中心输入电力分布如图4-1所示。

　　图4-1数据中心输入电力分布

　　从图4-1中可以看出，能耗高是目前数据中心普遍存在的现象。当IT设备系统，包括服务器、存储和网络通信等设备产生的能耗约占数据中心机房总能耗的30%时，电能使用效率(PUE)在3左右。其他各系统的具体能耗分布如下：

　　(1) 制冷系统产生的能耗约占数据中心机房总能耗的33%左右。

　　(2) 空调送风和回风系统产生的能耗约占数据中心机房总能耗的9%左右。

　　(3) 加湿系统产生的能耗约占数据中心机房总能耗的3%左右。

　　(4) UPS供电系统的能耗约占数据中心机房总能耗的18%左右。

　　(5) PDU系统产生的能耗约占数据中心机房总能耗的5%左右。

　　(6) 照明系统的能耗约占数据中心机房总能耗的1%左右。

　　(7) 转换开关、线缆及其他系统的能耗约占数据中心机房总能耗的1%左右。

　　从数据中心电能的流向来看：一是IT设备约占30%;二是空气处理设备约占45%，建筑物围护结构的能量损失会反映在空调系统的能耗上;三是配电传输和转换设备约占24%;还有1%是用于照明、维修和办公设备等。

　　在数据中心的建设规划过程中，如果在方案设计和设备选型方面充分重视节能降耗问题，上述电能分配比例将发生较大的变化，在IT设备用电量不变的情况下，其他方面的能耗比例将会有所降低，电力能源的利用率将会有较大的提升。如果提高数据中心后期运维期间的有效管理能力，总体能耗将会进一步降低。

　　4.2 数据中心能耗测量指标

　　数据中心节能可以从数据中心建筑群体和数据中心设备设施能源效率两个层面来衡量。在数据中心建筑群体节能体系方面，最具代表性的是美国LEED™绿色建筑认证体系;在数据中心设备设施能源效率方面，最具代表性的是绿色网格组织的PUE值评估。

　　4.2.1. 国内外主要绿色建筑评价体系

　　1. 我国绿色建筑评价体系

　　绿色建筑是在全寿命周期内兼顾资源节约与环境保护的建筑。我国的绿色标识制度主要以《绿色建筑评价标识管理办法》及《绿色建筑评价技术细则》为设计和评判依据，经专家和测评机构(中国绿色建筑与节能委员会)评审通过后，颁发“绿色建筑评价标识”。“绿色建筑评价标识”分为1、2、3星级，3星级为较高级别。我国香港地区主要施行《香港建筑环境评估标准》。该评价体系在借鉴英国BREEAM体系主要框架的基础上，由香港理工大学于1996年制定。它是一套主要针对新建和已使用的办公、住宅建筑的评估体系。该体系旨在评估建筑的整体环境性能表现。其中对建筑环境性能的评价归纳为对场地、材料、能源、水资源、室内环境质量、创新与性能改进六个方面的评价。

　　随着我国建筑节能的发展，相应的建筑节能法律法规和标识规范体系正在逐步建立。在法律和法规方面，2007年10月28日颁布了《中华人民共和国节约能源法》，并于2008年4月1日起正式施行。2008年7月23日国务院通过《民用建筑节能条例》，并于2008年10月1日起正式施行。随后又正式颁布了《公共机构节能条例》。在法律和法规方面为建筑节能奠定了基础。

　　在建筑设计标准方面，建立了覆盖全国三个气候区的居住建筑和公共建筑的设计标准，包括《公共建筑节能设计标准》(GB50189—2005)、《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》(JGJ26—95)、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ134—2001，J116—2001)、《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》(JGJ75—2003，J275—2003)。这些标准为全面开展建筑节能工作奠定了基础。尤其是《公共建筑节能设计标准》的颁布和实施，对我国公共建筑节能的推动和建筑节能工作的开展，对实现“节能减排”的国家战略具有重要意义。

　　在建筑节能验收和运行管理方面，建立了《建筑节能工程施工质量验收规范》(GB50411—2007)、《空调通风系统运行管理规范》(GB500365—2005)、《北方采暖地区既有居住建筑供热计量及节能改造技术导则》、《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统建设相关技术导则》等标准规范和技术导则，这些为推进建筑节能工作的验收和运行管理提供了依据。

　　在建筑节能和绿色建筑评价体系方面，试行《建筑能效测评与标识技术导则》制度，建筑能效标识制度作为建筑节能的推进器，对于提高建筑用能系统的实际运行能效，促进新型节能技术在建筑中的合理应用，有效减低建筑的实际运行能耗具有重要的作用。《建筑能效测评与标识技术导则》引用吸收了国际上建筑能效标识的成果和经验，以我国现行建筑节能设计标准为依据，结合我国建筑节能工作的现状和特点，适用于新建居住和公共建筑以及实施节能改造后的既有建筑能效测评标识方法。《建筑能效测评与标识技术导则》特点是强调建筑节能实际能耗和能效结果控制的测评制度。

　　在总结近年来绿色建筑的实践经验，并借鉴国际绿色建筑评价体系的基础上，2006年，我国颁布了第一部《绿色建筑评价标准》(GB/T50378—2006)。该标准是一部多目标、多层次的绿色建筑综合评价体系，该体系从选址、材料、节能、节水、运行管理等多方面，对建筑进行综合评价，其特点是强调设计过程中的节能控制。

　　为了支撑现行的测评体系和设计标准，国家有关部门正在组织编写和即将颁布的标准有：《公共建筑节能检验标准》、《节能建筑评价标准》、《公共建筑节能改造技术规程》、《集中供暖系统温控与热计量技术规程》等。这些都为我国新建建筑节能和既有建筑节能改造的规范化管理和实施奠定了很好的基础。

　　2. 国外绿色建筑评估体系

　　目前国际上的绿色建筑认证体系主要有：LEED™(美国)、BREEAM(英国)、CASBE(日本)、Blue Angel(德国、北欧)等。《绿色建筑评估体系》(Leadership in Energy & Environmental Design Building Rating System，LEED™)是目前世界各国建筑环保评估、绿色建筑评估及建筑可持续性评估标准中最完善、最有影响力的评估标准，已成为世界各国建立各自绿色建筑及可持续性评估标准的范本。

　　1) 美国绿色建筑评估体系LEED™

　　LEED™是自愿采用的评估体系标准，主要目的是规范一个完整、准确的绿色建筑概念，防止建筑的滥绿色化，推动建筑的绿色集成技术发展，为建造绿色建筑提供一套可实施的技术路线。LEED™是性能性标准，主要强调建筑在整体、综合性能方面达到“绿化”要求。该标准很少设置硬性指标，各指标间可通过相关调整形成相互补充，以方便使用者根据本地区的技术经济条件建造绿色建筑。

　　LEED™评估体系及其技术框架由五大方面及若干指标构成，主要从可持续建筑场址、水资源利用、建筑节能与大气、资源与材料、室内空气质量等方面对建筑进行综合考察，评判其对环境的影响，并根据各方面指标综合打分，通过评估的建筑，按分数高低分为白金、金、银、铜4个认证级别，以反映建筑的绿色水平。

　　虽然LEED™为自愿采用的标准，但自从其发布以来，已被美国48个州和国际上7个国家所采用，美国俄勒冈州、加利福尼亚州、西雅图市已将该标准列为法定强制标准加以实行，美国国务院、环保署、能源部、美国空军、海军等部门也已将其列为所属部门建筑的标准，如美国驻中国大使馆新馆就采用了该标准。国际方面，加拿大政府正在讨论将LEED™作为政府建筑的法定标准。中国、澳大利亚、日本、西班牙、法国、印度等国都在对LEED™进行深入研究，并在此基础上制定本国绿色建筑的相关标准。

　　截止到2009年9月，在美国和世界各地已有3855个工程通过了LEED™评估，被认定为绿色建筑;另有25611个工程已注册申请进行LEED™绿色建筑评估;每年新注册申请LEED™评估的建筑都以20%以上的速度增长。凡通过LEED™评估的工程都可获得由美国绿色建筑协会颁发的绿色建筑标识。

　　中国国家建设部目前也在借鉴LEED™认证标准，现行的《绿色奥运建筑评估体系》、《中国生态住宅技术评估手册》和上海通过的《绿色生态小区导则》也在一定程度上借鉴了LEED™认证标准的内容。

　　2) 英国绿色建筑评估体系BREEAM

　　BREEAM(Building Research Establishment Environmental Assessment Method)体系，是世界上第一个绿色建筑评估体系，由英国建筑研究所于1990年制定。BREEAM体系的目标是减少建筑物对环境的影响。体系涵盖了包括从建筑主体能源到场地生态价值的范围，包括了社会、经济可持续发展的多个方面。这种非官方评估的要求高于建筑规范的要求，有效地降低了建筑对环境的影响。如今，在英国及全世界范围内，BREEAM体系已经得到了各界的认同和支持。

　　3) 澳大利亚绿色建筑评估体系NABERS

　　ABGRS(Australian Building Greenhouse Rating Scheme)评估体系由澳大利亚新南威尔士州的Sustainable Energy Development Authority(SEDA)发布，它是澳大利亚国内第一个较全面的绿色建筑评估体系，主要针对建筑能耗及温室气体排放进行评估。它通过确定参评建筑的“星值”来评定其对环境影响的等级。

　　4) 日本绿色建筑评估体系CASBEE

　　CASBEE(建筑物综合环境性能评价)方法，以各种用途、规模的建筑物作为评价对象，从环境效率定义出发进行评价。它试图评价建筑物在限定的环境性能下，通过措施降低环境负荷的效果。CASBEE采用5分评价制度。

　　5) 德国可持续建筑认证体系DGNB

　　德国可持续建筑认证体系，由德国可持续建筑委员会(DGNB)组织和德国建筑行业的专业人士共同开发。DGNB覆盖了建筑行业的整个产业链，并致力于为建筑行业的未来发展指明方向。其2008年版仅对办公建筑和政府建筑进行认证。

　　4.2.2. 数据中心能源效率指标

　　1. PUE和DCiE

　　当前，测量数据中心的能耗指标主要有：电能使用效率(Power Usage Effectiveness，PUE)和数据中心基础架构效率(Data Center Infrastructure Efficiency，DCiE)。

　　这两种指标都考虑了数据中心的供电、散热系统和IT设备所各自消耗的能量，得到了The Green Grid(绿色网格)组织的支持。这个组织是2006年为专门开发数据中心能效及生产力测量体系而组建的，具有一定的影响力。

　　The Green Grid 定义了这两种指标的具体计算方式：

　　(1) PUE=数据中心总设备能耗/IT设备能耗，PUE是一个比率，基准是2，越接近1表明能效水平越好。

　　(2) DCiE=IT设备能耗/数据中心总设备能耗×100%，DCiE是一个百分比值，数值越大越好。

　　根据The Green Grid的研究报告，测量数据中心IT设备能耗的最有效的方法是测量机房PDU(Power Distribution Units)的输出电量，它表示出数据中心向服务器机柜输送的总电力。

　　目前，PUE已经成为国际上比较通行的数据中心电力使用效率的衡量指标。据统计，国际上先进机房的PUE值可以达到1.7，而我国的PUE平均值则在2.5以上。特别是中小规模的机房，PUE值更高，测量数值普遍在3左右。这说明有大量的电能实际都被电源、制冷、散热这些设备给消耗了，而用于IT设备的电能很少。

　　2. IT设备的能效比

　　IT设备能效比=IT设备每秒的数据处理流量/IT设备的能耗。

　　IT设备主要是指服务器、存储等设备。IT设备能效比越高，意味着IT设备每消耗单位电能，所能处理、存储和交换的数据量越大。较高的IT设备能效比带来的另一个好处是，可以大幅度地降低与数据中心机房配套的UPS和空调系统的容量及能耗，从而达到节能、节省投资和节省数据中心机房安装面积的目的。因此，当用户选择服务器或存储设备时，不仅需要了解各种产品在满负荷运行时的能耗大小和效率高低，还要了解这些设备在轻负荷运行时的实际能耗和效率。

　　目前，我国已将服务器的节能指标纳入国家节能规划体系中。它标志着我国在推进服务器节能方面已进入到一个崭新的阶段。

　　4.2.3. 绿色数据中心能效评价要素

　　绿色数据中心建设包含一整套设计思想和实施方法，而不是简单地购买节能产品就能实现。最高效的数据中心不一定就是绿色的。建设绿色数据中心需要从整体上把握，考虑选址、环境、物理建筑、基础设施、员工、系统建设和维护等众多因素。绿色数据中心的节能效果就像是一条长尾曲线，其前端通常由建筑群体能耗、服务器能耗、空调能耗、UPS能耗等“大指标”组成，而曲线的尾部则由气流组织设计、设备摆放位置、机柜和服务器之间的距离、维护难易程度等无数“小指标”组成。如果没有整体设计思想和实施方法，即使抓住了全部的“大指标”，也难以达到理想的绿色效果。数据中心能效评价要素见表4-1。

　　表4-1数据中心能效评价要素

　　4.3 数据中心节能目标

　　通过对数据中心主要能耗的分布状况进行分析，其节能工作主要应从以下三个方面入手。

　　1. 降低数据中心IT设备运行能耗

　　IT设备能耗是影响数据中心总体能耗的根本原因之一。如何减少IT设备能耗是各大设备厂商不断研究的课题。设备厂商纷纷推出能耗低效率高的产品，例如：通过改造产品电源，可将产品原有电源效率从70%提高到90%以上。若要进一步降低IT设备的能耗，IT系统的运维管理也非常重要，例如：关闭闲置设备，开启设备电源智能管理系统，使设备根据需要自动调节设备电源输出能力等。

　　但多数数据中心在规划之初，要做到准确规划IT设备的具体型号、装机数量和电力需求具有相当大的难度，尤其是远期规划则更加难以预测。因此，在数据中心的规划建设过程中，只能依据经验数据和参照同行业现状，给出IT设备的总体能耗指标，设定数据中心的最大服务能力。

　　2. 降低IT设备配套设施运行能耗

　　配套设施主要包括供配电系统和空调冷却系统。经过相关机构对目前世界各地数据中心的抽样调查所取得的数据表明：配套设施的能耗约占数据中心总能耗的70%，这个数值相当可观。由于配电系统设备和空调系统设备的系统设计、工作方式、系统配置和设备选型存在明显差异，对系统的工作效率有很大的影响，因此，配套设施的节能应作为数据中心节能最重要的主攻方向。

　　3. 降低建筑物本身的能耗

　　降低建筑物围护结构能耗是我国政府和相关行业非常重视的问题，近年来出台了相关的规范和建筑节能标准。建筑物围护结构能耗在数据中心总体能耗中占有一定的比例，也是节能降耗应该重点关注的一个方面。

　　4.4 节能技术方案举例

　　4.4.1. 建筑群体的节能

　　目前国内多数情况下是通过改造现有建筑体来构建数据中心，对建筑体本身的“绿色”考虑不足，这也是经常被忽略的一个因素。很显然，绿色数据中心首先应当是绿色建筑。所谓“绿色建筑”实际上是一个宽泛的理念，它既包括了建筑体本身的“绿色”，同时又要求建筑体在其整个生命周期都应该是绿色的，包括废弃阶段。

　　数据中心建设在总体设计中，主要从TCO、总体空间规划、合理气流组织、系统融合构建等方面考虑节能途径与节能措施。数据中心的总体设计更需要关注工程初期设计的合理性和适用性，充分考虑到如何在建设期和运营期内降低数据中心的日常运营成本，即能耗成本，同时降低数据中心的TCO，以提高数据中心的整体经济效用比。

　　目前，专业化、高等级的数据中心已从一幢建筑体逐渐发展成为建筑群体。例如：灾难备份中心包括数据中心机房主体建筑、动力中心、办公楼、配套研发楼和生活辅助楼等。数据中心合理的总体规划、空间与平面布局是依据建设需求进行总体设计的第一步，也是重要的一步。总体规划确定数据中心的等级规模和系统构成，空间与平面布局确定数据中心机房的场地分隔、工作流程以及建设工艺。现行数据中心采用机房密闭护围、大空间、少隔断、适宜的空间容积、人机区域分离、区域集中监控等，这些都是新一代数据中心空间与平面布局所崇尚的设计理念与节能策略。

　　1. 建筑围护

　　数据中心通过精密空调的运行来确保IT设备运行所需的特定温湿度环境。因此，数据中心建筑围护的热工特性是影响精密空调设备能效的重要因素之一。

　　我国地域广阔，各地气候条件差别非常大，全国划分为五个气候区域，建筑节能对不同气候区域的建筑围护结构的保温隔热要求有着不同的规定。

　　对于建筑体内的数据中心机房区域，其环境温度和湿度是基于设备环境的要求和机房设计标准而定的，通常需要在符合《公共建筑节能设计标准》的前提下，加强对数据中心机房区域进行建筑热工复合计算和设计处理。同时，根据数据中心所在外部环境、机房区域位置的内外部环境，以及数据中心内各功能区域相邻布局的内部环境，对IT关键设备区域加强措施，合理计算保温隔热的热工参数，选择适宜的围护结构与材料。使用传热系数值小的绝热材料，对顶、地、墙的六方体进行绝热，以减少围护结构四周的传热系数，整体将数据中心的机房区域包裹起来，可以达到较好的密闭保温节能效果。

　　对数据中心的主机房区域应当采用无窗密闭护围，以避免和减少进入室内的太阳辐射以及窗或透明幕墙的温差传热，是降低空调能耗的主要途径和措施之一。对数据中心的支持区和辅助房间等功能区采用有窗玻璃护围时，应该控制建筑朝向及窗墙面积比，采用双层玻璃窗或low-e玻璃(幕墙)，并辅助采用遮阳设施(外遮阳、内遮阳等)来减少太阳辐射量。

　　2. 空调系统

　　数据中心精密空调设备的主要节能途径和节能措施包括制冷负荷计算、合理设定参数、送回风方式、选用高能效比设备、冷热风预处理及动态组合运营等。

　　计算数据中心制冷负荷包括数据中心机房内设备的散热、建筑围护结构的传热、太阳辐射热、人体散热散湿、照明设备散热和新风负荷等。合理控制数据中心区域内的制冷参数，即设定合理的温湿度。据有关报道，制冷参数变化1℃，可能会产生5%~10%能耗变化。

　　高效率地设计和布置送回风方式及送风与回风通道。选用制冷性能系数和能效比高的空调设备，应当考虑采用高于《公共建筑节能设计标准》规定中建筑空调设备和《计算机和数据处理机房用单元式空气调节机》规定中精密空调设备的最低能效比指标，采用冷热预处理的新风通风换气系统。适当进行空调设备组合配置，能够动态提高制冷系统的效率。对于大型数据中心机房空调系统，适宜采用制冷性能系数和能效比较高的冷水机组空调系统。

　　精密空调系统需要对温湿度进行精确控制，空调机具有四种功能：制冷、电加热、加湿和除湿。目前多数数据中心采用多台空调独立运行模式，可能会产生某些问题：由于产品的非一致特性、参数设置的不合理及机房气流组织的不确定性，可能导致同一机房内多台空调运行在不同的状态，即有些空调在加湿状态而有些空调在除湿状态，白白消耗能源。针对上述情况，现在大多数设备厂家推出了精密空调群控系统，使同一机房内的空调系统工作在相同的状态上，从而避免了能源的无谓消耗。

　　目前，部分用户取消了精密空调机内的小功率加湿器，转而采用独立大功率的加湿系统，同时根据热负荷的实际情况自动调节空调风机送风的变风量系统。现已有厂家推出了这样的产品，在实际运行中起到了显著的节能效果。虽然在设备采购成本上有所增加，相信在不久的将来，随着技术的发展，产品价格会趋于合理。目前还有一些空调方面的节能方案，已经在节能方面取得了可喜的效果，但由于技术和产品价格等原因，还没有被普遍采用。空调节能主要有以下几种方式：

　　(1) 自然冷却系统。利用冬季气温较低的气候条件，通过盘管换热器为机房提供冷源，节省了空调机组的用电量，这也是目前采用比较多的一种方式。

　　(2) 转轮换热系统。利用转轮换热技术，在换热效率上有了较大的提升，节能效果显著，在新风系统中已有大量的应用，但在机房制冷方面存在设备安装、湿度控制等方面的难题有待技术上的进一步完善，目前还停留在实验阶段。

　　(3) 自然风冷却系统。将冬季室外冷空气经过处理后直接用于IT设备冷却，在冬季较寒冷地区具有非常好的节能效果。但是存在湿度和空气洁净度难以控制等问题，该系统的使用还在尝试阶段。

　　(4) 湿膜制冷系统。利用水份蒸发吸热制冷，主要用于长年湿度较低的地区。目前一些机构正在与厂家联合研制，并已取得一定的成果。

　　3. 机房配电系统

　　配电系统的节能主要依靠系统设计和产品性能的提高。在系统设计上应当采用适合自身需要的设计，避免过度规划。在系统配置上，应根据数据中心设备负载的特性，对系统谐波进行有效的治理。产品性能的提高则有赖于配电设备生产商的技术进步，在产品的选择上用户需要平衡产品性能和价格的关系。对于机房配电系统的建设应关注以下几个方面。

　　(1) 合理规划系统冗余度，重点关注设备运行是否处于高效状态。

　　(2) 关注电力传输电缆运行的经济性选择，在电缆线损与价格上寻找平衡点。不能只关注初期投资成本而忽视长期运行的线损。这是数据中心建设过程中长期被忽视的一个问题。

　　(3) 应采用损耗低的变压器产品，例如S10型比S9型变压器的空载和负载损耗低10%。

　　(4) 功率因数补偿。应对配电系统进行功率因数补偿，提高自然功率因数。

　　(5) 谐波治理。供电系统中的无功功率主要是由相位角和高次谐波造成，治理谐波对提高电能的使用效率至关重要。目前治理的方式主要采用增加无源滤波器、有源吸收滤波器和静止无功发生器等，应根据系统的实际情况合理选择。

　　(6) 选择高效UPS电源系统。目前常规的UPS电源系统的效率基本可达到93%，有些特殊形式的UPS系统效率高达98%。例如飞轮储能UPS系统，后备电力由高速飞轮提供，省去了蓄电池，在性能提高的同时更加环保，是UPS未来发展的方向之一。但由于后备时间要达到常规系统的相同时间，其产品价格还相当昂贵，目前的使用案例不多。

　　(7) 选择高效节能照明灯具和智能照明控制系统。在满足眩光和显色要求的前提下，尽量选择高效灯具。智能照明控制系统可以灵活方便的根据需要控制和管理照明系统。

　　(8) 合理利用自然光源。根据数据中心的地理位置、日照情况进行经济性和技术性比较，合理选择反光及导光系统。目前自然光源导光系统的效率通常在95%，能够充分利用自然光源。由于导光系统的生产厂家还不多，价格相对较高，其推广应用受到一定的限制。

　　4.4.2. 机房管理与节能

　　能源管理在节能方面有着重要的作用，必须改变“重建设，轻管理”的做法。尽管你可能选用了最新的服务器架构、高效的UPS设备、节能的空调系统，机柜摆放采用了冷热通道布局，但数据中心的效率有时并不能达到预期。其主要原因很可能是由于能源分配管理不到位所造成的。例如：地板出风口的安放没有依据设备机柜的发热量进行调整，致使有些设备风量过大造成冷量浪费，而有些设备风量不足，同时冷热风的混合现象严重，导致空调系统的利用率大大降低。对于数据中心内部空调能源管理，可通过采取下列几种方法进行调整和改进。

　　1. 安装地板出线孔密封件

　　当数据中心采用地板下送风方式，机柜下的高架地板上开有地板出线孔时，由于地板出线孔没有做密封处理，将导致大量的冷风泄漏。由此造成输送到机柜前方的冷风没有能够完全进入服务器机柜之中，有一部分冷风又直接被空调机组吸回，这样实际进入到机柜的有效冷风就会减小，空调送风利用率降低。使用地板出线孔密封件对出线孔进行密封处理，更多的冷风将被利用，这有助于提高空调设备的制冷效率。

　　2. 安装盲板

　　当机柜中存在没有安装服务器的空U空间时，服务器排出的热风会从空U空间返回到服务器的前部进风口，从而造成热点，这将降低机柜的冷却能力。在机柜中所有的空U空间安装盲板，可以有效防止机柜出现热点，提高机柜冷却能力。

　　3. 尽量避免局部热点

　　高发热量机柜与常规发热量机柜混合在同一个机房区域摆放，在机房区域将形成局部热点。应该对高发热设备机柜的制冷采取必要措施，如在风量调节、气流组织上进行调整，否则将影响机房空调整体工作效率。

　　4. 定期检测

　　定期检测机房供电及空调系统的各项工作参数，并做出及时调整，可有效降低系统的能耗。数据中心内的IT设备随着时间的推移会发生较大的变化，供电系统的状况，如谐波分量、供电设备的负载率等均会发生变化，机房内部空调系统的气流组织同样会发生变化。必须随时监控这种变化并做出适当的调整，使各系统工作在高效状态。

　　4.4.3. IT系统管理与节能

　　综合采用一些现实可行的IT系统节能措施，在不需要进行重大升级的前提下，使现有数据中心的总体能耗下降30%，这是一个有可能实现的目标。

　　1. 找出不起作用的服务器并取消它们的任务

　　研究显示，数据中心内正在运行的众多服务器中总存在一些“空闲”服务器。这些服务器耗电但是不做任何有用的工作。你还可以让非时间紧要型存储离线工作，待机的磁带和光盘耗电量较少，而旋转的硬盘则耗电较多。寻找能够从本地逻辑转移到离线状态的存储任务，从而不必让更多的硬盘连接到网络。取消“空闲”服务器的任务，取消不必要的冗余存储系统。

　　2. 启用服务器电源管理功能

　　服务器电源管理功能能够将服务器的组件控制成闲置和睡眠状态，这个功能就像笔记本电脑电源管理一样。在启用这种功能时，许多应用程序可以很好地工作，实现IT系统的节能。但是，也有一些应用程序的响应时间要求也许比省电更重要，需要我们根据实现情况确定。

　　3. 采用刀片式服务器

　　采用刀片式服务器等高密度设备取代传统服务器，再配合采用虚拟化技术，从而减少物理服务器的数量。事实上，刀片式服务器使用同样的商用处理器，能源和冷却的要求比目前的机架服务器节省10%。刀片式服务器与机架服务器相比的好处是减少了输入/输出电缆线及设备空间。

　　未来总是难以预测的，特别是在技术方面。但是可以肯定地说，当管理超过每个机箱8kW的刀片式服务器时，电源和冷却将是一个挑战，需要对极端密度进行成本和收益分析。当然总有一些特殊环境需要使用20～40kW的极端密度，例如高成本的商业地区。但是事实上极端密度的机架对于大部分数据中心来说都是不可行的。

　　4. 尽可能减少设备的体积

　　高密度的设备能够充分发挥出计算的优势，并且可以在很多情况下大幅度地减少应用程序运行所需的占地面积。占地面积的减少相当于运营和维护成本的降低。

　　5. 及时更新老化设备

　　更新服务器的成本实际上远远低于老化设施未来的能源消耗成本。新的服务器和新的技术看似增加了投资成本，但是这部分的成本投入往往比维持现有老旧设施更加廉价。

　　6. 采用能充分利用多核处理器运算能力的多线程软件

　　尽管现在的服务器已经是多核了，但大多数软件并不是针对多核处理器编写的，因而不能充分发挥多核处理器的高效性能。