doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2025.06.054

中圖分類號(hào)：TK 01+8 ；TU 201.5 文獻(xiàn)標(biāo)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(huán)保設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)

1.1綠色環(huán)保設(shè)計(jì)概念及原則

綠色環(huán)保設(shè)計(jì)，也稱綠色設(shè)計(jì)或生態(tài)設(shè)計(jì)，是一種旨在最大限度地降低對(duì)環(huán)境負(fù)面影響的設(shè)計(jì)理念。它不僅注重產(chǎn)品的功能與質(zhì)量，更強(qiáng)調(diào)在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期內(nèi)，即從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)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(zhì)的排放。綠色環(huán)保設(shè)計(jì)的核心原則涵蓋： ① 減量化（Reduce）。通過(guò)優(yōu)化設(shè)備布局（如分散高熱密度設(shè)備）和使用高效制冷技術(shù)（液冷、間接蒸發(fā)冷卻），降低能耗。 ② 再循環(huán)（Recycle）。優(yōu)先選用可回收材料（如鋼結(jié)構(gòu)、再生混凝土），減少建筑垃圾。 ③ 再利用（Reuse）。改造老舊機(jī)房時(shí)保留原有變壓器（案例中設(shè)備再利用率達(dá)40% ），延長(zhǎng)設(shè)備生命周期。這些原則不僅適用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域，也貫穿于通信生產(chǎn)用房的設(shè)計(jì)與實(shí)踐中，旨在實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用和環(huán)境的最小化影響，推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展。在通信生產(chǎn)用房的設(shè)計(jì)中，綠色環(huán)保理念要求采用節(jié)能材料和技術(shù)，優(yōu)化能源使用，減少?gòu)U棄物產(chǎn)生，并通過(guò)科學(xué)規(guī)劃與管理，促進(jìn)生產(chǎn)與環(huán)境的和諧共生，為可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

1.2綠色建筑評(píng)價(jià)體系

綠色建筑是一種將環(huán)境影響、資源效率及生態(tài)系統(tǒng)健康全面納入考量范圍的設(shè)計(jì)理念，其核心目標(biāo)是削減對(duì)環(huán)境資源的依賴并緩解其負(fù)面影響，同時(shí)提升建筑及其使用者的整體舒適度和健康標(biāo)準(zhǔn)。此理念著重采用可再生能源、推行水資源節(jié)約、減少?gòu)U棄物等措施，以構(gòu)建一個(gè)更為可持續(xù)且宜居的建筑生態(tài)系統(tǒng)。綠色建筑不僅聚焦于建筑實(shí)體的設(shè)計(jì)，還重視建筑與周邊環(huán)境的相互作用，旨在促進(jìn)自然系統(tǒng)與人工構(gòu)造之間的和諧共存[1]。而綠色建筑評(píng)價(jià)體系是衡量建筑在環(huán)保、節(jié)能、資源利用等方面性能的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)。在全球范圍內(nèi)，存在多個(gè)知名的綠色建筑評(píng)價(jià)體系，全球主流的綠色建筑評(píng)價(jià)體系包括中國(guó)《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50378—2019）、美國(guó)LEED、英國(guó)BREEAM等。LEED體系從能源效率、水資源管理、材料選擇等維度評(píng)估建筑性能，案例中某數(shù)據(jù)中心通過(guò)優(yōu)化空調(diào)系統(tǒng)與智能管理，PUE值從1.8降至1.27，達(dá)到LEEDGold認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)[1l。這些體系均從多個(gè)維度對(duì)綠色建筑進(jìn)行綜合評(píng)估，包括節(jié)地與室外環(huán)境、節(jié)能與能源利用、節(jié)水與水資源利用、節(jié)材與材料資源利用等方面。綠色建筑評(píng)價(jià)體系不僅關(guān)注建筑本身的性能，還鼓勵(lì)采用先進(jìn)、適用、經(jīng)濟(jì)的技術(shù)、產(chǎn)品和管理方式，推動(dòng)綠色建筑的創(chuàng)新與發(fā)展。

1.3通信生產(chǎn)用房綠色環(huán)保設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（1）合理規(guī)劃布局：根據(jù)業(yè)務(wù)需求、設(shè)備性能和散熱需求，合理規(guī)劃?rùn)C(jī)房布局，避免設(shè)備過(guò)度集中，確保能耗合理分布。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有通信機(jī)房的維護(hù)結(jié)構(gòu)研究和分析以節(jié)能減排為目的，積極努力找到一種新型通信機(jī)房維護(hù)結(jié)構(gòu)。此維護(hù)結(jié)構(gòu)可以阻止外部熱量的進(jìn)入，同時(shí)，可以幫助內(nèi)部熱量的排出[2]。

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

（3）智能系統(tǒng)：部署AI能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)，實(shí)時(shí)調(diào)控空調(diào)與照明，節(jié)能率達(dá) 15%^[3] 。

（4）引入自然元素：在機(jī)房設(shè)計(jì)中融入自然通風(fēng)與采光，減少空調(diào)和照明設(shè)備的能耗，同時(shí)提升機(jī)房的舒適度。

（5）實(shí)施動(dòng)態(tài)能耗管理：通過(guò)監(jiān)控機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備的能耗情況，實(shí)施動(dòng)態(tài)能耗管理策略，合理調(diào)整設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。

2 通信生產(chǎn)用房綠色環(huán)保設(shè)計(jì)策略

2.1節(jié)能設(shè)計(jì)策略

通信生產(chǎn)用房的節(jié)能設(shè)計(jì)策略至關(guān)重要。首先，應(yīng)選用高效節(jié)能的設(shè)備，如高效UPS電源、節(jié)能空調(diào)及新風(fēng)系統(tǒng)等，以降低整體能耗。其次，利用能源管理系統(tǒng)（EMS）進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，通過(guò)安裝傳感器收集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并傳輸至云端或本地?cái)?shù)據(jù)中心進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與處理，實(shí)現(xiàn)能耗的精細(xì)化管理。在通信空間的運(yùn)行中還應(yīng)考慮供電系統(tǒng)，因?yàn)樗鼘?duì)節(jié)能減排有重要影響。通過(guò)降低能耗、減少電源連接和縮短電纜長(zhǎng)度、將電路放置在靠近負(fù)荷中心以及為房間實(shí)際負(fù)荷選擇合適的電源來(lái)實(shí)現(xiàn)3]。

在建筑材料的選擇上，應(yīng)優(yōu)先考慮環(huán)保、低能耗的材料以降低碳排放。同時(shí)，通過(guò)優(yōu)化照明系統(tǒng)（如使用LED燈具和智能控制系統(tǒng)）并根據(jù)需求自動(dòng)調(diào)節(jié)照明亮度來(lái)進(jìn)一步減少能源浪費(fèi)。此外，利用可再生能源（如太陽(yáng)能、風(fēng)能等）作為補(bǔ)充能源也是節(jié)能設(shè)計(jì)的重要一環(huán)。

2.2環(huán)保材料應(yīng)用策略

在通信生產(chǎn)用房的設(shè)計(jì)中，環(huán)保材料的應(yīng)用至關(guān)重要。首先，應(yīng)選用低揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）含量低的裝修材料，使用竹纖維復(fù)合板（可再生、甲醛釋放量小于 0.03mg/m³） 。其次，采用預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)（施工周期縮短 40% ，碳排放減少 25% ）。此外，考慮到通信生產(chǎn)用房通常配備大量電子設(shè)備且散熱需求較高，應(yīng)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(tǒng)設(shè)計(jì)策略

智能建筑的可持續(xù)發(fā)展，本質(zhì)上是與環(huán)境相互作用，利用科技手段，實(shí)現(xiàn)外在形式與內(nèi)在結(jié)構(gòu)功能的完整一致性。在設(shè)計(jì)智能建筑時(shí)，要充分利用智能系統(tǒng)和先進(jìn)技術(shù)，做到能源節(jié)約、環(huán)境友好。具體可從技術(shù)創(chuàng)新、成本控制、壽命延長(zhǎng)等角度入手，以智能建筑的可持續(xù)發(fā)展為人類的可持續(xù)發(fā)展做出有益貢獻(xiàn)4]。在通信生產(chǎn)用房的綠色環(huán)保設(shè)計(jì)中智能化管理系統(tǒng)的引入具有重大意義。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)建筑能耗、環(huán)境質(zhì)量及安全性的全面監(jiān)控與管理。智能化管理系統(tǒng)通過(guò)集成傳感器、控制器與執(zhí)行器等設(shè)備實(shí)時(shí)采集通信生產(chǎn)用房?jī)?nèi)的溫濕度、光照強(qiáng)度、空氣質(zhì)量等參數(shù)數(shù)據(jù)，并根據(jù)預(yù)設(shè)的綠色節(jié)能策略自動(dòng)調(diào)整空調(diào)、照明及通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)以達(dá)到節(jié)能減排的目的。同時(shí)，可采用故障預(yù)警：通過(guò)振動(dòng)傳感器與AI算法預(yù)測(cè)設(shè)備故障，運(yùn)維響應(yīng)時(shí)間縮短 50% ，確保通信生產(chǎn)的連續(xù)性與安全性。此外，智能化管理系統(tǒng)還能夠通過(guò)數(shù)據(jù)分析與優(yōu)化算法持續(xù)提升建筑運(yùn)行，結(jié)合歷史能耗數(shù)據(jù)，制定分時(shí)電價(jià)策略，年節(jié)省電費(fèi) 12% 。在設(shè)計(jì)中應(yīng)注重系統(tǒng)的開(kāi)放性、可擴(kuò)展性與易用性，確保其與現(xiàn)有通信生產(chǎn)系統(tǒng)的無(wú)縫對(duì)接以及未來(lái)技術(shù)升級(jí)的可能性。通過(guò)智能化管理系統(tǒng)的應(yīng)用，通信生產(chǎn)用房能夠?qū)崿F(xiàn)更加高效、節(jié)能與環(huán)保的運(yùn)營(yíng)模式，為可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

3 通信生產(chǎn)用房綠色環(huán)保設(shè)計(jì)實(shí)踐

3.1應(yīng)用案例

（1）項(xiàng)目基本情況：在南方某地區(qū)，某數(shù)據(jù)中心共包括5個(gè)層面，其中4層用于承載實(shí)際的數(shù)據(jù)中心設(shè)備，總計(jì)面積超過(guò) 10000m² ，內(nèi)部設(shè)有逾千個(gè)機(jī)柜。此外，該數(shù)據(jù)中心引入兩條電源線路，總?cè)萘窟_(dá)到10 000kVA 。原有的空調(diào)系統(tǒng)采用雙冷源配置，末端增加了一套冷凍供/回水系統(tǒng)，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(diào)系統(tǒng)（定頻離心冷機(jī)）。升級(jí)水冷系統(tǒng)為變頻離心機(jī)組，部署智能配電柜（支持2N冗余）。通過(guò)優(yōu)化，PUE值接近1.8，機(jī)柜功率密度不足3kW，PUE從1.8降至1.27，年節(jié)電1069萬(wàn)千瓦時(shí)，二氧化碳減排6520噸，投資回收期小于3年[5]。

（2）主要技術(shù)改造內(nèi)容：在不改變?cè)袡C(jī)柜和變壓器數(shù)量的前提下，適度增加了一些滿足2N配電需求的IT機(jī)柜，并對(duì)機(jī)樓的空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，將數(shù)據(jù)中心的PUE目標(biāo)降低至1.3。整個(gè)改造過(guò)程中，數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)并沒(méi)有中斷[5]。

（3）節(jié)能減碳效果及投資回收期：在項(xiàng)目具體執(zhí)行過(guò)程中，原先規(guī)劃設(shè)計(jì)的PUE指標(biāo)為1.2974，然而，在2022年11月末期的實(shí)際測(cè)試中，PUE值優(yōu)化至1.2740，這一表現(xiàn)超越了最初設(shè)定的目標(biāo)，標(biāo)志著項(xiàng)自取得了圓滿的預(yù)期成效。此番能效提升的直接效益體現(xiàn)在每年可節(jié)約電能達(dá)1069萬(wàn)千瓦時(shí)，并相應(yīng)減少二氧化碳排放量約6520噸[5]，對(duì)環(huán)境保護(hù)貢獻(xiàn)顯著。不僅如此，項(xiàng)目還實(shí)現(xiàn)了 30% 的容量擴(kuò)展能力增強(qiáng)，表明數(shù)據(jù)中心的處理能力和存儲(chǔ)規(guī)模得到了有效擴(kuò)充。尤為值得一提的是，通過(guò)高效的資產(chǎn)管理策略，項(xiàng)目達(dá)成了 40% 的設(shè)備再利用比例，有效延長(zhǎng)了舊有設(shè)備的生命周期，降低了整體運(yùn)營(yíng)成本。

3.2節(jié)能設(shè)計(jì)實(shí)踐

在通信生產(chǎn)用房的綠色環(huán)保設(shè)計(jì)實(shí)踐中，節(jié)能設(shè)計(jì)占據(jù)舉足輕重的地位。設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)選用了高效節(jié)能的設(shè)備，如低功耗服務(wù)器、交換機(jī)及節(jié)能空調(diào)等，顯著削減了能源消耗。同時(shí)，引入了智能電源管理系統(tǒng)，對(duì)通信機(jī)房的電源進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理，有效避免了能源浪費(fèi)。其次，優(yōu)化了機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)，通過(guò)溫濕度傳感器與智能控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)房空調(diào)的精準(zhǔn)控制，大幅提升了能源利用率。

3.3環(huán)保材料應(yīng)用實(shí)踐

在通信生產(chǎn)用房的綠色環(huán)保設(shè)計(jì)實(shí)踐中，環(huán)保材料的應(yīng)用同樣至關(guān)重要。我們選用符合國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的低揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）含量的裝修材料，以減少機(jī)房?jī)?nèi)的空氣污染。同時(shí)，優(yōu)先使用可再生與可循環(huán)利用的材料，如鋼結(jié)構(gòu)和木材，以降低資源消耗。在機(jī)房隔熱與保溫方面，在實(shí)際項(xiàng)目中選擇了具有良好隔熱與保溫性能的材料，以降低機(jī)房能耗。如采用氣凝膠保溫層（厚度減少 50% ，節(jié)能率提升 18% ）。

3.4智能化管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)踐

在通信生產(chǎn)用房的綠色環(huán)保設(shè)計(jì)實(shí)踐中，智能化管理系統(tǒng)的引入發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。本系統(tǒng)集成了能耗監(jiān)測(cè)、環(huán)境控制、安防監(jiān)控及智能調(diào)度等多項(xiàng)功能，實(shí)現(xiàn)了對(duì)通信生產(chǎn)用房全方位、全天候的智能化管理。通過(guò)能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，我們實(shí)時(shí)掌握了各類設(shè)備的能耗情況，為節(jié)能降耗提供了有力支持。環(huán)境控制系統(tǒng)則根據(jù)室內(nèi)外環(huán)境參數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫濕度、光照等條件，為通信設(shè)備創(chuàng)造了穩(wěn)定、適宜的工作環(huán)境。安防監(jiān)控系統(tǒng)則確保了通信生產(chǎn)用房的安全無(wú)虞，有效防范了各類潛在風(fēng)險(xiǎn)。

4 綠色環(huán)保設(shè)計(jì)效果評(píng)價(jià)

目前，LEED是一種廣泛應(yīng)用的綠色建筑評(píng)估體系，旨在鼓勵(lì)并認(rèn)可在設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中采用環(huán)保、節(jié)能和資源有效利用等方面最佳實(shí)踐的建筑。LEED評(píng)價(jià)系統(tǒng)基于多個(gè)評(píng)估類別，如節(jié)能、水資源利用、材料選擇、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量等，對(duì)建筑項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)分，并根據(jù)得分頒發(fā)相應(yīng)級(jí)別的認(rèn)證，包括Certified、Silver、Gold和Platinum[1]。該指標(biāo)體系應(yīng)涵蓋多個(gè)維度，包括能源效率、材料選擇、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量、水資源管理、生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)以及社會(huì)影響等，以全面反映通信生產(chǎn)用房的綠色環(huán)保設(shè)計(jì)效果。每個(gè)維度下設(shè)定了具體、可量化的指標(biāo)。采用LEED體系對(duì)案例項(xiàng)目評(píng)估，得分如下：

能源效率（28/33分）：PUE優(yōu)化與可再生能源占比（ 10% 貢獻(xiàn)顯著。

室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量（20/22分）： PM_2.5 濃度 lt;10μg/m³ 照度均勻度 gt;0.7 。

創(chuàng)新設(shè)計(jì)（5/6分）：模塊化布局與智能管理系統(tǒng)獲額外加分。

綜合評(píng)級(jí)為L(zhǎng)EEDGold，驗(yàn)證了綠色設(shè)計(jì)的綜合效益[1。

5 結(jié)束語(yǔ)

綠色環(huán)保設(shè)計(jì)通過(guò)技術(shù)集成與創(chuàng)新（如智能管理、材料替代），可顯著降低通信生產(chǎn)用房的能耗與碳排放，同時(shí)提升運(yùn)營(yíng)效率。未來(lái)需進(jìn)一步探索AI與可再生能源的深度融合，推動(dòng)行業(yè)向“零碳機(jī)房”自標(biāo)邁進(jìn)。

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