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可持续的数据中心需要可持续的建筑材料

时间:2023-03-16 18:08:51 科技观察

数据中心行业有很多可持续的举措。亚马逊、微软和谷歌等超大规模企业已做出碳中和承诺,并大力投资为其运营的数据中心设施采购可再生能源。2021年,秦淮数据、MTN和IBM等公司做出了到2040年实现碳中和的类似承诺。然而,数据中心行业的大部分讨论仍围绕数据中心运营的可持续性展开,确保数据中心设施作为尽可能少用电,尽可能使用绿色能源,并通过区域供暖计划和免费制冷产生更多本地能源。分析和讨论了轻微的环境影响。企业是否充分考虑了数据中心建设阶段的环境影响以及所使用的建筑材料对环境的影响?建造数据中心需要使用大量的混凝土和钢材,而这些材料的生产会产生大量的二氧化碳。如果公司认真对待气候中和问题,则必须在施工阶段减少此类碳排放。BuildingTransparency执行董事StacySmedley表示,“到目前为止,建设和运营现代绿色数据中心的主要重点是减少运营数据中心所用的能源(用于加热、冷却和为建筑物供电)——容易衡量的问题,尽管这项努力取得了许多成功,但这还不够。”下一阶段的隐含碳排放量(EmbodiedCarbon)是指建筑材料在开采、采集、加工、制造、运输、安装过程中产生的二氧化碳等所有过程中产生的所有温室气体(GHG)排放量的总和,以及是全球范围内碳排放的主要来源。水泥和钢铁是碳排放量最高的建筑材料,建造数据中心需要大量使用这两种材料。平均一吨水泥会产生1.25吨二氧化碳,其中大部分来自石灰石和二氧化硅的焙烧。因此,建筑业产生了全球约40%的温室气体排放量和40%的生产原材料。Smedley说,嵌入式碳排放占建筑物总碳足迹的一半,但对于数据中心而言,它们是能源密集型建筑材料。LinesightUK董事总经理MichaelRiordan表示,数据中心运营的碳密集度可能是隐含碳的两倍多,而且从历史上看,重点更多地放在运营方面,而不是隐含碳方面。然而,大量且不断增长的隐含碳排放量并不是一个可以回避的话题,因为它可以进一步节省运营成本。SyskaHennessy的董事RobIoanna说:“在某个时候,大部分能源将来自风能、太阳能和其他可再生能源,一旦发生这种情况,人们就会开始谈论隐含碳排放,因为这将是我们的真正目的是为了减少我们的碳足迹。”可持续性考虑仍然围绕数据中心运营,包括:如何以最节能的方式冷却服务器?如何处理IT硬件产生的多余热量?数据中心设施是否使用可再生能源,或者是否有备用能源比柴油发电机更可持续的能源?这些都是重要的考虑因素,但IT硬件在不断发展并变得更加高效并且更多地依赖可再生能源,对于希望通过运营效率实现这一目标的企业来说,可持续性收益和碳减排将变得更加困难“随着我们开始减少数据中心运营的碳足迹并且电网开始变得更清洁,数据中心使用的建筑材料的碳排放实际上成为一些已经很重要的排放量的更大排放源,”史沫特莱说。针对已购买100%绿色能源的大型数据中心所有者和运营商。ets和项目,他们认为他们已经在能源方面实现了碳中和,但他们没有考虑具体的碳排放量。”今天的数据中心标准化往往在建设中实现,这也意味着一旦数据中心设施采用低碳实践和标准,它们可以很容易地复制到未来的数据中心设施中而无需进一步改变。碳减排进展缓慢据LinesightUK的Riordan称,混凝土通常占数据中心碳足迹的40%,其次是燃料,约占25%,然后是钢和结构钢,占10%。%。他补充说,在新建筑中采用低碳方法可以将施工期间的碳排放量减少13%,但重新利用现有建筑可以显着减少碳排放量。调查显示,新建数据中心设施产生的碳排放量是改造数据中心的8倍,因此升级现有建筑可减少78%的碳排放量。全球水泥和混凝土协会已承诺到2050年实现混凝土零排放。虽然实现这一目标没有灵丹妙药,但建筑材料领域有许多初创公司希望减少这种核心建筑材料的碳影响。CarbonCure通过将排放的二氧化碳注入混合物中来减少混凝土行业的排放。该公司希望从现在到2030年每年为混凝土行业减少500万吨二氧化碳排放。数据中心运营商CompassDataCenters是CarbonCure的客户。Compass的首席信息官NancyNovak估计,公司的每个数据中心园区每年平均会产生1,800吨二氧化碳。亚马逊和微软是该公司的主要客户。Novak说,Compass处理数据中心建设中的废物和弃土,因此它可用于结构填充,并在拆除前检查数据中心附近的其他项目是否干净填充。如果其废弃物不适合填埋,该公司将利用废弃物和弃土建造护堤和自然景观,这可以提高安全性并增加数据中心园区的绿化空间。2018年,AWS使用其在斯德哥尔摩建造的数据中心产生的10万吨废物,将Veersta滑雪胜地的高度提高了10米。她补充说,“更多的异地建设是减少碳影响的关键。我们需要思考“在制造业中,运输和利用当地和可持续材料至关重要。从产品包装、预制到完全模块化的房间和建筑,所有这些都需要在建筑行业得到更广泛的采用和监管。”许多建筑和设计公司表示,从广义上讲,目前关于碳排放的讨论仍处于早期阶段,但随着人们对碳排放意识的增强,将会逐步取得进展。LEDG的负责人兼创始人ToddBoucher表示,“我们确实有一些客户在设计过程的早期就让我们的可持续发展团队参与进来。从关键任务的角度来看,我们发现自己正处于可持续发展讨论的中间。围绕如何在不影响可靠性的情况下帮助改善环境。但我认为可持续性讨论不仅限于运营效率,还包括嵌入式碳排放和可持续性空间。”越来JBAssociates总经理阿什利·巴克兰(AshleyBuckland)表示:“建筑材料从制造工厂到项目施工现场的运输是建筑碳足迹的很大一部分。一些大公司现在正在考虑运输和材料或零件的来源,以及是否可以在当地获得。采购材料或雇用工人将减少更多的碳排放。ReidBrewinArchitects的联合创始人AdrianBrewin表示:“近年来,用回收塑料瓶制成的地毯等材料越来越普遍,客户也更加了解瓷砖等材料的来源。供应商的产品而不是从外部供应商那里购买产品。“还有很多关于用新型回收或有机材料制成的生态砖的新闻。最近,伦敦展出了由蘑菇和木屑等有机材料制成的砖块。“在未来10到20年内,更多新型、创新和可回收的有机材料将用于建筑的各个方面。但批准生产此类解决方案所需的工业流程所需的监管系统可能需要数十年才能实施。”而且,仅仅因为可以使用这种新材料建造甚至3D打印数据中心,并不意味着许多公司愿意承担财务或弹性风险并将其用于他们建造的建筑物中,”LEDG的Boucher说。:“业主具有低风险心态。如果建筑材料的环境和安全特性没有得到充分证明,那么在任何形式的关键任务数据中心环境中采用建筑材料都将具有挑战性。“这种低风险心态也意味着弹性和在数据中心优先事项列表中,冗余比可持续性更高。然而,随着企业转向建设和运营更多的边缘数据中心和可用性区域,将减少每个数据中心对环境的影响。这为将环保概念引入小型数据中心提供了更多机会。Boucher说:“数据中心行业是一个完全专注于可用性和可靠性的行业。这影响了大多数决策。但是随着混合云模型的使用和数据中心的地理多样化,我们不再相信数据中心必须是一个按照TierIV标准建造的庞大设施。由于这种观点的转变,我们现在可以将关于能源效率和碳中和的不同元素整合到对话中,而不仅仅是关注可靠性。“显然,尽可能利用现有建筑物比建造新建筑更具可持续性。根据Serverfarm的计算,再利用现有建筑可将新建筑的材料碳成本降低88%的碳排放量。设计机构HKS分析了芝加哥Serverfarm运营的一座25兆瓦、150,000平方英尺(14,000平方米)的六层数据中心大楼,发现建造这样一座大楼会产生9,000吨碳排放,相比之下只有1,000吨如果重复使用相同大小的建筑物,则会减少碳排放量。其减少的碳排放量几乎全部来自于混凝土的减少。可持续建筑需要数据和基准虽然有一些可持续建筑的标准和认证(LEED可能是最著名的),但它们通常关注建筑物的整个生命周期。这可能很难衡量和跟踪特定的碳排放量和建筑材料对环境的影响,因此,从历史上看,企业创建有效的基准来衡量自己和他人的碳排放量并开始做出改变一直很重要。这不简单。Linesight的Riordan说:“嵌入式碳排放量本质上更难测量和跟踪。毫无疑问,数据对于量化和减少建筑物对环境的影响至关重要。它的测量结果是可以管理的。”LEDG的Boucher说,当人们在语言和数据方面具有更标准化的通用性时,就有可能创建类似于PUE的基准,公司可以根据这些基准来量化和衡量其特定的碳影响。有许多项目和生命周期工具致力于如何更好地衡量、理解和减少建设项目的碳足迹。欧盟资助的BAMB项目正在研究“材料护照”,这可以帮助企业了解材料的来源,让他们更有信心地选择可再生材料。另一个项目是由BuildingTransparency开发的嵌入式碳结构计算器(EC3)。EC3项目采用的“嵌入式碳结构计算器”(《环境产品声明》(EPD),这些说法经过第三方验证,详细说明了碳排放的影响信息,包括单位碳排放量。EC3向公众开放《环境产品声明》(EPD)并将其整理成一个免费的开源工具,用户可以在其中输入建筑项目中使用的材料的详细信息。该工具然后可以创建物料清单和成本估算表,让用户可以轻松查看他们的环境影响选择材料,也看看是否有更可持续的替代品。那些涉及材料选择和采购的企业希望选择更环保的材料,供应材料的公司将被迫使他们的产品更环保,因为担心失去业务。“让这些所有者开始要求低碳产品意味着制造商开始生产低碳产品,最终行业会从中受益,”Smedley说,并指出EC3的目标之一是提供易于使用的工具,并使其能够轻松集成到现有流程中,而无需繁重的工作,并且可以快速使用和理解。碳排放的早期基准已经发布,供公司评估。通过使用EC3工具,可以实现30%的碳排放量减少。“从减少碳排放的角度来看,它有助于规范制定者开始制定设计限制或基线,然后将这些规范放入投标文件中,”他说。微软是该工具的早期试用合作伙伴,该工具曾在华盛顿特区数据中心改造期间用于选择低碳建筑材料。史沫特莱指出,除了微软之外,TurnerConstruction和美国和欧洲的大型数据中心运营商Mercury也是EC3项目的试点合作伙伴。由于数据中心运营商的数量和规模,数据中心运营商以及大型企业对减少碳足迹很感兴趣。同样,虽然本地数据中心在数量和规模上可能比超大规模数据中心和托管数据中心提供商小得多,但这些公司通常拥有商业地产,他们可以考虑可持续性并可能影响他们的建筑。供应链。“在数据中心领域,许多参与者都是非常大的参与者,他们正在建设其他类型的项目,他们可以从市场上为所有建筑使用低碳材料中获益,”Smedley说。作为行业领导者的公司最先采取这样的举措,这也激励中小企业在没有额外风险或成本的情况下实施这种方法。”史沫特莱说,下一步将研究机械系统和材料如发电机对碳排放的影响,与旨在减少制造过程中的碳排放促进碳减排的激励措施和法规虽然大型企业和数据中心运营商已承诺实现碳中和承诺,但政府当局和投资者可能需要提供财政激励措施,以支持小型企业和更多回报-focusedcompaniesreducecarbonemissions.ReidBrewinArchitects的Brewin说,“归根结底,我认为唯一的驱动力是财务驱动。减少数据中心建设的碳影响的考虑和努力是在当地法规的范围内进行的和认证要求。这更多的是为了政治利益,鼓励可持续发展思想的唯一方法是进行监管改革。JBAssociates董事总经理阿什利·巴克兰(AshleyBuckland)表示:“人们不喜欢变化,除非他们从可持续发展中看到明确的商业回报,否则他们不会接受变化。”“在监管方面,欧盟有多项碳排放上限法规,纽约市也有新的碳排放上限法规。SyskaHennessy负责人RobIoanna表示:“ESG(环境、社会和公司治理)要求推动了大量投资,并出台了许多法律来设定碳排放上限。这些趋势给企业带来了更大的压力。压力,再加上政府的激励和监管,可能会有所帮助。”与此同时,BuildingTransparency的Smedley指出,经济方面已经有了激励措施,因为低碳材料通常更便宜,而且它们的制造和加工成本也更低。她还建议,企业的行为要符合监管规定的要求。“在遇到监管措施之前,企业最好按照这些规定采取行动并了解其含义,”他说。LEDG的Boucher表示:“无论采取什么步骤和措施都很重要。如果数据中心行业忽视建设材料带来的碳排放影响,那么我认为企业将很难实现可持续发展的承诺。”教育和透明度是关键在数据中心行业,任何公司在数据中心建设阶段可以鼓励可持续发展思维的最重要的事情之一是最好的事情之一是就这个话题进行教育并与利益相关者接触。公司设计、工程、施工、采购和可持续发展团队都应该互相问问题,例如,如何让这些数据中心设施变得更环保?是否选择了更可持续的材料?回收材料有空间吗?所有材料都是本地采购的吗?一切都是标准化和模块化的吗?提出这些问题将开始对话,并且会出现更多可持续的选择。与此同时,企业需要更加开放地分享他们所学到的知识。LEDG的Boucher表示:“超大规模企业为他们使用的设计类型带来了市场透明度,例如开放计算项目。这些不仅提供了设计参考点,还展示了协作和透明度的重要性,这对整个行业至关重要”这对行业来说是真正的变革。继续为数据中心行业带来这种透明度对于鼓励可持续性非常重要。“JBAssociates的Buckland补充道,“每家公司都有责任,任何在数据中心领域工作的人都需要传达他们正在如何努力减少碳足迹。他们应该分享这些举措和想法。”