株式会社大林組（本社：東京都港区、社長：白石達）は、データセンターを対象に、直接外気冷房方式（※1）を採用し煙突効果による無動力換気を利用する省エネルギー設計技術「エコふわっとスキンTM」と、電源供給設備の合理的配置によりサーバー室の自由なレイアウトを可能にする設計技術「パワーインターハブTM」を開発しました。これにより世界最高レベルの省エネルギー性能と、自由なレイアウトや将来の増築に対する高いフレキシビリティを有するデータセンターが実現できます。
近年、IoTやクラウドサービスの普及、ビッグデータの活用拡大などに伴い、データセンターが取り扱うデータ量は加速度的に増加しています。これに対応するため、データセンターでは、一つのサーバーラック内に、より多くのコンピューターを集積できるようになっています。
その一方、データセンターのエネルギー使用量も拡大し続けており、より高い省エネルギー性能が求められています。今回開発した「エコふわっとスキン」は、外壁を二重に設けてスペースを作り、その内部に発生する上昇気流を利用することで、屋上部から室内の空気を無動力で放出します。排気ファンの消費電力を削減することで、省エネルギー性能を向上させます。
「エコふわっとスキン」の仕組み
また今後、センシング技術やAIを活用した機器の自動制御が予測されるなど、急速に進化するICT技術の活用に対応するため、データセンターには将来の能力増強に柔軟に対応できる可変性、拡張性がますます求められています。「パワーインターハブ」は、サーバー室エリアの中層階に自由度の高い配線を可能とする電力供給専用フロアを設け、上下階のサーバー室に給電する構造で、任意の位置にサーバー室を配置でき、将来の増築にも容易に対応が可能です。さらに本構造の採用により、サーバー室と電力供給専用フロアが分離されたレイアウトとなるため、メンテナンス時でも高いセキュリティー性を確保できます。
「パワーインターハブ」の断面構成図
「エコふわっとスキン」、「パワーインターハブ」の主な特長は以下のとおりです。
- 「エコふわっとスキン」の適用により、世界最高レベルの省エネルギー性能を実現
データセンターでは空調エネルギー削減のため、外気冷房を利用する場合が多いものの、大容量の空気を吸排気するための消費電力が大きくなることが課題でした。
「エコふわっとスキン」は、外壁を二重に設けてスペースを作り、スペース内に発生する煙突効果を利用して無動力で排気する設計技術です。冷たい外気がファンにより屋内に給気され、それによって屋内の暖かい空気が外壁の二重スペースに押し出されます。この際、屋内から二重スペースへの開口部の空気抵抗を小さくすることで排気を無動力化できるとともに、二重スペースに押し出された暖かい空気は、密度差による浮力で上昇する煙突効果を利用して給気と混合することなく屋上部から建物外へ無動力で放出されます。排気にかかる消費電力を大幅に削減することができ、データセンターの省エネルギー性能を向上します。
また、外壁の二重化は、従来、吸排気のために建物の屋上や外壁に設置されていた排気ダクトなどを不要としスマートな外観を実現します。さらに、屋上が排気の影響を受けないことから、空いたスペースに太陽電池を設置して再生可能エネルギーを活用することもできます。モデルプランによる試算では、年間PUE（※2）1.1という世界最高水準の省エネルギー性能を実現しました。
- 「パワーインターハブ」を採用した構造で、サーバー室の自由なレイアウトが可能
積層型のデータセンターでは、受変電設備や発電機などの重い電源設備機器が設置される機械室を1階に設けることが一般的です。上階にあるサーバー室へ大容量かつ多系統の電源を供給するには各階に大きな設備用スペースを設ける必要があり、サーバー増築時などにレイアウトの自由度を制約する要因になっていました。さらに、1階から上階へ電源供給する場合には、メンテナンス時などに各フロアに第三者が立ち入ってしまう可能性があり、セキュリティー上の課題もありました。
「パワーインターハブ」は、機械室やオフィス、倉庫などのサポートエリアを建物端部に集約し、サーバー室と上下に重ならないよう配置するとともに、サーバー室を配置するエリアの中層階に電力供給専用のフロアを設けて横串方式で電力を展開して上下階のサーバー室に供給する構造となります。
電力供給専用フロアにはメガトラス構造（※3）を採用することで柱のない大空間を構成します。配線用配管やラック、サーバー室内に電力供給を行うPDU（※4）を任意の場所に配置、配線できるため、サーバー増築時などでも最適なレイアウトが選択でき、かつ最小限の工事で対応することが可能です。また、サーバー室と電力供給専用フロアが分かれた構造であるため、メンテナンス時などでも高いセキュリティー性を確保できます。
大林組は、データセンターの建設において、「エコふわっとスキン」と「パワーインターハブ」を積極的に提案し、自然エネルギーやスペースの有効活用により、建物の省エネルギー化と顧客満足度の向上を実現していきます。
「エコふわっとスキン」と「パワーインターハブ」を適用したデータセンターの外観イメージ
※1 直接外気冷房方式
外気温度が室内温度よりも低いときに、直接外気を室内に導入してICT装置を冷却する空調方式
※2 PUE（Power Usage Effectiveness）
データセンターなどIT関連施設のエネルギー効率を表す指標の一つで、施設の全消費電力をIT機器の消費電力で割ったもの。1.0に近いほど省エネルギーであることを示す。一般的なデータセンターでは1.5以下で効率のよい施設といえる。今回のデータセンターでは、「エコふわっとスキン」などの省エネルギー技術導入によりエネルギー消費量を5.78%削減し、年間PUE＝1.1を実現
※3 メガトラス構造
積層型データセンターに特化した構造で、メガトラスと外柱に緊結したロングスパン梁で重いサーバーを支持することで床の振動を抑え、各階で作業性の良いフレキシブルな無柱大空間を実現することができる。「パワーインターハブ」ではメガトラス構造を電源供給フロアに適用
※4 PDU（Power Distribution Unit）
供給電源をサーバーなどに分配して配電するための電源ユニット
以上
この件に関するお問い合わせ先
大林組 CSR室広報部広報第一課
TEL 03-5769-1014
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