持続可能性、効率性、パフォーマンスのバランス

データセンターはデジタル経済を支える基幹施設だが、最もエネルギーを消費する建物のひとつでもある。マレーシアの高温多湿の気候では、この問題はさらに深刻で、サーバーの過熱を防ぐために冷却システムは残業しなければならず、データ需要の増加とともにエネルギー消費は急増している。

環境に配慮したデータセンターを構築するためには、建築家やエンジニアは従来のアプローチを見直し、エネルギー効率、気候に対応した設計、再生可能エネルギーの統合に重点を置く必要がある。この記事では、マレーシアで持続可能なデータセンターを設計するための主な検討事項を、熱伝導を抑え全体的な効率を向上させるファサード戦略に特に重点を置いて探ります。

1.持続可能なデータセンターを設計する上で重要な要素

1.1 エネルギー効率と冷却戦略

データセンターにおける総エネルギー消費量の40％以上は冷却が占めている。マレーシアの気候では、持続可能性のために効率的な冷却システムは譲れません。

  • 液体冷却と液浸冷却：これらの高度な技術では、従来の空冷の代わりに水または誘電流体を使用し、エネルギー使用量を大幅に削減します。
  • AIによるスマート冷却：AIがリアルタイムで冷却を最適化し、サーバーの負荷に応じて温度とエアフローを調整します。
  • 無料冷房と熱回収：可能であれば）夜間の冷気を利用し、廃熱を隣接する建物に再利用することで、効率を向上させることができる。

1.2 再生可能エネルギーの統合

マレーシアが持続可能性（国家エネルギー移行ロードマップなど）に向けて推進していることを考えると、ソーラーパネル、水力発電、バッテリーストレージをデータセンターに組み込むことで、化石燃料への依存を減らすことができる。

  • 太陽光発電パネル：屋上やファサードに組み込んで、オンサイトで再生可能エネルギーを生み出す。
  • グリーン電力購入契約（PPA）：再生可能エネルギー事業者と提携し、二酸化炭素排出量を相殺する。

1.3 サステイナブル素材と体積炭素削減

データセンターには大量のコンクリートと鉄鋼が必要であり、これらはいずれも体積炭素量が多い。持続可能な代替案は以下の通り：

  • リサイクル・スチール＆低炭素コンクリートで排出量を削減。
  • 無駄を省き、効率を高めるプレハブ・モジュール建築。
  • 輸送の二酸化炭素排出量を削減するために、地元で調達された材料。

「データセンターにおける持続可能性とは、運用上のエネルギー効率だけでなく、建物のライフサイクル全体にわたって二酸化炭素排出量を削減することです」と、 アンド Labクラレンス・チア所長は言う。

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2.熱伝導とエネルギー消費を最小限に抑えるファサードデザイン

2.1 エネルギー効率におけるファサードの役割

マレーシアのような熱帯気候では、ファサードからの熱取得が冷房負荷を増加させる。うまく設計されたファサードは、以下の方法でエネルギー消費を大幅に削減することができる：

  • 直達日射熱の低減
  • 自然換気の強化
  • 機械冷却への依存を最小限に抑える

2.2 エネルギー効率の高いデータセンターのファサード戦略

1.高性能ダブルスキンファサード

  • 断熱エアギャップを作り、熱の侵入を抑える。
  • 自然な空気の流れを促進し、外面を冷却する。
  • 自然光の取り込みを維持しながら、パッシブな遮光を可能にする。

2.日射遮蔽とダイナミックファサード

  • 外部遮光エレメント（ルーバー、フィン、穴あきスクリーン）が過度の日差しを遮る。
  • エレクトロクロミックガラスは、太陽光の強さに応じて透明度を調整する。
  • 緑の壁と垂直庭園は、自然の断熱材として機能し、都市の微気候を改善する。

3.反射材と高性能素材

  • 低放射率（Low-E）ガラスは熱の吸収を最小限に抑える。
  • 壁や屋根の反射塗料は熱上昇を抑える。
  • クールルーフ（白色または高アルベド素材）は表面温度を下げる。

「うまく設計されたファサードは、過剰な冷房需要に対する第一の防御線です。エンベロープレベルで熱伝達をコントロールすることで、人工的な冷房の必要性を大幅に減らすことができます」とチアは説明する。

3.データセンターにおける水と廃棄物管理

水使用量もまた、データセンターの持続可能性において見過ごされている側面である。従来の冷却塔は膨大な量の水を消費していた。持続可能な代替手段には次のようなものがある：

  • 無駄を最小限に抑えるクローズドループ水冷。
  • 非重要業務のための雨水利用。
  • 総合的なウォーターフットプリントを削減するための中水のリサイクル。

さらに、電子廃棄物（e-waste）管理にも取り組み、古くなったサーバーやITコンポーネントを責任を持ってリサイクルしなければならない。

4.マレーシアにおけるグリーンデータセンターの将来

マレーシアがカーボンニュートラルに向けて動き出す中、データセンター業界は世界の持続可能性のトレンドに合わせる必要がある：

  • グリーン認証（LEED、GreenRE、EDGE）を取得したハイパースケールデータセンター。
  • エネルギーと冷却管理のためのAI主導の最適化。
  • インフラ共有と持続可能性の相乗効果を狙ったスマートシティとの統合。

「未来のデータセンターは、エネルギー効率に優れ、気候に適応し、都市の文脈にシームレスに溶け込むものでなければなりません」とチアは強調する。

持続可能な未来のためのデータセンター設計再考

マレーシアで環境に配慮したデータセンターを構築するには、エネルギー効率、材料の持続可能性、熱緩和、再生可能エネルギーの統合のバランスを考慮した総合的なアプローチが必要です。思慮深いファサードデザイン、スマートな冷却戦略、持続可能な建設資材が、次世代のグリーンデータセンターを定義することになるでしょう。

アンド・ラボ アンド Lab持続可能なデータセンターの設計とは、単にエネルギー使用量を削減するだけではありません。この課題は計り知れませんが、革新的な建築ソリューションにより、マレーシアは気候に対応したエネルギー効率に優れたデータセンターの構築をリードすることができます。

1.ケーススタディマレーシアの持続可能なデータセンター

1.1 AirTrunkの再生可能エネルギーへの取り組み

著名なデータセンター事業者であるAirTrunkは、再生可能エネルギーのマレーシア事業への統合に大きく前進した。ジョホールバルでは、AirTrunkは1メガワット（MW）の屋上太陽光発電システムを設置し、同地域初の再生可能エネルギー・プロジェクトとなった。この取り組みはマレーシアのコーポレート・グリーン・パワー・プログラムに沿ったもので、エアトランクは30メガワットの太陽光発電所からもエネルギーを確保している。これらの取り組みは、データセンター運営における持続可能性と二酸化炭素排出量の削減に対する同社のコミットメントを強調するものです。

theaustralian.com.au

 

1.2 先駆的なエネルギー効率設計

フィリピンの注目すべきデータセンターが、設計目標を上回る1.193の電力使用効率（PUE）を達成し、この地域で最もエネルギー効率の高いデータセンターの仲間入りを果たしました。この成果は、マレーシアを含む東南アジアのデータセンターが、エネルギー消費を大幅に削減する革新的な設計を採用できる可能性を示している。

THEEDGEMALAYSIA.COM

 

2.高度なファサードデザイン戦略

マレーシアの熱帯気候において、熱の移動を最小限に抑え、エネルギー消費を削減するためには、先進的なファサードデザインを取り入れることが極めて重要である。

2.1 ダブルスキンファサード

ダブルスキンファサードは、2層の外壁の間に空洞を設けたものである。このデザインは断熱バリアとして機能し、熱上昇を抑え、自然換気を促進する。空洞は自然換気または機械換気することができ、熱が内部空間に到達する前に放熱するのに役立ちます。

2.2 緑のファサードと垂直庭園

壁面緑化や垂直庭園など、ファサードのデザインに植生を取り入れることで、自然な断熱効果が得られ、蒸発散によって表面温度を下げることができる。このアプローチは、エネルギー効率を高めるだけでなく、都市の生物多様性と美観を向上させる。

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3.ビジュアル・イラストレーション

これらの概念をよりよく理解するために、次のような視覚的表現を考えてみよう：

3.1 持続可能なデータセンター設計

持続可能なデータセンター設計

この画像は、再生可能エネルギーの利用やエネルギー効率の高い建築設計など、持続可能な手法を取り入れたデータセンターを描いたものです。

3.2 エネルギー効率の高いファサード設計

エネルギー効率の高いファサードデザイン

この画像は、遮光装置や反射材などの要素を取り入れ、熱伝導を最小限に抑えるよう設計されたファサードを持つデータセンターを紹介している。

4.持続可能なデータセンター設計のための主な考慮事項

これまでの洞察に基づき、さらに考慮すべき点は以下の通りである：

4.1 水管理

データセンターは、特に冷却のために大量の水を消費する。以下のような戦略を実施する：

  • クローズド・ループ冷却システム：このシステムは水を再循環させ、全体的な消費量を削減します。

  • 雨水利用：雨水を収集し、飲料水以外の用途に利用することで、市営水道の需要を相殺することができる。

  • 水のリサイクル：施設内の雑排水を処理して再利用することで、水効率をさらに高めることができる。

4.2 規制遵守と認証

地域のガイドラインを遵守し、認定された認証を取得することで、データセンターは確立された持続可能性の基準を満たしています。

  • マレーシアのガイドラインマレーシア投資開発庁（MIDA）は「データセンターの持続可能な開発のためのガイドライン」を提供し、持続可能な運営のためのベストプラクティスと適格基準を概説している。

    mida.gov.my

     

  • グリーン認証：LEED（Leadership in Energy and Environmental Design）やGreenREなどの認証を取得することで、データセンターの環境に対する責任を証明することができます。

マレーシアで環境に配慮したデータセンターを設計するには、エネルギー効率、革新的なファサードデザイン、水管理、規制基準の遵守を網羅する包括的なアプローチが必要である。成功事例を検証し、先進的な建築戦略を導入することで、マレーシアはこの地域における持続可能なデータセンター開発の最前線に立つことができる。