縝密沙盤推演　規避有礙節能負面因子

CFD流場模擬，為綠色機房設計之必經歷程

事實上，縱使有助於幫助企業提升機房節能與冷卻效率的解決方案一一出籠，個個都有其運用價值，但企業在部署這些實用工具的前後，仍宜謹守一些基本原則，才能避免犯下若干低級錯誤。

意欲追求好的機房節能與散熱效率，相關方法不少，輔助工具也愈來愈多，但企業可別以為用了這些方法與工具，即能如願提升效率、降低PUE，因為倘若疏於建立適當的機房設計、管理或維護等基本概念，就很難藉由這些方法與工具創造相得益彰之妙效。

不可否認，很多事情如果一開始就走錯了路，日後便得費盡九牛二虎之力，來修正相關錯誤，論及機房節能與散熱議題，也適用相同邏輯，意即如果一開始選錯了機房位置，先天上就會讓機房處在「能耗偏高」、「難以散熱」的立足點，後續即需投入更多人力、物力、時間來推動改善措施，與其如此，倒不如期初就慎選機房位置。

只不過，現今不少機房位置的決定過程，並不十分嚴謹。比方說，假設企業決定搬遷至一棟新大樓，而在這棟大樓內，所有空間規劃，都先以滿足多數同仁需求為主，因此等到總經理室、業務部門、財務部門、行政部門、研發部門…等一干單位都各自選好了青睞的位置，剩下沒人要的空間，就自然而然變成了機房，殊不知這個迫於無奈產生的機房位置，可能有西曬問題，容易使熱源滲入機房，如此一來，未來便將迫使企業動用更大的製冷量，來排除尾大不掉的熱氣，影響所及，PUE就只能在高檔盤旋，與節能減碳目標漸行漸遠。

機房的所在位置是一個問題，其型態的設計，又是另一大問題，而不少企業正是肇因於期初設想得不甚周到，導致產生了一些令人噴飯的情況；持平而論，稍有正確觀念的人都心知肚明，最適合的機房型態為獨立空間、且未對外開窗，但依據政府首次有系統的進行機房耗能量測調查作業(『資料中心耗能量測技術建立與能源效率管理研析』計畫)，透過實地訪查發現，台灣過半數政府機關的機房屬於「獨立空間、但對外開窗」，另有近7%政府機關的機房則是「混合用途空間、且對外開窗」，學術單位情況更不理想，高達62%機房屬於「獨立空間、但對外開窗」，另有18%為「混合用途空間、且對外開窗」，足以顯示台灣公教領域的資訊機房，對外開窗的比例頗高，可以想見，為數眾多的中小企業，應該也有類似狀況。

空調系統及機房設施　皆需悉心琢磨
緊接著需要檢視的部分，即是空調系統狀態，以及機房設施的設置狀態。在空調系統狀態方面，觀察重點是空調系統究竟是獨立式、抑或混合式，理所當然，前者才是正確模式，就業者初步觀察，目前大多數企業都逐漸建立正確概念，懂得為資訊機房配置獨立空調系統，比例粗估至在7成以上，所以此部分較不是問題；至於機房設施之設置，首先應觀察單位坪數的機櫃數量，如果「機櫃？坪」數值愈大，姑且先不論機櫃裡頭的伺服器裝置比例，大致意謂機房空間的有效利用率愈高，空調負荷範圍較愈小，反之若是坪效較低，則代表機房空間尚未充分運用，空調負荷範圍較自然較大，此時便應思考是否需要進行機櫃擴充。

其次仍以坪效為檢視依據，應觀察單位坪數內裝置了多大的UPS容量，也就是「kVA/坪」，如同前述，此一數值愈小，即代表機房空間尚未充分利用，導致空調負荷範圍擴大，恐墊高PUE水平，然而如果「kVA/坪」數字愈大，雖然意謂機房空間的有效利用率較高，但也可能衍生「UPS over Design」的疑慮，此時機房管理者宜搭配UPS設備實際負載率之檢測，避免因UPS裝置容量之過度設計，而虛耗不必要資源。

此外，甚至有的企業或機構，係將數組並聯的UPS設備，置於距離機房較遠的地方，雖然這般配置方式，不見得會反應在「kVA/坪」數值的失當，但由於UPS與機房距離較遠，彼此之間不僅需要大費周章佈線串聯，而且無可避免地會因為距離過長，從而產生較大的電源耗損，同樣會迫使PUE數值欲小不易。

冷熱通道管理　為重頭好戲
下一步的檢視重點，則為是否進行冷熱通道管理。只可惜在不少企業機房環境中，往往出現「側邊出風＋天花板迴風」、「側邊出風＋側邊迴風」或「地板出風＋天花板迴風」等種種混風情況，如此會造成何等不利影響？舉例來說，不少企業都採取面對背的機櫃擺設方式，所以第二排機櫃的正面，就會對著第一排機櫃的背面，而第三排機櫃的正面，也會正對第二排機櫃的背面，所以當冷氣從高架地板吹入第一排機櫃，歷經熱交換排出熱氣，便會與第二排機櫃前方高架地板所吹出的冷氣混雜在一起，連帶使得第二排機櫃所吸入的冷氣溫度變高，同時也排出溫度更高的熱氣，依此類似，處於最後一排的機櫃，便將承受更為巨大的高溫，散熱效果即令人堪慮。

在此情況下，只要把機櫃擺設走向予以調整，轉變為背對背或面對面模式，此時從高架地板的冷氣，便可同時吹入兩排機櫃的正面，因而形成冷通道，相反的，相鄰機櫃排放出來的熱氣，也會因背對背關係而形成熱通道，並從天花板上方迴風口排出，如此便能避免冷熱空氣混風，達到冷熱通道隔離的效果。

但不可諱言，機房畢竟是一個對流空間，僅倚靠機櫃擺設來隔絕冷熱氣流，雖然一定會收到相當程度的功效，但仍不能完全排除可能產生混風的縫隙，因此意欲善盡冷熱通道管理，除了「隔離」外，最好加上「封閉」，比方說有的機房在兩櫃之間的通道配置長條狀PVC塑膠垂簾，藉以封閉冷通道，然後又在上方加入壓克力板，強化隔絕效果，便是很好的例子，因為不管是PVC塑膠垂簾或壓克力板，都不算是昂貴材質，雖然封閉效果未必勝過冷煤式或水冷式冷卻背板，但容易在成本與效益之間，創造更好的平衡點。

有些用戶在當初機房設計時考慮欠周，使得空調設備的送風處，過於接近機櫃熱氣的排放出口，遂形成了難以避免的混風場景，徒然造成冷氣耗損幅度擴大、PUE數值節節高漲，亟需加以導正。

總歸一句，氣流管理之於機房節能，是相當重要的一環，而傳統由高架地板出風、室內空間迴風的格局，容易形成「伺服器無法滿足所需之冷卻風量」，此時便會出現熱氣Bypass情況，終至產生熱點，只好動用更大的風量，來維持主機的散熱；為了徹底解決這些難題，專家建議可採用CFD模擬及熱顯像儀現場測試，再援引外部專業顧問提供輔導或驗證，進而從流場色溫狀況，預先找出一些出現紅色、可能形成熱點的區域，接著判斷其形成熱點的因素(例如流場過長而導致迴風困難)，作為研判是否調整出風口風量等改善依據。