مرکز داده (DC) به ساختمانی اطلاق می شود که عملیات و تجهیزات مشترک فناوری اطلاعات یک سازمان را به منظور ذخیره، پردازش و انتشار داده ها و برنامه ها متمرکز می کند [1]. تقاضای جهانی برای خدمات دیجیتال در دهه گذشته به شدت افزایش یافته است که منجر به افزایش چشمگیر تعداد DCها برای تطبیق با رایانش ابری و خدمات اینترنتی شده است. تا سال 2017، تعداد DCها در جهان بیش از 8 میلیون تخمین زده شد و ممکن است از 1.5 میلیارد فوت مربع فضا فراتر رود [2]. توزیع جهانی DCها [3] در شکل 1 نشان داده شده است، با بالاترین و متراکم ترین تعداد در اروپا و ایالات متحده، و تعداد نسبتا کم DCها در آفریقا. توزیع DCها نیز ارتباط نزدیکی با نسبت کاربران اینترنت دارد. بعلاوه، توسعه DCها با مصرف انرژی بسیار بالای آنها همراه است، زیرا تجهیزات IT آن باید 24 ساعته کار کنند تا شبکه را فعال نگه دارد، در نتیجه DCها یکی از پر انرژی ترین انواع ساختمان ها هستند و 10 تا 50 مصرف می کنند. برابر انرژی در هر طبقه نسبت به یک ساختمان اداری معمولی [4]. مصرف برق جهانی DCها در سال 2021 بین 220 تا 320 تراوات ساعت بود که 0.9 تا 1.3 درصد از تقاضای برق نهایی جهانی بود [5]. پیش بینی می شود که تقاضای برق DC تا سال 2030 به 3000 تراوات ساعت افزایش یابد که بیش از 20 درصد از کل مصرف برق جهان را تشکیل می دهد [6].

مصرف بالای انرژی و انتشار گازهای گلخانه‌ای از DCها به یک موضوع مبرم تبدیل شده است و همچنین مورد توجه گسترده شرکت‌های اینترنتی قرار گرفته است که برنامه‌های بلندپروازانه‌ای را برای سبز کردن DCهای خود آغاز کرده‌اند. گوگل، فیسبوک (اکنون به نام متا شناخته می شود)، و اپل در DC سبز پیشرو هستند [7]. گوگل اعلام کرد که قصد دارد اولین سیستم مبتنی بر باتری را برای برق پشتیبان در DC در مقیاس فوق‌العاده، واقع در سنت گیسلین، بلژیک، نصب کند، که جهشی بزرگ به جلو برای DC پاک را نشان داد. علاوه بر این، سه پروژه بزرگ انرژی تجدیدپذیر آنلاین شدند و شروع به تغذیه انرژی بدون کربن به شبکه‌هایی کردند که برق DC Google را در Quilicura، شیلی، Hamina، فنلاند، و Fredericia، دانمارک تامین می‌کنند [8]. DC جدید فیس بوک در مسا، پایداری را به خط مقدم می آورد، با هدف تبدیل شدن به یکی از پیشرفته ترین و کم مصرف ترین امکانات DC در جهان. منبع تغذیه DC 100٪ از انرژی تجدیدپذیر تامین می شود و حداقل 60٪ آب کمتری نسبت به سطح متوسط ​​مصرف می کند [9]. از سال 2014، تمام دی سی های اپل 100 درصد از انرژی های تجدیدپذیر تغذیه می شوند. DC آن در میدن، کارولینای شمالی، دارای ویژگی های طراحی از جمله سیستم ذخیره انرژی آب سرد همراه با خنک کننده رایگان هوای بیرون است که به چیلرهای آن اجازه می دهد در 75 درصد مواقع خاموش شوند. و نورپردازی LED با کارایی بالا همراه با حسگرهای حرکتی [10].

برای ترویج سبز بودن یک DC، باید ترکیب مصرف انرژی و روش‌های ارزیابی آن را درک کنیم. دو مهم ترین امکانات مصرف کننده انرژی در DC تجهیزات فناوری اطلاعات و سیستم خنک کننده هستند [11]. اولین مورد عملکردهای کلیدی یک DC مانند ذخیره سازی و پردازش را برآورده می کند و تقریباً 60٪ از سهم مصرف انرژی را به خود اختصاص می دهد [12]. دومی DCها را در یک محیط فیزیکی ایده آل نگهداری می کند، زیرا عملکرد و چرخه عمر تجهیزات IT تا حد زیادی به دمای عملیاتی وابسته است [13] و گرمای ساطع شده توسط مصرف انرژی می تواند دما را افزایش داده و منجر به کاهش تجهیزات شود. عملکرد، که تقریباً 30 درصد از کل مصرف انرژی را تشکیل می دهد [12]. PUE (اثربخشی مصرف انرژی) یک معیار جامع برای کارایی انرژی در DCها است که به طور معمول در سطح بین المللی پذیرفته شده و پذیرفته شده است [14]. PUE به عنوان نسبت کل توان ورودی DC به توان بار IT تعریف می شود. هرچه مقدار PUE بیشتر باشد، بازده DC کمتر است زیرا انرژی بیشتری برای تغذیه بار الکتریکی مصرف می شود. این یک حالت ایده آل است اگر مقدار PUE مقداری باشد که حداکثر بازده قابل دستیابی را بدون انرژی سربار نشان دهد [15]. بنابراین، برای اینکه PUE در سطح ساختمان کمتر باشد، باید سیستم خنک کننده را در نظر بگیریم. DCها به طور اساسی با استفاده از گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع (HVAC) علاوه بر سرمایش طبیعی [16] کنترل می شوند، بنابراین بهبود فناوری HVAC در DCها از اهمیت ویژه ای برخوردار است و مطالعات متعددی در این زمینه انجام شده است. هان و همکاران [17] استراتژی عملکرد سیستم تهویه مطبوع مرکب خنک کننده تبخیری را در DCها مطالعه کرد و پارامترهای کنترل عملیاتی بهینه را برای سیستم به دست آورد. زو و همکاران [18] یک تشخیص و تشخیص عیب مبتنی بر مدل هیبریدی جدید برای سیستم تهویه مطبوع DC برای مدیریت ریسک عملیاتی سیستم تهویه مطبوع هوا خنک DC پیشنهاد کرد. آنکا و همکاران [19] به طور تجربی اثر شارژ بهینه مبرد فصلی را بر عملکرد سیستم خنک‌کننده DC در تابستان و زمستان برای بهینه‌سازی عملکرد HVAC منبع هوا نشان داد. هان و همکاران [20] یک سیستم تهویه مطبوع یکپارچه بر اساس مفهوم سرمایش بر حسب تقاضا برای بهبود بهره وری انرژی DCها پیشنهاد کرد که ترکیبی از چرخه خنک کننده لوله حرارتی و چرخه خنک کننده فشرده سازی بخار است.

اگرچه مطالعات متعددی توسعه انرژی سبز DCها را برای دستیابی به بی‌طرفی کربن در این نوع ساختمان‌ها مورد بررسی قرار داده‌اند [21]، [22]، [23]، فقدان تحلیل جامع ارزیابی انرژی DC و عملکرد زیست‌محیطی وجود دارد. سیستم های رتبه بندی ساختمان سبز (GBRS) یا به عنوان ابزار ارزیابی ساختمان سبز شناخته می شوند، معیارهای ارزیابی غالب در سراسر جهان هستند که ابزاری برای ارزیابی سازگاری یا عدم سازگاری یک ساختمان با محیط زیست هستند و سطح ساختمان را پس از ارزیابی دقیق رتبه بندی می کنند. روش موثر گنجاندن پایداری در ساختمان و فرآیند ساخت و ساز [24]. GBRS ها از اروپا سرچشمه گرفتند، سپس به آمریکای شمالی و آسیا گسترش یافتند و اکنون به طور گسترده در سراسر جهان محبوب هستند [25]. ساختار سیستم نشانگر در GBRS ها را می توان به صورت چهار سطح در شکل 2 خلاصه کرد، که در آن محدوده به محدوده کاربرد اشاره دارد، مراحل برنامه ریزی و طراحی، ساخت، بهره برداری و نگهداری، نوسازی و تخریب نهایی و همچنین مشخص می شود. انواع مختلف ساختمان ها، مانند ساختمان های مسکونی، ساختمان های تجاری، یا حتی کل محله ها [26]. شاخص های کلی به چندین دسته رایج ارزیابی سبز مانند انرژی، آب، سایت و نوآوری اشاره دارد. شاخص‌های فرعی به زیربخش دیگری از شاخص‌های کلی اشاره دارند، برای مثال، انرژی را می‌توان به تجهیزات کارآمد انرژی و کاهش و کنترل مصرف انرژی تقسیم کرد. در سطح نهایی، شاخص‌های پایانه‌ای هستند که به محتوای امتیازات نهایی اشاره می‌کنند، به عنوان مثال، کاهش و کنترل مصرف انرژی را می‌توان به کاهش حداکثر تقاضای برق و اندازه‌گیری و نظارت تقسیم کرد تا امتیازاتی را که می‌توان به دست آورد، تعیین کرد.

GBRSs موضوع تلاش های تحقیقاتی زیادی در سال های اخیر بوده است. این مطالعه به طور سیستماتیک ادبیات مربوط به GBRS ها را در دهه گذشته (2013-2022) با هدف درک اینکه کدام GBRS ها مورد توجه محققان در سراسر جهان هستند، محتوای خاص مطالعات و اینکه آیا مطالعاتی در مورد معیارهای ارزیابی وجود دارد، مرور کرد. دی سی ها جستجوی ما با استفاده از Scopus و Web of Science انجام شد که پلتفرم‌های شناخته‌شده‌ای برای جستجوی مقالات تحقیقاتی بررسی‌شده همتا هستند و توسط بسیاری از محققان در سراسر جهان برای ردیابی جدیدترین تحقیقات استفاده می‌شوند [27]، [28]. برای جستجو، این مطالعه از عبارت «سیستم رتبه‌بندی ساختمان سبز» و عبارات مشابه «سیستم ارزیابی ساختمان سبز» و «ابزار رتبه‌بندی ساختمان سبز» و غیره استفاده کرد و ادبیاتی که با هدف بررسی مرتبط نبود، حذف شدند. مانند سهم طراحی سازه به GBRS ها، با بازرسی بصری [29]. نتایج تحقیقات GBRS در دهه گذشته در جدول 1 نشان داده شده است و می توان یافت که این تحقیق عمدتاً بر روی مقایسه چندین GBRS برای بررسی تفاوت ها در برخی عناصر مانند پایداری، معیارهای اعتباری کلیدی و طراحی سایت تمرکز دارد. همچنین مطالعاتی در مورد یک GBRS خاص وجود دارد. با این حال، مطالعه تطبیقی ​​جامعی در مورد یک نوع ساختمان خاص وجود ندارد. با توجه به انواع ساختمان های تحت پوشش، تعداد زیادی از مطالعات وجود دارد که بر دو نوع کلی ساختمان های مسکونی و غیر مسکونی تمرکز دارند، با چند مطالعه که به ساختمان های اداری و تجاری تقسیم می شوند. با این حال، DC ها مورد بحث قرار نگرفته اند. در شکل 3، همانطور که مشاهده می شود، از 35 مقاله بررسی شده، در مجموع 30 GBRS پوشش داده شده است (سیستم های رتبه بندی فقط همسایگی حذف شدند). LEED و BREEAM 29 و 26 بار، هر دو بیش از نیمی از زمان‌ها ظاهر شدند و دو محبوب‌ترین GBRS بودند. علاوه بر این، CASBEE، ASGB، GM، و BEAM Plus همگی بیش از 10 بار ظاهر شدند و همچنین کانون مقالات بودند.

به طور کلی، تحقیقات زیادی در مورد GBRS ها انجام شده است، اما مطالعه جامعی در مورد معیارهای یک نوع ساختمان خاص در GBRS ها انجام نشده است، چه رسد به DC ها به عنوان یک نوع ساختمان. این مطالعه با انجام یک تحلیل جامع از GBRSها برای DCها برای اولین بار، از جمله معیارهای ارزیابی DC در GBRSها و شاخص‌های آن، به این شکاف تحقیقاتی پرداخت. علاوه بر GBRS برای ارزیابی سبز بودن DC، معیارهای دیگری برای DCها وجود دارد که می توان آنها را به طور منطقی ارزیابی کرد. به همین دلیل، این مطالعه همچنین آنها را در یک زمینه جهانی بررسی کرد و GBRSها و سایر معیارها را برای DCها در چین به عنوان یک مثال گویا مقایسه کرد. هدف اصلی این مطالعه بررسی سه مؤلفه زیر است: (1) تفاوت بین GBRS برای DCها و سایر ساختمانهای غیر مسکونی، (2) تفاوت بین GBRSهای مختلف برای DCها و (3) تفاوت بین GBRSهای چین و معیارهای دیگر برای DCها.

اهمیت این مطالعه در هدایت و ترویج ترکیب موثر طراحی ساختمان سبز و فناوری از طریق خلاصه کردن GBRSها و همچنین برجسته کردن ویژگی‌های خاص DCها با توجه به تقاضای انرژی و ارائه مرجعی برای دستیابی به مصرف انرژی پایین است. و انتشار صفر در DCها در کارهای آینده. به ویژه اشاره می شود که با بهبود زیرساخت ها و افزایش تعداد کاربران اینترنت در چین، مقیاس و مصرف انرژی DC ها به تدریج افزایش یافته است. در چین، مصرف انرژی DCها در سال 2019 175.8 میلیارد کیلووات ساعت بود و مصرف انرژی سالانه DCهای داخلی در سال 2020 به 204.4 میلیارد کیلووات ساعت رسید که بیش از 2٪ از کل مصرف انرژی اجتماعی را تشکیل می دهد [30]. با توجه به تقاضای بسیار زیاد DC ها از نظر مصرف انرژی، این نوع ساختمان ها بخش سخت دستیابی به بی طرفی کربن در چین است و اگر مصرف برق کم و آلایندگی صفر در این نوع حاصل شود، انواع دیگر ساختمان ها حل می شود. به همین دلیل، مطالعه به ویژه با معیارهای DCها در چین به عنوان مثال انجام شد.