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六個月奇跡:預制模塊化到底有多能打?

來源:未知   責任編輯:肖雨

數字經濟時代,“云大物智移”等各類數字創新技術的發展應用都離不開強大的算力支持,高效可靠的數據中心成為支撐數字時代大廈的底座。綠色、低碳、智能化的數據中心不僅能夠助推經濟的高質量發展,同時也對全社會節能減排貢獻巨大。

數據顯示,數據中心和通信網絡可以幫助全社會節能減排超過20%。而在國家大力推進“碳達峰、碳中和”的戰略背景下,數據中心本身的建設如何做到綠色、低碳也在成為重要課題。傳統的數據中心建設工期長、碳排高,亟待革新。

 

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東莞華為云數據中心全貌

2019年,東莞華為云數據中心順利實現在短短六個月之內完成工程建設與交付,而傳統模式的建造周期是18個月。他們是如何實現的?背后有何秘密武器?

2月24日,由華為數字能源打造的大型訪談節目《方博碳討室》第三期,將演播室搬到了東莞華為云數據中心現場,解密這座超級工程背后的故事。

節目中有個高頻詞——預制模塊化,通俗的說法就是“搭積木”。如何在6個月的時間采用“搭積木”的方式搭建一座5層樓高24米的數據中心?帶著疑問,節目發起人兼主持人方良周(人稱方博,華為數字能源副總裁、首席營銷官)邀請到華為數字能源預制模塊化產品總監孫巖飛、首席專家張勖以及同濟大學教授張其林等展開了現場解讀。

 

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箱體防水測試

磐石結構的奧秘

據介紹,此次預制模塊化云數據中心建設模式借鑒了中國古建筑中的榫卯設計理念,這一設計思路帶來了免焊接、箱體模塊之間多而不散等優點。

 

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抗震測試

榫卯設計之外,同濟大學教授張其林對此次預制模塊化建設流程中采用的磐石結構作了重點介紹。張其林表示,同濟建筑設計研究院與華為集團共同研究開發的磐石結構體系較之傳統的集裝箱模塊化建筑做了三點改進。首先是在裝配現場,箱體側向梁通過一定的連接增強了整體結構的剛度;第二,在箱體的一定區域內設置不影響使用功能的軸向支撐,從而大大增加了整個結構的抗側向剛度;第三,通過頂底部密肋版構造,從而增加了整體結構的抗震剛度。

經過以上三個方面的改造,不僅可以確保工廠預制的精度,更能大大提升建筑結構本身的剛度。

“震風雨寒”無所懼

采用預制模塊化模式建設的數據中心展示了在抵御地震、臺風、雨水、高低溫等各種極端工況方面的卓越性能。

抗震測試方面,華為聯合同濟大學土木工程防災國家重點實驗室進行了抗震測試,模擬強度等效于麥氏9烈度地震(相當于里氏7.2級地震)來監測在地震過程中,箱體主要構件的變形和應力以及動態響應數據。測試結果顯示,預制模塊化數據中心,在九級烈度地震條件下,總體結構及連接部分未出現失效,設備均正常安全運行。

“麥氏9烈度,相當于2008年汶川地震時周邊的破壞強度。”孫巖飛補充道。

防風方面,華為聯合中南大學風洞實驗室進行了1:16縮尺比的風洞實驗,最高風速達到90米/秒,相當于12級臺風的3倍左右。實驗結果顯示,預制模塊化數據中心的all in one,三層堆疊、五層堆疊等結構形式均能滿足十二級臺風作用下的安全使用要求。

 

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風洞測試

防水方面,華為預制模塊化數據中心通過采用柔性液態防水涂料、防水卷材、反斜面迷宮結構設計等手段,來確保箱體的防水可靠性。除此之外,箱體出廠前,還必須經受頂部2小時蓄水測試和側面高壓水槍噴射測試,“過關”之后才能發運至項目現場。 

“六個月奇跡”何來

不少采用預制模塊化模式建設的建筑一度風靡網絡成為“網紅”。實際上,拋開預制模塊化建筑在安全可靠、節能等方面的優勢,華為云數據中心創造的六個月上線奇跡并非僅僅是“基建狂魔”本性使然,先進的設計理念與前沿創新的數字化技術才是真正的“法寶”。

由于創造性地采用了BIM 3D設計理念,得益于3D可視化設計軟件平臺更加直觀地呈現出了工程現場實際情況,最大限度地避免了設計變更和現場返工,從而真正做到設計即所得。

 

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吊裝現場

全數字化的生產流程管控同樣功不可沒。在此次的東莞華為云數據中心的建設過程中,生產階段預制工廠中的每一個模塊、箱體乃至零部件都實現了全流程可視、可控、可管、可監測。組成建筑整體的所有的預制模塊都配有專門的二維碼,方便現場施工人員可對質量問題進行追溯與管控。

產品化的品質控制是又一大“秘訣”。此次華為預制模塊化模式建設的東莞華為云數據中心的漏風率相較于傳統的數據中心大大降低,可控制在3%之內。而這間接上減少了空調運行的時間,降低了能耗損失,從側面也降低了PUE。

波瀾壯闊的數字經濟時代,又好又快地建設數據中心將為數字技術進一步升級應用提供有力保障,而推進數據中心從建設到運營過程本身的節能降碳將使得這一事業更加可持續。預制模塊化建設模式不僅能夠根據不同的用戶需求快速部署,而且能夠滿足國家最高3A級的裝配式建筑要求,省水、省電并減少建設階段的建筑垃圾和污染,同時還可以保證PUE“設計即所得”,做到全生命周期的低碳;诖,東莞華為云數據中心有望成為預制模塊化數據中心的典型案例,為行業帶來更多想象空間。

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