六個月奇跡：預(yù)制模塊化到底有多能打？

2022年02月26日

數(shù)字經(jīng)濟時代，“云大物智移”等各類數(shù)字創(chuàng)新技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用都離不開強大的算力支持，高效可靠的數(shù)據(jù)中心成為支撐數(shù)字時代大廈的底座。綠色、低碳、智能化的數(shù)據(jù)中心不僅能夠助推經(jīng)濟的高質(zhì)量發(fā)展，同時也對全社會節(jié)能減排貢獻巨大。

數(shù)據(jù)顯示，數(shù)據(jù)中心和通信網(wǎng)絡(luò)可以幫助全社會節(jié)能減排超過20％。而在國家大力推進“碳達峰、碳中和”的戰(zhàn)略背景下，數(shù)據(jù)中心本身的建設(shè)如何做到綠色、低碳也在成為重要課題。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心建設(shè)工期長、碳排高，亟待革新。

東莞華為云數(shù)據(jù)中心全貌

2019年，東莞華為云數(shù)據(jù)中心順利實現(xiàn)在短短六個月之內(nèi)完成工程建設(shè)與交付，而傳統(tǒng)模式的建造周期是18個月。他們是如何實現(xiàn)的？背后有何秘密武器？

2月24日，由華為數(shù)字能源打造的大型訪談節(jié)目《方博碳討室》第三期，將演播室搬到了東莞華為云數(shù)據(jù)中心現(xiàn)場，解密這座超級工程背后的故事。

節(jié)目中有個高頻詞——預(yù)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(shù)據(jù)中心？帶著疑問，節(jié)目發(fā)起人兼主持人方良周（人稱方博，華為數(shù)字能源副總裁、首席營銷官）邀請到華為數(shù)字能源預(yù)制模塊化產(chǎn)品總監(jiān)孫巖飛、首席專家張勖以及同濟大學(xué)教授張其林等展開了現(xiàn)場解讀。

六個月奇跡：預(yù)制模塊化到底有多能打？

箱體防水測試

磐石結(jié)構(gòu)的奧秘

據(jù)介紹，此次預(yù)制模塊化云數(shù)據(jù)中心建設(shè)模式借鑒了中國古建筑中的榫卯設(shè)計理念，這一設(shè)計思路帶來了免焊接、箱體模塊之間多而不散等優(yōu)點。

六個月奇跡：預(yù)制模塊化到底有多能打？

抗震測試

榫卯設(shè)計之外，同濟大學(xué)教授張其林對此次預(yù)制模塊化建設(shè)流程中采用的磐石結(jié)構(gòu)作了重點介紹。張其林表示，同濟建筑設(shè)計研究院與華為集團共同研究開發(fā)的磐石結(jié)構(gòu)體系較之傳統(tǒng)的集裝箱模塊化建筑做了三點改進。首先是在裝配現(xiàn)場，箱體側(cè)向梁通過一定的連接增強了整體結(jié)構(gòu)的剛度；第二，在箱體的一定區(qū)域內(nèi)設(shè)置不影響使用功能的軸向支撐，從而大大增加了整個結(jié)構(gòu)的抗側(cè)向剛度；第三，通過頂?shù)撞棵芾甙鏄?gòu)造，從而增加了整體結(jié)構(gòu)的抗震剛度。

經(jīng)過以上三個方面的改造，不僅可以確保工廠預(yù)制的精度，更能大大提升建筑結(jié)構(gòu)本身的剛度。

“震風(fēng)雨寒”無所懼

采用預(yù)制模塊化模式建設(shè)的數(shù)據(jù)中心展示了在抵御地震、臺風(fēng)、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(lián)合同濟大學(xué)土木工程防災(zāi)國家重點實驗室進行了抗震測試，模擬強度等效于麥?zhǔn)?烈度地震（相當(dāng)于里氏7.2級地震）來監(jiān)測在地震過程中，箱體主要構(gòu)件的變形和應(yīng)力以及動態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)。測試結(jié)果顯示，預(yù)制模塊化數(shù)據(jù)中心，在九級烈度地震條件下，總體結(jié)構(gòu)及連接部分未出現(xiàn)失效，設(shè)備均正常安全運行。

“麥?zhǔn)?烈度，相當(dāng)于2008年汶川地震時周邊的破壞強度。”孫巖飛補充道。

防風(fēng)方面，華為聯(lián)合中南大學(xué)風(fēng)洞實驗室進行了1:16縮尺比的風(fēng)洞實驗，最高風(fēng)速達到90米/秒，相當(dāng)于12級臺風(fēng)的3倍左右。實驗結(jié)果顯示，預(yù)制模塊化數(shù)據(jù)中心的all in one，三層堆疊、五層堆疊等結(jié)構(gòu)形式均能滿足十二級臺風(fēng)作用下的安全使用要求。

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風(fēng)洞測試

防水方面，華為預(yù)制模塊化數(shù)據(jù)中心通過采用柔性液態(tài)防水涂料、防水卷材、反斜面迷宮結(jié)構(gòu)設(shè)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(jīng)受頂部2小時蓄水測試和側(cè)面高壓水槍噴射測試，“過關(guān)”之后才能發(fā)運至項目現(xiàn)場。

“六個月奇跡”何來

不少采用預(yù)制模塊化模式建設(shè)的建筑一度風(fēng)靡網(wǎng)絡(luò)成為“網(wǎng)紅”。實際上，拋開預(yù)制模塊化建筑在安全可靠、節(jié)能等方面的優(yōu)勢，華為云數(shù)據(jù)中心創(chuàng)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(shè)計理念與前沿創(chuàng)新的數(shù)字化技術(shù)才是真正的“法寶”。

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

六個月奇跡：預(yù)制模塊化到底有多能打？

吊裝現(xiàn)場

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

產(chǎn)品化的品質(zhì)控制是又一大“秘訣”。此次華為預(yù)制模塊化模式建設(shè)的東莞華為云數(shù)據(jù)中心的漏風(fēng)率相較于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心大大降低，可控制在3％之內(nèi)。而這間接上減少了空調(diào)運行的時間，降低了能耗損失，從側(cè)面也降低了PUE。

波瀾壯闊的數(shù)字經(jīng)濟時代，又好又快地建設(shè)數(shù)據(jù)中心將為數(shù)字技術(shù)進一步升級應(yīng)用提供有力保障，而推進數(shù)據(jù)中心從建設(shè)到運營過程本身的節(jié)能降碳將使得這一事業(yè)更加可持續(xù)。預(yù)制模塊化建設(shè)模式不僅能夠根據(jù)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(shè)階段的建筑垃圾和污染，同時還可以保證PUE“設(shè)計即所得”，做到全生命周期的低碳。基于此，東莞華為云數(shù)據(jù)中心有望成為預(yù)制模塊化數(shù)據(jù)中心的典型案例，為行業(yè)帶來更多想象空間。