与时间赛跑:技术如何加速数据中心建设

德勤估计,到 2035 年,美国人工智能 (AI) 数据中心的电力需求可能会增长三十多倍。云计算和人工智能驱动的数字经济,让超大规模数据中心运营商和托管服务提供商之间展开了激烈的市场份额争夺战,也带来了紧迫感。结果是:一场以建筑行业前所未有的速度建设数据中心的竞赛正在上演。

我们大多数人看到数据中心似乎一夜之间拔地而起,但很少有人了解实现如此快速部署所需的协调、专业知识和技术。

平衡速度、规模和资源稀缺

超大规模数据中心运营商、人工智能公司、云服务提供商和数据中心运营商都在努力让数据中心在 12 到 14 个月内投入运营,这几乎是典型建筑项目速度的两倍。

为了跟上需求,Meta 在永久性数据中心建设期间,将服务器安置在大型临时帐篷中。这些临时设施使该公司能够在传统实体园区建成之前几个月就部署服务器机架并开始训练人工智能模型。这些帐篷配备了电力、冷却系统和网络基础设施,旨在短期内处理高密度工作负载。Meta 的策略凸显了规模扩展的紧迫性以及开发商在新建和扩建数据中心方面面临的限制。

不仅工期被大大缩短,而且建筑行业熟练工人短缺也加剧了项目的复杂性。虽然具体细节可能有所不同,但大多数建筑团队的经历都大同小异:“我们有一家(某超大规模数据中心运营商/服务提供商)正在(某个你从未听说过的小镇)的(某个偏远州/省)建设一个新的数据中心综合体,我们需要在一周内开始施工,先投入 150 人,60 天内增加到 500 人,并在接下来的六个月内达到 1500 多名熟练工人的峰值。”

在几天或几周内,在偏远地区快速召集具有不同技能和经验的分包商、材料、设备和劳动力,然后一次性动员数百名熟练工人,所需的协调工作堪称一项艰巨的任务。

不容任何解释或错误

在施工现场,工作节奏紧张而快速。按时交付项目意味着工作不能有任何停顿或延误。即使是几天的生产延误也可能导致数百万美元的收入损失。

没有时间进行冗长的讨论来决定如何开展工作。现场施工人员必须相信每个设计都是可行的,并且每项任务都能完全按照计划执行。为了确保项目顺利进行,施工过程中出现的任何变更都必须立即记录下来,并广泛传达给所有利益相关者。

任何一个环节的失误都可能导致整个项目出现连锁反应式的延误。同时,由于数据缺失或不准确、项目错误和现场冲突导致的生产力挑战和延误也可能迅速使项目脱轨。

克服这些挑战需要打破信息孤岛,改善沟通和透明度,因此许多承包商开始使用基于云的通用数据环境(CDE),将3D模型、图纸、布局信息和扫描数据整合到一个单一的信息源中。在CDE中,每个人都可以实时访问最新信息,从而做出明智的决策,加强协作,并减少现场错误。

大多数数据中心项目都有数十名布局工程师,更不用说数百甚至数千名一线工人。CDE是连接他们之间的桥梁,消除了对人工沟通方式的需求,使他们能够快速高效地工作。

连接技术、人员和流程可以实现实时进度跟踪,使每个利益相关者都能清楚地了解项目的当前状态。由于问题能够被实时发现并在升级之前得到解决,因此问题解决速度更快。团队可以根据及时、准确的数据做出从日常运营到战略规划的各种决策。资源得到优化,避免了闲置时间,提高了整体生产力。而且,由于所有参与人员都能全面了解任何特定时刻需要完成的工作,因此施工现场运行更加顺畅。

数字化工具助力数据中心建设

高效交付数据中心的关键不仅仅在于通用数据环境(CDE);一系列技术,例如机器人布局、3D扫描和增强现实,都在快速完成这些复杂项目中发挥着重要作用。

建筑信息模型(BIM):BIM是复杂数据中心项目的数字骨干。包含丰富数据的3D模型整合了建筑、结构和机械系统,用于协调和细化设计。设计变更会立即同步到3D模型中,并可供所有团队成员访问,从而防止因信息过时而导致错误和延误。模型中的元数据在项目的整个生命周期以及项目完成后,都可用于运营和维护。

现场技术:由模型设计数据驱动的机器人全站仪和GPS测量设备,可确保基础、墙体、管线等的精确高效布局。现场团队可以直接从他们的设备访问设计文件,确保每个人都使用最新、最准确的信息。3D激光扫描仪会在施工过程中捕获高精度点云数据。点云数据与3D模型进行比较,以验证精度、检测偏差并跟踪进度。

通过联网设备在现场收集的信息会发送到办公室,根据竣工信息更新3D模型,并持续提供给参与施工的各个团队。

项目管理软件:项目经理无论是在办公室还是在现场,都可以访问所需的信息,以跟踪项目进度、识别潜在延误、进行主动调整并快速解决问题。通过实时财务可见性,项目经理可以监控预算、跟踪支出并管理变更单。项目文档、图纸、信息请求(RFI)和提交文件都集中存储且易于访问,确保每个人都使用最新版本。

从每日日志、机器远程信息处理和进度照片中捕获的现场数据,使项目经理能够全面了解工地绩效,从而做出数据驱动的决策,使项目按时按预算完成。

现场团队只需打开平板电脑,即可在几秒钟内可视化并验证工作是否正确且按计划进行,包括每一个预埋板、钢筋、导管、管道和电缆桥架。

速度与精准兼备的蓝图

数据中心建设竞赛不仅仅关乎速度,更关乎效率。紧迫的工期、复杂的系统和巨大的风险要求采用协调一致的技术驱动型方法。通过提升协作、准确性和可预测性,技术正在帮助行业在不牺牲质量或性能的前提下满足日益增长的需求。

推动数据中心建设提速的背后力量是人才和技术,它们共同实现了协调一致的数字化工作流程、团队协作和数据管理。尽管建筑行业通常不被视为技术应用的先驱,但数据中心项目的高速度和复杂性清晰地展现了建筑企业如何通过技术实现进步。

作者:Duane Gleason