從磐石結(jié)構(gòu)到壽命提升

時間：2022-04-08 23:15:01 | 來源：行業(yè)動態(tài)

時間：2022-04-08 23:15:01 來源：行業(yè)動態(tài)

東莞松山湖華為云數(shù)據(jù)中心園區(qū)規(guī)劃占地109畝，設計容納8000個機柜。機房區(qū)域分為多個可獨立運行的POD（可獨立運行單元），采用成熟的完全模塊化設計和工廠預制交付模式。一期項目于2018年11月動工，2019年4月上線運營，歷時6個月。



每座POD分解成189個預制化箱體，5層堆疊之后整體高度約24米，內(nèi)部承載1000個機柜。POD的整體方案結(jié)合智能模塊化數(shù)據(jù)中心和預制模塊化建筑兩大成熟技術(shù)，遵循《鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》與《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》，抗震計算校核符合《建筑抗震設計規(guī)范》，按照永久建筑標準通過相關部門的報批報建。



預制模塊化建筑吊裝是業(yè)界難題，最重要的是對得準、對得快，還要穩(wěn)固可靠。箱體每一層的垂直公差不能超過兩毫米，這是傳統(tǒng)混凝土澆筑根本無法完成的任務。只有從點到面、再到整個建筑空間體系進行全局優(yōu)化，才能實現(xiàn)質(zhì)的飛躍。



華為數(shù)字能源預制模塊化首席專家張勖透露，東莞華為云數(shù)據(jù)中心借鑒了中國古建筑的榫卯設計理念，與同濟大學聯(lián)合開發(fā)的磐石結(jié)構(gòu)體系，能夠做到189個模塊堆疊之后多而不散、大而不倒、高而不晃。



與既有的集裝箱模塊化建筑相比，磐石結(jié)構(gòu)主要做了三方面的改進：一是將箱體側(cè)向的梁之間做一定的連接以增加結(jié)構(gòu)剛度，二是在箱體內(nèi)設置不影響使用功能的側(cè)向支撐，三是通過頂?shù)撞康拿芾甙鏄?gòu)造增加了結(jié)構(gòu)的整體抗震剛度。



為了驗證磐石結(jié)構(gòu)的真實抗震能力，華為在同濟大學土木工程防災國家重點實驗室進行了一次測試將預制模塊化數(shù)據(jù)中心與抗震測試臺通過工裝進行連接，地震波模擬強度等效于麥氏九烈度（相當于里氏7.2級）地震，借助多種傳感器監(jiān)測地震過程中箱體主要構(gòu)件的變形、應力以及動態(tài)響應數(shù)據(jù)。





抗震測試

測試結(jié)果顯示，磐石結(jié)構(gòu)經(jīng)受住了考驗，預制模塊化數(shù)據(jù)中心在如此高烈度地震條件下，總體結(jié)構(gòu)及連接部分未出現(xiàn)失效，設備均正常安全運行。



極端環(huán)境除了地震，還有臺風。華為在中南大學下屬的國家工程實驗室進行了風洞實驗，最高風速達90米每秒，相當于12級臺風的三倍左右將預制模塊化數(shù)據(jù)中心按照1:16的縮尺比加工出縮尺模型，表面布置410個測壓孔，固定在風洞轉(zhuǎn)盤上，在不同風向與風速下，測量模型表面風壓，進而得到平均脈動以及荷載數(shù)據(jù)。



經(jīng)過嚴格的縮尺模型風洞實驗，驗證了華為預制模塊化數(shù)據(jù)中心的all in one三層堆疊、五層堆疊等結(jié)構(gòu)形式，均能滿足在12級臺風下的安全使用要求。



此外，華為預制模塊化數(shù)據(jù)中心還進行了防水、耐溫、抗腐蝕等更多復雜環(huán)境下的極限測試，均取得良好成果。這為數(shù)據(jù)中心預制模塊化建設模式的全面推廣奠定了堅實基礎，有助于打消不同場景客戶心頭的疑慮。





箱體防水測試

過去，預制模塊化建筑的平均壽命是20～25年，而華為預制模塊化數(shù)據(jù)中心通過創(chuàng)新的磐石結(jié)構(gòu)與高性能的基材選擇（高性能耐候鋼的防腐蝕性能是普通鋼結(jié)構(gòu)材料的5~6倍，并經(jīng)過特使防腐噴涂處理），將建筑壽命提升到50年從設計規(guī)范上滿足數(shù)據(jù)中心拿到不動產(chǎn)權(quán)證的要求，為預制模塊化數(shù)據(jù)中心的落地進一步掃清了障礙。