数据中心的「中国速度」，189个40平一居室建成只需6个月？

数据中心迎来大爆发，华为预制模块化技术，让“多快好省”与绿色低碳双向并行。

AI诊断、云课堂、健康码、政务云、远程办公……这些看似平常的应用背后，都需要数据中心这一新型基础设施的强力支撑。在智能时代、万物互联、数字经济的大趋势下，以数据中心为代表的新型基础设施迎来新一轮爆发式增长。业内预计，2020-2022年我国大数据中心业务市场规模复合增长率将达到27.8%。而在“碳中和”大背景下，数据中心也将迎来大变革——不仅要实现自身的绿色升级，还需要“四两拨千斤”撬动更多相关产业的绿色、节能、降碳。

一边是越来越庞大的数据中心增长需求，另一边则是“双碳”、“双减”等硬指标，数据中心建设如何做到多快好省？这是一道摆在所有从业者面前的选择题。

2月24日，由华为数字能源技术有限公司（以下简称“华为数字能源”）打造的大型访谈节目《方博碳讨室》第三期，将“碳讨室”搬到了东莞松山湖华为云数据中心。这个数据中心可容纳8000个IT机柜，一期工程1000个机柜于2018年11月开工建设，2019年4月实现上线运营，历时仅6个月，刷新了数据中心最快建设速度。

作为华为云在华南地区的枢纽，东莞松山湖华为云数据中心在满足当下数据中心领域增长需求的同时，也辐射粤港澳大湾区，并且真正做到了绿色与低碳。

作为节目发起人兼主持人——华为数字能源副总裁、首席营销官方良周（人称“方博”）邀请到华为数字能源预制模块化数据中心产品线负责人和他们的合作伙伴一道，不仅来了一段实地探访，还在现场展开对话，揭开预制模块化数据中心的与众不同。

 

预制模块化能有多快？

模块化建筑、装配式建筑、预制建筑这些字眼，在如今的中国人看来并不陌生。而真正让它们大火，走进大众视野的，是2020年火神山、雷神山医院的建设。面对肆虐的新冠疫情，火神山、雷神山的建设再一次让全世界见识了一把何为“中国速度”。

预制模块化，俗称“搭积木”。

搭建一栋5层楼共24米高、容纳1000个机柜、相当于189个40平米一居室的“积木”需要多久？

答案是：6个月。在过去，这样的数据中心建造周期大约是18个月。

业内有一个普遍共识：假设1000个机柜一个月的收益是1000万元，一年的收益就是1个亿。这就意味着，早建成早受益，营收与利润，是数据中心投资方最为迫切的诉求。

作为一种预先设计、组装和集成的建设手段，数据中心的预制模块化将诸多需要在工程现场安装的单元和系统，前置到了工厂，“庖丁解牛”般组合成标准化的“即插即用”模块，再运输到现场进行组装集成。这种“去工程化”的建造方式，不仅大大缩短了建设周期，还能实现快速复制、按需部署，因而大幅降低前期成本，同时还避免了传统工程现场带来的诸多建安风险。

九层之台起于垒土，由189个建筑模块堆叠而成的数据中心，假如某一个模块出现质量问题，如何做到快速定位并解决？为此，华为数字能源给到的方案是，为每一个模块附带“身份证”，通过全数字化生产管控，实现全流程可视，确保每一个模块、每一个箱体、甚至每一个零部件都能做到可视、可控、可管、可监测。工程产品化、产品模块化、模块标准化，大大降低了现场返工率。

 

磐石架构：融合古代建筑智慧

具体到东莞松山湖华为云数据中心，如何做到快速交付的同时，保证预制模块化数据中心的整体质量？

搭过积木的人都知道，模块与模块之间的凹凸结构，与中国古代建筑中的榫卯结构异曲同工。

采用榫卯结构的古代建筑，立柱、横梁、顺檩等主要构件通过榫卯进行连接，构成一个富有弹性的框架，这是一种极为精巧的发明，也是中国古代建筑智慧的结晶。

这种结构方式超越了许多当代建筑的排架、框架或钢架，成为一种柔性结构体。采用榫卯结构搭建的柔性结构体，不仅免去了焊接的费时费力和应力释放问题，其最大优势还在于：可以承受较大的载荷，尤其是在地震荷载下通过允许一定量的变形来抵消一定的地震波冲击，这就是为什么那些经典而卓越的古建筑能历千年而不倒、坐落于地震带上的岛国日本何以钟情于木结构建筑的奥秘。

参考中国传统古建筑设计，东莞松山湖华为云数据中心也利用仿榫卯结构，将189个40平米的一居室拼接在一起，从点、线、面三个维度，基于业界先进的SAP2000仿真模拟测试进行建模计算，并考虑地震条件下各种荷载工况相叠加的极端情况，保证结构稳如磐石：小震不毁、中震不修、大震不倒。

华为数字能源将这种结构命名为“磐石结构”。据悉，该项技术由华为与同济大学建筑设计研究院共同研发，比之传统的集装箱模块化建筑做了三个方面的改进：在装配现场将箱体侧向梁之间进行连接来增加结构刚度，在箱体的一定区域内设置不影响使用功能的侧向支撑来增加侧向刚度，在顶底部通过密肋板构造增加结构整体的抗震刚度，因此获得总体刚度3倍强度提升。磐石结构的技术改进，获得了由中国建筑学会颁发的2019-2020科技进步奖。

影响数据中心使用寿命的因素有很多，除了需要对抗地震，还需要做到防风、防雨、防火、防腐蚀。

为了验证预制模块化数据中心的防风性能，华为联合中南大学风洞实验室进行了“风洞测试”，最高风速达到90米每秒，相当于12级台风的三倍左右。验证结果显示，华为预制模块化数据中心all in one3层堆叠、5层堆叠等结构形式均能够满足12级台风作用下的安全使用要求。而在实际运行层面，从2019年上线至今，东莞华为云数据中心已经经受住了十多次的台风考验。

防水方面，三重防护确保“滴水不漏”：第一重，非固化橡胶沥青（一种柔性液态防水涂料）；第二重，SBS沥青聚合物自粘、柔性防水卷材；第三重，出厂前的严格测试，含箱顶2小时蓄水测试和侧面高压水枪喷射测试。

此外，为了增加箱体的耐腐蚀性能，除了选择高性能耐候钢作为基础材料，涂装同样也要经过三道关卡：高性能富锌底漆、环氧中间漆、聚氨酯面漆的三重防护方案，以提升数据中心的使用寿命。

截至目前，东莞松山湖华为云数据中心作为永久建筑，获得了不动产权证书。

 

绿色双碳，追求极致PUE

随着“碳中和”大幕开启，想要真正做到全社会的绿色低碳，实现“碳中和”的宏伟目标，数据中心作为新型基础设施，也必须向清洁化、低碳化转型。

众所周知，数据中心运转和制冷对电量的需求巨大。截至目前，中国仍有70%左右的电力供应来自火电。火电耗煤量大，还容易造成环境污染，这与“碳中和”目标相悖。因此，需要在实现数据中心业务处理量倍增的情况下，同时实现供电系统的节能减排。

为此，华为数字能源基于AI的制冷调节iCooling技术，结合端到端能效调优等手段，相较传统制冷方式，年节约电费超过千万元。

建筑垃圾也是环境污染的重要来源之一，为了实现绿色低碳，华为预制模块化数据中心采用的预制装配式钢结构建筑，施工用水及建筑垃圾减少80%，材料回收率达80%。此外，融合全新数据中心供配电解决方案和智能锂电技术，进一步提升了供电可靠性和稳定性，减少柴油机的使用频率。

在数据中心行业内，有一个值叫PUE，即Power Usage Effectiveness。这是一项用于评价数据中心能源效率的指标，它的值取自数据中心消耗的所有能源（总能耗）与IT设备消耗的能源的比值。PUE值越接近于1，表示一个数据中心的绿色化程度越高。目前，华为预制模块化数据中心能将PUE控制在1.3左右。

如今，预制模块化数据中心已经在全世界范围内受到追捧，IBM、微软、谷歌等互联网企业已率先采用这一模式，华为数字能源的预制模块化数据中心也在多个地区得到应用。据知名咨询分析公司Omedia的市场报告，在预制模块化数据中心行业，华为已经连续五年位居出货量市场份额第一。

“ICT碳排放占全球总排放量的4%左右，但通过ICT技术能够帮助全社会实现20%的减排效果。在数据洪流时代，预制模块化数据中心助力从建设到运维都实现了节能减排。”方良周说。