施耐德数据中心论坛|模块化专题(四) 预制模块化数据中心落地的探讨

预制化模块包含一个隐含的预期条件，即模块中所包含的组件都已匹配且完全集成。采用预制化模块，可以省下花在理解项目要求及开发设计方面的大部分时间。譬如，出厂前便已完成优化及集成布线与管路要求。管材与电线规格型号、阀门与液压组件的压降以及泵与叶轮的规格型号都已经事先选好并安装好，且满足模块的性能特性。重要的是，所有的关键部件与控制部件，如断路器、转换开关、变频器以及冷水机组可以作为一个完整系统在工厂完成装配和测试，且由一个或多个认证机构进行认证（如UL、ETL或者CSA）。整个数据中心设计周期从通常的24周缩短到12周。

地下布线与管路连接

数据中心模块的供电线路以及数据中心模块的输电线路如果敷设在地下的话，通常由简单的低成本的材料组成。地下馈电器与馈电回路，连同相关的通信电缆管道，以及超过12米长的机械连接件如果安装在地下的话，一般都采用更加简便的安装方式，且使用低成本安装材料。

采用地下管路连接方案，通常来说可以建造更少的支撑结构，并且有机会使用低成本材料，如PVC（聚氯乙烯）管道（在大部分地下应用中都非常适用）。除此之外，订购的电源设施模块能够真正配合地下电缆，简化不受天气影响的密封作业以及导体终端作业。对于制冷模块而言，冷冻水管道可以直接从靠近模块的地下引出，这样就简化了或者说总体消除了支撑固件或者特殊结构的需求。

三、采购准备 

相比传统数据中心的采购流程，预制模块化数据中心的采购流程更加简便与快捷。某种程度上来说，简便之处就是每个模块都可以作为单独的完整系统或者一套系统从一站式供应商处采购，而不是从不同供应商采购大量单独的子系统。当整个系统作为一个整体运送的时候，传统数据中心项目所面临的交付运送挑战——如收到不完整的材料清单，或者是错失部分部件的交货时间表——都可以有效避免。

通过公路运输交付的预制化模块的外形尺寸与重量受到有相关条款的约束（其它运输方式也一样），但是预制件集成商/供应商通常会考虑到这一点，因为机动性是部署预制模块化数据中心的一个常见因素。产品运输与封装/拆封注意事项将会在下文中进一步探讨。

模块运输

通常用卡车将数据中心模块运送到施工现场。在世界大部分国家和地区，公路运输卡车受到相关条款的约束。出于公共安全的考虑，连同速度限制与公路通行权，公路长途运输条例控制车辆的重量与外形尺寸，也包括车辆所运输的货物。卡车以及货物重量与外形尺寸的标准反映了公路车辆通行容量、公路桥高度等，从而能够让所有车辆合法在公路系统中通行。

预制化数据中心模块的一个优点就是它们运输起来很便捷。世界上不同地区公路上行驶车辆的重量与外形尺寸都有不同的限制。通常来说在这些限制条件内的牵引车与拖挂车都可以在高速公路系统中无需特别许可证自由通行，只要它们的车轴配置与车轴载重满足管理条例即可。ISO标准集装箱是一种常见模块规格，因为它们在尺寸上已经满足上述管理条例的要求。

宽度直至3.6米（超规格负载）的其它规格，且具有更大总重量的车辆在某些地区还是可能通行的，但是需要出具特别许可证、更专业的牵引车与拖挂车、遵循指定的路线与运输行程安排，定义了载重车辆在具体的时间通过特定的公路，以及在接近和通过某些公路桥时遵循特殊的时间点和协议。

由于数据中心模块通常处于外形尺寸与重量限制条件的上限，制造商们通常采用专门运输大型特殊负载的运输公司与物流公司的服务。实际承运人主要是独立的卡车运营商，他们是物流公司的分包合同商，物流公司具备最高质量级别的牵引车与最专业的拖挂车，提供拖运敏感负载与货物的服务。在运送数据中心模块之前，供应商与物流合作伙伴应当确保：

•任何松散的物品都已固定好或者被移除

•外部电气接地连接已被拆除

•外部固定已被拆除

•所有的门都已固定

•无其它外部附着物存在

•在装运时间点能够提供最终的外形尺寸、重量以及重心点等数据

模块包装

在传统数据中心项目中，为了将设备安全地运抵数据中心施工现场，需要使用大量的木箱、纸板箱、塑料包装等包装材料。这会增加成本并增大运输工作的复杂性（例如大垃圾箱的需求，处理这些包装物所耗费的工时）。另一方面，对于预制化模块而言，大部分的物理基础设施（电源模块、制冷模块、机柜）子系统在交付运输之前就已经安装并固定在模块中，这就大大减少实现模块安全运输所需的包装物需求。

但UPS产品是一个例外。当模块中包含UPS系统时，在装运之前，需要在完成工厂测试之后将电池拆下，这是因为电池的重量太沉。由于牵引车的空气悬架系统存在很多变化因素，运送安装有电池的模块可能会在运输过程中造成UPS机架损坏。因此，通常将电池单独放在纸板箱中并固定好进行运输，最好是用棘齿带进行固定。

元器件的保护

如果模块没有放置在全封闭防风防雨的集装箱中，就必须考虑模块该如何运输。假设分成两部分运输一个IT模块，运抵现场后拼接起来。模块的开口端必须密封起来，以防止雨水或者大风对设备内部造成损坏。供应商通常采取以下两种防护方案：

1.   临时的硬质外包装，如通过双头螺栓安装好的高质量的胶合板

2.   沉重的热缩塑料包装，类似于船的防护与运输

通过双头螺栓杆连接在一起的硬质胶合板以其坚硬的自然特性，被认为能够起到更好的防护作用，但是美中不足的是，与热缩塑料包装相比，它产生的垃圾废弃物更多。热缩塑料包装模块的拆封也更加快捷——只需简单地切开热缩塑料包装，将其拉下来，折叠起来，然后放进垃圾袋即可。这也就意味着花费更少的时间处理数据中心系统的垃圾以及需要处理的垃圾更少。提升数据中心部署效率的不断尝试将会使热缩塑料包装成为更佳的选择。

四、现场安装

设计精良的预制化模块可以让安装流程更加简单、更加快捷。安装过程中应考虑到的关键注意事项包括将模块放置在何处、如何搬运和放置模块以及如何确保模块的安全性，确保可靠高效的运行。

模块放置与方向

模块室外放置的注意事项将会从模块的可靠性、效率、可操作性以及可维护性等方面对模块的交付与运行产生重大影响。以下是模块放置的一些最优方法：

•模块放置方向要以最小的表面面向太阳。在炎热的气候条件下，这样可以显著减少模块的吸热量，或者采用遮阳装置来减少吸热量。

•将模块放置在远离树底、灯具、低压或高压线、或者其它可以在自然灾害（暴风雨、地震等等）中可以移动物体之处。

•数据中心施工现场布局应该可以防止车辆与模块发生碰撞的可能。

•将模块放置在无障碍的地方，以便吊车、叉车或其它搬运装置可以放置和搬运这些设备。

•将模块放置在易于模块排水的场所。

模块搬运与部署

采用起重机吊装模块通常需要使用“吊索与撑杆”的组合，两根撑杆（宽度比模块略宽）通过四根吊索连接到起重机的吊钩上，模块通过另外四根穿过角孔绑定到模块上的吊索连接到撑杆上，或者通过钩环直接连接到撑杆上，如下图所示。

预制化数据中心模块改变了数据中心规划的本质，并且在很大程度上显著地精简了一个数据中心从概念构思到竣工完成的日程表。对于室外安装的模块而言，日程表通常就是执行和完成现场规划与下订单后的交货日期之间的赛跑。深刻理解这些数据中心项目（与传统数据中心项目相对比）的独到之处对于避免项目延期、不必要的成本、模块损坏以及/或低效的操作都至关重要。本文探讨了项目规划、现场准备、包装、交付、搬运、放置以及固定数据中心模块等方面的主要考虑因素。有了这些信息，数据中心项目就可以如期展开，并且可以带来预期的收益。