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预制模块化数据中心解决方案

发表于
13 2026 年 3 月
电子书 数据中心

模块化方法的关键优势:

  • 模块化交付能够实现工厂和现场的并行施工,显著加快部署速度,并使产能更快投入使用。
  • 预制构件解决了数据中心建设周期过长与日益增长的更快盈利需求之间的不匹配问题。
Anord Mardix(Flex 旗下公司)提供的预制模块化解决方案
  • 工厂集成最大限度地减少了现场差异,从而确保了不同部署场景下性能的可重复性和一致性。
  • 标准化的模块化设计使采购团队能够在建造周期的早期阶段就确保获得交货周期较长的电气和机械设备,从而降低材料短缺的风险,并确保施工进度按计划进行。
  • 当关键工作从开放式建筑工地转移到可控的工厂时,工人的安全状况会得到改善。
  • 生命周期管理规范协调工程意图、集成和调试,从而实现一致且可扩展的成果。

不断变化的计算格局需要一种全新的方法。

年度人工智能代币生成量图表。数据来源:TIRIAS Research 2025

人工智能的兴起正在推动数据中心需求呈指数级增长,预计到 2030 年,人工智能代币*的生成量将达到 80 千万亿(1000 万亿)。与此同时,主要市场的电力供应、土地限制和劳动力能力都在不断收紧,使得交付效率成为满足人工智能驱动的时间节点的关键因素。.

在这种环境下,限制因素不再是需求,而是以所需速度部署可靠的、可立即投入生产的产能的能力。.

*AI 令牌代表 AI 模型在训练、推理或推理过程中消耗和生成的文本、图像或音频输入的离散单元。.

Anord Mardix 的预制模块化数据中心解决方案暂存室

预制模块化解决方案将集成转移到制造工厂中,从而实现 可重复的、集成的设备系统和控制 更快落地,减少现场变量。.

快速比较进度安排、现场劳动力、认证途径和安全状况

日历

传统结构: 由于土建、机电、装修和现场集成等工序按顺序进行,典型的端到端交付周期约为 24 至 36 个月。并网延误可能会进一步延长工期。.

模块化构建: 通过工厂集成、标准化和并行施工工作流程,PMDC 解决方案可以将项目进度缩短 30% 或更多,同时显著减少低压和中压配电的现场劳动力限制。. 

开关设备

传统结构: 高现场贸易堆垛(电气,,
在施工环境中进行大量的电缆终端连接和系统集成,对机械和控制的要求很高,这会带来受伤、延误和返工的风险。.

模块化构建: PMDC解决方案在工厂预先接线和测试,可减少高达70%的现场测试和布线工作,并降低现场变更。安装重点在于放置和连接,而非组装。.

全渠道订单履行

传统结构: 该项目高度依赖场地特定设计和本地化施工,因此往往形成配置独特的“雪花式“项目。这种多样性使得采购复杂化,并因设备交货周期长而导致交付延迟,使得工期和最终结果更难预测。.

模块化构建: 可重复的设计和预定义的参数有助于更早地采购关键的电气和机械部件,改善供应商协作,并支持更可预测的交付。模块化方法通过限制不同部署地点之间的差异,确保结果的一致性。.

模块化预制

传统结构: 由于施工现场人员众多,带电作业和安装过程中接触电弧的风险更高。电弧闪光防护措施和选择性通常要到工程后期才能得到验证。.

模块化构建: 随着复杂集成工作在工厂内完成,安全性得到提升。模块化解决方案配备经过验证的保护和联锁装置。电气设计遵循适用的标准和制造商关于选择性和电弧闪光抑制的指导。在投入使用前,所有系统均需进行模拟故障下的集成系统测试 (IST)。.

预制模块化电力解决方案 将关键电气基础设施整合到一个预先设计好的单元中,并在发货前验证其保护设置、联锁装置和监控功能。同样,预制IT解决方案也预先配置了机架、机柜和布线布局,从而加快了空间利用率,并提高了一致性。.

预制冷却系统遵循相同的模式,将空气或液体冷却设备集成到单元中,其运行顺序和安全控制措施已在受控条件下得到验证。由于大部分集成工作在场外完成,现场调试的重点在于系统连接和故障模拟,而非后期组装,从而缩短工期并提高结果的稳定性。.

电源

在模块化元素中,, 中压(MV)变电站机房和低压(LV)电力舱和撬装设备 最大程度地缩短工期并降低风险。.

通过在工厂预先设计和预接线中压和低压组件,可以省去大量现场电气工作,而这通常是造成延误的主要原因。设备集成、工厂测试和验证、调试以及文档编制均在交付前完成,从而将现场工作从劳动密集型的组装和故障排除转移到安装、最终连接和通电。.

在大规模部署项目中,标准化的中压变电站、低压配电室和下游母线槽架构能够显著减少现场测试和布线工作量,并确保各阶段结果的可重复性。最终形成可预测、可扩展的电力部署模式,支持在降低执行风险的同时实现积极的容量扩张。.

模块化集成电源舱解决方案示意图

图示仅供参考

模块化IT解决方案为数据中心空白空间带来可重复性,同时满足AI工作负载更高的散热需求。机架、机柜、线缆和机架级冷却接口均采用一致的分区和隔离原则进行布局,并配备预端接线束和清晰定义的路径。这减少了现场返工,并有助于确保电源、网络和冷却连接在不同部署环境中保持一致的性能。.

为了实现更高的机架密度,, 模块化IT解决方案 支持混合冷却架构,将空气冷却与液冷等液冷技术相结合。核心冷却参数在上游进行验证,同时允许根据需要进行可控的、特定位置的调整。当与电源和冷却设计意图保持一致时,IST 可及早确认热性能和可维护性,从而实现可预测的调试和随着密度要求变化而进行的低风险升级。.

NVIDIA Omniverse DSX 参考设计

要点总结:

  • 多兆瓦级项目的交付速度通常可提高30%,从而加快产品上市速度。
  • 预接线、预测试的模块可减少现场接线、热作业和安装时间。
  • 结构化的工厂验收测试 (FAT) 和集成系统测试 (IST) 能更早地发现问题,并减少认证工作量。
  • 混合式空气和液体辅助冷却技术支持更高的AI密度,且对场地依赖性极低。

冷却

冷却性能 模块化部署采用混合方法,将工厂预设参数与受控的现场特定优化相结合。风机曲线、泵速以及与设备额定值相关的安全阈值等核心运行限制均在工厂内完成配置和验证。这确保每个模块都具有稳定的基准性能和一致的控制逻辑,从而减少了调试过程中通常所需的故障排除工作量。.

同时,冷却系统必须适应当地的气候条件和运行需求。该设计支持现场自动或手动微调,以应对湿度变化、季节性温度波动或海拔高度等变量。.

例如,在直接蒸发系统中,可以根据当地环境条件调整干式与湿式运行模式的比例,以优化能源利用并保持热稳定性。.

这种可控的灵活性与在其他“智能互联”的暖通空调和冷却塔应用中已经证明的做法类似,在这些应用中,实时优化可以提高效率并保持可用性。.

加速交付模块化数据中心解决方案的关键在于工程规范和并行执行。

采用模块化方法,所有系统均在工厂内完成集成和测试,同时场地准备和公用设施施工同步进行。通过在发货前验证保护逻辑、传输行为、安全联锁和遥测功能,现场工作从后期组装转向安装、连接和受控系统测试。这消除了传统的施工顺序瓶颈,缩短了从开工建设到IT负载通电运行的时间。.

速度的维持依赖于四个关键要素。

标准化

标准化

标准化的设计和材料规格降低了供应链的复杂性,缩短了部署时间。预端接的线缆以及预定义的布线和布线路径简化了客户的接入和最终连接。.

模拟

冰雪奇缘设计

利用参考设计和预先规划的工程方案包,可以提前进行采购,减少工程工作量,并加快产能交付。在许多项目中,设计冻结周期从大约 12 周缩短至 6-8 周。.

平行施工路径

平行施工路径

工厂集成和现场准备工作同步进行。地基、接地、公用设施和通道等工程在施工现场推进,而模块化解决方案则在异地进行建造和测试,以便在运抵现场后立即进行安装和连接,从而减少现场人工和缩短工期。.

模块测试和调试

模块测试和调试

严格的 IST 通过 A 侧中断、UPS/STS 切换、泵故障切换和环境转换等场景来验证系统行为,同时确认警报传播到 DCIM/BMS。.

在模块化集成系统中,可预测性是通过早期确定设计意图并通过可重复验证来强化的。标准化用跨部署的一致性行为取代了特定地点的差异,使系统无论位于何处或规模如何,都能以相同的方式运行。.

可扩展性和持续改进

可预测性并非模块化的副产品。.
这是设计上的选择。.

如何在实践中实现可预测性

核心布局、冗余路径、运行限制和可维护性假设在采购前均已最终确定。这为调试和系统生命周期内的可预测维护计划建立了稳定的基准。.

电气、热力及控制系统在受控的工厂环境中进行集成和验证。经验证的配置可降低现场不确定性,并生成一致的系统数据,从而支持基于状态的监测。.

针对预定义场景进行的测试验证了系统在正常和故障情况下的预期行为。这些结果建立了经过验证的性能基准,使系统投入运行后能够进行预测分析。.

标准化的遥测、报警和文档记录确保实时运行数据与设计意图保持一致。这种连续性使得能够构建反映设计状态和实际运行状态的数字孪生模型,从而支持主动维护和长期性能优化。.

我们通过标准化的构建模块和可预测的性能目标来确保质量,并通过工厂组装、生产线末端测试、工厂验收测试和文档化的验证来实现。鉴于PMDC解决方案的定制化特性,完整的DfMEA仅适用于可重复的、产品化的配置。对于特定项目的设计,我们采用DfM/DfA实践、阶段性设计评审和验证测试来管理风险并确保迭代过程中的一致性。.

供应链瓶颈对数据中心交付时间表构成重大风险。

Anord Mardix(Flex 旗下公司)提供的模块化解决方案部署

关键部件(例如中压和低压变压器、开关设备、不间断电源 (UPS) 系统、发电机和大容量冷却设备)的交货周期过长,若不及早解决,可能会使数据中心建设工期延长数月。在许多市场,这些限制因素如今已与电网接入并驾齐驱,成为影响工期的主要威胁。.

预制模块化解决方案通过将复杂的物料清单整合为标准化、可重复使用的单元来降低这种风险,使采购团队能够在设计阶段早期锁定可用性。这种方法使制造商能够预留工厂产能、协调供应商承诺并稳定采购时间表,即使市场波动也能应对自如。重型运输路线、许可和清关限制等物流因素在设计阶段就已纳入考虑,确保超大型模块无需后期重新设计即可交付。.

随着模块化解决方案生态系统的不断扩展,以及标准化电源和冷却模块的日益普及,数据中心运营商受益于采购灵活性的提高、交货时间的可预测性增强、成本控制的改善以及对交付计划的更大信心。.

将复杂的集成任务转移到受控的工厂环境中,可以提高数据中心建设的安全性。

由于预制模块运抵现场时已完全组装并经过测试,因此减少了在狭小空间内作业的人员数量。这种方法降低了事故风险,并消除了传统现场组装中存在的许多危险。.

可维护性通过确保关键系统能够在不影响负载的情况下进行维护,进一步支持安全运行。.

由 Crown Technical Systems(一家 Flex 公司)构建的模块化解决方案

在正式入住前,会在模拟故障条件下进行首次安全测试 (IST),以验证防护方案和环境控制措施。测试还会关注热安全问题,防止在过渡期间出现冷凝和热冲击,从而降低紧急干预的可能性。.

模块化策略交付 更安全的通电更可控的交接 致运营团队。.

预制模块化数据中心解决方案的项目生命周期遵循结构化的顺序,通过五个紧密关联的阶段来提高速度、可预测性和合规性。

在预设计阶段,团队会建立参考电气和机械拓扑结构,定义 A/B 分配点和隔离点以方便维护,并解决早期可行性问题,例如布线、运输间隙和起重范围,以便模块尺寸永远不会迫使重新设计。.

在设计阶段,工程团队会最终确定物料清单、布线图、母线槽分接方案以及保护和协调设置。他们还会编写工厂验收测试 (FAT) 和集成测试 (IST) 程序,这些程序将在后续工作中验证联锁装置、传输特性、冷却顺序和遥测映射。.

在制造阶段,制造商在工厂内集成电源、冷却、IT 和控制系统,并完成 3 级 FAT 测试,生成随每个模块一起交付的完整文档包。.

在测试阶段,现场团队进行IST(系统测试),模拟电源、冷却和控制故障,以验证系统整体行为并确认安装按预期运行。.

最后,在部署阶段,项目过渡到安全连接、通电和运营移交,然后分阶段进行“按需付费”的 IT 负载提升,使容量与可用电力相匹配,并稳定站点以进行长期运营。.

选择模块化方法可以缩短交付周期,减少现场变数,并创建更可预测的调试路径。结构化的生命周期 预先设计, 设计, 建造, 测试部署 有助于确保每个模块都以可控、可重复的方式进行设计、验证和集成,从而形成一个具有弹性和可扩展性的系统。.

Anord Mardix 的预制模块化外壳已准备就绪,可供部署
一名人员走在已准备部署的预制模块化数据中心机柜前。
来自 Crown Technical Systems(一家 Flex 公司)的模块化外壳正在由起重机吊装至现场指定位置。

凭借数十年的工程技术专长、先进的制造方法和无可比拟的全球布局,Flex 助力确保部署过程中执行和性能的一致性。标准化流程贯穿始终。 超过100个站点和30个国家 让数据中心运营商有信心在人工智能时代实现规模化发展。.

利用先进的制造服务、创新的电源和冷却产品以及 Flex 的数据中心服务,加速数据中心基础设施的大规模扩展。