數(shù)字孿生為數(shù)據(jù)中心提供實時建模

Black&Veatch提供了關(guān)于數(shù)字孿生技術(shù)及其對數(shù)據(jù)中心發(fā)展的影響的見解，包括設(shè)計、建造和可持續(xù)性。

對于數(shù)據(jù)中心開發(fā)者和運(yùn)營商來說，數(shù)字孿生技術(shù)已經(jīng)從未來的理想變成了現(xiàn)實。這種高度專業(yè)化的虛擬建?？梢杂绊懻麄€數(shù)據(jù)中心生命周期，從現(xiàn)場盡職調(diào)查開始，到設(shè)計和施工，以及衡量可持續(xù)性目標(biāo)和創(chuàng)建卓越運(yùn)營的工具。

Black&Veatch正在利用其內(nèi)部資源為全球客戶開發(fā)實時建模。數(shù)字孿生技術(shù)消除了初始現(xiàn)場盡職調(diào)查和設(shè)計階段的地理障礙。整個團(tuán)隊幾乎可以不離開辦公桌的情況下就完成“已完成”的項目。這提供了極大的便利，但真正的價值正在演變。

數(shù)字孿生不僅僅是模擬工具，其還提供了以前無法達(dá)到的數(shù)據(jù)探索深度和廣度。其允許客戶在實現(xiàn)項目之前在虛擬世界中審查項目，并允許開發(fā)人員更早地將項目出售給利益相關(guān)者。

數(shù)字孿生還可以支持?jǐn)?shù)據(jù)中心的運(yùn)營，在數(shù)據(jù)中心中，監(jiān)控和其他任務(wù)可以遠(yuǎn)程完成，運(yùn)營官可以從任何位置審查問題，以做出對企業(yè)有重大影響的決策。

本報告以Black&Veatch關(guān)鍵人員的行業(yè)見解為特色，他們對企業(yè)的活動進(jìn)行了投資，并將企業(yè)的成就轉(zhuǎn)化為其核心行業(yè)的專業(yè)服務(wù)。

事前要有盡職調(diào)查的洞察力

Black&Veatch的Shilpa Maganti和Greg Zalewski表示，數(shù)字孿生模型使客戶可以在購買土地或建筑物之前就設(shè)計場地。

該企業(yè)擁有能力、可擴(kuò)展性和全球資源，可幫助客戶選擇滿足未來容量和可持續(xù)性要求的場地。這加快了具有挑戰(zhàn)性的時間表，并通過利用Black&Veatch龐大的全球內(nèi)部資源池、首選的子顧問以及與全球主要市場公用事業(yè)提供商的長期關(guān)系，為客戶提供競爭優(yōu)勢。

在現(xiàn)場盡職調(diào)查項目中，Black&Veatch還會考慮電力和公用事業(yè)，包括對潛在冷卻系統(tǒng)和供水的概述。

數(shù)字孿生技術(shù)可以實時了解關(guān)鍵問題

一些開發(fā)商客戶可能已經(jīng)擁有自己的設(shè)施，這就需要Black&Veatch進(jìn)行設(shè)施評估。

評估現(xiàn)有設(shè)施需要更廣泛的細(xì)節(jié)。是否需要做一些結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)?是否有任何改變土地使用或建筑物使用的許可或分區(qū)要求?而這意味著什么?

Black&Veatch的施工前經(jīng)理Greg Zalewski表示，數(shù)字孿生技術(shù)使客戶能夠?qū)崟r了解廣泛的關(guān)鍵問題。

這意味著，不用等著建筑師和工程師回來重新起草。使用數(shù)字雙胞胎的數(shù)字模型，即時可以進(jìn)行很多更改。其不必是一個完全成熟的模型，可以先做一些非常粗略的塊模型，并了解其是如何工作的。這樣就可以想象這個項目會是什么樣子，設(shè)施會是什么樣子。

可持續(xù)性對數(shù)據(jù)中心的未來至關(guān)重要

Black&Veatch的Angie Nygren、Amol Samant和Drew Derrick表示，全球商業(yè)和社會需要數(shù)據(jù)中心，而可持續(xù)設(shè)計是未來的趨勢。

Black&Veatch與客戶、合作伙伴和員工一起，設(shè)計和建設(shè)未來的基礎(chǔ)設(shè)施，在改善可持續(xù)成果方面發(fā)揮著強(qiáng)大的作用。

Black&Veatch建筑師Angie Nygren表示:“我們的客戶對可持續(xù)發(fā)展感到負(fù)責(zé)，并確保其設(shè)計中有可持續(xù)的選擇。對數(shù)據(jù)中心的需求不會消失，所以怎么會不感到責(zé)任呢？”

Black&Veatch項目經(jīng)理Amol Samant也發(fā)現(xiàn)，在與客戶的工作中，關(guān)于可持續(xù)發(fā)展的對話數(shù)量顯著增加。需要考慮的一些最重要的因素是水、供暖和冷卻以及噪音污染，所有這些都可能為具有可持續(xù)性意識的客戶在數(shù)據(jù)中心的位置上提出挑戰(zhàn)。

Samant表示:“市中心是電力等公共事業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施可用的地方。與此同時，水資源短缺，我們無法在同一地點使用數(shù)據(jù)中心冷卻所需的大量水?！?/p>

節(jié)約能源、電力和水的技術(shù)“平衡之舉”

這可能意味著Black&Veatch必須與客戶合作，在確保數(shù)據(jù)中心設(shè)施優(yōu)化的同時，執(zhí)行“平衡之舉”，以節(jié)省能源、電力和水。

Derrick預(yù)測，在未來十年，數(shù)據(jù)中心建設(shè)行業(yè)將看到更多的液體冷卻選項，無論是直接對芯片還是浸入式技術(shù)，但這將要求客戶在技術(shù)上進(jìn)行前期投資，以隨著時間的推移獲得更好的功能的回報。

數(shù)字孿生技術(shù)還允許客戶快速確定使用不同材料建造新數(shù)據(jù)中心的可持續(xù)性。Nygren表示:“從使用不同材料的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的粗略設(shè)計中，我們可以從模型中提取這些數(shù)量和材料，并給出碳因素。這樣客戶就可以知道混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)或木結(jié)構(gòu)是否會影響這些不同結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的碳足跡?！?/p>

數(shù)字孿生意味著客戶可以設(shè)計兩次，但只可構(gòu)建一次

Black&Veatch的Angie Nygren、Drew Derrick和Greg Zalewski表示，數(shù)據(jù)中心虛擬模型意味著承包商可以完美地協(xié)同工作。

Black&Veatch建筑師Angie Nygren表示:“通過我們提供的3D飛行體驗，客戶知道自己得到了什么，知道在操作上其會為他們發(fā)揮作用。所以，在某種意義上，我們真的是在設(shè)計兩次。”

使用CFD建模來構(gòu)建內(nèi)部和外部孿生，這使得Black&Veatch能夠與客戶合作，對總體規(guī)劃進(jìn)行微調(diào)。Black&Veatch機(jī)械工程經(jīng)理Drew Derrick表示:“我們有一個項目，客戶在建筑外部使用直接蒸發(fā)裝置，吸入大量空氣。該項目的柴油發(fā)電機(jī)位置相對較近。我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)發(fā)電機(jī)啟動時，廢氣又回到了大樓里。我們運(yùn)行了模型，不得不擴(kuò)展堆棧，將發(fā)電機(jī)移得更遠(yuǎn)一些，這樣就可以在其成為現(xiàn)場問題之前進(jìn)行修改。在構(gòu)建其之后，對客戶來說，進(jìn)行這種更改的成本要高得多?！?/p>

數(shù)字孿生消除了“先到先得”的方法

Black&Veatch的預(yù)施工經(jīng)理Greg Zalewski表示，一個完全協(xié)調(diào)的模型可以清楚地了解系統(tǒng)應(yīng)該放在哪里，在數(shù)字孿生技術(shù)出現(xiàn)之前，這并不總是發(fā)生。當(dāng)人們不協(xié)調(diào)其工作時，他們可能不知道如何安排其系統(tǒng)，無論是電氣管道、機(jī)械管道還是灑水裝置。

數(shù)字孿生技術(shù)消除了這種“先到先得”的方法，取代了后續(xù)承包商必須在第一個開始工作的周圍留出余地的需求。

不同地區(qū)的客戶也可能有非常不同的要求。例如，Black&Veatch已經(jīng)開展了研究，探索將數(shù)據(jù)中心冷卻水循環(huán)用于灌溉或其他目的的方案。

這是兩次設(shè)計和一次建造?？梢栽趯嶋H進(jìn)入現(xiàn)場之前協(xié)調(diào)虛擬世界中的所有這些系統(tǒng)，承包商可以根據(jù)模型進(jìn)行建造。他們精確地知道所需要到達(dá)的位置，以及從一個系統(tǒng)到下一個系統(tǒng)應(yīng)該有多近，這節(jié)省了大量的現(xiàn)場時間。

運(yùn)營智能提高可靠性和效率

Black&Veatch的Julia Guerra和Anthony Taylor表示，數(shù)字孿生技術(shù)利用無人機(jī)和專業(yè)軟件對運(yùn)營進(jìn)行概述。

Black&Veatch還為客戶準(zhǔn)備了明確的程序，如鎖定/標(biāo)記和密閉空間指令，以優(yōu)化日常操作和維護(hù)。其他服務(wù)包括：編制特定設(shè)施的操作手冊、過程控制優(yōu)化和故障排除、現(xiàn)場技術(shù)支持，完成設(shè)備啟動和調(diào)試、評估人員配備和維修，包括設(shè)施運(yùn)營、實驗室設(shè)計和現(xiàn)場實驗室評審以及設(shè)備規(guī)范的制定。

Black&Veatch BIM協(xié)調(diào)員Julia Guerra表示:“最近，我們一直傾向于使用DroneDeploy。這是一款非常令人興奮的軟件，只需單擊一下即可輕松顯示該領(lǐng)域的客戶代表無需成為工程師即可使用無人機(jī)。這是關(guān)于簡單性、可擴(kuò)展性，以及如何讓每個人都能作用它——從所有者到測量員或工程師，每個人都可以使用相同的數(shù)據(jù)。我們正在消除無人機(jī)帶來的恐懼，并簡單地將其變成一種像其他任何東西一樣的工具，這樣人們在野外使用無人機(jī)就像使用錘子一樣舒服?！?/p>

BIM 360為客戶和承包商連接工作流、團(tuán)隊和數(shù)據(jù)

Black&Veatch的數(shù)字孿生工作廣泛使用BIM 360，這是Autodesk Construction Cloud的一部分，旨在連接工作流、團(tuán)隊和數(shù)據(jù)。該軟件連同旨在擴(kuò)展和集中功能的廣泛模塊系列，可降低風(fēng)險、提高質(zhì)量，并通過預(yù)測安全隱患、主動管理質(zhì)量、自動化任務(wù)和減少返工來幫助按時和按預(yù)算交付項目，從而使客戶能夠控制成本并按時完成。

Black&Veatch數(shù)據(jù)中心組的BIM協(xié)調(diào)員兼技術(shù)經(jīng)理Anthony Taylor表示.：“借助BIM 360，不僅可以使團(tuán)隊在單一平臺上工作，還可以看到從設(shè)計到施工的整個項目生命周期的數(shù)據(jù)?？蛻艨梢詮娜魏尉哂谢ヂ?lián)網(wǎng)服務(wù)的設(shè)備上看到相同的數(shù)據(jù)。此外，BIM 360還具有安全層。如果只想讓某些角色，如項目經(jīng)理或管理員能夠訪問某些文件夾，其對管理和安全來說真的很棒?！?/p>

3D、4D和5D數(shù)字模型為建筑提供了新的視角

Black&Veatch的Angie Nygren和Greg Zalewski表示，建筑承包商使用的傳統(tǒng)紙質(zhì)圖紙已被數(shù)字孿生技術(shù)所取代。

該企業(yè)的建設(shè)經(jīng)驗延伸到其所服務(wù)的所有行業(yè)，受益于基礎(chǔ)設(shè)施生命周期的整體觀點。Black&Veatch作為主承包商、設(shè)計建造商、風(fēng)險施工經(jīng)理(CMAR)、主要分包商、合資伙伴或財團(tuán)成員，擁有多種承包方式的經(jīng)驗。該企業(yè)還以直接雇傭、多個分包商的施工經(jīng)理或兩者兼而有之的方式自行進(jìn)行建筑交易。

Black&Veatch的建筑師Angie Nygren表示:“我看到了建筑行業(yè)的一些數(shù)字孿生趨勢。首先是更多的客戶互動。從歷史上看，我們曾經(jīng)給客戶提供2D計劃，他們會批準(zhǔn)計劃，并開始建造。當(dāng)他們看到建造后的最終結(jié)果時，會感到很驚訝?！?/p>

Black&Veatch團(tuán)隊表示，對于客戶而言，2D計劃和圖紙已經(jīng)不夠了，客戶需要3D和數(shù)字孿生模型。Nygren表示:“客戶想在動工之前，就看到建筑的三維形態(tài)?？蛻魧⑹亲罱K用戶，所以他們想知道諸如如何裝載貨架之類的事情。他們要如何進(jìn)入電纜橋架?是否有一個清晰的空間，可以搭梯子到達(dá)未來需要的地方?”

建模在問題成為問題之前就發(fā)現(xiàn)了問題

Black&Veatch比這更進(jìn)一步，確?？蛻裟軌蛟u估最小的細(xì)節(jié)，從而吸引市場營銷和品牌管理等其他部門的興趣。

Nygren表示：“客戶可以發(fā)現(xiàn)我們選擇的飾面如何與其品牌互動。從休息室到辦公室的空間流動情況如何?客戶互動的增加意味著其正在尋找3D體驗。”

這種構(gòu)建方法意味著，即使是最小的效率也可以在數(shù)字孿生環(huán)境中識別或發(fā)現(xiàn)。Nygren表示:“我們對所有東西都進(jìn)行建模，這樣就能知道，在這一領(lǐng)域出現(xiàn)問題之前，是否有一張圖片會與模型中的管道發(fā)生沖突?！?/p>

除了三維之外，Black&Veatch還發(fā)現(xiàn)，數(shù)字孿生模型的趨勢延伸到了第四維和第五維。這不僅要考慮項目或產(chǎn)品的外觀，還要考慮隨著時間的推移，以及其運(yùn)營和維護(hù)所涉及的成本。

Black&Veatch的施工前經(jīng)理Greg Zalewski表示：“在評估項目時，可以查看自定義施工順序以了解該項目將如何建設(shè)。在那里，可以尋找機(jī)會來加速若，如果考慮分階段-將如何通過使用4D方面在整個項目中實現(xiàn)。”

“除此之外，可看到有越來越多的人開始關(guān)注第五維度，這增加了成本。雖然第四個維度使模型隨時間推移，但第五個維度增加了時間因素的成本。從業(yè)主的角度來看，可以非常可靠地了解整個項目過程中的資本支出，以及需要如何為其融資?！?/p>

隨著數(shù)字孿生技術(shù)成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)中心所有者和運(yùn)營商將受益于更可靠、更高效和更可持續(xù)的設(shè)施。建筑承包商使用的傳統(tǒng)紙質(zhì)圖紙已被數(shù)字孿生所取代，其允許客戶在購買土地或建筑物之前就設(shè)計場地。

以3D、4D和5D呈現(xiàn)的數(shù)字模型不僅會影響現(xiàn)場盡職調(diào)查和設(shè)計，還會影響施工、預(yù)算、現(xiàn)代化和運(yùn)營。建模在問題成為問題之前就發(fā)現(xiàn)了問題，Black&Veatch進(jìn)一步確?？蛻裟軌蛟u估最小的細(xì)節(jié)。這可以吸引市場營銷和品牌管理等其他部門的興趣。

Black&Veatch一直在不斷發(fā)展，并在將這些工具和技術(shù)應(yīng)用于前沿數(shù)據(jù)中心開發(fā)方面，并處于行業(yè)領(lǐng)先地位。該企業(yè)擁有能力、可擴(kuò)展性和全球資源，可以幫助客戶選擇滿足未來容量和可持續(xù)性要求的場所。

通過利用Black&Veatch龐大的全球內(nèi)部資源庫、首選的子顧問以及與全球主要市場公用事業(yè)供應(yīng)商的長期合作關(guān)系，這加快了具有挑戰(zhàn)性的時間表，并為客戶提供了競爭優(yōu)勢。

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