數(shù)字孿生為數(shù)據(jù)中心提供實(shí)時(shí)建模

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

　　對(duì)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(shí)。這種高度專業(yè)化的虛擬建�？梢杂绊懻麄�(gè)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(jì)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(shí)時(shí)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(jì)階段的地理障礙。整個(gè)團(tuán)隊(duì)幾乎可以不離開辦公桌的情況下就完成“已完成”的項(xiàng)目。這提供了極大的便利，但真正的價(jià)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(shí)現(xiàn)項(xiàng)目之前在虛擬世界中審查項(xiàng)目，并允許開發(fā)人員更早地將項(xiàng)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(duì)企業(yè)有重大影響的決策。

　　本報(bào)告以Black&Veatch關(guān)鍵人員的行業(yè)見解為特色，他們對(duì)企業(yè)的活動(dòng)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(jì)場地。Black&Veatch對(duì)數(shù)據(jù)中心和關(guān)鍵任務(wù)設(shè)施進(jìn)行現(xiàn)場盡職調(diào)查，利用企業(yè)在電力、水、電信/光纖、環(huán)境和數(shù)據(jù)中心行業(yè)的專業(yè)知識(shí)，與客戶合作評(píng)估綠地和棕地場地。

　　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(shí)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(xiàng)目中，Black&Veatch還會(huì)考慮電力和公用事業(yè)，包括對(duì)潛在冷卻系統(tǒng)和供水的概述。

　　數(shù)字孿生技術(shù)可以實(shí)時(shí)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(píng)估。

　　評(píng)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(shí)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(shí)可以進(jìn)行很多更改。其不必是一個(gè)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(gè)項(xiàng)目會(huì)是什么樣子，設(shè)施會(huì)是什么樣子。

　　可持續(xù)性對(duì)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(huì)需要數(shù)據(jù)中心，而可持續(xù)設(shè)計(jì)是未來的趨勢。Black&Veatch致力于為客戶和社區(qū)持續(xù)改進(jìn)，因此可持續(xù)發(fā)展已深入企業(yè)戰(zhàn)略。減緩和適應(yīng)氣候變化，降低供應(yīng)鏈的碳排放，創(chuàng)造更加多樣化和包容性的勞動(dòng)力，這些都是該企業(yè)致力于正面應(yīng)對(duì)的挑戰(zhàn)。

　　Black&Veatch與客戶、合作伙伴和員工一起，設(shè)計(jì)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(duì)可持續(xù)發(fā)展感到負(fù)責(zé)，并確保其設(shè)計(jì)中有可持續(xù)的選擇。對(duì)數(shù)據(jù)中心的需求不會(huì)消失，所以怎么會(huì)不感到責(zé)任呢?”

　　Black&Veatch項(xiàng)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(duì)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(shí)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(shí)，水資源短缺，我們無法在同一地點(diǎn)使用數(shù)據(jù)中心冷卻所需的大量水。”

　　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(shí)，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(xiàng)，無論是直接對(duì)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(shí)間的推移獲得更好的功能的回報(bào)。

　　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(jì)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(huì)影響這些不同結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的碳足跡。”

　　數(shù)字孿生意味著客戶可以設(shè)計(jì)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的集成設(shè)計(jì)、工程和施工方法提高了項(xiàng)目績效，同時(shí)確保了關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的成本和進(jìn)度確定性。作為客戶的單一合同責(zé)任點(diǎn)，Black&Veatch在一個(gè)協(xié)作團(tuán)隊(duì)中工作，以實(shí)現(xiàn)投資回報(bào)最大化，并交付盡可能高價(jià)值的項(xiàng)目。該企業(yè)的設(shè)計(jì)-建造團(tuán)隊(duì)通過承包商主導(dǎo)的施工驅(qū)動(dòng)模式確定并實(shí)施創(chuàng)造性的解決方案。

　　Black&Veatch建筑師Angie Nygren表示:“通過我們提供的3D飛行體驗(yàn)，客戶知道自己得到了什么，知道在操作上其會(huì)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(jì)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(duì)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(gè)項(xiàng)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(xiàng)目的柴油發(fā)電機(jī)位置相對(duì)較近。我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)發(fā)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，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(duì)客戶來說，進(jìn)行這種更改的成本要高得多。“

　　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(gè)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(shí)，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(gè)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(jì)和一次建造�？梢栽趯�(shí)際進(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(gè)系統(tǒng)到下一個(gè)系統(tǒng)應(yīng)該有多近，這節(jié)省了大量的現(xiàn)場時(shí)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(duì)運(yùn)營進(jìn)行概述。運(yùn)營智能提供了有助于優(yōu)化日常運(yùn)營和維護(hù)實(shí)踐的見解，以提高可靠性和效率。這可以包括重要的監(jiān)控和診斷服務(wù)，這些服務(wù)為客戶提供一個(gè)儀表板，以通過云深入了解其系統(tǒng)。適應(yīng)性規(guī)劃側(cè)重于未來，使用情景分析和預(yù)測分析來更好地為資產(chǎn)管理、長期資本支出和其他規(guī)劃決策提供信息。

　　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(cè)、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(dòng)和調(diào)試、評(píng)估人員配備和維修，包括設(shè)施運(yùn)營、實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)和現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)室評(píng)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(gè)人都能作用它——從所有者到測量員或工程師，每個(gè)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?cè)谝巴馐褂脽o人機(jī)就像使用錘子一樣舒服。”

　　BIM 360為客戶和承包商連接工作流、團(tuán)隊(duì)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(duì)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(xiǎn)、提高質(zhì)量，并通過預(yù)測安全隱患、主動(dòng)管理質(zhì)量、自動(dòng)化任務(wù)和減少返工來幫助按時(shí)和按預(yù)算交付項(xiàng)目，從而使客戶能夠控制成本并按時(shí)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(duì)在單一平臺(tái)上工作，還可以看到從設(shè)計(jì)到施工的整個(gè)項(xiàng)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(xiàng)目經(jīng)理或管理員能夠訪問某些文件夾，其對(duì)管理和安全來說真的很棒。”

　　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。Black&Veatch自早期在美國中心地帶和全球建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施以來，一直處于建筑行業(yè)的領(lǐng)先地位。該企業(yè)提供最高標(biāo)準(zhǔn)的安全，質(zhì)量和效率，并調(diào)整其多樣化的施工解決方案來緩解風(fēng)險(xiǎn)和滿足客戶預(yù)算。

　　該企業(yè)的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)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(diǎn)。Black&Veatch作為主承包商、設(shè)計(jì)建造商、風(fēng)險(xiǎn)施工經(jīng)理(CMAR)、主要分包商、合資伙伴或財(cái)團(tuán)成員，擁有多種承包方式的經(jīng)驗(yàn)。該企業(yè)還以直接雇傭、多個(gè)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(dòng)。從歷史上看，我們?cè)��?jīng)給客戶提供2D計(jì)劃，他們會(huì)批準(zhǔn)計(jì)劃，并開始建造。當(dāng)他們看到建造后的最終結(jié)果時(shí)，會(huì)感到很驚訝。”

　　Black&Veatch團(tuán)隊(duì)表示，對(duì)于客戶而言，2D計(jì)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(dòng)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(gè)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(píng)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(dòng)。從休息室到辦公室的空間流動(dòng)情況如何?客戶互動(dòng)的增加意味著其正在尋找3D體驗(yàn)。”

　　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(shí)別或發(fā)現(xiàn)。Nygren表示:“我們對(duì)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(huì)與模型中的管道發(fā)生沖突。”

　　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(xiàng)目或產(chǎn)品的外觀，還要考慮隨著時(shí)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(píng)估項(xiàng)目時(shí)，可以查看自定義施工順序以了解該項(xiàng)目將如何建設(shè)。在那里，可以尋找機(jī)會(huì)來加速若，如果考慮分階段-將如何通過使用4D方面在整個(gè)項(xiàng)目中實(shí)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(gè)維度使模型隨時(shí)間推移，但第五個(gè)維度增加了時(shí)間因素的成本。從業(yè)主的角度來看，可以非�？煽康亓私庹麄�(gè)項(xiàng)目過程中的資本支出，以及需要如何為其融資。”

　　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(jì)場地。

　　以3D、4D和5D呈現(xiàn)的數(shù)字模型不僅會(huì)影響現(xiàn)場盡職調(diào)查和設(shè)計(jì)，還會(huì)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(píng)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?cái)?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(shí)間表，并為客戶提供了競爭優(yōu)勢。