De bouw van datacenters: wat maakt deze projecten anders

Twee weken vóór de installatie van de IT-apparatuur ontdekte een bouwteam bij een datacenter van 10 MW dat de hoofdleiding voor gekoeld water 10 cm te laag was aangelegd, waardoor de primaire kabelgootroute naar 40% van de serverkasten werd geblokkeerd. Het omleggen van de kabelgoot dwong tot herstelwerkzaamheden en vertraagde de installatie binnen een bouwschema voor het datacenter dat geen speling had om dit op te vangen. Niemand had dit in het model opgemerkt. Iemand ontdekte het met een meetlint, ter plaatse, nadat de leiding al was opgehangen.

Projecten voor datacenters zijn MEP-coördinatieproblemen binnen de bouwschil van een gebouw. Ze vinden plaats binnen strakke tijdschema’s, waarbij één enkele lacune in de documentatie of een gemiste inspectie de volgorde van de werkzaamheden kan beïnvloeden en een post voor herstelwerk kan uitgroeien tot een breder budget- en planningsprobleem. Bij een grote AI-faciliteit kan elke maand vertraging aanzienlijke financiële gevolgen hebben.

Wat in dit artikel aan bod komt:

• Dichte MEP-installaties, overvloed aan installaties, planningsrisico’s en beperkingen op het gebied van inkoop vormen de belangrijkste drukfactoren bij de bouw van datacenters.
• Door stroomvoorziening en koeling moet de bouwschil zich aanpassen aan de apparatuur, en niet andersom.
• Coördinatie van MEP-werkzaamheden is succesvol wanneer prioriteitsregels bij de teams bekend zijn voordat omstreden ruimtes tot conflicten op de bouwplaats leiden.
• Dankzij realtime, met locatietags voorziene registraties wordt voorkomen dat inspecties en de oplevering tot belemmeringen voor de planning uitgroeien.
• Apparatuur met lange levertijden dwingt teams ertoe de volgorde van de werkzaamheden op de bouwplaats aan te passen aan de leveringsdata.
• Mobiele, offline tools helpen de teams om conflicten, taken en verslagen vanaf de werkplek te coördineren.

Wat de bouw van datacenters onderscheidt van andere commerciële bouwprojecten

Bij een datacenter vormen de mechanische, elektrische en sanitairinstallaties de drijvende kracht achter het project. Het fysieke werk is gericht op stroomvoorziening en koeling, plus de regelingen die deze systemen stabiel houden. De vermogensdichtheid in een datazaal ligt ver boven wat een standaard kantoor aan kan. U bouwt een gebouw waarvan het enige bestaansdoel is om stroom en warmte te transporteren.

De overvloedigheid stelt eisen waaraan standaard commerciële projecten zelden voldoen. Faciliteiten met een hogere veerkracht vereisen hoge kwaliteit en fouttolerante systemen die de kritieke infrastructuur dupliceren. Een 2N-configuratie dupliceert de volledige stroomvoorzieningsinfrastructuur. Als een faciliteit tien transformatoren nodig heeft, vereist een 2N-configuratie er twintig. Elk van die back-up systemen is een fysiek object dat op dezelfde bouwplaats om ruimte concurreert.

Het geld en de tijdsdruk maken het nog erger. Afzonderlijke projecten kunnen enorme investeringsbudgetten bereiken, en de bouwkosten blijven stijgen. Dit alles moet binnen een vaste opleveringsdatum worden gerealiseerd. Wanneer projecten vertraging oplopen, komt de druk volledig te liggen bij de teams ter plaatse die het werk uitvoeren.

De unieke complexiteit van MEP bij de bouw van datacenters

Datacenters herbergen ongewoon compacte MEP-systemen in krappe ruimtes, en de meeste druk om aanpassingen door te voeren ontstaat juist in de ruimtes waar deze systemen elkaar kruisen en waar meerdere vakgebieden strijden om dezelfde oppervlakte.

Enorme stroom-, koel- en back-up-installaties op een kleine oppervlakte

Grote systemen in een datacenter strijden om dezelfde plafonds, stijgleidingen, schachten en onderhoudsgangen. Mechanische kanalen, elektrische leidingen, sanitaire leidingen en brandbeveiligingssystemen moeten vaak via dezelfde bouwholtes worden gecoördineerd, en onafhankelijk ontworpen routes kunnen al snel tot conflicten op de bouwplaats leiden. Datacenters kennen bovendien buitengewoon hoge eisen op het gebied van bekabeling: stroomkabels, glasvezel, koperen datakabels en besturingsbedrading strijden allemaal om ruimte in de kabelgangen.

Het plafond is een van de meest omstreden zones. Retourluchtkanalen moeten vaak grotendeels open blijven, maar zowel kabelgoten als bovenliggende busways claimen diezelfde ruimte. Gecoördineerde MEP-modellering stelt prioriteitsregels vast, zodat grote mechanische systemen voorrang krijgen, waarna brandblussystemen en kabelgoten een route volgen die daadwerkelijk ter plaatse kan worden aangelegd. De verhoogde vloer kan dezelfde coördinatiedruk veroorzaken, waarbij stroomdistributie, koeling, bekabeling en aarding allemaal onder het oppervlak met elkaar concurreren.

Back-ups versterken dit alles nog eens. Een 2N-configuratie houdt in dat er afzonderlijke voedingslijnen, schakelinstallaties, UPS-systemen en distributiepaden zijn, waarbij elke zijde is gedimensioneerd om de volledige belasting te ondersteunen. Dat betekent dat er dubbel zoveel apparatuur in dezelfde ruimte wordt gepropt. Het bovenstaande voorbeeld van een omleiding was een voorspelbaar gevolg van intensieve coördinatie ter plaatse. Dit gebeurt wanneer een dergelijk ernstig conflict pas wordt ontdekt nadat de leiding al is aangelegd. Eerdere verificatie ter plaatse zou het team vóór de installatie een uitvoerbare route hebben opgeleverd.

Coördinatie van tientallen gespecialiseerde vakgebieden in dezelfde ruimte

Er zijn in een datacenter meer vakgebieden vertegenwoordigd dan bij vrijwel elk ander commercieel project, en hun werkzaamheden moeten in een specifieke volgorde plaatsvinden. Elektrische werkzaamheden vormen op zichzelf al een groot deel van het project, terwijl mechanische vakgebieden daar nog een omvangrijk werkpakket aan toevoegen. In de praktijk betekent dit dat verschillende gespecialiseerde teams in hetzelfde gebouw aan het werk zijn:

• Hoog- en laagspanningselektriciens
• HVAC-technici, pijpfitters en loodgietersploegen
• Staalbouwers en brandbeveiligingsteams
• Laagspannings- en besturingstechnici
• IT- en telecomaannemers
• Inbedrijfstellingsingenieurs

Tijdens de installatie van MEP-systemen vormen afhankelijkheden op het gebied van elektriciteit, koeling, constructie en IT een veelvoorkomende oorzaak van herstelwerkzaamheden en vertragingen. Deze afhankelijkheden moeten stapsgewijs worden beheerd. Als er een afhankelijkheid over het hoofd wordt gezien, leidt dit tot een kettingreactie van vertragingen in de gehele planning. Veelvoorkomende conflicten doen denken aan een slechte dag bij elk groot project, maar dan in het kwadraat: brandbeheersingssystemen die in conflict komen met de aanleg van elektrische leidingen of sanitair dat de toegang tot mechanische installaties blokkeert.

De teams die hierop anticiperen, lossen conflicten eerst in het model op. Gecoördineerde BIM kan helpen om grote conflicten op te lossen voordat de bouw begint. Maar een conflict dat in het model wordt opgemerkt, helpt alleen als het team op de bouwplaats het op de werkplek kan zien. Met een mobiele BIM-viewer kunnen VDC-managers, projectingenieurs en MEP-aannemers het gecoördineerde model aan de ploeg ter beschikking stellen, zodat de vrije ruimte ter plekke kan worden gecontroleerd voordat iemand naar een machine grijpt.

Waarom documentatie en naleving hier van nog groter belang zijn

Inspectieklaar papierwerk helpt teams om beslissingen over de planning af te stemmen op de werkzaamheden die daadwerkelijk zijn uitgevoerd. De combinatie van strakke ingebruiknamedata en meerlaagse nalevingseisen voor datacenters betekent dat gegevens moeten worden vastgelegd terwijl de werkzaamheden plaatsvinden.

Hoe één gemiste inspectie kan leiden tot een werkstopbevel

Een gemiste inspectie kan de betreffende werkzaamheden stilleggen, en een ontbrekend document kan uitmonden in een werkstopbevel. Dat is de duidelijkste uiting van een probleem waarmee elk commercieel project te maken heeft, en bij een datacenter lopen de kosten snel op. Werkstopbevelen brengen directe kosten en kosten voor hermobilisatie met zich mee, terwijl ze tevens het planningsrisico voor het gehele project vergroten.

Documentatie wordt vaak gebundeld en te laat opgesteld in plaats van stapsgewijs. Inbedrijfstellingsdocumenten en activa-registers bevinden zich in afzonderlijke systemen, terwijl gevaarlijke energieregelingen elders worden bijgehouden. In de praktijk is herwerk vaak het gevolg van slechte communicatie, onvolledige projectinformatie, overgeslagen stappen, onjuiste installaties en gemiste inspecties.

Leg gegevens in realtime vast en koppel ze aan de exacte locatie, zodat het team al over een verslag beschikt voordat een inspecteur arriveert. Wanneer een RFI of een inspectieresultaat direct op het moment van uitvoering wordt geregistreerd, met bijgevoegde foto’s en de bijbehorende taak of veldnotitie vastgezet op een specifieke plek op de plattegrond, beschikt het team over een doorzoekbaar controlespoor.

Regelgevings- en energie-efficiëntie-eisen in meerdere rechtsgebieden

Datacenters moeten voldoen aan een reeks voorschriften waarmee maar weinig andere commerciële gebouwen tegelijk te maken hebben. Een belangrijke energienorm is ANSI/ASHRAE 90.4, die eisen stelt aan de energie-efficiëntie en documentatie van datacenters, waaronder het aanleveren van documentatietekeningen binnen 90 dagen na de oplevering van het systeem. Datacenterteams moeten tevens voldoen aan de bouwvoorschriften IBC, IFC en IECC, de National Electrical Code met zijn selectieve coördinatie-eisen, en de brandveiligheidsnormen NFPA 75 en NFPA 76.

Vervolgens wordt het een lokale aangelegenheid. Overheden hanteren verschillende uitgavejaren voor verschillende voorschriften, en bevoegde autoriteiten passen in toenemende mate hun eigen wijzigingen toe, met name op het gebied van batterijopslag. In sommige staten vormen vergunnings- en rapportagevereisten met betrekking tot water inmiddels een aparte laag. Voor een leidinggevende op de bouwplaats moet uw documentatie voldoen aan de eisen van meerdere inspecteurs die verschillende regelboeken raadplegen, en moet deze gereed zijn wanneer zij de locatie bezoeken.

Apparatuur met lange levertijden en hoe dit de volgorde van werkzaamheden in het veld beïnvloedt

Aangezien transformatoren levertijden hebben van ruim 60 weken en ook schakelinstallaties en UPS-systemen te maken hebben met langere inkooptermijnen, loopt het kritieke pad vaak via de productievloer van een transformatorfabriek. De volgorde van werkzaamheden ter plaatse moet worden afgestemd op de leveringsdata van de apparatuur, wat het strakke lineaire schema doorbreekt, en de doorlooptijden zijn duizelingwekkend.

Transformatoren voor onderstations kunnen de gebruikelijke bouwtermijnen ruimschoots overschrijden. Lange wachttijden hebben ook gevolgen voor generatoren, koelmachines en UPS-systemen. Die doorlooptijden worden een van de drijvende krachten achter het gehele project: wanneer de inkooplogica wordt genegeerd, kunnen planningen al onder druk komen te staan nog voordat de bouw zelfs maar van start gaat.

Voor de teams op locatie wordt de werkplanning een reeks taken die worden afgestemd op het moment waarop de apparatuur daadwerkelijk wordt geleverd. Werkploegen werken rond apparatuur die nog niet is aangekomen; zij bereiden alles voor, zodat wanneer een transformator eindelijk arriveert, de installatie niet op iets anders hoeft te wachten. Dat werkt alleen wanneer het team op locatie de volgorde in realtime kan aanpassen. Wanneer plannen en taken aan specifieke locaties zijn gekoppeld, kan een voorman het werk rond een leveringsdatum herschikken, terwijl het kantoor het bredere plan bijwerkt en opnieuw verstuurt.

Hoe mobiele technologie, waarbij het werkterrein voorop staat, gelijke tred houdt met de complexiteit van datacenters

Alle bovengenoemde uitdagingen komen op hetzelfde neer: snelle coördinatie op een bouwplaats waar veel op het spel staat en de foutmarge klein is. Dat vraagt om een platform dat is opgebouwd rond de mensen die het werk daadwerkelijk uitvoeren, niet rond het kantoor dat hen op afstand aanstuurt. Fieldwire is precies daarvoor ontwikkeld. Het biedt vak- en gespecialiseerde aannemers betrouwbare toegang tot plannen, taken, kwaliteitscontrole en documentatie vanaf elk apparaat. In een datacenter, waar een over het hoofd gezien conflict of een verloren gegaan document tot een groot budget- en planningsprobleem kan leiden, helpt die toegang op locatie teams om een probleem vroegtijdig op te sporen en aan te pakken voordat er meer herstelwerk nodig is.

Real-time coördinatie van MEP-conflicten in het veld

Het opsporen van een conflict in het model helpt alleen als het team dit kan zien voordat er installatiewerkzaamheden plaatsvinden. Met de BIM-viewer van Fieldwire kunnen teams in het veld werken met 3D-modellen op telefoons en tablets, binnen enkele seconden toegang krijgen tot objectmetadata en ter plekke metingen uitvoeren om vrije ruimtes te controleren. Voor de VDC-managers, projectingenieurs en MEP-aannemers die de coördinatie van datacenters verzorgen, betekent dit dat de prioriteitsregels die op kantoor zijn opgesteld, worden doorgevoerd tot aan de plaats van installatie.

Het team vergelijkt het gecoördineerde model met de werkelijke situatie voordat de werkzaamheden van start gaan. Een lichte conflictmelding met betrekking tot de vrije ruimte of een ernstige conflictmelding in een omstreden plafondzone wordt gemarkeerd als een taak, op de exacte locatie vastgezet en doorgestuurd naar de verantwoordelijke persoon. Zo lost u de omleiding in het model op voordat deze de bouwplaats bereikt.

Documentatie die gelijke tred houdt met strakke tijdschema’s

Het risico op werkonderbreking hangt volledig af van de vraag of er documentatie beschikbaar is wanneer de inspecteur langskomt. Fieldwire helpt teams om RFI’s, ingediende documenten, wijzigingsopdrachten, punchlists, inspectieresultaten, foto’s, taken en markeringen op locatie in realtime vast te leggen, waarbij het werk – waar mogelijk – wordt gekoppeld aan plattegronden en locaties. Een team voegt rechtstreeks vanaf de bouwplaats foto’s toe aan een taak of veldverslag, en deze maken vanaf het moment van aanmaken deel uit van een doorzoekbaar controlespoor.

Dat is van cruciaal belang gezien de strakke tijdschema’s waarmee datacenters werken. Wanneer ASHRAE 90.4 definitieve tekeningen vereist na oplevering en een lokale bevoegde instantie documentatie op haar eigen wijze verlangt, zijn de documenten al gekoppeld aan het werk, waarbij foto’s ter plaatse, aantekeningen en taken zijn gekoppeld aan de geïnstalleerde toestand. As-built-documentatie legt aantekeningen ter plaatse vast op het moment dat ze worden aangebracht, waardoor de afwikkeling niet langer een wekenlange chaos is. Veldteams kunnen tot één uur per dag per persoon op de bouwplaats besparen, grotendeels doordat er minder tijd wordt besteed aan het achterhalen van informatie.

Gespreide vakgroepen op één lijn houden vanuit het veld

Datacenters worden vaak gebouwd op locaties waar de beschikbaarheid van stroom voorrang krijgt boven pure connectiviteit, en afgelegen locaties kunnen beperkte connectiviteit betekenen, waardoor de app hoe dan ook moet functioneren. De beschikbaarheid van stroom kan ertoe leiden dat bouwprojecten naar afgelegen, onbebouwde locaties worden verplaatst. Een applicatie die een verbinding nodig heeft om te functioneren, is niet geschikt voor de plek waar het werk daadwerkelijk plaatsvindt. Met Fieldwire kunnen teams gebruikmaken van offline toegang om gedownloade plattegronden te bekijken, taken aan te maken en te bewerken, markeringen te plaatsen en foto’s te maken zonder dat er een verbinding nodig is, en alles wordt gesynchroniseerd zodra het apparaat weer online is. Offline toegang is beschikbaar op elk abonnementsniveau, inclusief het gratis abonnement.

Met tientallen vakgebieden binnen hetzelfde projectgebied is ook het filteren van belang. Door taken te organiseren rond bouwtekeningen en vakgebieden zorgen elektriciens, HVAC-technici, laagspanningsspecialisten en netwerktechnici ervoor dat zij elk hun eigen werkgebied kunnen overzien, zonder afgeleid te worden door de activiteiten van anderen. Voor eigenaren en hoofdaannemers die meerdere campussen beheren, brengt projectoverschrijdende rapportage patronen aan het licht, zoals welke vakgebieden consequent achterlopen. Fieldwire is software voor het beheer van bouwplaatsen met gebruiksscenario’s die onder meer datacenters en industriële projecten omvatten, en ondersteunt wereldwijd meer dan 4 miljoen projecten.

Fieldwire kan binnen enkele minuten worden geïnstalleerd en snel in gebruik worden genomen, waardoor het in de smaak valt bij de voormannen en opzichters die om 6.45 uur ’s ochtends de coördinatie verzorgen. Bij een project waarbij het kritieke pad elke maand grote financiële gevolgen kan hebben, helpt het om de teams en het kantoor op één lijn te houden en vanuit één betrouwbare bron te werken, zodat de ingebruikname-datum gewaarborgd blijft.

Vraag een demo aan om te zien hoe Fieldwire past in de coördinatie op locatie bij datacenters.