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CDCC·· 3 小时前AI 评分72

CDCC解读:AI数据中心为何转向MDC预制建筑模块

为什么 AI 数据中心越来越多选择 MDC 预制模块化建设模式

AI 导读

一篇CDCC转载文章分析认为,预制建筑模块正成为数百MW级AI数据中心的重要交付方式,核心驱动是工期、劳动力短缺和100–200 kW/柜高密度冷却约束。文章区分集装箱级MDC、橇装/机房模块和预制建筑模块,称后者把框架、围护、机电与冷却接口在工厂集成,并可形成两层堆叠数据大厅。

正文

CDCC 2026-10-23 13:51 北京

AI数据中心预制建筑模块:
技术可行性、全球实践与多层堆叠数据大厅

Prefabricated Building Modules for AI Data Centres: Technological Feasibility, Global Practice, and the Multi-storey Stacked Data Hall

MDC的含义、预制建筑模块为何成为超大规模AI算力的交付方式、与钢结构及集装箱级MDC的区别、AI数据大厅为何可以堆叠两层、以及Grid Apex为何采用此方法——来自真实项目的图解,涵盖九个市场。

What MDC means, why the prefabricated building module delivers hyperscale AI capacity, how it differs from steel-frame and container-scale MDC, why AI data halls can be stacked two storeys high — illustrated from live programmes across nine markets.

100–200 kW

机柜密度
(600 kW就绪)
Rack Density

~1.15

液冷PUE
直连芯片
Cooling PUE

1.5倍

抗震等级
(JDCC Tier 4)
Seismic Grade

SN400B/490B

结构钢材
JIS标准
Structural Steel

2层

垂直分区堆叠
Stacking

~12个月

交付周期
(传统36个月+)
Delivery Speed

模块化数据中心在大约五年内,已从边缘计算的新奇事物,转变为数百兆瓦AI园区的默认交付方式。市场数据反映了这一点:模块化数据中心收入在2025年为312.4亿美元,2026年预计为354.4亿美元,到2034年预计达到1165.3亿美元——2026–2034年复合年增长率为16.0%。仅北美就占2025年总额的37.04%。

The modular data centre has moved, in roughly five years, from an edge-computing curiosity to the default delivery method for multi-hundred-megawatt AI campuses. Revenues stood at US$31.24 billion in 2025, forecast to reach US$116.53 billion by 2034 — a CAGR of 16.0%. North America accounted for 37.04% of the 2025 total.

这种增长不是由成本驱动的。工厂集成和专有电力冷却组件的每兆瓦造价,据报道比传统现场建造高出20%–30%。驱动增长的是时间、劳动力短缺,以及日益凸显的热物理极限。当一个加速器机柜功耗达到100–200 kW,且路线图指向600 kW时,冷却系统不再是"穿过建筑的服务",而成为建筑本身的结构要素。

That growth is not driven by cost. Factory integration carries a reported premium of 20–30% per megawatt. It is driven by time, by labour scarcity, and increasingly by thermal physics. When an accelerator rack draws 100–200 kW and the roadmap points at 600 kW, the cooling system becomes a structural element of the building.

本文关注的是应对这一问题的一个具体方案:预制建筑模块(prefabricated building module)——即本身就是建筑的结构开间,制造时已完整包含框架、围护、服务和冷却系统,然后在现场就位并连接。它是交付千兆瓦级AI算力的家族,是使堆叠成为建筑选择而非集装箱堆场权宜之计的家族。

This paper is about the prefabricated building module — the structural bay that is the building, manufactured complete with frame, envelope, services and cooling, then set and connected on site. It is the family that delivers gigawatt-class AI capacity and makes stacking an architectural option.

01MDC的含义——以及哪个家族才是关键

What MDC Means — and Which Family Matters

MDC——模块化数据中心(modular data centre)——指的是功能构建块在工厂中制造、组装、集成和测试,然后运输到现场并连接在一起的数据中心。其定义特征不是"建筑由重复部件组成",而是集成发生在工厂,而非工地。

MDC — modular data centre — denotes a data centre whose functional building blocks are manufactured, assembled, integrated and tested in a factory, then transported to site and connected. The defining characteristic is that the factory, not the site, is where integration happens.

在传统项目中,承包商先搭建结构,然后在内部安装设备:开关柜到货、定位、接线、调试;冷水机被吊到屋顶并接管。每一项操作都在室外、按顺序进行。在模块化项目中,这些操作在有遮蔽的生产线上进行,与现场工作并行,最终单元在装车前已通过工厂验收测试。

In a conventional project, a contractor erects a structure then installs equipment inside — every operation outdoors, in sequence. In a modular project, those same operations happen on a production line under cover, in parallel with site works, and the unit is factory-acceptance-tested before shipment.

市场上常被统称为"MDC"的,其实是三个完全不同的家族:

类型
Type

运输内容
What Ships

典型单元
Typical Unit

主导场景
Where it Dominates

集装箱级
Container-scale (ISO)

密封自包含箱体,内含IT、电力和冷却

10/20/40英尺
0.5–2 MW

边缘计算、快速部署、偏远场地、分期扩容

橇装/机房模块
Skid & Room

预集成功能机房——电力橇、冷站、UPS电池室、CDU机房——不含建筑外壳

1–5 MW

大型园区中建筑为传统结构、但MEP预制化

预制建筑模块


Building Modules

结构开间本身就是建筑

——楼板、框架、围护和服务一体化制造

3–4.5m × 12–16m
可拼接为任意大厅

整园区交付,速度、劳动力、密度为核心

本文的主角是第三种。它与集装箱的区别不是尺寸,而是结构角色。集装箱是"恰好有墙的设备",建筑围绕它而建;预制建筑模块是"建筑的一部分"——框架是主体结构,楼板是数据大厅地面,围护是外墙和防火线,屋顶是成品大厅的顶或上层的楼板。

The distinction is not one of size but of structural role. A container is a piece of equipment that happens to have walls; a prefabricated building module is a piece of the building — its frame is primary structure, its floor is the data hall floor, its envelope is the fire-rated line.

单个项目经常同时使用所有三个家族。NEXTDC的S4悉尼项目——30,743平方米、350MW,由两栋四层建筑组成,Multiplex建造,2027年中完工——采用传统框架,但使用了预制机械机房、预制电气开关室和预制主服务管网, alongside 预制电梯核心筒。它同时是澳大利亚最大的模块化数据中心项目,又根本不是一个"集装箱"项目。

NEXTDC's S4 Sydney — 30,743 m², 350 MW across two four-storey buildings, by Multiplex, mid-2027 — is conventionally framed but uses prefabricated plantrooms, switch rooms and services reticulation. It is simultaneously Australia's largest modular DC project and not a "container" project at all.

02预制建筑模块的解剖

Anatomy of a Prefabricated Building Module

一个AI数据大厅的预制建筑模块,是钢制容积单元,尺寸受公路运输限制——通常宽3–4.5米、长12–16米、高3.5–4.5米。出厂的单元不是最终运行的单元,多个模块拼接后形成完整大厅。它最好被理解为四个系统制造为一个物体:

A prefabricated building module is a steel-framed volumetric unit sized by road transport — typically 3–4.5 m × 12–16 m × 3.5–4.5 m. It is best understood as four systems manufactured as one object.

底盘(Chassis):焊接钢框架——底座格栅、角柱、中间柱、屋顶框架——制造精度达毫米级。同时是建筑主体结构、运输框架、设备支架和吊装吊具。

A welded steel frame fabricated to millimetre tolerance. Simultaneously primary structure, transport frame, equipment support and lifting rig.

围护(Envelope):防火基底上的保温复合板或雨幕系统,模块间接缝设计为连续的防火、气密、水密线。接缝是唯一在现场制作的元素。

Insulated composite panel on a fire-rated substrate, with module-to-module joints as continuous fire, air and water lines. The joint is the one element made on site.

服务层(Services):桥架、母线、配电盘、冷却分配(CDU、歧管、一二次冷却剂集管)、火灾探测与灭火、监控与控制——全部端接在固定接口点。

Containment, busway, switchboards, cooling distribution (CDUs, manifolds, headers), fire detection, monitoring — all terminated at fixed interface points.

接口(Interface):跨越模块边界的四类连接——电力、冷却供回、网络、控制。被工程化为可重复的快接细节。

Four families of connection: power, coolant supply/return, network, controls. Engineered as repeatable quick-connect details.

结构洞察 | Structural Insight

传统建筑中框架是设备的容器。预制模块化建筑中,框架同时是结构、运输箱、设备底盘和吊装吊具,必须满足四种荷载:使用期重力与地震荷载、运输动力荷载、吊装与堆放荷载、堆叠荷载。堆叠工况,正是建筑模块与集装箱的分水岭。

In conventional construction the frame is a container for equipment. In prefabricated modular construction it is simultaneously structure, shipping crate, equipment chassis and lifting rig — satisfying in-service, transport, lifting and stacking load cases. The stacking case separates a building module from a container.

模块尺寸必须同时结合公路和海运条件确定。日本《车辆限制令》(車両制限令第3条)规定一般车辆限制:宽2.5米、高3.8米、长12.0米、总重20吨、每轴10吨。在指定"高さ指定道路"上高度可升至4.1米,高速公路上总重可升至22–25吨;但12.0米长度按牵引车+挂车合计测量,无豁免。一个40英尺模块挂接牵引车前就达12.19米,因此日本模块运输从第一张图纸起就是许可事务,需依据"特殊車両通行許可",许可上限在高速公路上可达16.5米和36吨。

Japan's Vehicle Restriction Order (Art. 3) limits general vehicles to 2.5 m width, 3.8 m height, 12.0 m length, 20 t gross. A 40 ft module is 12.19 m before the tractor is attached, so transport is a permit exercise from the first drawing under 特殊車両通行許可, with ceilings up to 16.5 m and 36 t on expressways.

跨境交付还要求在设计阶段确定船舶类型、装卸方式、绑扎和盐雾防护。当制造商报出大的单一数字时——如大和房屋约200平方米的Module DPDC——那指的是设计开间,必须分成多个运输件并在现场拼接。

Cross-border delivery requires vessel type, loading/discharge, lashing and salt-spray protection settled at design stage. A quoted 200 m² module (Daiwa House DPDC) denotes a design bay that must be split into shipping pieces and mated on site.

03与钢结构建筑的区别

Differences from Steel-Frame Construction

最常见的误解是把"预制模块化数据中心"和"快速搭建的钢结构建筑"混为一谈。两者都用钢,区别在于钢在做什么,以及机电内容何时到位。

维度
Dimension

传统钢结构
Conventional

预制建筑模块
Prefabricated

施工顺序

先结构后装修,各工种现场依次进行

结构与装修在工厂同步,现场工作并行

集成地点

现场、室外、依次作业

生产线、室内、可重复

钢的作用

仅承载建筑

承载建筑+运输框架+设备底盘+吊装接口+堆叠传力

测试

安装后现场调试,缺陷发现晚

出厂前工厂验收测试

现场劳动力

高且持续,全球均为约束

大幅减少,仅基础、吊装、接缝、连接

公差体系

施工公差,厘米级

制造公差,毫米级

变更灵活性

后期前都很高

结构和主要接口早期冻结

成本

基准

每MW溢价20–30%,换工期和确定性

钢结构建筑的关键路径在结构;预制模块化建筑的关键路径在工厂生产线和基础施工,两者并行,最终在起重机处汇合。模块先于基座到达,或基座按施工公差而非制造公差浇筑,优势瞬间归零。

In a steel-frame building the critical path runs through the structure. In a prefabricated modular building it runs through the factory line and foundations in parallel, converging at the crane. A module arriving before its plinth — or a plinth built to construction tolerance — destroys the benefit immediately.

04从工厂生产线到运行大厅:交付序列

Delivery Sequence (Plates 1–8)

以下图版记录了真实项目的交付序列,从生产线上的裸底盘到投入使用的液冷大厅。五个阶段:制造、集成、装配、设备、运行。

图版1模块始于结构,而非箱体。焊接钢底盘在生产线第28工位的动力转运托盘上,皮重1,900 kg,楼板已铺设并按设备布置钻孔。这个物体同时是建筑主体结构、运输框架和吊装吊具。

PLATE 1 — The module begins as structure, not as a box. A welded steel chassis at station 28, tare 1,900 kg, floor deck pre-drilled. Simultaneously primary structure, transport frame and lifting rig.

图版2模块内机电安装。在模块空间内安装顶部桥架、电缆梯、风管和吊架,在受保护空间内从梯凳上按重复细节操作。

PLATE 2 — M&E fit-out inside the module. Overhead containment, cable ladder, ductwork installed from a stepladder in a protected space to a repeated detail.

图版3模块箱内配电柜接线。电力电缆整理接入配电盘,图章记录为"模块箱/配电柜接线",马来西亚柔佛,PSG Construction执行。

PLATE 3 — Switchboard termination inside the module box. Johor Bahru, Malaysia, executed by PSG Construction Sdn. Bhd.

图版4预配管冷却剂廊道——工厂集成最清晰的论据。不锈钢主集管、电动控制阀、30bar柔性冷却软管,在夹具上制作并压力测试后交付。闭环液冷的可靠性仅取决于最差的现场接头。

PLATE 4 — The pre-piped coolant gallery. Stainless headers, actuated valves, 30-bar hoses — made on a jig, pressure-tested as an assembly. A closed loop is only as reliable as its worst field joint.

图版5由预制建筑模块装配的数据大厅。模块被编织成连续建筑,而非作为独立机器并排停放。堆场是项目的"成品建筑面积库存"。

PLATE 5 — A data hall being assembled. Modules are knitted into one continuous building. The laydown yard is the project's inventory of finished floor area.

图版6完工围护,屋顶设备平台安装中。模块设置在基座上形成地下服务通道,上方钢平台承载冷却设备。电力从下方进入,热量从上方排出。

PLATE 6 — Completed envelope with rooftop plant deck. Modules on plinths form a service undercroft; steel deck above carries cooling plant. Power in from below, heat out from above.

图版7总体布置中的配置。IT体量在地面层,冷却设备在高架钢平台上,按模块网格的重复开间布置。这是单层大厅与两层堆叠之间的中间步骤。

PLATE 7 — General arrangement. IT volume at ground level, cooling plant on elevated steel deck in repeating bays. The intermediate step between single-storey and two-level stacked.

图版8直连芯片液冷大厅,运行中。彩色编码供回软管接至每个机柜。在100–200 kW/柜下,冷却剂分配不再是"穿过建筑的服务"——它是建筑的一部分。

PLATE 8 — Direct-to-chip liquid-cooled hall, live. At 100–200 kW per cabinet, coolant distribution is no longer a service routed through the building — it is part of the building.

序列揭示 | What the Sequence Shows

在工厂条件下生产的成品建筑比例接近完整。现场工作减少到四项:按制造公差的基础和基座、吊装就位、四类服务边界连接、集成测试——后者成为验证而非调试,因为每个单元已被验证。

Site work reduces to four operations: foundations to manufacturing tolerance, craneage and setting, four service-family boundary connections, and integrated testing — which becomes verification rather than commissioning.

商业后果直接随之而来。容量以1–2 MW的模块级量子到达,而非20–50 MW的整栋建筑步骤,使建设可按租赁曲线融资。

Capacity arrives in module-sized quanta of 1–2 MW rather than 20–50 MW building steps, letting construction be financed against a leasing curve instead of ahead of one.

05集装箱级方案——以及为何不同

The Container-Scale Case, and Why It Is Different

集装箱级MDC是受限最多的变体。外壳由海运和公路运输条件共同决定,必须同时满足ISO箱体格式、船舶装载、港口吊装和最终公路段。40英尺格式方便正是因为它连接海运和陆运,但不代表每段都无需许可。

The envelope is set jointly by sea and road transport. A container must satisfy ISO format, ship loading, port lifting and the final road leg at once. The 40 ft format connects sea and land carriage, but adopting it does not mean every leg is permit-free.

与预制建筑模块的区别是建筑层面的:集装箱是放置在场地上的机器——只承载自身,墙不是建筑线,一院子集装箱不会变成大厅。预制建筑模块是建筑的一部分——为模块间接缝、连续防火隔声线、共享屋顶和设备平台、以及上方叠加荷载而设计。这就是为什么集装箱是边缘2MW的正确答案,而在园区80MW上是错误答案。

A container is a machine placed on a site — it carries only itself, its walls are not a building line. A prefabricated building module is a piece of a building — designed for module-to-module joints, continuous fire lines, shared roof and superimposed load. The container is right for 2 MW at the edge and wrong for 80 MW on a campus.

06技术可行性:已被验证的内容

Proven Technological Feasibility

热可行性 — 已解决

Thermal Feasibility — Settled

直连芯片冷板、后门换热器、单相浸没均已作为密封工厂集成单元出货,可承载700W加速器并预留1000W空间。冷却回路在工厂夹具上组装并压力测试,预制建筑可以说比现场建造更适合液冷。

Direct-to-chip cold plates, rear-door HX and single-phase immersion ship as factory-integrated units for 700 W accelerators with 1,000 W headroom. Prefabricated construction is arguably better suited to liquid cooling.

结构与抗震 — 因辖区而异

Structural & Seismic — Jurisdiction-Dependent

日本是全球最严格案例,数据中心实践瞄准重要度系数1.5(JDCC Tier 4)。这一数字不出现在《建筑基准法》中,是通过租户规格和Tier认证执行的事实上的市场标准。法定验证路径是建筑确认+结构计算适合性判定(tekihan,第6-3条)。

Japan targets importance factor 1.5 (JDCC Tier 4) — a de facto market standard enforced via tenant spec. Statutory route: building confirmation + tekihan (Art. 6-3).

两个日本产品证明预制建筑模块可以通过这一门槛:

大和房屋 Module DPDC:2025年12月8日发布,2026年1月5日全国发售。钢制抗震模块,约200㎡、高6.6m,每模块1–2 MW,重要度1.5,结构框架符合JDCC Tier 4,交付约一年。

Daiwa House Module DPDC: announced 8 Dec 2025, on sale 5 Jan 2026. ~200 m², 6.6 m height, 1–2 MW per module, importance factor 1.5, JDCC Tier 4 conformance, ~1 year delivery.

NTT Facilities(与新日铁工程合作):开发超大规模模块化建筑方法,目标工期减少最多约50%,适用于数十至数百MW设施,实用化目标2028财年内。

NTT Facilities with Nippon Steel Engineering: targeting up to ~50% period reduction for tens-to-hundreds MW facilities, practical implementation within FY2028.

认证:可重复性通过型式认证解决。日本通过型式适合认定(第68-10条)+ 制造商认证(第68-11/68-12条);加拿大CSA A277;ANSI/CAN/UL 2755于2026年2月进入开发;美国州级工厂认证+ICC/MBI标准;欧洲CPR下CE标志;中国T/CIEP 0205—2026走得最远。

Certification: Japan uses type conformity approval (Art. 68-10) + manufacturer certification (Art. 68-11/68-12); Canada CSA A277; ANSI/CAN/UL 2755 in development since Feb 2026; US state-level factory certification + ICC/MBI; Europe CE marking under CPR; China T/CIEP 0205—2026.

07EPC层:谁真正在装配建筑

The EPC Layer & Global Ranks

交付一个预制模块AI园区需要三种能力,只有第一种广泛可得:

模块制造:钢结构、围护、生产线纪律——广泛可得。

模块内MEP集成:配电盘、母线、冷却集管端接至固定接口并工厂测试——可得但很少达生产线节奏。

现场EPC与装配:制造公差级基础、吊装规划、模块就位、接缝、边界连接、设备平台、集成测试——唯一无法作为产品购买的稀缺能力。

排名

承包商

总部

代表业绩

1

Comfort Systems USA

美国

在手订单140.6亿美元,同比+73%

2

PSG Construction

日本/马来西亚

柔佛42MW(交付中);大阪2.5MW(2025)

3

Multiplex

澳大利亚

NEXTDC S4悉尼,2027年中

4

HOCHTIEF Polska

波兰

Data4 Jawczyce,约60%工厂预制

5

GS E&C

韩国

LG U+ PMDC联盟参考模型

Grid Apex的EPC承包商 | Grid Apex's EPC Contractor

PSG Construction是Grid Apex园区的EPC承包商,负责现场装配和模块内MEP集成。其总部横跨日本和马来西亚——日本存在使海外制造的模块能在日本场地、日本监督下被接收、就位和认证,大阪项目证明该公司已在日本监管体系内建造过模块化数据中心。图版2、3、5、6来自PSG的柔佛项目。

PSG Construction is Grid Apex's EPC contractor. HQ across Japan and Malaysia — the Japanese presence allows offshore-manufactured modules to be received, set and certified on a Japanese site. Plates 2, 3, 5, 6 are from PSG's Johor programme.

08九个市场的代表项目

Projects Across Nine Markets

市场

项目

示范意义

美国

Snyder AI Campus,德州(Energy Vault + Crusoe Spark)

发电+储能+模块化DC同址,一期8MW,园区500MW

加拿大

DMG Christina Lake,BC省

新CSA预制模块化框架下的安全数据中心单元

欧洲

Data4 Jawczyce(波兰);CADOLTO NorthC

约60%工厂预制;两层模块化大厅用堆叠750kW模块

日本

大和房屋Module DPDC;NTT Facilities

预制模块通过全球最严抗震制度——1至2层

韩国

LG U+ PMDC联盟;kt cloud

100MW级参考模型;kt cloud 2031年1GW目标

东南亚

马来西亚柔佛(PSG);MRCB+TECO

数百模块装配的连续大厅;堆叠架构接受度最高

中东

Khazna Ajman(阿联酋);Mindstream(约旦)

100MW分20个5MW大厅,Tier III;400MW主权AI用单相浸没

澳大利亚

NEXTDC S4,西悉尼(Multiplex)

两栋四层共350MW,30,743㎡,预制机房,2027年中

中国

华为3D数据中心;阿里CUBE 5.0;中集

四层垂直堆叠投产;工期从6–12月压缩至约100天

09堆叠数据大厅——以及两层方案

The Two-Level Stacked Data Hall

堆叠是预制模块化建造从采购策略升级为建筑策略的临界点。在土地受限或电力密集场地上,每公顷兆瓦数是支配性指标,不提高机柜密度而提升它的唯一方法是向上建。只有为叠加荷载设计的模块才能承载另一个模块。

Stacking is where prefabricated construction stops being a procurement strategy and becomes an architectural one. On a land-constrained site, megawatts per hectare is the governing metric, and the only way to raise it without raising rack density is to build upward.

验证点 | The Proof Point

迄今最重要的示范是华为3D数据中心,2026年9月15日在安徽芜湖AIDC大会发布。将设施组织为四个垂直堆叠功能层——冷却、IT设备、供电、备用电源,架构支持十万卡以上昇腾超节点集群。

Huawei's 3D Data Centre, unveiled 15 Sep 2026 in Wuhu, organises the facility into four vertically stacked layers — cooling, IT, power, backup — architected for 100,000+ card Ascend supernode clusters.

图版9五层堆叠容积模块立面。每个开间是一个工厂建造单元,有自己的底盘柱和边梁,设置在下方单元之上并在角部拼接。浅蓝色构件是模块自身结构框架,板式填充是围护而非结构。

PLATE 9 — Five levels of stacked volumetric modules. Each bay is one factory-built unit with its own chassis posts and edge beams, spliced at the corners. Pale blue = structural frames; panelised infill = envelope.

图版10堆叠施工中,基于制造公差的基础网格。前景是钢筋条形基础和带插筋的桩承台网格,按模块网格放线;后方模块已设置到两三层高。

PLATE 10 — Stacking in progress over a manufacturing-tolerance foundation grid. Reinforced strip footings and pile caps with starter bars, set out to the module grid; modules already set two and three high.

垂直分区为何有效:

重力是免费的:冷却设备在IT层上方,冷却剂靠重力回流,缩短液压路径。

服务垂直传输:堆叠将长水平管线转化为短垂直降管,减少导体质量和泵送能耗。

故障传播被楼板限制:结构楼板本身就是防火防水屏障,免费提供分区。

维护与运营分离:设备在独立楼层可维护而不进入数据大厅。

为什么恰好是两层:①结构保持常规,可目视验证传力路径;②地震需求随高度平方增长,两层质心低、基础经济(日本的约束性条件);③消防策略可控,两层均可直接外部疏散;④相同认证模块、运输尺寸、生产线和吊装循环——每公顷兆瓦数翻倍。

Why two levels: structure stays conventional; seismic demand scales with height squared so two levels keep mass low; fire strategy remains tractable; and the same certified module delivers twice the megawatts per hectare.

市场

堆叠接受度

支配约束

证据

中国

多层,无公开限制

T/CIEP 0205适用于单层和多层

华为3D——四层投产

韩国

高

联盟标准模型

100MW级PMDC参考模型

东南亚

高

土地成本和气候

马来西亚、印尼常见

中东

高

速度和主权AI战略

Khazna Ajman

美国

高

IBC+州级工厂认证

Snyder德州8MW→500MW

澳大利亚

中–高

传统框架+预制MEP

NEXTDC S4——两栋四层

欧洲

中等

CPR和EN 50575

CADOLTO NorthC——两层堆叠750kW

加拿大

中等

CSA A277+省级审批

预制单元1–2MW

日本有限——1至2层

结构適判+重要度1.5

NTT Facilities明确瞄准1–2层

10日本案例

The Japanese Case & Seismic

日本同时是"最难堆叠的市场"和"最有理由使用预制建筑模块的市场"。建筑劳动力严重短缺,东京核心区电网接入等待5–10年,项目被迫推向地方。一年交付周期就是项目可行与不可行的分界线。

Japan is simultaneously the hardest market to stack and one of the most compelling to build with prefabricated modules. Labour is severely constrained, Tokyo grid connection waits 5–10 years. A one-year programme is the difference between viable and unviable.

日本两大产品的答案具有启发性:保持建筑低矮,用隔震而非质量解决抗震。NTT Facilities仅对数据大厅楼板做隔震,对主设备应用振动控制;大和房屋使用单层200㎡钢制模块,按重要度1.5设计。

The Japanese answer: keep the building low and solve seismic with isolation rather than mass. NTT Facilities isolates the data hall floor only; Daiwa House uses a single-level 200 m² module at importance factor 1.5.

结构钢材必须是符合2000年第1446号告示所列JIS标准的指定建筑材料。SN等级(JIS G 3136,通常SN400B和SN490B)是日本设计惯例,对抗震和焊接构件实际上强制性,因为只有SN规定屈服比上限、冲击值和焊接性控制。认证模块制造通过:型式适合认定(第68-10条)→ 制造商认证(第68-11条,海外工厂第68-12条)。

Structural steel must conform to a JIS named in Notification 1446 of 2000. SN grades (JIS G 3136, typically SN400B/SN490B) are effectively mandatory for seismic and welded members. Certified manufacture runs through type conformity approval (Art. 68-10) then manufacturer certification (Art. 68-11/68-12).

日本AI园区综合架构 | Synthesis for a Japanese AI Campus

低层预制建筑模块(1–2层)+ 混合隔震策略——结构高抗震、主设备振动控制、数据大厅楼板基础隔震;型式适合认定下制造,由能在日本场地保持制造公差的EPC承包商装配(PSG Construction)。在日本尝试四到五层,等于用已验证的一年工期换取未经验证的多年审批。

Low-rise prefabricated modules (1–2 levels) + hybrid isolation: seismic-resistant structure, vibration-controlled plant, base-isolated hall floor. Manufactured under type approval, assembled by an EPC contractor holding manufacturing tolerance on a Japanese site. Four/five levels would trade a proven one-year programme for unproven multi-year approval.

11Grid Apex采用的方法

Grid Apex's Adopted Approach

Grid Apex正在使用预制建筑模块建造其多层AI数据中心园区。园区设计为两层堆叠数据大厅,由工厂制造、工厂测试的结构模块装配,设置在永久基础上,连接为连续建筑,由屋顶设备平台服务。

Grid Apex is building its multi-storey AI campus using prefabricated building modules — two-level stacked halls from factory-manufactured, factory-tested structural modules on permanent foundations, served by a rooftop plant deck.

为什么建筑是永久的:"模块化"常被听成"临时化",但预制建筑模块园区在每个重要维度上都是不同物体:

维度

临时/集装箱

预制建筑模块

法律地位

设备/工作物/临时建筑

《建筑基准法》下的建筑

,完整确认+適判+完工检查

基础

垫石/砌块,可移除

桩基或钢筋条形基础

,预埋插筋

结构

各单元仅承载自身

拼接为连续抗侧力系统

抗震基准

设备级锚固

建筑确认+適判,重要度1.5(JDCC Tier 4)

设计寿命

10–15年

常规建筑设计寿命

资产属性

设备,短期折旧

不动产:

可登记、可融资、可抵押

为什么能容纳最新AI设备:数据中心不需要预测具体加速器,需要四个容量包络——楼板荷载、电力路径、冷却剂路径、排热能力——按高于硬件路线图指定:

容量包络

硬件需求

模块应对

楼板荷载

满载液冷机柜1.5–2.0吨/㎡

结构钢完整传力路径,无需架空地板

电力路径

100–200kW/柜,路线图600kW

固定接口端接,升级是工厂可重复操作

冷却剂路径

700–1000W/器件直连芯片液冷

夹具安装+压力测试,出厂液冷就绪

排热能力

每瓦输入必须排出

设备平台在大厅上方,可逐开间扩展

Grid Apex立场 | The Grid Apex Position

该园区是一栋永久日本建筑——在《建筑基准法》下确认、適判、检查、认证,按重要度1.5设计,建在永久基础上,可作为不动产融资保险——只不过是被制造出来的。按硬件路线图在四个容量包络上指定,设备可逐代更换而不扰动建筑。由PSG Construction交付。预制是交付方法。永久性和能力是设计要求,二者都不为换取工期而被牺牲。

A permanent Japanese building — confirmed, conformity-reviewed, inspected and certified, designed to importance factor 1.5, on permanent foundations, financeable as real property — that happens to have been manufactured. Specified against the hardware roadmap on all four envelopes. Prefabrication is the delivery method. Permanence and capability are design requirements, neither traded away for schedule.

结论

Conclusion

AI数据中心的预制模块化交付,已不再是技术可行性问题。热管理问题已解决——700–1000W/加速器液冷作为工厂集成组件出货;结构问题已解决——包括日本重要度1.5在内的所有主要市场均已验证;认证问题正在快速闭合。

Thermal case closed; structural case closed in every major market including Japan's importance-factor-1.5; certification closing fast via Japan type approval, CSA, US state certification, CPR and T/CIEP.

对于日本大型AI园区,由预制建筑模块建造的两层堆叠数据大厅是优势最大化的甜点:每公顷兆瓦数约翻倍、垂直服务路径更短、结构天然提供防火分区、维护与运营分离——都在日本审批体系已接受的结构形式之内。

For a large Japanese AI campus, the two-level stacked hall from prefabricated building modules is the point of maximum advantage: double MW/hectare, shorter vertical runs, structural compartmentation, separated maintenance — within a form Japan's approval system has already accepted.

预制是交付方法。永久性和能力是设计要求,二者都不为换取工期而被牺牲。

Prefabrication is the delivery method. Permanence and capability are design requirements, and neither is traded away to obtain the schedule.

来源与可信度 | Sources & Confidence

所有引用、统计、日期、标准编号和项目荣誉均于2026年9月22日对照一手来源核查。分为:已验证一手来源(Fortune Business Insights报告100504、华为3D、大和房屋DPDC、NTT Facilities、NEXTDC S4、Comfort Systems在手订单、日本监管条款)、摄影执行记录(图版1–10来自PSG Construction真实项目)、以及Project MIE设计意图目标。

Every footnoted reference checked against primary sources on 22 September 2026.

参考文献 | References

  1. Fortune Business Insights, Modular Data Center Market, 2025–2034 (Report 100504).

  2. Multiplex, Work commences on NEXTDC's 350MW Western Sydney Data Centre.

  3. 大和ハウス工業, モジュール型データセンター「Module DPDC」販売開始, 2025.12.8.

  4. NTTファシリティーズ, ハイパースケーラー向けモジュール型建築手法開発, 2026.7.1.

  5. Huawei 3D Data Centre, AIDC Industry Development Conference, Wuhu, 2026.9.15.

Grid Apex Inc.

gridapex.ai

在日本设计、融资和建造专为AI准备的暖壳数据中心,为超大规模客户和前沿AI实验室交付100MW+园区,交钥匙液冷方案。

PSG Group

psggroup.net

全球领先模块化数据中心EPC承包商,总部日本和马来西亚,专注高公差现场装配、模块内MEP集成和千兆瓦级大厅交付。

文章来源:PSGgroup,文章仅代表个人观点,不代表CDCC平台立场,如有侵权,请联系我们删除。

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