数据中心开发商正面临双重压力。一方面,AI基础设施需求激增,将原本需要数年的建设周期压缩到以月计算的冲刺阶段。另一方面,对新建项目中隐含碳排放的审查正在加强。
混凝土处于这两种压力的中心。它在地基、结构板和设备基座中占主导地位,并且带来显著的隐含碳成本。该行业对混凝土的依赖并非偶然:负载要求、振动控制、防火等级和规范合规性长期以来使传统混凝土成为关键任务建设的默认选择。
这引发了一个该行业一直回避的问题:数据中心能否有意义地减少对传统混凝土的依赖,还是这种材料在结构上过于根深蒂固而无法替代?
对一些运营商来说,起点是拒绝任何组件在定义上不可替代的假设。Equinix全球总体规划高级总监Andrew Higgins表示:"数据中心的任何部分本质上都不是替代材料的禁区。重要的是每个组件,无论是地基还是外墙,都要满足结构完整性、安全性和可靠性的严格性能要求。"
核心结构为何仍依赖混凝土
地基、结构板和设备基座是混凝土替代品最难证明合理性的地方。支撑这些决策的结构需求并非静态的,在关键方面,它们正变得更难满足。
该行业向AI液冷的转变正在增加而非减轻要求。DataBank可持续发展高级总监Jenny Gerson表示:"向液冷的转变实际上使这一问题更加严峻:AI工作负载需要更重的热存储系统和焊接不锈钢二次回路,这要求更强的结构设计。"
计算密度说明了这一点。WhiteFiber数据中心总裁Billy Krassakopoulos指出,现代GPU集群每个机架可消耗50至150千瓦,是许多设施设计处理能力的数倍。在这些密度下,传统混凝土仍然是满足负载和防火等级要求的最可靠方式。
这使得核心部分几乎没有材料试验的空间。
Krassakopoulos说:"容纳高密度计算、冷却基础设施和配电的区域目前不是材料试验的候选场所,这并非为了保守而保守。在关键任务环境中结构失效的后果严重到任何替代方案的举证责任都极高,没有开发商会在市场目前要求的速度下在结构层面冒这个险。"
目前有效的方法:低碳混合料、木材、改造
进展在园区建筑的非关键部分最为明显。Equinix在法兰克福的一栋行政大楼中采用了大规模木材,并在其LD14项目中使用了低碳混凝土。DataBank在达拉斯和纽约部署了低碳混凝土混合料。WhiteFiber在北卡罗来纳州麦迪逊的NC-1项目采取了不同的方法,将现有工业建筑改造成数据中心,让原有结构指导材料决策。
这种改造原则往往比绿地开发产生更好的材料选择。Krassakopoulos说:"当你将现有工业建筑改造成数据中心时,你要利用原有结构提供的条件,并有针对性地决定哪里真正需要新混凝土,哪里现有结构可以承载负荷。"
低碳混凝土混合料——最常使用粉煤灰和磨细高炉矿渣等补充胶凝材料——提供了最直接的前进道路。它们不需要改变结构计算或采购流程。Gerson指出,这些混合料的成本溢价已大幅缩小,消除了之前阻碍采用的障碍。
Bentley Systems结构工程副总裁Josh Taylor表示,大规模木材也在上层建筑中获得关注,包括微软等主要科技公司的最新建筑。Taylor认为,数字建模工具正在降低工程风险,允许设计团队在确定规格之前根据规范要求验证替代材料。
meta正在南卡罗来纳州艾肯县的数据中心建造主要由木材构成的行政大楼。






