Veri Merkezleri Betondan Vazgeçebilir Mi?
Yüksek yoğunluklu işlem gücü, daha ağır zemin yükleri ve daha sıkı yangın derecelendirmeleri gerektiriyor ve bu da betonu çekirdek yapımında merkezi bir unsur hâline getiriyor.
Veri merkezi geliştiricileri aynı anda iki yönden baskı altındadır. Yapay zekâ altyapısına yönelik artan talep, bir zamanlar yıllar süren inşaat sürelerini aylarla ölçülen takvimlere sıkıştırdı. Aynı zamanda, yeni yapılarda gömülü karbonun incelenmesi yoğunlaşıyor.
Beton, her iki baskının da merkezinde yer alıyor. Temellere, yapısal döşemelere ve ekipman platformlarında kullanılır ve önemli bir gömülü karbon maliyeti taşır. Sektörün betona olan bağımlılığı tesadüfi değildir: Yük gereksinimleri, titreşim kontrolü, yangın dayanımları ve kod uyumluluğu, uzun zamandır geleneksel betonu kritik öneme sahip yapıların varsayılan malzemesi hâline getirmiştir.
Bu durum, sektörün doğrudan ele almakta yavaş davrandığı bir soruyu gündeme getiriyor: Veri merkezleri geleneksel betona olan bağımlılıklarını anlamlı bir şekilde azaltabilir mi, yoksa bu malzeme yapısal olarak o kadar yerleşik ki yerini başka bir malzemeye bırakmak mümkün değil mi?
Bazı operatörler için başlangıç noktası, herhangi bir bileşenin tanım gereği yasaklı olduğu varsayımını reddetmektir. Equinix’in Küresel Ana Planlama Kıdemli Direktörü Andrew Higgins, Data Center Knowledge’a verdiği demeçte, “Bir veri merkezinin hiçbir parçası alternatif malzemeler için doğası gereği yasaklı değildir. Önemli olan, temeller veya cepheler olsun, her bileşenin yapısal bütünlük, güvenlik ve güvenilirlik için katı performans gereksinimlerini karşılamasıdır.” dedi.
Temel yapılar neden hâlâ betona dayanıyor?
Temeller, yapısal döşemeler ve ekipman platformları, beton alternatiflerinin haklı çıkarılmasının en zor olduğu yerlerdir. Bu kararların temelini oluşturan yapısal gereksinimler statik değildir ve önemli açılardan karşılanması giderek zorlaşmaktadır.
Sektörün yapay zekâ için sıvı soğutmaya geçişi, gereksinimleri azaltmak yerine artırıyor. DataBank’ın Sürdürülebilirlik Kıdemli Direktörü Jenny Gerson, Data Center Knowledge’a verdiği demeçte, “Sıvı soğutmaya geçiş aslında bunu daha da şiddetlendiriyor: Yapay zekâ iş yükleri, daha ağır termal depolama sistemleri ve kaynaklı paslanmaz çelik ikincil devreler gerektiriyor; bu da daha güçlü yapısal tasarımlar gerektiriyor.” dedi.
Hesaplama yoğunluğu durumu açıkça ortaya koyuyor. WhiteFiber’ın Veri Merkezleri Başkanı Billy Krassakopoulos, modern GPU kümelerinin raf başına 50 ila 150 kW arasında güç çekebildiğini, bunun birçok tesisin başa çıkmak üzere tasarlandığından birkaç kat daha fazla olduğunu belirtti. Bu yoğunluklarda, geleneksel beton, yük ve yangın dayanımı gereksinimlerini karşılamanın en güvenilir yolu olmaya devam ediyor.
Bu da çekirdekte malzeme denemeleri için çok az yer bırakıyor.
Krassakopoulos, “Yüksek yoğunluklu bilgi işlem, soğutma altyapısı ve güç dağıtımının bulunduğu alanlar şu anda malzeme denemeleri için uygun yerler değil ve bu, sırf muhafazakarlık olsun diye değil. Kritik bir ortamda yapısal bir arızanın sonuçları o kadar ciddidir ki herhangi bir alternatifin ispat yükü son derece yüksektir ve piyasanın şu anda talep ettiği hızda inşa eden hiçbir geliştirici, yapısal katmanda bu riski almayacaktır.” dedi.
Şu Anda İşe Yarayanlar: Düşük karbonlu karışımlar, ahşap, yenilemeler
İlerleme, kampüs binalarının kritik olmayan kısımlarında en belirgin şekilde görülüyor. Equinix, Frankfurt’taki bir idari binada masif ahşap kullandı ve LD14 projesinde düşük karbonlu beton kullandı. DataBank, Dallas ve New York’ta düşük karbonlu beton karışımları kullandı. WhiteFiber’ın Madison, Kuzey Carolina’daki NC-1 projesi farklı bir yaklaşım benimsedi; mevcut bir endüstriyel binayı veri merkezine dönüştürdü ve orijinal yapının malzeme kararlarını yönlendirmesine izin verdi.
Bu tadilat disiplini, sıfırdan inşaata kıyasla daha iyi malzeme seçimleri sunma eğilimindedir. Krassakopoulos, “Mevcut bir endüstriyel binayı veri merkezine dönüştürürken… orijinal yapının size sunduğu her şeyle çalışıyorsunuz ve yeni betonun gerçekten gerekli olduğu yerler ile mevcut yapının yükü taşıyabileceği yerler arasında hedefli kararlar alıyorsunuz.” dedi.
Düşük karbonlu beton karışımları – en yaygın olarak uçucu kül ve öğütülmüş granüle yüksek fırın cürufu gibi ek çimentolu malzemeler kullanılarak – en hızlı ilerleme yolunu sunmaktadır. Yapısal hesaplamalarda veya tedarik süreçlerinde değişiklik gerektirmezler. Gerson, bu karışımların maliyet farkının önemli ölçüde azaldığını ve daha önce benimsenmeyi engelleyen bir bariyerin ortadan kalktığını belirtti.
Ayrıca, Microsoft gibi büyük teknoloji şirketlerinin son inşaatları da dâhil olmak üzere, üst yapılarda masif ahşap da giderek daha fazla ilgi görüyor.
Bentley Systems’in Yapı Mühendisliği Başkan Yardımcısı Josh Taylor, dijital modelleme araçlarının, tasarım ekiplerinin bir şartnameye karar vermeden önce alternatif malzemeleri kod gerekliliklerine göre doğrulamalarına olanak tanıyarak mühendislik riskini azalttığını savunuyor.
Neden benimsenme gecikiyor?
Mühendislik muhafazakarlığı ve kod onayı, bilindik sürtüşme noktalarıdır ancak satın almaya en yakın operatörlere göre, daha kalıcı sorun zamanlamadır.
Krassakopoulos, “Daha kalıcı sorun, düşük karbonlu malzemelerin, çoğu projenin şu anda çalıştığı geliştirme zaman çizelgelerinden daha uzun teslim süreleri ve daha erken tasarım kararları gerektirmesidir.” dedi. Yapay zekâ altyapısının programları sıkıştırmasıyla, altı ay içinde faaliyete geçmesi gereken bir tesis, genellikle yalnızca bulunabilirlik nedeniyle geleneksel betona yöneliyor, diye ekledi.
Yeniden işleme riski, zamanlama zorluğunu daha da artırıyor. Gerson, “Kritik öneme sahip inşaatlarda yeniden işlemeye neredeyse hiç tolerans yoktur ve milyonlarca dolarlık bir gecikmenin söz konusu olduğu bir projede alışılmadık bir şeyi belirtmek zor bir durumdur.” dedi.
Tedarik zinciri daha fazla değişkenlik katıyor. Sidara’da sürdürülebilirlik ve uygulama grup yöneticisi Balsam Nehme, birçok pazarda düşük karbonlu malzemelerin geleneksel seçenekler kadar bulunabilir veya maliyet etkin olmadığını söyledi. Sürdürülebilirlik hedefleri baştan itibaren proje KPI’larına dâhil edilmedikçe, somutlaştırılmış karbon hedefleri genellikle zamanlama, dayanıklılık ve sermaye harcamaları lehine önceliklendirilmiyor.
Gerçekçi ileriye yönelik yol
Betonu ortadan kaldırmayı hedef olarak belirlemek kendi sorununu yaratıyor. Gerson, “Betonu ortadan kaldırmak gerçekçi bir hedef değil ve bunu bu şekilde çerçevelemek, sektörün ilk etapta ulaşılamayan bir hedefi tutturamadığı için eleştirilmesine yol açıyor.” Dedi.
Higgins, Equinix’in yaklaşımını proje bazında uygulanan üç aşamalı bir çerçeve olarak tanımladı:
1. Verimli tasarım ve mümkün olduğunca mevcut yapıların yeniden kullanımı yoluyla malzeme kullanımından tamamen kaçınmak.
2. Tüm bina yaşam döngüsü değerlendirmeleri doğrultusunda, mümkün olan yerlerde daha düşük karbonlu alternatiflerle ikame ederek etkiyi azaltmak.
3. Pazar düzeyinde yeni düşük karbonlu çözümleri ölçeklendirmek için tedarikçiler ve yüklenicilerle çalışmak.
İnşaattaki gömülü karbon, resmin sadece bir parçası ve en büyük parçası değil. Krassakopoulos, “Sektör orantılılık konusunda da dürüst olmalı. Yapı altyapısı etrafındaki enerji ve su hikayesi, inşaat malzemeleri etrafındaki gömülü karbon hikayesinden kat kat daha büyük ve odak noktası bu gerçeği yansıtmalı.” dedi.
Uzun vadede, çimento fabrikalarında karbon yakalama, gidişatı değiştirebilir. Teknoloji bugün maliyet açısından bir prim taşıyor ancak ölçeklenmeye başlıyor. Nehme, “Birçok Avrupa pazarında gördüğümüz bir şey, çimento fabrikalarında karbon yakalamanın yükselişi; bu da beton karışımını etkili bir şekilde karbondan arındırıyor.” dedi.
İleriye dönük yol, ortadan kaldırmak değil, azaltmak ve karbondan arındırmaktır. Higgins, “Gerçekçi olmak gerekirse, sektörün ileriye dönük yolu, mümkün olan yerlerde daha az beton kullanmak ve gerekli olan her şeyi tamamen ortadan kaldırmak değil, karbondan arındırmaktır.” dedi.
