Perché i data center si affidano alle porte di carico verticali

L'autore spiega perché sono così importanti.

di Michael J. Ryan

La realtà operativa dei data center

I moderni data center non sono edifici commerciali convenzionali. Funzionano come infrastrutture critiche a supporto di operazioni digitali globali, sistemi finanziari, reti di comunicazione e piattaforme di cloud computing. Ogni decisione progettuale all'interno di queste strutture deve dare priorità alla continuità operativa, all'affidabilità e alle prestazioni a lungo termine.

La maggior parte dei data center odierni si sviluppa su più livelli. Pertanto, i sistemi di trasporto verticale svolgono un ruolo fondamentale nel supportare queste operazioni. Nei data center vengono regolarmente movimentate apparecchiature di grandi dimensioni e pesanti, tra cui rack per server completi, armadi per gruppi di continuità (UPS), gruppi di batterie e infrastrutture di raffreddamento. I singoli carichi superano spesso diverse migliaia di libbre e vengono trasportati ripetutamente durante l'intero ciclo di vita della struttura. Queste condizioni generano carichi concentrati sulle ruote, forze d'impatto ripetute e cicli di utilizzo intensivi che devono essere gestiti dal sistema di accesso agli ascensori.

Specificare apparecchiature non progettate per queste condizioni introduce un rischio operativo non necessario.

Gli ascensori e le porte per i passeggeri sono progettati per le persone, non per le infrastrutture.

Gli ascensori per passeggeri e, più specificamente, le porte scorrevoli orizzontali per ascensori di tipo passeggeri, sono progettati principalmente per ambienti pedonali come torri per uffici, edifici residenziali, hotel e spazi pubblici. Le priorità progettuali si concentrano sulla silenziosità di funzionamento, sull'estetica architettonica e sull'efficienza dei costi per installazioni ad alto volume.

Questi sistemi si basano in genere su una costruzione a pannelli leggeri e meccanismi ottimizzati per il traffico pedonale piuttosto che per il movimento di attrezzature industriali. Se esposti a carrelli pesanti, carichi pallettizzati e attrezzature su ruote comunemente utilizzate nei data center, i sistemi di porte per passeggeri sono soggetti a:

• Deformazione del pannello
• Usura e disallineamento della pista
• Aumento della frequenza di manutenzione
• tempi di inattività operativa

Nel tempo, questi problemi possono compromettere le prestazioni e l'affidabilità dell'impianto ascensore. Nelle strutture critiche, anche piccoli problemi di affidabilità possono avere conseguenze operative sproporzionate.

Montacarichi e porte di carico progettati per uso industriale

Gli ingressi degli ascensori merci sono progettati specificamente per ambienti in cui sono previsti carichi pesanti e condizioni di carico industriali. I sistemi di azionamento delle porte per le cabine si basano su un accoppiamento meccanico tra la porta della cabina e la porta di piano. Questo accoppiamento è soggetto a distacco durante le operazioni di carico e scarico pesanti dell'ascensore, causandone l'arresto. Le porte degli ascensori merci funzionano in modo indipendente e non risentono dei carichi verticali. Inoltre, gli ascensori merci con porte di carico incorporano componenti strutturali rinforzati che consentono loro di sopportare impatti ripetuti e carichi concentrati senza compromettere l'allineamento o la funzionalità. Le caratteristiche tipiche di un ingresso merci a scorrimento verticale includono: 

• Pannelli in acciaio rinforzato 
• Sistemi di sospensione per carichi pesanti 
• Gruppi di guida strutturale 
• soglie per autocarri industriali 
• Componenti progettati per le classificazioni di carico C3

Questa filosofia costruttiva rispecchia le esigenze meccaniche dei data center e garantisce che il sistema di ingresso possa funzionare in modo affidabile anche in presenza di movimenti continui di apparecchiature e cicli di utilizzo intensivi. Anziché limitarsi a gestire il flusso di persone, gli ingressi merci sono progettati per supportare il movimento delle infrastrutture.

Affidabilità, tempo di attività e movimentazione delle attrezzature

La continuità operativa è una priorità fondamentale nella progettazione dei moderni data center. Le strutture gestite dai principali fornitori di servizi cloud devono essere in grado di spostare rapidamente le apparecchiature di ricambio, eseguire la manutenzione e aggiornare l'infrastruttura senza interrompere la disponibilità del sistema.

Sebbene i singoli componenti possano durare anni, le dimensioni delle strutture hyperscale implicano che le sostituzioni hardware avvengano continuamente. I grandi data center possono contenere da 50,000 a 200,000 server, insieme a vasti sistemi di storage, batterie e reti. Di conseguenza, le apparecchiature, che pesano da 1000 a 5000 kg, vengono frequentemente spostate all'interno dell'edificio su carrelli in acciaio o transpallet. 

L'affidabilità degli ascensori diventa quindi essenziale per garantire la continuità operativa dell'impianto. Se gli ingressi degli ascensori si danneggiano, si disallineano o diventano inutilizzabili a causa di sistemi di porte inadeguati, lo spostamento delle apparecchiature potrebbe subire ritardi e i tempi di ripristino operativo potrebbero allungarsi.

Per questo motivo, molti progettisti di data center specificano ingressi per ascensori adatti al trasporto merci, progettati per carichi di Classe C, e pannelli e telai per porte rinforzati, anziché porte per ascensori di tipo passeggeri. I sistemi per il trasporto merci sono costruiti per resistere alle condizioni gravose associate al costante movimento delle apparecchiature, garantendo la durata e l'affidabilità necessarie in ambienti in cui la tolleranza ai guasti è estremamente bassa.

Garantire l'accesso alle attrezzature per il futuro

Le apparecchiature dei data center continuano ad aumentare sia in dimensioni che in peso con l'espansione della densità di calcolo. I sistemi di ascensori devono pertanto garantire dimensioni di apertura e altezza libera sufficienti per ospitare le esigenze in continua evoluzione delle apparecchiature.

 Le porte di carico scorrevoli verticali consentono aperture di carico notevolmente più ampie, soprattutto se rapportate allo spazio a pavimento necessario per il loro movimento. Il minore ingombro a terra permette di avere più spazio nei corridoi e nelle aree di stoccaggio. 

Specificare gli ingressi merci contribuisce a garantire flessibilità a lungo termine man mano che l'infrastruttura tecnologica si evolve.

Costo del ciclo di vita rispetto al costo iniziale

Le porte per passeggeri possono sembrare meno costose durante la fase di costruzione iniziale. Tuttavia, questi risparmi apparenti vengono spesso compensati da costi di gestione più elevati nel ciclo di vita, quando tali sistemi vengono utilizzati in ambienti industriali. 

Gli impatti comuni a lungo termine includono: 

• Maggiore frequenza di manutenzione
• Aumento delle chiamate di servizio
• Sostituzione prematura del componente
• Maggiore rischio di interruzione del servizio

I sistemi di ascensori merci, più robusti nella costruzione rispetto a quelli per passeggeri, in genere riducono i costi di manutenzione a lungo termine e il rischio operativo, offrendo maggiore durata e affidabilità per tutta la vita utile dell'impianto.

Negli ambienti critici, le prestazioni del ciclo di vita hanno sempre un peso maggiore rispetto alle considerazioni sui costi iniziali.

Conclusione

I data center funzionano più come infrastrutture industriali che come edifici commerciali. Le apparecchiature trasportate all'interno di questi ambienti impongono sollecitazioni meccaniche che superano i limiti di progettazione dei normali ascensori per passeggeri.

Gli ascensori merci sono progettati specificamente per sopportare il movimento di attrezzature pesanti, impatti ripetuti e cicli di funzionamento intensivi, mantenendo al contempo allineamento, durata e affidabilità operativa. La struttura rinforzata dei pannelli delle porte, la ferramenta industriale e la capacità di supportare condizioni di carico impegnative rendono gli ascensori merci la scelta ideale per ambienti critici.

Per gli impianti in cui la continuità operativa, la protezione delle infrastrutture e l'affidabilità a lungo termine sono essenziali, la scelta di montacarichi con porte verticali non è semplicemente una preferenza di design, ma una decisione ingegneristica responsabile che tutela la continuità operativa e minimizza i rischi a lungo termine.

Referenze

[1] ASME A17.1 / CSA B44 Codice di sicurezza per ascensori e scale mobili. Società americana degli ingegneri meccanici, New York. 

[2] Uptime Institute. Standard di livello: Topologia. Seattle, WA. 

[3] TIA-942 Standard per infrastrutture di telecomunicazione per data center. Telecommunications Industry Association. 

[4] ASHRAE TC 9.9. Linee guida termiche per ambienti di elaborazione dati. Atlanta, GA. 

[5] Barney, GC Elevator Traffic Handbook: Theory and Practice. 

[6] Janovsky, L. Progettazione meccanica dell'ascensore. Elevator World Inc. 

[7] Schneider Electric. Guida alla progettazione dell'infrastruttura fisica del data center. 

[8] Dell Technologies. Guida all'installazione del server rack PowerEdge. 

[9] Istituto nazionale di scienze edili. Guida alla progettazione dell'intero edificio: analisi dei costi del ciclo di vita. 

[10] La rete verde. Le migliori pratiche per la gestione del flusso d'aria nei data center.