Dalla personalizzazione alla standardizzazione

L’enorme crescita delle industrie pesanti per le infrastrutture, come energia, tecnologia e trasporti, ha richiesto la costruzione di nuove strutture per soddisfare le crescenti esigenze di consumo. L’intelligenza artificiale, il cloud computing, l’elettrificazione dei veicoli e la stabilizzazione delle energie rinnovabili e l’integrazione della rete hanno contribuito a un massiccio afflusso di nuovi progetti di costruzione. I data center, le strutture di Battery Energy Storage Systems (BESS) e le stazioni di ricarica EV sono solo alcuni esempi principali che hanno visto un aumento significativo di nuovi progetti negli ultimi anni. Le aziende di progettazione e costruzione che operano in questi settori sono sottoposte a una maggiore pressione per lavorare in modo rapido, affidabile e conveniente, gestendo al contempo una serie di limiti, come la carenza di manodopera qualificata, la volatilità della catena di fornitura, i ritardi normativi e la variabilità del sito.

Per superare queste sfide crescenti, molte aziende si sono rivolte a una strategia sorprendente: soluzioni personalizzate come percorso verso la standardizzazione. Sebbene ciò possa sembrare contraddittorio all’inizio, la strategia affronta la crescente necessità di installazioni scalabili, ripetibili e affidabili, anche in ambienti diversi. La “standardizzazione” e la “personalizzazione” possono sembrare approcci contrastanti. In pratica, il doppio approccio è un insieme di quadri di progettazione ripetibili combinati con l’ingegneria su misura specifica del sito. Si sta dimostrando una formula vincente per le aziende che cercano di accelerare e snellire i processi di costruzione per soddisfare le pressioni della domanda.

La sfida dell’uniformità nelle installazioni di infrastrutture critiche

A differenza dei progetti di costruzione tradizionali, le installazioni di infrastrutture critiche devono affrontare una serie complessa di variabili. Ciò è principalmente attribuito alla selezione della posizione del sito. Vengono costruiti nuovi grandi data center alla periferia di aree densamente popolate, dove la disponibilità di terreni è più conveniente. Gli impianti per l’energia rinnovabile sono in gran parte costruite in aree rurali con ampie aree aperte che forniscono un funzionamento ottimale per il solare e il vento. Le stazioni EV tendono a essere costruite in una varietà di posizioni, dagli ambienti urbani ai corridoi stradali remoti. Tuttavia, in questi esempi, l’accesso alle sottostazioni elettriche ad alta capacità e ai percorsi in fibra è essenziale. Ciò introduce fattori quali le condizioni geotecniche specifiche del sito, le normative locali di pubblica utilità, i vincoli ambientali e i requisiti tecnologici in continua evoluzione, che rendono difficile una standardizzazione rigida. Tuttavia, senza un grado di uniformità nella progettazione, le aziende rischiano tempi di costruzione più lunghi, qualità variabile e costi di ciclo di vita più elevati.

La maggior parte degli elementi all’interno dell’impronta strutturale possono essere controllati, ma circondare e connettersi al sito può essere una situazione unica difficile da replicare e pianificare. È qui che la personalizzazione gioca un ruolo.

Modularizzazione e prefabbricazione: Costruito per adattarsi, progettato per essere ripetuto

Una delle principali metodologie di costruzione che ha consentito progetti di tracciamento rapido è l’uso di componenti fabbricati fuori sede come materiali di costruzione modulari e prefabbricazione. Dai power skid prefabbricati nei data center ai sistemi modulari di trincee per cavi per parchi solari, le organizzazioni stanno investendo in componenti che possono essere prodotti in serie ma personalizzati per singoli siti. Questo approccio riduce significativamente la manodopera in loco, accorcia i tempi e garantisce una qualità ripetibile indipendentemente dalla posizione.

Per costruzioni complesse in cui la velocità è fondamentale come i data center, molti utilizzano componenti come pareti in cemento prefabbricati modulari. I componenti prefabbricati presentano dei vantaggi quando si tratta di controllo di qualità e tempi di costruzione, in quanto consentono fasi di progettazione e costruzione sovrapposte. La fabbricazione fuori sede consente di costruire sistemi a parete mentre il lavoro sul sito (ad esempio, preparazione delle basi, servizi sotterranei) si verifica simultaneamente. I componenti prefabbricati vengono consegnati pronti per l’installazione, riducono i tempi di manodopera in loco e consentono una rapida finalizzazione dell’involucro edilizio.

I componenti prefabbricati possono accelerare alcuni aspetti del progetto, in particolare all’inizio dello sviluppo del progetto. La fase di progettazione e pianificazione deve essere messa a punto in anticipo, poiché ciò influisce sulle specifiche dei componenti dell’edificio. C’è poca tolleranza per gli errori, poiché la preparazione precisa del sito e il lavoro di ricerca sono fondamentali per evitare ritardi di progetto dovuti a rielaborazioni quando arrivano elementi prefabbricati. Tuttavia, con potenziali interruzioni della catena di fornitura, il coordinamento tra i fornitori è fondamentale e spesso è un fattore di rottura. I componenti vitali possono arrivare nella sequenza errata portando a potenziali ritardi nel progetto. I team edili richiedono un elemento di agilità per navigare nelle incertezze che sorgono con problemi di filiera. Si basano su potenziali soluzioni di integrazione personalizzate dei produttori.

Sistemi di sigillatura e protezione ingegnerizzati: uno strumento di personalizzazione vitale

Un elemento all’interno di un progetto di costruzione più vulnerabile alle complesse sfide tecniche in loco è la sigillatura delle penetrazioni nelle pareti, degli ingressi negli edifici e delle condutture dei cavi per collegamenti di servizi pubblici. Come accennato in precedenza, i componenti all’interno dell’impronta strutturale possono essere standardizzati, tuttavia i collegamenti di servizi possono variare da un sito all’altro, rendendo difficile per ingegneri e progettisti specificare una soluzione univoca tra progetti di costruzione simili. Si tratta di un settore cruciale in cui le soluzioni di integrazione personalizzate possono svolgere un ruolo fondamentale nella standardizzazione dei processi di costruzione.

La protezione dai fattori ambientali è un problema fondamentale nei data center, nelle strutture BESS e nei siti di costruzione di stazioni di ricarica EV. In applicazioni critiche come i data center, un punto di ingresso di condotti o cavi mal sigillato può causare intrusioni di umidità che minacciano l’elettronica sensibile o causano costosi tempi di inattività.
Nelle infrastrutture di ricarica per energie rinnovabili ed EV, una sigillatura impropria può compromettere le prestazioni delle risorse a lungo termine o addirittura comportare rischi per la sicurezza.

Per rispondere a ciò, le aziende collaborano con produttori, come Polywater, per progettare kit di tenuta o sistemi specifici del sito che tengono conto dell’esatta combinazione di diametri dei cavi o dei tubi, materiali dell’involucro e condizioni ambientali.

Un esempio è stata la creazione di un sistema di sigillatura delle pareti personalizzato per garantire un involucro sicuro attorno a diversi condotti GRS preinstallati da 15 cm (sei pollici) che penetravano nell’involucro dell’edificio del data center. Questi condotti, essenziali per contenere cavi e infrastrutture fondamentali, dovevano essere sigillati in modo efficace per proteggersi dai rischi ambientali. Il sistema di sigillatura progettato era costituito da un’innovativa flangia divisa che consentiva di adattare facilmente la tenuta attorno ai condotti preinstallati, mentre le tenute meccaniche si adattavano alle aperture, alla spaziatura e ai diametri esterni precisi dei condotti. Questo approccio su misura è stato fabbricato e installato in meno di otto settimane, e la natura rapida dell’installazione ha ridotto i costi di manodopera e ha consentito al data center di diventare operativo più rapidamente.

Un altro esempio di soluzione di tenuta personalizzata per un data center ha coinvolto la creazione di un modello di barriera in schiuma su misura che ha integrato un kit sigillante per condotti in schiuma poliuretanica espansa. La situazione richiedeva una serie di manicotti a muro in PVC rastremati unici, ciascuno con diversi cavi importanti instradati attraverso di esso, per essere sigillati contro potenziali intrusioni ambientali. La sfida era che la forma di questo modello del manicotto creava variabilità nel diametro interno del condotto, rendendo una soluzione di sigillatura standard così dispendiosa in termini di manodopera che avrebbe aggiunto tempo e spese poco pratici al progetto. Per affrontare i manicotti e i cavi già installati era necessaria una soluzione rapida e personalizzata. È stata quindi creata una barriera personalizzata per adattarsi alle dimensioni e al numero esatto di cavi che corrono attraverso ogni manicotto, e includeva uno strato esterno perforato che gli installatori potevano rimuovere per adattarsi all’estremità più piccola del manicotto. Questo approccio ha essenzialmente creato un design della barriera in schiuma che poteva essere adattato a ogni apertura del manicotto, formando una tenuta resistente all’acqua e all’aria una volta installato il sigillante.

Questa soluzione è andata oltre la prevenzione dell’ingresso di fattori ambientali. Ha consentito ai team di costruzione di standardizzare l’installazione di più sigillanti su più ingressi di pareti, il che ha creato significative efficienze e ridotto i tempi di installazione.

In entrambi gli esempi, la costruzione ha proceduto come previsto perché la progettazione e la fabbricazione delle soluzioni sigillanti personalizzate si adattano alle tempistiche di costruzione. Questo potrebbe sembrare controproducente quando si considera una soluzione personalizzata, ma con il partner giusto si sono evitati insuccessi del progetto. Inoltre, questi sistemi sono stati testati e certificati per soddisfare rigorosi standard IP, IEC, NEMA e UL, dando agli ingegneri e ai regolatori maggiore garanzia nella longevità delle installazioni, soprattutto quando era necessario un cambiamento a metà progetto.

Integrando questi sistemi progettati nella fase di pianificazione, le aziende di progettazione e costruzione possono ridurre il rielaborazioni sul campo, superare le ispezioni più facilmente e mantenere un livello di protezione uniforme, anche in impianti complessi o non standard. Questo tipo di personalizzazione lungimirante contribuisce direttamente all’efficienza del progetto, alla sicurezza e alla resilienza a lungo termine.

Altri fattori che contribuiscono alla standardizzazione personalizzata nei progetti di costruzione

Oltre al rafforzamento fisico dei punti di ingresso vulnerabili nelle nuove strutture, le aziende stanno adottando un quadro che li aiuta a creare modelli base ripetibili con elementi adattabili su misura per le condizioni uniche di ogni progetto. Questo approccio è rafforzato da tre fattori chiave: ingegneria basata su modelli con adattabilità locale, strumenti digitali per precisione e scalabilità, e allineamento regolamentare con coordinamento dei servizi pubblici. Insieme ai sistemi di sigillatura e protezione ingegnerizzati, questi elementi consentono ai team di progetto di fornire prestazioni uniformi in diversi siti, dalle aziende agricole rurali a fonti energetiche rinnovabili agli hub di ricarica urbani per veicoli elettrici.

Ingegneria basata su modelli con adattabilità locale

Nei settori dell’energia rinnovabile e dell’EV, le aziende di ingegneria stanno implementando modelli di progettazione standardizzati che possono essere rapidamente adattati alle condizioni locali. I piani di percorso dei cavi, i sistemi di racking e i layout di messa a terra sono progettati una volta e poi modificati leggermente in base a specifiche del terreno, del clima o della giurisdizione. Questo metodo accelera l’autorizzazione e la costruzione senza sacrificare prestazioni o sicurezza.

Strumenti digitali per precisione e scalabilità

Un altro potente fattore nella standardizzazione personalizzata è il software. Gli strumenti che simulano la tensione di trazione dei cavi, le prestazioni termiche o i layout spaziali consentono agli ingegneri di creare progetti ottimizzati e specifici per il sito da una libreria centrale di standard. Queste piattaforme digitali colmano il divario tra ingegneria su misura ed esecuzione coerente, rendendo più facile replicare il successo tra più progetti.

Allineamento normativo e coordinamento dei servizi pubblici

Le soluzioni preingegnerizzate standardizzate che possono essere adattate localmente semplificano anche la collaborazione con le aziende di servizi e le autorità autorizzanti. I progetti preapprovati riducono i cicli di revisione e facilitano un’integrazione più rapida nella rete. La personalizzazione all’interno di un quadro familiare garantisce che le esigenze normative siano soddisfatte senza dover reinventare la ruota per ogni progetto.

Normalizzazione personalizzata: un nuovo modello per l’efficienza delle infrastrutture

Poiché le richieste di infrastrutture scalabili veloci continuano ad aumentare, il futuro necessita di un equilibrio intelligente tra standardizzazione e personalizzazione. Sviluppando blocchi adattabili ma ripetibili, le aziende possono semplificare la costruzione e resistere a barriere esterne come la carenza di manodopera qualificata, la volatilità della catena di fornitura, i ritardi normativi e la variabilità del sito per garantire la qualità e soddisfare tempistiche aggressive. In questo modello, la personalizzazione non contraddice la standardizzazione, la consente.

Per maggiori informazioni sulle soluzioni di sigillatura personalizzate per il tuo progetto di costruzione, contatta Polywater