Proyecto · Aire y viento

Auditoría de la propagación del polvo durante la demolición de un edificio.

EOLIOS Ingeniería realizó una auditoría de las condiciones de dispersión del polvo durante la demolición con explosivos de un edificio situado junto a un sitio OVHcloud, con el fin de evaluar el riesgo de acumulación de polvo para las salas de servidores.

Proyecto
Mediciones de polvo fino
Año
2022
Cliente
OVHcloud
Ubicación
Estrasburgo
Tipología
Auditoría de polvo · Dispersión externa
Hablar de un proyecto

Polvo fino y centros de datos: una cuestión de continuidad operativa

En resumen. A petición de OVHcloud, EOLIOS midió en tiempo real la concentración de polvo en el aire alrededor de un centro de datos en explotación, durante la demolición con explosivos de un edificio vecino. La concentración alcanzó un pico de 196.000 partículas a 0,5 µm en el momento de la voladura, más de 130 veces el nivel de fondo, antes de volver a niveles casi normales en unas horas. La auditoría cuantifica la exposición de las salas de servidores y objetiva el riesgo de contaminación por partículas.

Las partículas finas transportadas por el aire exterior figuran entre los principales factores de envejecimiento de los equipos informáticos: depósitos en las placas electrónicas, obstrucción de los medios filtrantes, degradación del intercambio térmico. Cuando una obra de demolición se desarrolla justo al lado de un centro de datos en servicio, el control de la entrada de polvo se convierte en una cuestión de continuidad operativa y, en este caso, en una cuestión legal.

Contexto: una demolición con explosivos en el límite del sitio

Un edificio situado justo al lado de un sitio OVHcloud debía ser destruido con explosivos. Este tipo de operación libera en pocos segundos un volumen considerable de polvo mineral (hormigón, yeso, sílice) que forma un penacho denso, rápidamente arrastrado por el viento. Para un centro de datos vecino, cuya refrigeración se basa en parte en la admisión de aire exterior, el evento plantea una pregunta directa: ¿el aire aspirado durante y después de la demolición sigue siendo compatible con el mantenimiento en servicio de las salas de servidores?

Definición · Partículas finas

Se denomina «partículas finas» a las partículas en suspensión en el aire cuyo diámetro aerodinámico es inferior a unos pocos micrómetros (µm). Se clasifican habitualmente por umbral: PM10 (≤ 10 µm), PM2.5 (≤ 2,5 µm) y partículas ultrafinas (≤ 1 µm). Cuanto más fina es una partícula, más profundamente penetra en los circuitos de ventilación y más duraderamente se deposita en las superficies sensibles.

Los centros de datos controlan la entrada de polvo en sus salas mediante etapas de filtración (típicamente ISO ePM1 / ePM2.5, hasta filtros de muy alta eficiencia en las zonas críticas) y una puesta en sobrepresión de los locales. Un pico de concentración exterior aumenta la carga de esos filtros, acelera su obstrucción y puede, en caso de defecto de estanqueidad, dejar migrar las partículas hacia los pasillos fríos.

No se fíe de las empresas de demolición

Antes de la operación, la empresa de demolición había certificado la ausencia de polvo para el vecindario. Sin embargo, las medidas adoptadas seguían siendo marginales: un simple rociado del entorno próximo y del edificio con chorros de agua durante la voladura. La empresa aseguraba además que se emitirían pocas partículas finas y que el viento dominante no soplaba hacia el centro de datos, concluyendo que el riesgo era «trivial».

Las mediciones de campo cuentan otra historia. Cada una de estas garantías fue desmentida por los hechos:

  • !

    «Nada de polvo para el vecindario»: un penacho denso obstruyó la visibilidad y alcanzó el sitio en pocos minutos.

  • !

    «Pocas partículas finas»: el pico medido supera el nivel de fondo a 0,5 µm en más de 130 veces.

  • !

    «Viento en dirección contraria al sitio»: el penacho se dirigió precisamente hacia el centro de datos y el canal.

  • !

    «Riesgo trivial»: las concentraciones se mantuvieron elevadas durante varias horas y por encima del nivel de fondo durante varios días.

Una filtración no prevista para esto. El centro de datos dispone de filtros, pero no de filtros dimensionados para soportar la entrada de polvo de una voladura a menos de 100 m. En servicio normal no hay razón para que exista tal capacidad: el evento expone por tanto la instalación a un riesgo fuera de su envolvente de diseño.

El buen reflejo del gestor. Ante garantías no verificables, el responsable del sitio tuvo la lucidez de confiar a EOLIOS una misión de seguimiento de la perturbación. Este informe factual y calibrado constituye una base jurídica sólida en caso de fallo generalizado de los servidores tras la voladura: un acto de anticipación que convierte una promesa verbal en una prueba medida.

Objetivos de la misión de medición

En un contexto a la vez técnico y jurídico, el equipo de EOLIOS ofreció su experiencia para ayudar a los responsables del sitio a comprender el impacto, sobre las salas de servidores, de los fenómenos de acumulación de polvo inducidos por la demolición del edificio vecino.

  • 01

    Medir la concentración de partículas alrededor del sitio, así como en el interior, antes, durante y después de la demolición, sobre varios tamaños de partícula.

  • 02

    Observar la formación, la densidad y la trayectoria del penacho de polvo generado por la voladura.

  • 03

    Objetivar la exposición de las salas de servidores y el riesgo de contaminación para los equipos sensibles.

  • 04

    Documentar el evento de forma trazable, con instrumentos calibrados, con fines periciales.

Metrología: sensores calibrados, tanto dentro como fuera

Dado que el parámetro determinante era la cantidad de partículas presentes en el aire, había que medirla alrededor del sitio durante varios días, a horas distintas, para analizar la concentración y su variabilidad. Multiplicar las mediciones construye una serie de datos representativa y aumenta la fiabilidad de los resultados.

Las mediciones se realizaron con instrumentos con certificado de calibración, garantizando la trazabilidad metrológica indispensable en un contexto pericial. Se colocaron sensores en el exterior, lo más cerca posible de las tomas de aire, y en el interior, para seguir la acumulación de polvo real del edificio.

6 tamaños · 0,3 a 10 µm Paso · 5 min Sensores · calibrados Puntos · interior + exterior
Definición · Nivel de fondo

El «nivel de fondo» designa la concentración habitual del sitio, fuera de un evento particular. Varía a lo largo del día (tráfico, actividad humana, meteorología) y sirve de referencia para cuantificar la amplitud real de una perturbación como una voladura.

Sensor de polvo externo que mide la concentración de partículas alrededor del sitio
Sensor de polvo externo, colocado alrededor del sitio
Sensor de polvo interno que mide la concentración de partículas en el edificio
Sensor de polvo interno, para seguir la acumulación de polvo del edificio

Observación del movimiento del penacho de polvo

Se realizaron varias observaciones antes y después de la demolición del edificio. En cuanto se activó la voladura, aparece un penacho de polvo, creado por la onda expansiva y el inicio del colapso del edificio.

Durante la destrucción completa, el penacho sube y se dispersa: la visibilidad queda totalmente obstruida. La desaparición del edificio adyacente dentro de la nube revela su elevada densidad. Bajo condiciones meteorológicas desfavorables y el viento, el penacho se dirige sobre todo hacia el centro de datos y el canal, es decir, precisamente la zona sensible.

A continuación se inicia una dilución, con pérdida progresiva de visibilidad, pero la concentración de partículas se mantiene elevada. Tras 7 minutos, la nube de polvo sigue claramente presente sobre el sitio: el centro de datos permanece expuesto a una importante entrada de polvo.

Penacho de polvo durante la demolición con explosivos de un edificio en la ciudad
Ilustración del penacho de polvo durante la demolición con explosivos

Medición en tiempo real de la concentración de polvo

Se realizaron distintas mediciones, antes, durante y después de la voladura, sobre varios tamaños de partícula: 0,3 µm, 0,5 µm, 1 µm, 2,5 µm, 5 µm y 10 µm. Por legibilidad, los valores presentados a continuación corresponden a la clase 0,5 µm, representativa de las partículas ultrafinas más penetrantes.

Nivel de fondo antes del evento

El seguimiento exterior comienza hacia las 18 h, con presencia humana reducida, de ahí una baja concentración de partículas, luego un repunte ligado a las horas punta. Esta medición fija la línea de base con la que comparar la voladura.

Valor medio a 0,5 µm: 10.000.

Medición del polvo en configuración normal: nivel de fondo continuo
Medición del polvo en configuración normal: nivel de fondo continuo

Pico durante la demolición

La medición del 29 de octubre, realizada a partir de las 13 h con una toma cada 5 minutos, cubre el antes, el durante y el después. La fuerte perturbación observada a las 15 h corresponde al inicio de la voladura, cuando el sensor recibe el frente de partículas. Algunos valores se multiplican entonces por un coeficiente superior a 130.

7.000
Antes de la voladura · media a 0,5 µm
196.000
Durante la voladura · pico a 0,5 µm (× 130)
15.600
Después de la voladura · media a 0,5 µm
Medición del polvo durante la demolición con explosivos del edificio vecino
Medición del polvo durante la demolición con explosivos del edificio vecino

Retorno progresivo al nivel de fondo

30 minutos más tarde, la tasa de partículas se mantiene relativamente similar, es decir, de 2 a 5 veces por encima de lo normal. Las medias tras la voladura permanecen por encima de los valores medianos registrados antes, lo que proviene del penacho persistente que sigue envolviendo la zona de estudio.

Tras 2 horas, la tasa de partículas alrededor del centro de datos vuelve a órdenes de magnitud próximos a los previos a la destrucción. Los valores medios se mantienen no obstante algo más elevados, por efecto de la demolición y de la reanudación de las obras en el sitio.

Valor medio a 0,5 µm: 7.300.

Medición del polvo tras la destrucción: nivel de fondo continuo tras la voladura
Medición del polvo tras la destrucción: nivel de fondo continuo tras la voladura

Al día siguiente de la destrucción, no se registra ninguna contaminación particular ligada a la presencia de escombros no estabilizados: los valores se sitúan en el rango medio posterior a la voladura, con una ligera tendencia a la baja. También se realizaron mediciones complementarias en el interior; estos datos no se comunican aquí.

Interpretación: la exposición real de las salas de servidores

Lo que está en juego para el centro de datos. Las concentraciones medidas superaban los valores de referencia recomendados y podían favorecer una degradación de los microprocesadores de las salas de servidores; se mantuvieron por encima del nivel de fondo durante varios días tras la demolición.

Más allá del pico instantáneo, es la duración de la exposición la que pesa sobre la instalación. Un aire cargado durante varias horas acelera la obstrucción de los filtros, reduce su permeabilidad y puede degradar la sobrepresión de las salas: el punto de vigilancia se desplaza así del pico a la dosis acumulada recibida por el sistema de tratamiento de aire.

En este tipo de situación, varias palancas de ingeniería ayudan a contener el riesgo:

  • 01

    Reforzar temporalmente la filtración y prever la sustitución de los medios al final de una campaña polvorienta.

  • 02

    Adaptar la estrategia de refrigeración reduciendo la admisión de aire exterior o el free-cooling durante el pico, en favor de una recirculación controlada.

  • 03

    Vigilar la sobrepresión y la estanqueidad de las envolventes para impedir cualquier migración de partículas hacia los pasillos fríos.

  • 04

    Planificar un control y una limpieza posteriores al evento, apoyados en las mediciones de concentración.

¿Por qué realizar una auditoría y una modelización CFD de la propagación del polvo?

La auditoría de polvo y partículas abre nuevas perspectivas para las industrias y los responsables de sitios sensibles. Permite medir, comprender y cualificar un gran número de riesgos ligados a un aporte importante de polvo, sobre bases factuales y trazables.

Gracias a sus equipos de ingenieros, EOLIOS modeliza mediante simulación CFD la propagación del polvo tanto en el interior como en el exterior. Los espacios con polvo se simulan en su totalidad, con gran precisión y en un tiempo reducido: así se pueden probar escenarios (dirección del viento, caudal de la fuente, posición de las tomas de aire) imposibles de reproducir en condiciones reales. Combinada con las mediciones de campo, la simulación permite calibrar el modelo y anticipar la exposición incluso antes del evento.

Integrar un diagnóstico EOLIOS en su proceso de diseño significa recurrir a expertos en mecánica de fluidos, térmica y simulación numérica para garantizar el buen funcionamiento de sus instalaciones. Este saber hacer se encuentra en nuestros estudios de contaminación del aire, calidad del aire interior y térmica de los centros de datos.

Saber hacer: modelización CFD del movimiento de la arena y el polvo
FAQ

Preguntas frecuentes

Polvo fino, metrología y simulación CFD en torno a los sitios sensibles.

¿Por qué el polvo fino es una amenaza para un centro de datos?

Las partículas finas se depositan en las placas electrónicas y los disipadores, obstruyen los filtros de admisión y perturban el intercambio térmico. A alta concentración o con exposición prolongada, favorecen el sobrecalentamiento y el envejecimiento prematuro de los componentes, hasta el riesgo de fallo.

¿Cómo se mide la concentración de partículas en el aire?

Con contadores ópticos de partículas con certificado de calibración, que cuentan las partículas por clase de tamaño (aquí de 0,3 a 10 µm). Mediciones repetidas, en interior y en exterior y con un paso temporal fino (5 minutos), permiten distinguir el nivel de fondo de un evento excepcional.

¿Puede la CFD predecir la dispersión del polvo de una obra?

Sí. La simulación numérica (CFD) reproduce el transporte de las partículas por el aire en función del viento, la topografía y las fuentes de emisión. Calibrada con mediciones de campo, permite anticipar las zonas expuestas y dimensionar las protecciones antes del evento.

¿Cuánto tiempo permanece cargado el aire tras una demolición?

En esta auditoría el pico cae con fuerza en unas pocas decenas de minutos, luego el aire vuelve a niveles casi normales unas 2 horas después de la voladura. No obstante, valores ligeramente superiores al nivel de fondo persisten durante varios días, debido a las obras y los escombros.

Síntesis

Síntesis en vídeo de la auditoría del sitio

La auditoría del sitio realizada para medir el polvo en el aire durante la demolición con explosivos de un edificio reveló una elevada concentración de partículas en un breve lapso de tiempo. Se tomaron mediciones en tiempo real en la zona alrededor del sitio y a distancias mayores, para determinar la concentración y la composición de las partículas. Los resultados mostraron que la concentración de partículas en el aire era superior a los valores de referencia recomendados para la salud y podía provocar una degradación de los microprocesadores del centro de datos. También se constató que las concentraciones en el aire permanecían más elevadas durante varios días tras la demolición.

Síntesis en vídeo · auditoría de la dispersión del polvo durante una demolición con explosivos · EOLIOS Ingeniería
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