Проектирование шумозащитных конструкций для внешних блоков кондиционеров (Центр обработки данных, г. Уфа) - Мастерская шумозащиты

В 4 квартале 2024 г. специалистами ООО «Мастерская производственной шумозащиты» был начат комплекс работ по снижению шума до нормативных требований на прилегающей селитебной территории от технологического оборудования внешних блоков системы климат контроля (СКК), находящегося на фасаде здания центра обработки данных (ЦОД) в республике Башкортостан, был завершён первый этап работ – проектирование и получение положительного заключения санитарно-эпидемиологической экспертизы.

Основным оборудованием, генерирующим ощутимые уровни шума на прилегающей селитебной территории, являются (рис. 1) внешние блоки СКК здания ЦОД в количестве 20 ед. (Liebert HIROSS HCE24 (LH)). Установки СКК переведены на круглосуточную работу. Включение и отключение (а также количество) конденсаторов определяется контроллером управления, исходя из потребности снижения температуры.

Рисунок 1 – Объект работ

В начале работ была проведена серия измерений уровней шума при работе оборудования — как в непосредственной близости от работающего вентиляционного оборудования на фасаде здания, так и в точках на прилегающей к ЦОДу селитебной территории в дневное и ночное время суток. На момент измерений при температуре окружающей среды +15 °С ночью и +26°С днем, было запущено 8 и 12 единиц СКК соответственно.

По результатам измерений на селитебной территории при работе 8-ми из 20-ти внешних блоков СКК здания ЦОД- в ночное время создается вклад порядка 9-15 дБА в существующий фоновый уровень шума на прилегающую селитебную территорию и наибольшие превышения ПДУ по СанПиН 1.2.3685-21 зафиксировано на уровне 15 дБА по уровню звука для ночного времени суток.

При этом на территории здания ЦОД на расстоянии 6 м от оборудования СКК при работе 8 блоков СКК уровни звука составляют 69 дБА.

Уровни звукового давления при работе оборудования СКК ЦОД и значения ПДУ по СанПиН 1.2.3685-21 для ночного (а) и дневного (б) времени суток

Рисунок 2 — Уровни звукового давления при работе оборудования СКК ЦОД и значения ПДУ по СанПиН 1.2.3685-21 для ночного (а) и дневного (б) времени суток

На основании полученных исходных данных от Заказчика и результатов измерений уровней шума, а также взаимного расположения оборудования и зданий, в программном комплексе АРМ «Акустика» были смоделированы рассматриваемый Объект с исследуемыми на нем источниками шума и прилегающая существующая застройка (рисунок 3).

Расчетная модель Объекта с расчетными точками и источниками шума в ПО АРМ «Акустика» 3

Рисунок 3 — Расчетная модель Объекта с расчетными точками и источниками шума
в ПО АРМ «Акустика» 3

Сходимость измеренных и расчетных уровней звукового давления в частотном диапазоне 125-8000 Гц (основной диапазон превышений ПДУ и излучения СКК ЦОД) в расчётных точках находился в пределах +/-4 дБ, а сходимость по уровню звука составляла 0,1 0,6 дБА, что позволило использовать данную модель для дальнейших расчетов эффективности шумозащитных мероприятий.

По результатам расчетов уровней шума от внешних блоков СКК ЦОД при их одновременной работе на полную мощность (20 шт.), увеличение вклада в точки на селитебной территории составляет 6-8 дБА и наибольшие превышения ПДУ по СанПиН 1.2.3685-21 уже будет составлять 11 22 дБА по уровню звука.

В качестве шумозащитных мероприятий на этапе расчетов рассматривались комплексные конструкции, обеспечивающие как снижение шума, так и нужные вентиляционные характеристики для охлаждения блоков:
Вариант 1 (см. рис.4). Установка двойных шумозащитных акустических решеток в комплексе со звукоизолирующими перегородками и звукопоглощением между ними (кШМ-1).
Вариант 2 (см. рис.5). Шумозащитный экран с вентиляционными проемами вверху и внизу конструкции в непосредственной близости к внешним блокам СКК вдоль границы земельного участка ЦОД (кШМ-2).
Вариант 3 (см. рис.6). Шумозащитный экран высотой 8 м на расстоянии 6 м от внешних блоков СКК за границей земельного участка ЦОД (кШМ-3).

Визуализация мероприятий кШМ-1 в модели ПО АРМ «Акустика» 3

Рисунок 4 — Визуализация мероприятий кШМ-1 в модели ПО АРМ «Акустика» 3

Визуализация мероприятий кШМ-2 в модели ПО АРМ «Акустика» 3

Рисунок 5 — Визуализация мероприятий кШМ-2 в модели ПО АРМ «Акустика» 3

Визуализация мероприятий кШМ-3 в модели ПО АРМ «Акустика» 3

Рисунок 6 — Визуализация мероприятий кШМ-3 в модели ПО АРМ «Акустика» 3

По результатам расчетов эффективного снижения уровней шума все рассмотренные комплексы шумозащитных мероприятий не позволяли обеспечить соблюдение предельно допустимых уровней шума на прилегающей селитебной территории в ночное время суток при работе всех 20 блоков СКК ЦОД.
Соблюдение дневных норм ПДУ при работе всех 20 блоков СКК ЦОД возможно только при внедрении комплекса шумозащитных мероприятий №1, который и был согласован заказчиком к реализации с учётом внедрения организационных мер.

В качестве организационных мер по снижению уровней шума от СКК ЦОД предлагалось введение ограничений по количеству одновременно запущенных внешних блоков СКК, как это было зафиксировано на момент измерений в ночное время суток (8 штук из 20).

В соответствии с представленными данными о штатной работе оборудования ЦОД все 20 блоков СКК могут подключаться только при температуре окружающей среды свыше +36°С, что для ночного времени суток в рассматриваемом регионе крайне маловероятно. Значение температуры окружающей среды в ночное время суток в летний период наиболее вероятна в диапазоне до +26° С.

С учетом рассмотренного комплекса шумозащитных мероприятий №1 при работе 8 блоков СКК достигается соблюдение ПДУ 45 дБА для ночного времени суток согласно СанПиН 1.2.3685 21.

Карты шума на селитебной территории и фасадах прилегающих жилых зданий с учетом работы 20 внешних блоков СКК ЦОД в ночное время до и после шумозащитных мероприятий представлены на рисунке 7.

Карта шума ЦОДна селитебной территории и фасадах прилегающих жилых зданий на текущее положение (а) и с учетом комплекса шумозащитных мероприятий №1 (б) и работой 20 внешних блоков СКК ЦОД в ПО АРМ «Акустика» 3

Рисунок 7 — Карта шума ЦОДна селитебной территории и фасадах прилегающих жилых зданий на текущее положение (а) и с учетом комплекса шумозащитных мероприятий №1 (б) и работой 20 внешних блоков СКК ЦОД в ПО АРМ «Акустика» 3

Вышеописанные материалы были представлены в отчетной документации, получившей положительное заключение санитарно-эпидемиологической экспертизы.

Специально для данного Объекта были спроектированы, изготовлены и испытаны новые конструкции шумозащитных решеток, имеющих возможность регулирования положения лопастей в зависимости от летнего и зимнего режима работы оборудования, а следовательно, и для увеличения ее эффективности.

Отчёт по испытаниям шумозащитных решёток ООО «Мастерская производственной шумозащиты», выполненных по ТУ-25.99-001-4705102383-2024, с подробным описанием конструкции, испытательного стенда и полученных эффективностей, представлены на сайте компании от 31.01.2025:
https://www.mastershum.com/otchyot-po-ispytaniyam-shumozaschitnykh-reshyotok/

Итоговые результаты реализации этих мероприятий на Объекте с полученными эффективностями в натурных условиях также будут представлены на сайте.