A EOLIOS Engenharia realizou uma auditoria das condições de dispersão das poeiras durante a demolição por explosão de um edifício situado nas proximidades de um site OVHcloud, a fim de avaliar o risco de empoeiramento para as salas de servidores.
O essencial. A pedido da OVHcloud, a EOLIOS mediu em tempo real a concentração de poeiras no ar em torno de um centro de dados em exploração, durante a demolição por explosão de um edifício vizinho. A concentração atinge um pico de 196 000 partículas a 0,5 µm no momento da explosão, ou seja, um fator superior a 130 em relação ao ruído de fundo, antes de regressar a níveis próximos do normal em poucas horas. A auditoria quantifica a exposição das salas de servidores e objetiva o risco de contaminação particular.
As partículas finas transportadas pelo ar exterior estão entre os principais fatores de envelhecimento dos equipamentos informáticos: depósito nas placas eletrónicas, colmatação dos meios filtrantes, degradação das trocas térmicas. Quando uma obra de demolição ocorre no limite imediato de um centro de dados em serviço, o controlo do empoeiramento torna-se um assunto de continuidade de exploração e, neste caso preciso, um assunto jurídico.
Um edifício situado nas proximidades imediatas de um site OVHcloud tinha de ser destruído por explosão. Este tipo de operação liberta em poucos segundos um volume considerável de poeiras minerais (betão, gesso, sílica) que formam uma pluma densa, rapidamente transportada pelo vento. Para um centro de dados vizinho, cujo arrefecimento assenta em parte na admissão de ar exterior, o acontecimento coloca uma questão direta: o ar aspirado durante e após a demolição continua compatível com a manutenção em condições das salas de servidores?
Designam-se por « partículas finas » as partículas em suspensão no ar cujo diâmetro aerodinâmico é inferior a alguns micrómetros (µm). Classificam-se habitualmente por limiar: PM10 (≤ 10 µm), PM2.5 (≤ 2,5 µm) e partículas ultrafinas (≤ 1 µm). Quanto mais fina é uma partícula, mais profundamente penetra nos circuitos de ventilação e mais duravelmente se deposita nas superfícies sensíveis.
Os centros de dados controlam o empoeiramento das suas salas através de andares de filtragem (tipicamente ISO ePM1 / ePM2.5, até filtros de muito alta eficiência nas zonas críticas) e de uma colocação em sobrepressão dos locais. Um pico de concentração exterior aumenta a carga sobre estes filtros, acelera a sua colmatação e pode, em caso de defeito de estanquidade, deixar migrar partículas para os corredores frios.
Antes da operação, a empresa de demolição tinha certificado a ausência de poeiras para a vizinhança. As disposições tomadas mantinham-se, no entanto, marginais: uma simples rega do ambiente próximo e do edifício por jatos de água durante a explosão. O demolidor assegurava além disso que seriam emitidas poucas partículas finas e que o vento dominante não soprava na direção do centro de dados, concluindo por um risco « trivial ».
A medição no local conta outra história. Cada uma destas garantias foi desmentida pelos factos:
« Nenhuma poeira para a vizinhança »: uma pluma densa obstruiu a visibilidade e alcançou o site em poucos minutos.
« Poucas partículas finas »: o pico medido excede em mais de 130 vezes o ruído de fundo a 0,5 µm.
« Vento no sentido oposto ao site »: a pluma dirigiu-se precisamente para o centro de dados e para o canal.
« Risco trivial »: as concentrações mantiveram-se elevadas várias horas e superiores ao ruído de fundo durante vários dias.
Uma filtragem não prevista para isto. O centro de dados está equipado com filtros, mas não com filtros dimensionados para suportar o empoeiramento de uma explosão a menos de 100 m. Em regime normal, essa capacidade não tem razão para existir: o acontecimento expõe portanto a instalação a um risco situado fora do seu envelope de conceção.
O bom reflexo do gestor. Face a garantias inverificáveis, o responsável do site teve a lucidez de confiar à EOLIOS uma missão de acompanhamento da perturbação. Este relatório factual e calibrado constitui uma base jurídica sólida em caso de falha generalizada dos servidores em consequência da explosão: um ato de antecipação que transforma uma promessa oral em prova medida.
Num contexto simultaneamente técnico e jurídico, a equipa EOLIOS propôs a sua especialidade para ajudar os responsáveis do site a compreender o impacto, nas salas de servidores, dos fenómenos de empoeiramento induzidos pela destruição do edifício vizinho.
Medir a concentração de partículas nas imediações do site, bem como no interior, antes, durante e depois da demolição, em vários tamanhos de partículas.
Observar a formação, a densidade e a trajetória da pluma de poeira gerada pela explosão.
Objetivar a exposição das salas de servidores e o risco de contaminação dos equipamentos sensíveis.
Documentar o acontecimento de forma rastreável, com aparelhos calibrados, para fins de peritagem.
Sendo o parâmetro determinante a quantidade de partículas presentes no ar, foi necessário medi-la nas imediações do site ao longo de vários dias, a horas diferentes, para analisar a sua concentração e variabilidade. Multiplicar as leituras permite constituir uma série de dados representativa e aumentar a fiabilidade dos resultados.
As medições foram realizadas com aparelhos sob certificado de calibração, garantindo a rastreabilidade metrológica indispensável num quadro de peritagem. Foram posicionados sensores no exterior, o mais perto possível das tomadas de ar, e no interior, para acompanhar o empoeiramento efetivo do edifício.
O « ruído de fundo » designa o nível de concentração habitual do site, fora de qualquer acontecimento particular. Flutua ao longo do dia (tráfego, atividade humana, meteorologia) e serve de referência para quantificar a amplitude real de uma perturbação como uma explosão.
Foram efetuadas várias observações antes e depois da destruição do edifício. Logo no momento do desencadeamento da explosão, surge uma pluma de poeira, criada pelo sopro e pelo início do desabamento do imóvel.
Durante a destruição completa, a pluma sobe e dispersa-se: a visibilidade fica totalmente obstruída. O desaparecimento, dentro da nuvem, do edifício adjacente traduz a sua forte densidade. Sob o efeito de condições meteorológicas desfavoráveis e do vento, a pluma dirige-se essencialmente para o centro de dados e para o canal, ou seja, precisamente para a zona sensível.
Inicia-se em seguida uma diluição, com uma perda de visibilidade progressiva, mas a concentração de partículas mantém-se elevada. Após 7 minutos, a nuvem de poeira continua bem presente no site: o centro de dados permanece claramente exposto a um empoeiramento importante.
Foram efetuadas diferentes medições, antes, durante e depois da explosão, em vários tamanhos de partículas: 0,3 µm, 0,5 µm, 1 µm, 2,5 µm, 5 µm e 10 µm. Para maior legibilidade, os valores apresentados abaixo referem-se à classe 0,5 µm, representativa das partículas ultrafinas mais penetrantes.
O acompanhamento exterior começa por volta das 18 h, com uma presença humana reduzida, daí uma fraca concentração de partículas, seguida de uma subida ligada às horas de ponta. Esta leitura fixa a linha de base com a qual comparar a explosão.
Valor médio a 0,5 µm: 10 000.
A leitura de 29 de outubro, conduzida a partir das 13 h com uma medição a cada 5 minutos, cobre o antes, o durante e o depois. A forte perturbação observada às 15 h corresponde ao início da explosão, quando o sensor recebe a frente de partículas. Certos valores são então multiplicados por um coeficiente superior a 130.
30 minutos mais tarde, a taxa de partículas mantém-se relativamente equivalente, ou seja, 2 a 5 vezes superior ao normal. As médias depois da explosão continuam acima dos valores medianos registados antes, o que decorre da pluma persistente que ainda envolve a zona de estudo.
Após 2 horas, a taxa de partículas nas imediações do centro de dados reencontra ordens de grandeza próximas das anteriores à destruição. Os valores médios mantêm-se, ainda assim, um pouco mais elevados, devido à demolição e ao retomar dos trabalhos no local.
Valor médio a 0,5 µm: 7 300.
No dia seguinte à destruição, não se registou qualquer contaminação particular ligada à presença de entulhos não estabilizados: os valores situam-se na faixa média pós-explosão, com uma tendência de ligeira descida. Foram também realizadas medições complementares no interior; esses dados não são divulgados aqui.
Desafio para o centro de dados. As concentrações medidas excediam os valores de referência recomendados e podiam favorecer uma degradação dos microprocessadores das salas de servidores; mantiveram-se superiores ao ruído de fundo vários dias após a demolição.
Para além do pico instantâneo, é a duração da exposição que pesa sobre a instalação. Um ar carregado durante várias horas acelera a colmatação dos filtros, faz cair a sua permeabilidade e pode degradar a sobrepressão das salas: o ponto de vigilância desloca-se então do pico para a dose acumulada recebida pelo sistema de tratamento de ar.
Neste tipo de situação, vários instrumentos de engenharia permitem conter o risco:
Reforçar temporariamente a filtragem e antecipar a substituição dos meios filtrantes no final da campanha de poeiras.
Adaptar a estratégia de arrefecimento, reduzindo a admissão de ar exterior ou o free-cooling durante o pico, a favor de uma recirculação controlada.
Vigiar a sobrepressão e a estanquidade dos envelopes para impedir qualquer migração de partículas para os corredores frios.
Planear um controlo e uma limpeza pós-acontecimento, apoiados nas leituras de concentração.
A auditoria de poeiras e de partículas abre novas perspetivas às indústrias e aos responsáveis de sites sensíveis. Permite medir, compreender e qualificar um grande número de riscos ligados a uma entrada importante de poeiras, com bases factuais e rastreáveis.
Graças às suas equipas de engenheiros, a EOLIOS modela por simulação CFD a propagação das poeiras no interior como no exterior. Os espaços empoeirados são simulados na sua integralidade, com grande precisão e num tempo reduzido: é assim possível testar cenários (direção do vento, caudal da fonte, posição das tomadas de ar) impossíveis de reproduzir em condições reais. Associada às medições no local, a simulação permite calibrar o modelo e antecipar a exposição antes mesmo do acontecimento.
Implementar um diagnóstico EOLIOS no seu processo de conceção é recorrer a especialistas em mecânica dos fluidos, térmica e simulação numérica para garantir o bom funcionamento das suas instalações. Este saber-fazer encontra-se nos nossos estudos de poluição atmosférica, de qualidade do ar interior e de térmica dos centros de dados.
Saber-fazer: modelação CFD do movimento da areia e das poeirasPoeiras finas, metrologia e simulação CFD em torno dos sites sensíveis.
As partículas finas depositam-se nas placas eletrónicas e nos dissipadores, colmatam os filtros de admissão e perturbam as trocas térmicas. Em concentração elevada ou numa exposição prolongada, favorecem o sobreaquecimento e o envelhecimento prematuro dos componentes, até ao risco de falha.
Com contadores óticos de partículas sob certificado de calibração, que contam as partículas por classe de tamanho (aqui de 0,3 a 10 µm). Leituras repetidas, no interior e no exterior e com um passo de tempo fino (5 minutos), permitem distinguir o ruído de fundo de um acontecimento excecional.
Sim. A simulação numérica (CFD) reproduz o transporte das partículas pelo ar em função do vento, da topografia e das fontes de emissão. Calibrada com medições no local, permite antecipar as zonas expostas e dimensionar as proteções antes do acontecimento.
Nesta auditoria, o pico desce fortemente em algumas dezenas de minutos e o ar reencontra níveis próximos do normal cerca de 2 horas após a explosão. Persistem, no entanto, valores ligeiramente superiores ao ruído de fundo durante vários dias, devido às obras e aos entulhos.
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A auditoria de site realizada para medir os níveis de poeiras no ar durante a destruição por explosão de um edifício revelou uma forte concentração de partículas num intervalo de tempo reduzido. Foram efetuadas medições em tempo real na zona em torno do site e a distâncias mais afastadas, para determinar a concentração e a composição das partículas. Os resultados mostraram que a concentração das partículas no ar era superior aos valores de referência recomendados para a saúde e podia provocar uma degradação dos microprocessadores do centro de dados. Constatou-se também que as concentrações no ar se mantinham mais elevadas vários dias após a demolição.
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