Akustisen suunnittelun vaikutus datakeskuksen tehokkuuteen

Nykyaikaiset datakeskukset ovat tiheästi rakennettuja ja ehdottomasti tehokkaita ympäristöjä. Jokainen järjestelmä pienimmästä tuulettimesta suurimpaan jäähdyttimeen osallistuu huolellisesti tasapainotettuun ekosysteemiin. Nämä järjestelmät on suunniteltu käyttöaikaa, nopeutta ja luotettavuutta silmällä pitäen, mutta yksi tekijä jää usein huomiotta tässä yhtälössä, ja se on järkevä.

Melu datakeskuksissa voi heikentää sekä työntekijöiden keskittymistä että koneiden suorituskykyä. Huonot akustiset olosuhteet aiheuttavat piileviä tehottomuutta, jotka kasaantuvat ajan myötä teknikkojen lisääntyneestä stressitasosta herkkien laitteiden pitkäaikaiseen kulumiseen.

 

Melun lähteet datakeskuksissa

 

Melun vähentämiseksi meidän on ensin ymmärrettävä, mistä se tulee. Datakeskukset ovat täynnä laitteita, jäähdytysinfrastruktuuria ja varajärjestelmiä. Kaikki nämä koneet tuottavat jatkuvaa ääntä ja tärinää tiloissaan. Tämä melu voi aluksi vaikuttaa harmittomalta, mutta jos sitä ei korjata, se kasaantuu ajan myötä ja voi aiheuttaa sekä toiminnallisia että terveyteen liittyviä ongelmia.

Palvelinräkit ja jäähdytysjärjestelmät

 

Palvelintuulettimet ovat yksi johdonmukaisimmista melunlähteistä datakeskuksissa. Täydellä kuormituksella ne toimivat tyypillisesti 60–75 dB välillä, mikä on NIST:n tietojen mukaan verrattavissa vilkkaan toimiston tai kadun melutasoon .

 

Myös jäähdytysinfrastruktuurilla on tärkeä rooli. Yksiköt, kuten tietokonehuoneen ilmastointilaitteet (CRAC), jäähdyttimet ja ilmanvaihtojärjestelmät, tuottavat matalataajuista hurinaa ja tärinää, joka kulkee seinien, kattojen ja lattioiden läpi. Näitä ääniä on vaikeampi havaita, mutta niitä voi olla vaikeampi hallita ja eristää.

 

Virtalähdejärjestelmät

 

Keskeytymättömät virtalähteet (UPS), virranjakeluyksiköt ja varageneraattorit ovat kaikki välttämättömiä käyttöturvallisuuden kannalta, mutta ne lisäävät akustista kuormitusta. Pelkästään generaattorit voivat saavuttaa yli 80 dB melutasot toimiessaan.

 

 

Huonon akustisen suunnittelun seuraukset

 

Hallitsematon melu konesaleissa johtaa muuhunkin kuin epämukavuuteen, ja ajan myötä se tuo mukanaan riskejä sekä työntekijöiden suorituskyvylle että jopa laitteiden käyttöiälle. Ilman asianmukaista akustista käsittelyä tiloihin voi liittyä käyttökustannuksia, tihentynyttä huoltoa sekä terveys- ja turvallisuusongelmia.

 

Työntekijöiden tuottavuuden heikkeneminen ja terveysriskien kasvu

 

Tietokeskusten teknikot työskentelevät usein pitkiä vuoroja palvelimien ja mekaanisten järjestelmien lähellä. Pitkäaikainen altistuminen korkeille melutasoille, erityisesti yli 70 dB, on heikentänyt kognitiivista suorituskykyä ja lisännyt stressiä (Maailman terveysjärjestö, 2018).

 

Kun melutaso ylittää 85 dB, OSHA vaatii kuulonsuojainten käyttöä pitkäaikaisten vaurioiden riskin vähentämiseksi (OSHA, 2023). Käytännössä tämä tarkoittaa, että henkilöstön on ehkä työskenneltävä kuulonsuojainten kanssa myös rutiinitehtävissä, mikä hidastaa vasteaikoja ja vaikuttaa tiimin kommunikaatioon.

 

Mekaaniset viat ja huoltokustannukset

 

Jäähdytystuulettimien, moottoreiden tai generaattoreiden aiheuttamat rakenteelliset värähtelyt voivat vähitellen löysentää liitoksia, heikentää komponentteja ja johtaa ennenaikaisiin järjestelmävikoihin. Uptime Instituten mukaan tärinään liittyvät ongelmat ovat vastuussa jopa 50 prosentista odottamattomista käyttökatkoksista kriittisissä ympäristöissä (Uptime Institute, 2021). Monissa tapauksissa nämä viat olisi voitu estää kohdennetulla akustiikkakäsittelyllä ja tärinänvaimennusjärjestelmillä .

 

 

Akustiset ratkaisut, jotka parantavat datakeskusten tehokkuutta

 

Datakeskusten akustiset ongelmat ovat tietenkin ratkaistavissa oikeilla työkaluilla ja suunnittelulla. Tehokkaat äänieristys- ja tärinänvaimennusstrategiat suojaavat herkkiä järjestelmiä, vähentävät riskejä ja alentavat pitkän aikavälin käyttökustannuksia.

Akustinen käsittely laitetiloihin

 

Ensimmäinen askel on jälkikaiunta ja kaiun vähentäminen meluisilla alueilla. Kovista pinnoista, seinistä, katoista ja lattioista heijastuvat ääniaallot luovat hallitsemattoman akustisen ympäristön.

Seinään kiinnitettävien akustiikkapaneelien asentaminen voi vähentää heijastunutta melua ja helpottaa laitteista tulevien epätavallisten äänien tunnistamista. Esimerkiksi DECIBELin verkkopaneelit on suunniteltu vaimentamaan keski- ja korkeataajuista melua, mikä tekee niistä erinomaisia palvelinhuoneisiin ja valvonta-alueille.

Tärinänvaimennus ja rakenteellinen melunvaimennus

 

Ääni kulkee sekä ilman että rakenteiden läpi. Raskaiden laitteiden, kuten jäähdyttimien tai generaattoreiden, tärinät voivat siirtyä seiniin, lattioihin ja kattoihin.

SMR-jousikiinnikkeet ja tärinänvaimennustyynyt eristävät tämän laitteen rakennuksen rakenteista, mikä auttaa vähentämään melun siirtymistä ja mekaanista rasitusta. Nämä järjestelmät ovat tehokkaita LVI-yksiköiden, virtalähteiden ja suurten palvelinräkkien alla.

 

 

Vyöhykkeelliset äänieristysstrategiat

 

Kaikki datakeskuksen tilat eivät tarvitse samantasoista akustiikkaa. Siksi vyöhykkeistäminen on tärkeää.

• Meluisat mekaaniset alueet tulisi erottaa fyysisesti hiljaisemmista alueista käyttämällä eristettyjä väliseiniä tai akustisia ovia .
• Valvonta- ja hallintoalueet hyötyvät kohdennetusta äänieristyksestä sisäänkäyntien, palvelinräkkien etuosien ja kattopaneelien ympärillä.
• Ilmakanavat on tiivistettävä akustisia tiivisteitä tai laippoja käyttäen vuotojen estämiseksi.
  
  

Yhdessä kaikki nämä ratkaisut muodostavat kerroksellisen lähestymistavan, joka mukautuu kunkin laitoksen erityiseen meluprofiiliin.

 

Akustiikan hallinnan vaatimustenmukaisuus ja standardit datakeskuksissa

 

Akustiikan hallinta on osa lakien ja turvallisuuden noudattamista. Melumääräykset on olemassa työntekijöiden, laitteiden ja jopa naapurilaitosten suojelemiseksi. Niiden noudattamatta jättäminen voi johtaa sakkoihin, seisokkeihin tai yrityksen maineen vahingoittumiseen.

Keskeiset standardit ja ohjeet

• OSHA (Occupational Safety and Health Administration) määrää, että työntekijöille, jotka altistuvat keskimäärin yli 85 dB melutasolle kahdeksan tunnin työvuoron aikana, on tarjottava kuulonsuojaimia ja heille on osallistuttava viralliseen kuulonsuojeluohjelmaan (OSHA, 2023).
• ASHRAE:n ohjeet kriittisille tiloille suosittelevat, että IT-ympäristöjen melutasot pysyvät alle 65 dB, jotta työntekijöiden keskittyminen ja valvonnan tarkkuus voidaan tukea.
• Myös Euroopan meludirektiivi (2003/10/EY) korostaa työpaikan melulle altistumisen raja-arvoja, erityisesti ympäristöissä, joissa matalataajuisia ääniä esiintyy pitkään.
  
  

Vaatimustenmukaisuuden suunnittelu

 

Näiden standardien täyttäminen edellyttää akustista suunnittelua alusta alkaen, ja se sisältää:

• Ennakoiva akustinen mallinnus ennen laitteiden asennusta
• Hiljaisten tuulettimien, kiinnikkeiden ja peltien valinta
• Vanhempien tilojen jälkiasennus absorptiopaneeleilla ja rakenteellisilla eristysjärjestelmillä

Vaatimustenmukaisuus vähentää pitkän aikavälin vastuuta ja edistää vakaampaa toimintaa.

 

 

Tehokkuus, turvallisuus ja tulevaisuuden skaalautuvuus

 

Kun tilat monimutkaistuvat ja kasvavat, samalla kasvavat myös hoitamattoman melun riskit. Kehittämätön akustiikka johtaa työntekijöiden virheisiin, mekaanisiin vikoihin ja vaatimustenmukaisuusongelmiin. Asianmukaisella suunnittelulla ja oikeilla ratkaisuilla näitä riskejä voidaan kuitenkin pienentää tai jopa poistaa kokonaan.

Jos suunnittelet uutta datakeskusta tai haluat päivittää olemassa olevaa laitosta, DECIBELin asiantuntijat voivat auttaa sinua suunnittelemaan räätälöityjä akustisia ja tärinänvaimennusratkaisuja, jotka vastaavat toiminnallisia tarpeitasi ja sääntelyvaatimuksiasi.

Ota yhteyttä DECIBELiin varmistaaksesi, että laitoksesi on paitsi tehokas myös akustisesti tulevaisuudenkestävä.