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Telecomunicaciones en zonas residenciales - protección acústica para estaciones PoP y RAN

Noise protection in telecommunication stations

 

 

A medida que los proveedores de telecomunicaciones continúan con el despliegue de fibra óptica y la cobertura móvil 5G en Europa, implementar protección contra el ruido en los sistemas de climatización usados en las estaciones de punto de presencia (PoP) y red de acceso radio (RAN) es vital. Uwe Kudszus, Product Manager de STULZ, explica cómo un control efectivo del ruido no sólo asegura el cumplimiento de la normativa, sino que también reduce las molestias en entornos urbanos.

Las redes de fibra óptica ya están disponibles para la mayoría de los europeos. Según el FTTH Council Europe, aunque algunos países como Bélgica, Alemania, Grecia y la República Checa están rezagados, casi toda la población en España, Portugal y Francia tiene acceso a fibra óptica completa, con tasas de penetración que esperan superar el 90 % en la Unión Europea (UE) y Reino Unido para 2028. Por su parte, datos del Observatorio 5G indican que en 2023 el 81 % de la población de la UE tenía cobertura de al menos una red básica 5G, mientras que Ofcom estimó que entre el 85 y 93 % de los inmuebles en el Reino Unido podrían contar con cobertura 5G en exteriores.

Cerca de casa

Además de tender kilómetros y kilómetros de cable, un gran desafío para los operadores es la construcción de las numerosas estaciones PoP y RAN necesarias para conectar las redes troncales con diversas redes de acceso. En áreas urbanas densamente pobladas, los refugios que albergan estas estaciones suelen ubicarse en las inmediaciones de zonas residenciales o de uso mixto. Al mismo tiempo, el desarrollo de nuevas zonas residenciales hace que las estaciones se construyan cerca de edificios en zonas rurales.

Las estaciones PoP y RAN contienen componentes sensibles de TI y redes, por lo que debe garantizarse una temperatura interna constante para proteger la tecnología de los elementos y maximizar la disponibilidad. En muchos casos, esto solo es posible mediante refrigeración mecánica. Como resultado, el ruido generado por compresores, bombas y otros componentes debe considerarse en la fase de planificación para asegurar que los sistemas cumplan con todas las normativas de protección acústica vigentes.

 

¿Qué es el sonido?

En acústica, se distingue entre potencia sonora y presión sonora. La potencia sonora es la energía acústica total producida por una fuente de sonido. Por el contrario, la presión sonora es una variable dependiente de la ubicación y se mide en dB(A) según la curva de ponderación A, basada en la percepción humana del sonido y que imita la respuesta del oído.

Si la presión sonora aumenta en 10 dB(A), los humanos la perciben aproximadamente como el doble de fuerte. Sin embargo, en términos de tecnología de medición, la presión sonora se duplica con un aumento de solo 3 dB(A).

Además, la potencia sonora de varias fuentes puede sumarse para dar un nivel total de presión sonora más alto. Dos fuentes idénticas aumentan la presión sonora en 3 dB(A), mientras que cuatro fuentes idénticas la aumentan en 6 dB(A). Para lograr un aumento de 10 dB(A), se necesitarían 10 fuentes idénticas. Sin embargo, si una fuente es más de 10 dB(A) más silenciosa que otra, normalmente no genera un aumento significativo: la presión sonora total corresponde a la de la fuente más fuerte.

También es relevante la relación estructural entre la fuente sonora y el punto de impacto del sonido. Factores como las reflexiones y la absorción por edificios o vegetación pueden aumentar o disminuir la presión sonora en el punto de impacto, dependiendo de las condiciones locales específicas.

 

¿Cómo afecta el sonido a las personas?

La percepción del sonido varía mucho entre personas, siendo la familiaridad un factor clave. Los sonidos conocidos o esperados suelen percibirse como menos disruptivos que los ruidos inesperados o sorprendentes, incluso cuando ambos tienen el mismo nivel de presión sonora.


Este fenómeno está relacionado con cómo el cerebro procesa e interpreta la información auditiva. Cuando un sonido es familiar, el cerebro puede predecir su patrón y duración, reduciendo la sensación de intrusión. Por el contrario, los sonidos inesperados provocan un estado de alerta, ya que el cerebro los interpreta como posibles amenazas, aumentando la incomodidad o molestia.


Para personas sensibles al ruido, un volumen de 25-30 dB(A) (nivel de ruido de una conversación baja) puede ser suficiente para reducir la calidad del sueño. El ruido continuo genera estrés y afecta el bienestar general, y niveles de 60-65 dB(A) (nivel de gritos) pueden causar problemas graves de salud. Sin embargo, los daños auditivos suelen producirse solo a niveles sostenidos de al menos 85 dB(A).

 

Normativa de protección contra el ruido

En Europa, la protección acústica para zonas residenciales está regulada por una combinación de directivas de la UE y leyes nacionales. La Directiva de Ruido Ambiental (END) 2002/49/EC es el marco básico, que exige a los estados miembros evaluar y gestionar el ruido ambiental, creando mapas de ruido y planes de acción para áreas urbanas con más de 100,000 habitantes, centrados en estrategias a largo plazo para reducir el ruido.


Cada país ha implementado estas directrices mediante normativas nacionales que especifican niveles permisibles de ruido y establecen límites distintos para el día, la tarde y la noche para proteger las zonas residenciales. En el Reino Unido, esta directiva se incorporó en el Environmental Noise (England) Regulations 2006 y sus enmiendas.


Las zonas residenciales se clasifican según el uso del suelo y la sensibilidad al ruido. Estas clasificaciones determinan los límites permisibles, siendo más estrictos para zonas tranquilas como hospitales, colegios y distritos exclusivamente residenciales, en comparación con zonas de uso mixto o comerciales. Los límites diurnos típicos oscilan entre 50 y 65 dB(A), mientras que los nocturnos son más estrictos, generalmente entre 40 y 55 dB(A).


Para calcular la exposición al ruido se utilizan metodologías estandarizadas como el nivel día-tarde-noche (Lden), un estándar europeo de 2002 que considera factores como el tipo de fuente de ruido, duración y frecuencia durante todo el día. La aplicación legal incluye monitoreo regular, reportes públicos y la posibilidad de que los residentes soliciten medidas correctivas si se superan los límites. Las autoridades locales desempeñan un papel clave en la aplicación y en ofrecer orientación para proteger la salud pública.


Se deben respetar varias normas técnicas al preparar pronósticos de ruido y realizar mediciones, entre ellas ISO 9613-2,que proporciona un método para predecir la atenuación del sonido al propagarse al aire libre, mientras que la norma ISO 12354-4 especifica un modelo de cálculo para estimar el nivel de potencia sonora irradiada por la envolvente de un edificio y la norma ISO 3746, que describe métodos para determinar niveles de potencia sonora usando mediciones de presión sonora.

La mejor insonorización vale la pena

La tecnología de protección contra el ruido minimiza las quejas de los residentes, aumenta la aceptación de las estaciones PoP y RAN, evita costosas modificaciones posteriores en caso de normativas más estrictas y protege frente a litigios. Por ello, la protección acústica es un factor clave en la planificación estratégica para los proveedores de fibra óptica y comunicaciones móviles. La estanqueidad, masa y grosor del aislamiento de las paredes del refugio son cruciales para la insonorización. Mediante métodos constructivos optimizados para el aislamiento acústico, la transmisión del sonido puede reducirse al mínimo.


Imagen derecha: Contenedor con refrigeración libre pero sin aislamiento acústico. El sonido se transmite al exterior.

Invertir pronto en protección acústica de alta calidad puede ahorrar costes a largo plazo y aumentar la flexibilidad en la elección de la ubicación. Esto es especialmente importante en lugares densamente poblados, donde se requieren cada vez más espacios para estaciones PoP y RAN.


Las ciudades se vuelven más densamente pobladas y se desarrollan nuevas zonas residenciales constantemente. Como resultado, las estaciones PoP existentes pueden necesitar ser adaptadas con equipos de protección acústica si están cerca de nuevas áreas residenciales. Pensar a largo plazo es una buena estrategia, ya que invertir en soluciones de protección acústica lo más preparadas para el futuro posible puede ahorrar tiempo, dinero y esfuerzo a medio y largo plazo.


Imagen izquierda: Contenedor con aislamiento acústico. El sonido no se transmite al exterior.

Medidas efectivas de insonorización

Para minimizar el ruido generado por las estaciones base PoP y RAN, se recomienda el uso de silenciadores. Estos pueden instalarse en las entradas y salidas de aire de los contenedores refugio. Una medición realizada para un cliente de STULZ en Países Bajos mostró que la integración de silenciadores redujo la potencia sonora hasta en 12 dB(A) al combinarse con un refugio específico, unidad de aire acondicionado y modo de operación.

Esta configuración es tan efectiva que las estaciones pueden operar muy por debajo de cualquier requisito legal de protección acústica y apenas son perceptibles acústicamente. Aunque estas medidas implican mayores gastos iniciales, se compensan a largo plazo con mayor flexibilidad en la ubicación y aceptación de medidas de ampliación por parte de los residentes.

Incluso en áreas existentes que deben cumplir límites más estrictos por aumento posterior de densidad, el ruido puede reducirse eficazmente mediante la instalación retroactiva de silenciadores. Además, el tiempo medio de operación total de compresores, bombas y otros componentes puede reducirse en sistemas existentes al instalar un módulo de refrigeración libre. Estos módulos pueden combinarse con sistemas de aire acondicionado de diversos fabricantes, lo que no sólo disminuye el ruido global del sistema sino que también ahorra costos energéticos relacionados con la refrigeración.

 

Tiene sentido planificar con antelación

Para las redes de telecomunicaciones modernas, la integración temprana de tecnologías de reducción de ruido durante la planificación de las ubicaciones PoP y RAN es esencial, tanto operativa como económicamente. Es una palanca estratégica que armoniza viabilidad técnica, eficiencia energética, preparación para el futuro y responsabilidad social.


Quienes se centran únicamente en cumplir los requisitos legales mínimos en protección acústica corren el riesgo de tener que hacer costosas modificaciones si la legislación se vuelve más estricta. Soluciones avanzadas como sistemas híbridos de refrigeración con operación automática de refrigeración libre o silenciadores modulares adaptables ofrecen una ventaja decisiva, ya que no sólo reducen las emisiones de ruido, sino que también bajan los costos operativos mediante una distribución eficiente de carga.

 

Trabaja con un socio de confianza

Empresas como STULZ pueden ayudar a los proveedores de telecomunicaciones ofreciendo soluciones integrales que cubren desde análisis acústicos del sitio hasta el desarrollo de sistemas prototípicos de refugios energéticamente eficientes. Este enfoque integrado no sólo se centra en la reducción del ruido sino que también promueve el crecimiento sostenible de la infraestructura, un factor esencial para mantener el cumplimiento normativo y lograr la aceptación a largo plazo de las estaciones PoP y RAN en vecindarios densamente poblados.

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