根據國內規范《高層民用建筑設計防火規范》(GB50045--95,2005年版)、《建筑設計防火規范》(GB50016--2006)、《電子信息系統機房設計規范》(GB50174—2008)和國外相關規范,如美國通信工業協會(T認)標準《數據中心的通信基礎設施標準》(Telecommunications infrastructure standard for datacenters)相關要求,一個大型數據中心應設置自動滅火系統(含氣體自動滅火系統)。數據中心的機房、電池電力室、變配電房、介質室等不適宜用水滅火的地方,必須采用自動滅火系統保護。氣體滅火系統在滅火時不會對設備造成損害,現階段已成為保護這種場所最常見的自動滅火系統,也是最重要的系統之一。
1.系統選型
現階段可選擇的用于數據中心機房的氣體滅火系統有七氟丙烷、IG一541、二氧化碳滅火系統。由于二氧化碳有窒息作用,噴射時會對停留在保護區域的人員造成嚴重傷害,甚至死亡,只能用于無人場所。數據中心機房屬于經常有人維護的場所,不可選用二氧化碳滅火系統。IG一541滅火系統相比七氟丙烷滅火系統,具有以下優點:
(1)IG一541由自然存在于大氣中的惰性氣體組成,對環境無害,可長期使用。
(2)在規定的滅火濃度下對人體無害,可在有人工作的場所安全使用。
(3)火災高溫時惰性氣體不會產生任何酸性化學分解物,無腐蝕作用。
(4)不會在保護區域內產生大量白色濃霧,影響人員及時疏散。
因需處理大量的數據,數據中心機房生產核心區的布置與普通計算機房有本質的區別。此外,為了便于網絡連接、設備布置等,其主機房、輔助機房采用大開間,以滿足日后功能區域靈活調整的要求。所以,單個數據中心機房的面積和容積越來越大,近年來,新建大型單個數據中心機房的面積多為500~1000㎡,2007年竣工的某銀行上海數據中心,最大的一個機房的面積為1677m2,層高為6.5m,容積達到l0900.5m3。
IG一541滅火系統對于遠距離輸送氣體具有較大優勢,應為數據中心首選的氣體滅火系統。備壓式七氟丙烷滅火系統將滅火劑和動力氣體分別儲存于不同容器內,在噴放滅火劑時,把動力氣充入滅火劑儲存鋼瓶,使滅火劑容器內的壓力迅速升高,推動滅火劑高速通過管網系統,實施噴放滅火,大大提高了滅火劑輸送距離,最遠可達150m。
目前上海市針對該系統頒布了建筑產品推薦地方標準——《海盾外貯壓式七氟丙烷滅火系統技術規程》,但國家相關消防規范沒有提及該系統,其管網計算缺少相關條文作為依據,因此,應盡快完善相關規范的編制,讓設計、施工等建設環節有法可依。
2.系統設計相關問題分析
目前,氣體滅火系統的設計主要執行《氣體滅火系統設計規范》(GB50370--2005),筆者針對氣體滅火系統的一些設計誤區進行分析,供設計探討。
2.1“Sandwich(三文治)”式平面布置防護區范圍由于數據中心機房機架發熱量巨大,空調機房需要與數據中心機房形成“Sandwich(三文治)”式的平面布置(見圖1),即數據中心機房夾在兩個空調機房中間,這樣才可有效降溫??照{機房的面積占10%--15%,一般采用下送風、上回風系統,并且空調機房與數據中心機房通過下送風管道和回風口、回風管連通??照{機房和數據中心機房之間的隔墻需布置大量的回風口。