數(shù)據(jù)機(jī)房火災(zāi)報(bào)警設(shè)計(jì)中與民用建筑的異同分析

摘要：

結(jié)合某A級(jí)數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目，歸納了火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)的做法。通過分析數(shù)據(jù)機(jī)房火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)與民用建筑不相同之處，為類似數(shù)據(jù)機(jī)房火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供參考。

關(guān)鍵詞：

數(shù)據(jù)中心；火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)；極早期報(bào)警系統(tǒng)；氣體滅火系統(tǒng)；水噴霧系統(tǒng)；聯(lián)動(dòng)控制；設(shè)計(jì)要點(diǎn)

引言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，中國的數(shù)據(jù)中心行業(yè)得到了快速進(jìn)步。在國家政策的支持下，各個(gè)地區(qū)正在建設(shè)大量新的數(shù)據(jù)中心。隨著技術(shù)創(chuàng)新和市場需求的不斷增長，數(shù)據(jù)中心這個(gè)名詞雖然還很陌生，但是其在日常生活和生產(chǎn)中已經(jīng)愈發(fā)舉足輕重。數(shù)據(jù)中心中的IT設(shè)備價(jià)格昂貴，存儲(chǔ)著對(duì)政府和企業(yè)都非常重要的數(shù)據(jù)。如果發(fā)生火災(zāi)，造成服務(wù)器停機(jī)，則往往會(huì)影響成百上千的用戶。國家《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50174中明確數(shù)據(jù)中心應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)[1]。因此，如何合理正確設(shè)置火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)成為了設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。

一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)中心園區(qū)通常包含幾棟數(shù)據(jù)中心、1棟運(yùn)維管理中心以及垃圾房、門衛(wèi)等配套建筑，根據(jù)園區(qū)形式可采用控制中心報(bào)警系統(tǒng)。運(yùn)維管理中心設(shè)有主消防控制室，數(shù)據(jù)中心設(shè)有分消控室，其他小配套用房不設(shè)消控室。園區(qū)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示，主消防控制室是園區(qū)的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)控制中心，應(yīng)能顯示所有火災(zāi)報(bào)警信號(hào)和聯(lián)動(dòng)控制狀態(tài)信號(hào)，并控制重要的消防設(shè)備[2]，例如排煙機(jī)房的防排煙風(fēng)機(jī)、消防水泵房的噴淋泵、消火栓泵等。主消防控制室應(yīng)具有最高級(jí)別的查詢、檢測和授權(quán)功能。各數(shù)據(jù)中心單體的分消控室用于安裝本建筑的消防報(bào)警控制系統(tǒng)，匯聚和控制數(shù)據(jù)中心單體的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警信號(hào)和聯(lián)動(dòng)控制狀態(tài)信號(hào)，并接收主消防值班室的聯(lián)動(dòng)信號(hào)以及自動(dòng)啟動(dòng)消防設(shè)備。需要注意的是，各個(gè)分消控室可以互相通訊，但不能控制非本棟建筑的消防設(shè)備，各分消控室之間是平級(jí)關(guān)系。

二、火災(zāi)探測器的選擇

（一）區(qū)域劃分

根據(jù)使用功能及重要程度，可將數(shù)據(jù)中心園區(qū)劃分為以下幾個(gè)區(qū)域[3]。

1.核心區(qū)域：包括IT機(jī)房、傳輸機(jī)房等IT核心功能區(qū)域。

2.核心區(qū)域配套用房：包括高低壓變配電室、電力電池室、UPS系統(tǒng)用房、柴油發(fā)

電室、精密空調(diào)機(jī)房、消防控制室、ECC中心等為核心區(qū)域提供動(dòng)力和安全保障的區(qū)域。

3.非核心附屬配套用房：包括運(yùn)維人員值班室、辦公樓、垃圾房、門衛(wèi)等為工作人

員提供日常生活和辦公的區(qū)域。

（二）各區(qū)域火災(zāi)探測器的設(shè)置

數(shù)據(jù)中心核心區(qū)域與普通場所相比具有以下特點(diǎn)：機(jī)房內(nèi)設(shè)置了大量的電子信息設(shè)備和線纜，可能引發(fā)火災(zāi)。根據(jù)國家《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，園區(qū)的核心區(qū)域應(yīng)設(shè)置感煙火災(zāi)探測器。然而由于數(shù)據(jù)機(jī)房通常配備精密空調(diào)，空調(diào)系統(tǒng)需要頻繁換氣以滿足IT設(shè)備對(duì)環(huán)境的要求，感煙火災(zāi)探測器很難在火災(zāi)報(bào)警的早期階段檢測到煙霧[4]。根據(jù)國家規(guī)范可采用吸氣式感煙火災(zāi)探測器[5]來解決這一難題?！稊?shù)據(jù)中心工程設(shè)計(jì)與安裝》18DX009對(duì)吸氣式感煙火災(zāi)探測器的布置給出了如圖2的建議。[6]數(shù)據(jù)中心核心區(qū)域還設(shè)置有氣體滅火系統(tǒng)，采用感煙和感溫探測器作為氣體滅火系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)觸發(fā)信號(hào)。綜上所述，為了確保數(shù)據(jù)中心核心區(qū)域能夠在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)火災(zāi)，會(huì)采用三種探測器：感煙火災(zāi)探測器、感溫火災(zāi)探測器、吸氣式感煙火災(zāi)探測器。三種火災(zāi)探測器共同探測，數(shù)據(jù)機(jī)房的探測器布置如圖3所示。

數(shù)據(jù)中心核心區(qū)域配套用房的火災(zāi)探測器需根據(jù)該區(qū)域是否設(shè)有氣體滅火系統(tǒng)和精密空調(diào)來決定。不間斷電源系統(tǒng)用房、電池室、變配電室、動(dòng)力站房等與核心區(qū)域相同。而消防設(shè)施用房、辦公室、門廳、值班室、門衛(wèi)等場所與民用建筑無異，只需采用感煙探測器。需要注意的是，柴油發(fā)電室如果設(shè)置有水噴霧系統(tǒng)，則需要設(shè)置感溫探測器。由于數(shù)據(jù)中心對(duì)防火要求較高，在運(yùn)營商內(nèi)部文件中，要求專用蓄電池室和柴油發(fā)電室儲(chǔ)油間等區(qū)域需要設(shè)置防爆型火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)備。

三、消防聯(lián)動(dòng)控制設(shè)計(jì)

（一）預(yù)作用自噴滅火系統(tǒng)

數(shù)據(jù)中心核心區(qū)域通常采用預(yù)作用自噴滅火系統(tǒng)，避免自噴誤動(dòng)作造成不必要的損失。為防止管道充水后漏水影響IT設(shè)備工作，核心區(qū)域不得有管道充水。因此，在自動(dòng)控制方式上，通過火災(zāi)探測器和充氣管道上的壓力開關(guān)兩組信號(hào)組成“與”門，共同控制預(yù)作用裝置。當(dāng)兩組信號(hào)都觸發(fā)后，消防聯(lián)動(dòng)控制器會(huì)自動(dòng)開啟預(yù)作用裝置的電磁閥，啟動(dòng)預(yù)作用裝置并自動(dòng)啟動(dòng)消防泵。除了自動(dòng)控制，還應(yīng)通過主消控室的手動(dòng)控制盤和消防泵房的應(yīng)急啟動(dòng)來控制。手動(dòng)控制盤可以直接控制噴淋泵、預(yù)作用閥組和快速排氣閥前的電動(dòng)閥，采用直接控制線路啟動(dòng)、停止噴淋泵以及開啟預(yù)作用閥組和電動(dòng)閥。各設(shè)備的啟停信號(hào)應(yīng)反饋給消防聯(lián)動(dòng)控制器，以通知在消控室中的值班人員[7]。

（二）氣體滅火系統(tǒng)

數(shù)據(jù)機(jī)房、配電室、電池室及其空調(diào)設(shè)備區(qū)等場所都設(shè)有管網(wǎng)氣體滅火系統(tǒng)。每個(gè)系統(tǒng)都有氣體滅火控制盤，根據(jù)控制防護(hù)區(qū)數(shù)量的不同，可以分為一區(qū)、二區(qū)和四區(qū)。每個(gè)區(qū)域都有聲光報(bào)警、放氣指示燈和放氣執(zhí)行裝置（如壓力開關(guān)、電磁閥、啟動(dòng)氣瓶等）。氣體滅火控制盤的滅火系統(tǒng)信號(hào)與火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)中的聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)相連。氣滅區(qū)門口的緊急啟動(dòng)停止按鈕應(yīng)具備氣滅盤的手自動(dòng)轉(zhuǎn)換功能。在極早期系統(tǒng)報(bào)警后，值班人員進(jìn)行現(xiàn)場勘察或者在同一防護(hù)區(qū)內(nèi)相鄰的兩組獨(dú)立探測器都發(fā)出報(bào)警后，方可確認(rèn)為真正的滅火信號(hào)。

當(dāng)裝有氣體滅火系統(tǒng)房間內(nèi)的極早期吸氣式煙霧探測報(bào)警系統(tǒng)發(fā)出火警信號(hào)報(bào)警時(shí)，值班人員進(jìn)行現(xiàn)場勘察。當(dāng)室內(nèi)煙感探測器報(bào)警時(shí)，啟動(dòng)室內(nèi)聲光報(bào)警器，并開始疏散保護(hù)區(qū)內(nèi)的人員。當(dāng)室內(nèi)溫感探測器報(bào)警時(shí)，聯(lián)動(dòng)啟動(dòng)氣體滅火控制盤，同時(shí)關(guān)閉新風(fēng)機(jī)組風(fēng)管上的電磁（電動(dòng)）閥，關(guān)閉相應(yīng)機(jī)組，封閉保護(hù)區(qū)域后進(jìn)行氣體滅火。圖4展示了國標(biāo)圖集中的氣體聯(lián)動(dòng)控制示意圖，整體控制邏輯與國標(biāo)圖集一致[8]。發(fā)現(xiàn)火情、首次報(bào)警信號(hào)和二次報(bào)警信號(hào)分別對(duì)應(yīng)吸氣式感煙火災(zāi)探測器、煙感探測器和溫感探測器。

（三）極早期空氣采樣早期煙霧探測系統(tǒng)

在數(shù)據(jù)機(jī)房、電池室、配電室、運(yùn)營商機(jī)房、網(wǎng)絡(luò)核心機(jī)房等場所設(shè)置極早期空氣采樣早期煙霧探測系統(tǒng)。需要特別提出的是，極早期報(bào)警系統(tǒng)不在《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50116需要聯(lián)動(dòng)的系統(tǒng)中。故只做火警監(jiān)視用，并不與滅火系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)。

在分消控室設(shè)置極早期空氣采樣早期煙霧探測系統(tǒng)顯示系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡(luò)聯(lián)線與每個(gè)區(qū)域內(nèi)的極早期探測器聯(lián)網(wǎng)，顯示探測器工作狀態(tài)。在設(shè)備運(yùn)行區(qū)域設(shè)置空氣采樣早期報(bào)警探測器，所有的早期報(bào)警探測器都聯(lián)網(wǎng)，并由微機(jī)運(yùn)行軟件進(jìn)行集中監(jiān)控和顯示?？諝獠蓸釉缙趫?bào)警系統(tǒng)與火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。極早期報(bào)警系統(tǒng)通常有四個(gè)級(jí)別的報(bào)警：警覺、行動(dòng)、火警1和火警2。盡管極早期報(bào)警探測器的準(zhǔn)確性很高，但仍存在誤動(dòng)作的可能性，因此不建議在警覺和行動(dòng)階段進(jìn)行報(bào)警。在火警2階段，通常已經(jīng)出現(xiàn)明火，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)已經(jīng)介入并采取行動(dòng)，無法體現(xiàn)極早期系統(tǒng)的作用。因此，當(dāng)極早期報(bào)警系統(tǒng)發(fā)出“火警1”信號(hào)時(shí)，運(yùn)維值班人員會(huì)進(jìn)行現(xiàn)場勘察以觀測火情，如有需要，可以通過極早期報(bào)警控制器手動(dòng)或自動(dòng)向火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警，從而進(jìn)行接下來的氣體滅火等動(dòng)作。

（四）水噴霧系統(tǒng)

為了對(duì)柴油發(fā)電室的油機(jī)設(shè)備進(jìn)行滅火，設(shè)置水噴霧系統(tǒng)。水噴霧系統(tǒng)具有控制面積大、出水量大和滅火及時(shí)的優(yōu)點(diǎn)。在火災(zāi)聯(lián)動(dòng)控制中，可以考慮按照規(guī)范中的雨淋系統(tǒng)進(jìn)行操作。與預(yù)作用系統(tǒng)不同的是，消防聯(lián)動(dòng)觸發(fā)信號(hào)由感煙火災(zāi)探測器改為感溫火災(zāi)探測器。通過火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制，開啟閥組。手動(dòng)報(bào)警和信號(hào)反饋與預(yù)作用系統(tǒng)類似，只是閥組和消防泵改為雨淋用。

結(jié)語

對(duì)于數(shù)據(jù)中心園區(qū)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)而言，本文已經(jīng)大概描述了與民用系統(tǒng)的不同之處。由于數(shù)據(jù)中心需要早期報(bào)警，并且設(shè)置氣體滅火系統(tǒng)，因此采用三種不同的探測器來盡早發(fā)出報(bào)警信號(hào)。數(shù)據(jù)中心設(shè)置的氣滅、預(yù)作用自噴系統(tǒng)和水噴霧系統(tǒng)在民用建筑中較少涉及，因此往往成為設(shè)計(jì)難點(diǎn)。只有正確的聯(lián)動(dòng)控制，才能在火情發(fā)生后迅速有效地?fù)錅缁鹪?，確保數(shù)據(jù)機(jī)房安全持續(xù)運(yùn)行。

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作者簡介：

王驍（1989- ），男，漢族，江蘇靖江人，碩士研究生，工程師，研究方向：數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)與研究。