數(shù)據(jù)中心電氣消防若干問題探究
目前數(shù)據(jù)中心客戶單柜密度需求呈不斷攀升的趨勢，數(shù)據(jù)中心整個(gè)建筑中大部分面積為主機(jī)房及其配套的空調(diào)間、電力機(jī)房及電池室所占據(jù)，大量交直流電纜在這些區(qū)域以及公共走道聚集，主機(jī)房相關(guān)負(fù)載的電力電纜均帶載不間斷運(yùn)行且多為無人值守，火災(zāi)特別是電氣火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)高于一般場所，發(fā)生火災(zāi)后亦撲救困難。GB50174－2017《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》及18DX009《數(shù)據(jù)中心工程設(shè)計(jì)與安裝》圖集對電氣消防部分有相關(guān)的條文、解釋及圖示，但仍有一些未提及或明確的實(shí)際工程常見關(guān)鍵技術(shù)問題，因此本文著重對其進(jìn)行探討和研究，拋磚引玉提出自己的觀點(diǎn)和建議。
1預(yù)作用延遲自動噴水滅火系統(tǒng)及其聯(lián)動控制系統(tǒng)的選擇
1.1預(yù)作用延遲自動噴水滅火系統(tǒng)選用的前提條件
自動噴水滅火系統(tǒng)是一種造價(jià)相對較低、對人身安全影響小并且非常有效的滅火措施。
根據(jù)GB50174－2017《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》，電子信息系統(tǒng)在其他數(shù)據(jù)中心內(nèi)安裝有承擔(dān)相同備份系統(tǒng)的A級數(shù)據(jù)中心，以及B級和C級數(shù)據(jù)中心的主機(jī)房可設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)。
但目前大多數(shù)數(shù)據(jù)中心金融客戶仍僅接受氣體滅火系統(tǒng)或細(xì)水霧滅火系統(tǒng)。部分互聯(lián)網(wǎng)客戶可接受采用預(yù)作用延遲自動噴水滅火系統(tǒng)，輔助手動滅火器配合極早期煙霧探測報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行及時(shí)處理，規(guī)避可能的消防損失。
綜上，數(shù)據(jù)中心選擇預(yù)作用延遲自動噴水滅火系統(tǒng)時(shí)，既要注意是否適配數(shù)據(jù)中心等級，又要注意客戶是否能接受。
1.2預(yù)作用延遲自動噴水滅火系統(tǒng)選型
預(yù)作用延遲自動噴水滅火系統(tǒng)可分為“單聯(lián)鎖型”和“雙聯(lián)鎖型”，其特點(diǎn)分別見表1。
由表1可見，“雙聯(lián)鎖型”更為安全、可靠，但管道長度短、系統(tǒng)控制更為復(fù)雜。數(shù)據(jù)中心主機(jī)房及其空調(diào)間內(nèi)主要設(shè)置數(shù)據(jù)機(jī)柜、精密配電設(shè)備、精密空調(diào)等核心設(shè)備，當(dāng)噴淋管道漏水時(shí)，可能會造成設(shè)備故障、損壞或引發(fā)電氣短路，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為其屬于準(zhǔn)工作狀態(tài)時(shí)嚴(yán)禁管道充水的場所，應(yīng)采用“雙聯(lián)鎖型”；數(shù)據(jù)中心機(jī)房外走道等場所，一般可認(rèn)為其屬于準(zhǔn)工作狀態(tài)時(shí)嚴(yán)禁誤噴的場所，可采用“單聯(lián)鎖型”。
1.3預(yù)作用延遲自動噴水滅火系統(tǒng)聯(lián)動控制
“單聯(lián)鎖型”預(yù)作用延遲自動噴水滅火系統(tǒng)由火災(zāi)探測系統(tǒng)、閉式噴頭、水流指示器、預(yù)作用閥組、出水干管壓力開關(guān)、高位水箱流量開關(guān)以及管道和供水設(shè)施等組成，其工作原理如圖1所示。
“雙聯(lián)鎖型”預(yù)作用延遲自動噴水滅火系統(tǒng)由火災(zāi)探測系統(tǒng)、閉式噴頭、水流指示器、預(yù)作用閥組、空壓機(jī)、有壓管道壓力開關(guān)、快速排氣閥及其電動閥、出水干管壓力開關(guān)、高位水箱流量開關(guān)以及管道和供水設(shè)施等組成，其工作原理如圖2所示。
快速排氣閥入口前的電動閥應(yīng)在啟動消防水泵或預(yù)作用裝置的同時(shí)開啟，且快速排氣閥前的電動閥的啟動和停止手動按鈕，用專用線路直接連接至設(shè)置在消防控制室內(nèi)的消防聯(lián)動控制器手動控制盤。
2無下送風(fēng)地板吊頂回風(fēng)機(jī)房火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)探測器設(shè)置方案
2.1極早期煙霧探測報(bào)警系統(tǒng)探測器設(shè)置
根據(jù)GB50174-2017《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》，A級數(shù)據(jù)中心及B級數(shù)據(jù)中心宜設(shè)置極早期煙霧探測器報(bào)警系統(tǒng)，且當(dāng)主機(jī)房設(shè)有高靈敏度的極早期煙霧探測器報(bào)警系統(tǒng)時(shí)，主機(jī)房內(nèi)的任一點(diǎn)到最近的安全出口的直線距離可增加50%，實(shí)際工程中，金融客戶及大部分互聯(lián)網(wǎng)客戶均要求主機(jī)房設(shè)置該系統(tǒng)。
國標(biāo)圖集18DX009中第166頁已有下送風(fēng)地板極早期煙霧探測器布置圖，而無下送風(fēng)地板吊頂回風(fēng)機(jī)房一般采用熱通道封閉、吊頂回風(fēng)方案，典型機(jī)房剖面見圖3。
可以看到無下送風(fēng)地板吊頂回風(fēng)機(jī)房的氣流流向?yàn)榫芸照{(diào)→空調(diào)間→冷通道→機(jī)柜正面→機(jī)柜背面→熱通道→回風(fēng)吊頂→精密空調(diào)，由此可見，在機(jī)柜熱通道正上方梁底以及空調(diào)間精密空調(diào)正上方這兩處氣流匯聚處設(shè)置采樣孔較為適合，這樣也可以使采樣管彎管數(shù)量少及采樣管長度較短，既滿足規(guī)范又經(jīng)濟(jì)合理。圖4為無下送風(fēng)地板吊頂回風(fēng)機(jī)房極早期煙霧探測器平面布置圖。
2.2常規(guī)感煙、感溫探測器設(shè)置
根據(jù)不同服務(wù)器機(jī)架的功率，回風(fēng)吊頂通常距地1.0~1.5m，所以除了在吊頂下方設(shè)置感煙、感溫探測器外，還需要在吊頂上方設(shè)置探測器，探測器設(shè)置在吊頂下方時(shí)需注意封閉熱通道對管線敷設(shè)的阻擋，探測器設(shè)置在吊頂上方時(shí)需要注意梁對探測器保護(hù)面積的影響，圖5及圖6分別為吊頂下方及上方感煙、感溫探測器布置圖。
3可燃?xì)怏w探測系統(tǒng)
3.1柴油發(fā)電機(jī)儲油間可燃?xì)怏w探測系統(tǒng)
數(shù)據(jù)中心柴油發(fā)電機(jī)房儲油間是否需要設(shè)置柴油油氣探測器，規(guī)范中未有明確，但可以從以下規(guī)范條文或條文解釋進(jìn)行分析。
（1）根據(jù)GB50016-2014(2018年版)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》第8.4.3條“建筑內(nèi)可能散發(fā)可燃?xì)怏w、可燃蒸汽的場所應(yīng)設(shè)置可燃?xì)怏w報(bào)警裝置”;根據(jù)表3.1.1，閃點(diǎn)小于28℃的液體屬于甲類，閃點(diǎn)不小于28℃、但小于60℃的液體屬于乙類，閃點(diǎn)不小60℃的液體屬于丙類。
（2）根據(jù)GB/T50493-2019《石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測報(bào)警設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》專業(yè)術(shù)語2.0.1條，可燃?xì)怏w又稱易燃?xì)怏w，甲類氣體或甲、乙A類可燃液體氣化后形成的可燃?xì)怏w或可燃蒸汽。
綜上，一般數(shù)據(jù)中心柴油發(fā)電機(jī)用油選用0號柴油，屬于丙類液體，柴油發(fā)電機(jī)房儲油間不屬于可能散發(fā)可燃?xì)怏w、可燃蒸汽的場所，故筆者認(rèn)為，柴油發(fā)電機(jī)儲油間可以不設(shè)置可燃?xì)怏w報(bào)警裝置。實(shí)際工程中，若業(yè)主需要實(shí)時(shí)監(jiān)測儲油間的柴油油氣濃度，建議設(shè)置獨(dú)立可燃?xì)怏w探測系統(tǒng)，報(bào)警信號接入消防控制室，并在日用油箱下部設(shè)置油氣濃度探測器。
3.2蓄電池室氫氣濃度探測系統(tǒng)聯(lián)動控制
數(shù)據(jù)中心蓄電池室內(nèi)一般設(shè)置鉛酸電池或鋰電池作為后備電源，由于目前鋰電池僅部分客戶能接受但尚未廣泛使用，故仍以鉛酸電池為例來討論。電池在充電的過程中會釋放一定量的氫氣，在蓄電池室小空間中容易聚集。氫氣發(fā)生爆炸的下限是4%VOL，燃燒火焰不易見，容易對人員生命安全和設(shè)備造成損害。盡管氫氣爆炸不經(jīng)常發(fā)生，但對于數(shù)據(jù)中心來說是一個(gè)很大的潛在風(fēng)險(xiǎn)，設(shè)置氫氣濃度探測系統(tǒng)可以降低風(fēng)險(xiǎn)，故實(shí)際工程中建議設(shè)置該系統(tǒng)。
一般設(shè)計(jì)時(shí)暖通專業(yè)會在蓄電池室設(shè)置事故排氫風(fēng)機(jī)，該風(fēng)機(jī)不屬于消防風(fēng)機(jī)，僅作為事故排氫使用，所以事故排氫風(fēng)機(jī)建議采用非消防雙路電源供電。
事故排氫風(fēng)機(jī)的聯(lián)動常見有以下2種做法:
�。�1）氫氣探測器輸出2個(gè)信號，其中一個(gè)信號直接控制風(fēng)機(jī)啟動，另外1個(gè)信號接入可燃?xì)怏w主機(jī)，可燃?xì)怏w主機(jī)通過通信線與火災(zāi)自動報(bào)警主機(jī)聯(lián)網(wǎng)。
（2）氫氣探測器輸出2個(gè)信號，其中一個(gè)信號接入BA系統(tǒng)，由BA系統(tǒng)控制風(fēng)機(jī)啟停，另外1個(gè)信號接入可燃?xì)怏w主機(jī)，可燃?xì)怏w主機(jī)接入動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)。
做法（1）是把事故排氫風(fēng)機(jī)按消防系統(tǒng)來設(shè)置，但火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)僅能知曉濃度報(bào)警信號，無法知曉氫氣實(shí)時(shí)濃度，且由于事故排氫風(fēng)機(jī)不屬于消防風(fēng)機(jī)，故筆者認(rèn)為采用做法（2）更為合理。
4 結(jié)束語
數(shù)據(jù)中心電氣消防安全是整個(gè)數(shù)據(jù)中心的基石，大到系統(tǒng)選型，小到排氣電動閥或壓力開關(guān)聯(lián)動順序都有可能影響到后期運(yùn)維和機(jī)房安全，設(shè)計(jì)時(shí)必須“錙銖必較”，才能保證數(shù)據(jù)中心后續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行。以上是筆者在數(shù)據(jù)中心電氣消防設(shè)計(jì)中的一些心得體會，對于預(yù)作用延遲自動噴水滅火系統(tǒng)、極早期煙霧探測報(bào)警系統(tǒng)、可燃?xì)怏w報(bào)警系統(tǒng)等方面規(guī)范或圖集中未提及或明確的問題做了一些技術(shù)分析探討，希望能夠到各位同行的批評指正。
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