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大型数据中心气体灭火系统设计问题探讨

来源:机房360 作者:关永芬 更新时间:2012/3/13 9:22:53

摘要:随着大型企业数据中心不断整合和集中化管理,单个主机房的面积和容积也越来越大。由于数据中心机房内设备和数据极为重要,气体灭火系统在数据中心的设置尤为重要。针对目前设计普遍存在的问题,如防护区范围的确定,喷头和管网的设置,泄压装置和灾后通风系统设置等,提出解决方案,旨在有效提高气体灭火系统的灭火效率。

  机房一般布置为下送风、下走线和下送风、上走线两种方式。下送风、下走线方式风道及强弱电缆均布设在活动地板下,需在活动地板下设置气体灭火系统探测器和喷嘴。下送风、上走线方式,下送风风道由于没有其他可燃物,只是送风功能,发生火灾概率极低,可不设置气体灭火系统探测器和喷嘴。值得注意的是,由于下送风风道与机房空间通过送风口相连,下送风风道容积需计人机房容积。这也符合《气体灭火系统设计规范》(GB50370--2005)3.2.4条规定“防护82给水排水区划分应符合下列规定:防护区宜以单个封闭空间划分;同一区间的吊顶层和地板下需同时保护时,可合为一个防护区。”这样可确保机房内灭火浓度,灭火可靠性得到保证。

2.3泄压装置
  
泄压口的设置是气体灭火系统设计最易遗漏的部分之一,《气体灭火系统设计规范》实施前,大多数防护区未设泄压口。其原因有设计单位的失误,如某些设计人员认为机房采用了不上锁的可外开弹簧门,可不设泄压口;也有消防工程施工单位偷工减料的原因,他们认为这属于土建施工单位的工作范围,不属于消防工程。但基于以下原因:①机房内所有孔洞均应采用防火材料进行严密封堵;②机房基本采用上锁的防火门,不采用不上锁的可外开弹簧门;③IG一541灭火系统喷放时,灭火浓度约为37.5%,经计算此时防护区的正压值达到0.6~0.8MPa。所以,防护区必须设置泄压口。事实证明,在全国范围也发生多起防护区未设泄压口,气体喷放时造成了围护结构倒塌的事件。《气体灭火系统设计规范》关于泄压口的设置有以下规定:3.2.7条(强制性条文)“防护区应设置泄压口,七氟丙烷灭火系统的泄压口应位于防护区净高的2/3以上。”3.2.8条“防护区设置的泄压口,宜设在外墙上。

泄压口面积按相应气体灭火系统设计规定计算。”3.2.9条“喷放灭火剂前,防护区内除泄压口外的开口应能自行关闭。”条文对泄压口的设置高度、大小、开口时间作了规定,但没提及泄压口在平时是否开启。一般数据机房大面积防护区泄压口总面积超过0.5m2,如果泄压口平时保持开启,必将带来防水、防泄漏冷气、防火、防尘等系列问题。泄压口平时关闭,仅在气体喷放前打开泄压。这就需要采用泄压装置,下面简单介绍两种常见的泄压装置:

(1)自动泄压阀(见图3)。工作原理:气体喷放后,防护区压力达到设定值时,测压装置发出动作信号,迅速将叶片从关闭状态转变为开启状态,快速释放防护区内的超压空气。当空气压力下降至设定值后,测压装置再次发出动作信号,叶片关闭。


  (2)机械式开启泄压装置。工作原理:平时关闭,当发生火情灭火系统释放灭火剂时,灭火区域气压升高,泄压装置窗叶内外形成气压差,当达到一定确定值时推动开启窗叶,既维持了灭火区域一定的灭火浓度,又保护维护结构免遭破坏。

2.4灾后通风系统设置
  
灾后通风系统是气体灭火系统设计必不可少的一个子系统,属于空调专业完成的内容,但某些设计单位由于缺少专业间配合或没有这方面的设计经验,常常忽视这方面的设计。《气体灭火系统设计规范》6.0.4条规定,“灭火后的防护区应通风换气,地下防护区和无窗或设同定窗扇的地上防护区,应设置机械排风装置,排风口宜设在防护区的下部并应直通室外。通信机房、电子计算机房等场所的通风换气次数应不小于每小时5次。”

数据中心机房对于灾后恢复有很严格的时间规定,一些企业在数据中心操作规程中明确规定,一旦气体灭火系统启动后,维护人员应在5min内到达现场确认火灾是否扑灭,确认没有火灾后,进入火灾现场进行灾后恢复生产。在人员进入机房前,机房内应进行充分的通风换气。

灾后通风系统的设计应注意以下两点:

(1)设计执行“通风换气次数应不小于每小时5次”的规定,考虑一定安全系数,建议选取风机时宜按换气次数每小时6次进行计算。
(2)风口的设置。由于IG一541气体密度比空气大,为达到更好的通风效果,宜通过风管把风口伸至地面处排气,风口处安装防火阀,见图4。


  3.结语
  
完善上述几个问题,并加强相关专业配合,可有效提高气体灭火系统灭火效率及大型数据中心的可靠性。

责任编辑:Randy

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