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数据中心防火和灭火系统设计要求之气体灭火

文章出处:超级管理员 人气:689发表时间:2021-12-10 11:06:27

《数据中心设计规范》为国家标准,编号为GB 50174-2017,自2018年1月1日起实施。其中,第8.4.4、13.2.1、13.2.4、13.3.1、13.4.1条为强制性条文,必须严格执行。原《电子信息系统机房设计规范》GB 50174-2008同时废止。本规范是在国家标准《电子信息系统机房设计规范》GB 50174-2008(以下简称原规范)基础上修订而成的。将“电子信息系统机房设计规范”更名为“数据中心设计规范”的主要目的是适应目前国内数据中心的建设需要以及更好地进行国际交流。

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标准规范:TIA-942(数据中心电信基础设施标准)中有关消防的介绍

2.1.1 数据中心 data center

为集中放置的电子信息设备提供运行环境的建筑场所,可以是一栋或几栋建筑物,也可以是一栋建筑物的一部分,包括主机房、辅助区、支持区和行政管理区等。

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2.1.2 主机房 computer room

主要用于数据处理设备安装和运行的建筑空间,包括服务器机房、网络机房、存储机房等功能区域。

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2.1.3 辅助区 auxiliary area

用于电子信息设备和软件的安装、调试、维护、运行监控和管理的场所,包括进线间、测试机房、总控中心、消防和安防控制室、拆包区、备件库、打印室、维修室等区域。

2.1.4 支持区 support area

为主机房、辅助区提供动力支持和安全保障的区域,包括变配电室、柴油发电机房、电池室、空调机房、动力站房、不间断电源系统用房、消防设施用房等。

3.1.1 数据中心应划分为A、B、C三级。设计时应根据数据中心的使用性质、数据丢失或网络中断在经济或社会上造成的损失或影响程度确定所属级别。

3.1.1 随着电子信息技术的发展,各行各业对数据中心的建设提出了不同的要求,根据调研、归纳和总结,并参考国外相关标准,本规范从数据中心的使用性质和数据丢失或网络中断在经济或社会上造成的损失或影响程度,将数据中心划分为A、B、C三级,A级为“容错”系统,可靠性和可用性等级最高;B级为“冗余”系统,可靠性和可用性等级居中;C级为满足基本需要,可靠性和可用性等级最低。

数据中心的使用性质主要是指数据中心所处行业或领域的重要性,最主要的衡量标准是由于基础设施故障造成网络信息中断或重要数据丢失在经济和社会上造成的损失或影响程度。数据中心按照哪个等级标准进行建设,应由建设单位根据数据丢失或网络中断在经济或社会上造成的损失或影响程度确定,同时还应综合考虑建设投资。等级高的数据中心可靠性提高,但投资也相应增加。

3.1.2、3.1.3 A级数据中心举例:金融行业、国家气象台、国家级信息中心、重要的军事部门、交通指挥调度中心、广播电台、电视台、应急指挥中心、邮政、电信等行业的数据中心及企业认为重要的数据中心。

B级数据中心举例:科研院所;高等院校;博物馆、档案馆、会展中心;政府办公楼等的数据中心。

以上为A级和B级数据中心举例,在中国境内的其他企事业单位、国际公司、国内公司应按照机房分级与性能要求,结合自身需求与投资能力确定本单位数据中心的建设等级和技术要求。

13 消防与安全

13.1 一般规定13.2 防火与疏散13.3 消防设施13.4 安全措施

13.1 一般规定

13.1.1 数据中心防火和灭火系统设计应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016、《气体灭火系统设计规范》GB 50370、《细水雾灭火系统技术规范》GB 50898和《自动喷水灭火系统设计规范》GB 50084的规定,并应按本规范附录A执行。

规范意见:一封有关2010年给细水雾规范组沟通的信件

13.1.2 A级数据中心的主机房宜设置气体灭火系统,也可设置细水雾灭火系统。当A级数据中心内的电子信息系统在其他数据中心内安装有承担相同功能的备份系统时,也可设置自动喷水灭火系统。

13.1.3 B级数据中心和C级数据中心的主机房宜设置气体灭火系统,也可设置细水雾灭火系统或自动喷水灭火系统。

13.1.4 总控中心等长期有人工作的区域应设置自动喷水灭火系统。

13.1.5 数据中心应设置火灾自动报警系统,并应符合现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116的有关规定。

13.1.6 数据中心应设置室内消火栓系统和建筑灭火器,室内消火栓系统宜配置消防软管卷盘。

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条文说明

13.1 一般规定

13.1.2~13.1.4 常用的气体灭火剂分为卤代烷和惰性混合气体,前者的典型代表为七氟丙烷(HFC-227ea),后者的典型代表为IG-541。卤代烷的灭火机理是化学反应,惰性气体灭火机理是控制氧气浓度和窒息。气体灭火系统具有响应速度快、灭火后药剂无残留、对电子设备损伤小等特点。气体灭火系统自动化程度高、灭火速度快,对于局部火灾有非常强的抑制作用,但由于造价高,因此应选择火灾对机房影响最大的部分设置气体灭火系统。

对于空间较大,且只有部分设备需要重点保护的房间(如变配电室),为进一步降低工程造价,可仅对设备(如配电柜)采取局部保护措施,如可采用探火管自动灭火装置。

细水雾灭火系统的可实现灭火和控制火情的效果,具有冷却与窒息的双重作用。

实践证明,自动喷水灭火系统是非常有效的灭火手段,特别是在抑制早期火灾方面,且造价相对较低。在北美地区普遍用于数据中心保护,也是NFPA75、NFPA76推荐的消防技术。预作用自动喷水灭火系统和湿式自动喷水灭火系统都可用于数据中心,但采用湿式自动喷水灭火系统时,应防止漏水等事故发生。当一个A级数据中心的数据业务可由另一个数据中心完成时,这个A级数据中心的主机房也可设置自动喷水灭火系统。

对于上述三种技术的选择,需要从安全性、可靠性、工程造价、环保及运维成本等方面综合分析。

标准规范:TIA-942(数据中心电信基础设施标准)中有关消防的介绍

13.1.5 任何数据中心发生火灾,其后果都很严重,因此必须设置火灾探测报警系统,便于早期发现火灾,及时扑救,使损失减到最小。现行国家标准《火灾自动报警系统规范》GB 50116对火灾探测和联动控制有详细的要求。

13.2 防火与疏散

13.2.1 数据中心的耐火等级不应低于二级。

13.2.2 当数据中心按照厂房进行设计时,数据中心的火灾危险性分类应为丙类,数据中心内任一点到最近安全出口的直线距离不应大于表13.2.2的规定。当主机房设有高灵敏度的吸气式烟雾探测火灾报警系统时,主机房内任一点到最近安全出口的直线距离可增加50%。

表13.2.2 数据中心内任一点到最近安全出口的最大直线距离(m)

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13.2.3 当数据中心按照民用建筑设计时,直通疏散走道的房间疏散门至最近安全出口的直线距离不应大于表13.2.3-1的规定。各房间内任一点至房间直通疏散走道的疏散门的直线距离不应大于表13.2.3-2的规定。建筑内全部采用自动灭火系统时,采用自动喷水灭火系统的区域,安全疏散距离可增加25%。

表13.2.3-1 直通疏散走道的房间疏散门至最近安全出口的最大直线距离(m)

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表13.2.3-2 房间内任一点至房间直通疏散走道的疏散门的最大直线距离(m)

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13.2.4 当数据中心与其他功能用房在同一个建筑内时,数据中心与建筑内其他功能用房之间应采用耐火极限不低于2.0h的防火隔墙和1.5h的楼板隔开,隔墙上开门应采用甲级防火门。

13.2.5 建筑面积大于120m2的主机房,疏散门不应少于两个,并应分散布置。建筑面积不大于120m2的主机房,或位于袋形走道尽端、建筑面积不大于200m2的主机房,且机房内任一点至疏散门的直线距离不大于15m,可设置一个疏散门,疏散门的净宽度不应小于1.4m。主机房的疏散门应向疏散方向开启,应自动关闭,并应保证在任何情况下均能从机房内开启。走廊、楼梯间应畅通,并应有明显的疏散指示标志。

13.2.6 主机房的顶棚、壁板和隔断应为不燃烧体,且不得采用有机复合材料。地面及其他装修应采用不低于B1级的装修材料。

13.2.7 当单罐柴油容量不大于50m3,总柴油储量不大于200m3时,直埋地下的卧式柴油储罐与建筑物和园区道路之间的最小防火间距除应符合表13.2.7的规定外,并应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016、《汽车加油加气站设计与施工规范》GB 50156和《石油化工企业设计防火规范》GB 50160的有关规定。

表13.2.7 直埋地下的柴油卧式储罐与建筑物和园区道路之间的最小防火间距图片

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条文说明

13.2 防火与疏散

13.2.1 本条为强制性条文,必须严格执行。在数据信息社会中,数据中心属于重要建筑,其担负着对数据进行运算、存储和传输的功能,一旦发生火灾,数据丢失,将给国家、企业和人民生活造成重大的经济损失和社会影响,需减小火灾对建筑结构的危害,以便灾后尽快恢复使用功能,故规定数据中心的耐火等级不应低于二级。

13.2.2 当数据中心建于厂房内或工业用地内时,数据中心的建筑防火设计可按照厂房要求进行设计。由于吸气式烟雾探测火灾报警系统可以提前预警火情,提高数据中心的安全性,因此主机房内任一点到最近安全出口的直线距离可增加50%。高灵敏度是指灵敏度严于0.01%obs/m的吸气式烟雾探测火灾报警系统。

13.2.3 当数据中心建于民用建筑内或非工业用地内时,数据中心的建筑防火设计可按照民用建筑要求进行设计。当直通疏散走道的房间疏散门至安全出口之间采用自动喷水灭火系统时,直通疏散走道的房间疏散门至最近安全出口的直线距离可增加25%;当房间内采用自动喷水灭火系统时,房间内任一点至房间直通疏散走道的疏散门的直线距离也可增加25%。

13.2.4 本条为强制性条文,必须严格执行。数据中心可以是独立建筑,也可以和办公用房等其他功能用房合建。由于数据中心与其他功能用房的重要性不同,当数据中心与其他功能用房在同一个建筑内时,为了防止其他功能用房发生火灾迅速波及数据中心,本规范对楼板和隔墙提出了耐火要求,以防止火灾快速蔓延。

13.2.5 本条以120m2为界规定主机房安全出口数量的原因如下:

(1)进入主机房内的人员很少(一般没有人员),且为固定的内部工作人员,他们熟知周边环境和疏散路线,因此对于120m2及以下的主机房,即使只有一个安全出口,内部工作人员也可以安全疏散。

(2)从建筑布局考虑,当主机房面积小于120m2时,设置两个安全出口有一定困难。

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(3)机房内设置有火灾自动报警系统,可及时通知机房内的工作人员疏散。

基于以上原因,本条对主机房的安全出口做出了规定。分散布置的安全出口宜设于机房的两端。

13.2.6 顶棚和壁板选用可燃烧材料易使火势增强,增加扑救困难,故本规范规定主机房的顶棚、壁板、隔断(包括壁板和隔断的夹芯材料)应采用不燃烧体,且不得采用有机复合材料,以免火灾发生时产生窒息性气体。

13.2.7 本条对数据中心常用的柴油卧式储罐与建筑物和园区道路之间的最小防火间距做出了规定,当柴油储量超过表13.2.7的规定时,应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016和《石油化工企业设计防火规范》GB 50160的有关规定。由于数据中心一般都采用直埋地下的柴油卧式储罐,柴油的储存温度远低于柴油的闪点,基本不会发生火灾和爆炸事故,故根据现行国家标准《汽车加油加气站设计与施工规范》GB 50156的有关规定,柴油储罐边沿到园区道路边沿的安全间距减小到3m。闪点不低于55℃的柴油有10#、5#、0#、—10#、—20#普通柴油,根据现行国家标准《石油化工企业设计防火规范》GB 50160的规定,闪点小于60℃且大于或等于55℃的轻柴油,当储罐操作温度小于或等于40℃时,其火灾危险性可视为丙A类;闪点不低于45℃的柴油有—35#和—50#普通柴油,其火灾危险性可视为乙B类。

13.3 消防设施

13.3.1 采用管网式气体灭火系统或细水雾灭火系统的主机房,应同时设置两组独立的火灾探测器,火灾报警系统应与灭火系统和视频监控系统联动。

13.3.2 采用全淹没方式灭火的区域,灭火系统控制器应在灭火设备动作之前,联动控制关闭房间内的风门、风阀,并应停止空调机、排风机,切断非消防电源。

13.3.3 采用全淹没方式灭火的区域应设置火灾警报装置,防护区外门口上方应设置灭火显示灯。灭火系统的控制箱(柜)应设置在房间外便于操作的地方,并应有保护装置防止误操作。

13.3.4 当数据中心与其他功能用房合建时,数据中心内的自动喷水灭火系统应设置单独的报警阀组。

13.3.5 数据中心内,建筑灭火器的设置应符合现行国家标准《建筑灭火器配置设计规范》GB 50140的有关规定。

条文说明

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13.3 消防设施

13.3.1 本条为强制性条文,必须严格执行。主机房是电子信息系统运行的核心,灭火系统的误动作将造成设备的损坏和信息丢失,在确定消防措施时,应同时保证人员和设备的安全,避免灭火系统误动作造成损失。当只有一组火灾探测器报警时,有可能是设备故障引起的误报警,只有当两组独立的火灾探测器同时发出报警后,才能确认灭火信号的准确性。当吊顶内或活动地板下含有可燃物时,要同时设置两组独立的火灾探测器。

对于空气高速流动的主机房,由于烟雾被气流稀释,致使一般感烟探测器的灵敏度降低;此外,烟雾可导致电子信息设备损坏,如能及早发现火灾,可减少设备损失,因此主机房采用灵敏度严于0.01%obs/m的吸气式烟雾探测火灾报警系统作为感烟探测器。

火灾报警系统接收到火灾探测器的信号后发出控制信号,启动灭火系统和视频监控系统。

13.3.2 采用全淹没方式灭火需要保证在灭火场所形成一个封闭的空间,以达到灭火的效果。灭火时,火灾现场的空调、排风、新风系统应停止运行。此外,为了保证消防人员的安全,根据现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116的规定,火灾时应切断有关部位的非消防电源。

13.3.3 在实施灭火过程中,警笛和灭火显示灯提示房间内的人员尽快离开火灾现场以及提醒外部人员不要进入火灾现场。

13.3.5 电子信息设备属于重要和精密设备,使用手提灭火器对局部火灾进行灭火后,不应使电子信息设备受到污渍损害。而干粉灭火器、泡沫灭火器、手持式气溶胶灭火器灭火后,其残留物对电子信息设备有腐蚀作用,且不易清洁,将造成电子信息设备损坏,故推荐采用手提式二氧化碳灭火器、水基喷雾灭火器或新型哈龙替代物灭火器。灭火器应配置标签,以标识其应用的具体场所。

13.4 安全措施

13.4.1 设置气体灭火系统的主机房,应配置专用空气呼吸器或氧气呼吸器。

13.4.2 数据中心应采取防鼠害和防虫害措施。

条文说明

13.4 安全措施

13.4.1 本条为强制性条文,必须严格执行。气体灭火的机理是降低火灾现场的氧气含量,这对人员不利,本条规定是为了防止在灭火剂释放时有人来不及疏散以及防止营救人员窒息而制订的。


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