數(shù)據(jù)中心設(shè)計如何滅火

4.1 滅火介質(zhì)

滅火介質(zhì)是指用于撲滅火災(zāi)的各種物質(zhì)，常見的滅火介質(zhì)包括水基滅火劑、泡沫滅火劑、氣體滅火劑以及干粉滅火劑。

1.水基滅火劑：以水為滅火劑的方式，主要系統(tǒng)有消火栓系統(tǒng)、自動噴水系統(tǒng)、水噴霧系統(tǒng)等。

2.泡沫滅火劑：泡沫滅火系統(tǒng)分為低、中、高三種泡沫系統(tǒng)，其滅火機理主要是隔離作用，同時伴有窒息作用。

3.氣體滅火劑：以氣體為滅火劑的方式，主要有七氟丙烷（HFC-227ea）氣體滅火系統(tǒng)、IG-541氣體滅火系統(tǒng)等。

4.干粉滅火劑：主要以磷酸銨鹽和碳酸氫鹽滅火劑為主。

4.2 滅火機理

滅火的基本原理包括冷卻、室息、隔離和化學抑制，前三種主要是物理過程，后一種為化學過程。

1.冷卻滅火：將可燃物冷卻到燃點以下燃燒反應(yīng)就會中止。如用水撲滅一般固體物質(zhì)的火災(zāi)，水吸收大量熱量，使燃燒物的溫度迅速降低，火焰熄滅。

2.窒息滅火：降低氧的濃度使燃燒不能持續(xù)，達到滅火的目的。如用二氧化碳、氮氣等來稀釋氧的濃度。窒息滅火多用于密閉或半密閉空間 。

3.隔離滅火：把可燃物與火焰、氧隔離開，使燃燒反應(yīng)自動中止。如切斷流向火區(qū)的可燃氣體或液體的通道；或噴灑滅火劑把可燃物與氧和熱隔離開，是常用的滅火方法。

4.化學抑制滅火：物質(zhì)的有焰燃燒中的氧化反應(yīng)，都是通過鏈式反應(yīng)進行的。碳氫化合物在燃燒過程中分子被活化，產(chǎn)生大量的自由基，H、OH和0的鏈式反應(yīng)。滅火劑能抑降低自由基濃度中止鏈式反應(yīng)撲滅火災(zāi)。如用七氟丙烷氣體迅速奪取燃燒過程中的載體自由基，阻斷燃燒鏈，使燃燒得以終止。

4.3 消防水源

市政給水、消防水池、天然水源均可作為消防水源，雨水清水池、中水清水池游泳池儲水和水景水也可作為消防水源。消防水源宜優(yōu)先采用市政給水。消防水源水質(zhì)應(yīng)滿足滅火設(shè)施本身，及其滅火、控火、抑制、降溫和冷卻等功能要求。消防管道內(nèi)平時所充水的pH值應(yīng)為6.0~9.0。雨水清水池、中水清水池、游泳池儲水和水景水作為消防水源時，應(yīng)有保證在任何情況下均能滿足消防給水系統(tǒng)所需的水量和水質(zhì)的技術(shù)措施。

4.4 火災(zāi)初期火災(zāi)報警、消防聯(lián)動、人員疏散

1.接收到火災(zāi)報警信號：在接收到煙感或溫感探測器向火災(zāi)報警系統(tǒng)的報警信號后，消防控制中心可以根據(jù)報警信號的位置和火勢情況，快速確定相應(yīng)的滅火方案。

2.啟動消防聯(lián)動系統(tǒng)：消防控制中心可以通過聯(lián)動控制器，將相關(guān)的消防設(shè)備、設(shè)施和系統(tǒng)啟動起來，以協(xié)同完成滅火任務(wù)。例如，啟動消防泵、噴淋系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)等。

3.監(jiān)控和調(diào)整：在滅火過程中，消防控制中心應(yīng)對消防設(shè)備和設(shè)施進行實時監(jiān)控，并根據(jù)需要調(diào)整相關(guān)參數(shù)，以確保設(shè)備的正常運行和滅火效果。

4.配合人員疏散：在火災(zāi)發(fā)生時，應(yīng)立即組織人員進行疏散，并告知疏散路線和安全出口的位置。同時，消防控制中心可以通過廣播系統(tǒng)等設(shè)備，向人員發(fā)出疏散指令，并告知相應(yīng)的安全知識和自救措施。

4.5 消火栓滅火系統(tǒng)

消火栓滅火系統(tǒng)是建筑內(nèi)部最主要，最普遍的水滅火設(shè)施。它是由人工操作的，機動性很強的滅火設(shè)備。消火栓系統(tǒng)具有射流密集，水流集中、沖擊力強、射程遠、不受高溫煙氣影響的特點。它不但能撲滅初期火災(zāi)，還可以撲滅正在猛烈燃燒的火災(zāi)。

《數(shù)據(jù)中心設(shè)計規(guī)范》GB50174-2017，第13.1.6條規(guī)定：數(shù)據(jù)中心應(yīng)設(shè)置室內(nèi)消火栓系統(tǒng)和建筑滅火器，室內(nèi)消火栓系統(tǒng)宜配置消防軟管卷盤。

《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》GB50974-2014中關(guān)于消火栓布置的規(guī)定如下：

室外消火栓布置：

7.2.5 室外消火栓的保護半徑不應(yīng)超過150m，間距不應(yīng)大于120m。

7.3.3 室外消火栓宜沿建筑周圍均勻布置，且不宜集中布置在建筑一側(cè)；建筑消防撲救面一側(cè)的室外消火栓數(shù)量不宜少于2個。

室內(nèi)消火栓布置：

7.4.6 室內(nèi)消火栓的布置應(yīng)滿足同一平面有2支消防水槍的2股充實水柱同時達到任何部位的要求，但建筑高度小于或等于24.0m且體積小于或等于5000m³的多層倉庫、建筑高度小于或等于54m，且每單元設(shè)置一部疏散樓梯的住宅，以及本規(guī)范表3.5.2中規(guī)定可采用1支消防水槍的場所，可采用1支消防水槍的1股充實水柱到達室內(nèi)任何部位。

7.4.8 建筑室內(nèi)消火栓栓口的安裝高度應(yīng)便于消防水龍帶的連接和使用，其距地面高度宜為1.1m；其出水方向應(yīng)便于消防水帶的敷設(shè)，并宜與設(shè)置消火栓的墻面成 90°角或向下。

7.4.10 室內(nèi)消火栓宜按直線距離計算其布置間距，并應(yīng)符合下列規(guī)定:

（1）消火栓按2支消防水槍的2股充實水柱布置的建筑物，消火栓的布置間距不應(yīng)大于30.0m；

（2）消火栓按1支消防水槍的1股充實水柱布置的建筑物，消火栓的布置間距不應(yīng)大于50.0m 。

室內(nèi)消火栓滅火系統(tǒng)由水源、泵站、管網(wǎng)、水泵接合器及消火栓等組成，按加壓方式可分為超高壓消火栓系統(tǒng)、臨時高壓消火栓給水系統(tǒng)及低壓消火栓給水系統(tǒng)。

4.6 自動噴水滅火系統(tǒng)

自動噴水滅火系統(tǒng)由灑水噴頭、報警閥組、水流報警裝置（水流指示器或壓力開關(guān)）等組件，以及管道、供水設(shè)施等組成，能在發(fā)生火災(zāi)時噴水的自動滅火系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要用于撲救建筑物初期火災(zāi)平時處于準工作狀態(tài)，當設(shè)置場所發(fā)生火災(zāi)時噴頭或報警控制裝置探測火災(zāi)信號后立即自動啟動噴水滅火，具有安全可靠、經(jīng)濟實用、滅火成功率高等的優(yōu)點。

《數(shù)據(jù)中心設(shè)計規(guī)范》GB50174-2017，第13.1.2~13.1.4條條文解釋規(guī)定：自動噴水滅火系統(tǒng)是非常有效的滅火手段，特別是在抑制早期火災(zāi)方面，且造價相對較低。預(yù)作用自動噴水滅火系統(tǒng)和濕式自動噴水滅火系統(tǒng)都可用于數(shù)據(jù)中心，但采用濕式自動噴水滅火系統(tǒng)時，應(yīng)防止漏水等事故發(fā)生。當一個A級數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)可由另一個數(shù)據(jù)中心完成時，這個A級數(shù)據(jù)中心的主機房也可設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)。因此在數(shù)據(jù)中心設(shè)計中，多采用預(yù)作用自動噴水滅火系統(tǒng)。

預(yù)作用自動噴水滅火系統(tǒng)分類如下圖所示：

単連鎖預(yù)作用系統(tǒng)是指僅有火災(zāi)自動報警系統(tǒng)直接控制的預(yù)作用系統(tǒng)。處于準工作狀態(tài)時嚴禁誤噴的場所，宜采用単連鎖預(yù)作用系統(tǒng)。単連鎖預(yù)作用系統(tǒng)既兼有濕式系統(tǒng)及濕式系統(tǒng)的優(yōu)點，同時又避免了濕式及干式系統(tǒng)的缺點。

雙連鎖預(yù)作用系統(tǒng)指由火災(zāi)自動報警系統(tǒng)和充氣管道上設(shè)置的壓力開關(guān)控制的預(yù)作用系統(tǒng)。雙聯(lián)鎖預(yù)作用系統(tǒng)由火災(zāi)自動報警系統(tǒng)和充氣管道上設(shè)置的壓力開關(guān)共同控制，消除了火災(zāi)誤報的風險，相對于単連鎖系統(tǒng)安全性更高。但系統(tǒng)的噴水時間因排氣充水產(chǎn)生了滯后，消弱了系統(tǒng)的滅火能力。

預(yù)作用自動噴水滅火系統(tǒng)系統(tǒng)原理圖以及實際項目系統(tǒng)圖如下所示：

4.7 水噴霧滅火系統(tǒng)

水噴霧滅火系統(tǒng)指由水源、供水設(shè)備、管道、雨淋報警閥（或電動控制閥、氣動控制閥）、過濾器和水霧噴頭等組成，向保護對象噴射水霧進行滅火或防護冷卻的滅火系統(tǒng)。

《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016-2014（2018年）版第8.3.8條，下列場所宜采用水噴霧滅火系統(tǒng)：

1.單臺容量40MV·A及以上的廠礦企業(yè)油浸變壓器，單臺容量在90MV·A 及以上的電廠油浸變壓器，單臺容量在125MV·A 及以上的獨立變電站油浸變壓器；

2.充可燃油并設(shè)置在高層民用建筑內(nèi)的高壓電容器和多油開關(guān)室。

因此，數(shù)據(jù)中心中的柴油發(fā)電機及儲油間需用水噴霧滅火系統(tǒng)保護。

水霧噴頭的平面布置方式可為矩形或菱形。當按矩形布置時，水霧噴頭之間的距離不應(yīng)大于1.4倍水霧噴頭的水霧錐底圓半徑；當按菱形布置時，水霧噴頭之間的距離不應(yīng)大于1.7倍水霧噴頭的水霧錐底圓半徑。水霧噴頭實際項目布置實例如下：

4.8 氣體滅火系統(tǒng)

氣體滅火系統(tǒng)是以氣體作為滅火介質(zhì)的滅火系統(tǒng)，主要有七氟丙烷和IG-541兩種滅火系統(tǒng)。其具有滅火范圍廣（電氣，固體，液體等火災(zāi)），釋放速度快，滅火效率高，滅火后基本不留痕跡，對被保護對象無污染無損害等的特點。

《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016-2014第8.3.9條第五款規(guī)定：A、B級電子信息系統(tǒng)機房內(nèi)的主機房和基本工作間的已記錄磁（紙）介質(zhì)庫中，宜設(shè)置氣體滅火系統(tǒng)。

《數(shù)據(jù)中心設(shè)計規(guī)范》GB50174-2017中第13.1.2條和13.1.3條規(guī)定：A、B、C級數(shù)據(jù)中心的主機房宜設(shè)置氣體滅火系統(tǒng)。

按系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點分類，氣體滅火系統(tǒng)可分為無管網(wǎng)滅火系統(tǒng)和有管網(wǎng)滅火系統(tǒng)。

有管網(wǎng)式氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計實例如下：

無管網(wǎng)式氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計實例如下：

《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50370-2005一些通用條文如下：

3.1.12 噴頭的保護高度和保護半徑，應(yīng)符合下列規(guī)定：

（1）最大保護高度不宜大于6.5m；

（2）最小保護高度不應(yīng)小于0.3m；

（3）噴頭安裝高度小于1.5m時，保護半徑不宜大于4.5m；

（4）噴頭安裝高度不小于1.5m時，保護半徑不應(yīng)大于7.5m。

3.2.4 防護區(qū)劃分應(yīng)符合下列規(guī)定：

（1）防護區(qū)宜以單個封閉空間劃分；同一區(qū)間的吊頂層和地板下需同時保護時，可合為一個防護區(qū)；

（2）采用管網(wǎng)滅火系統(tǒng)時，一個防護區(qū)的面積不宜大于800m²，且容積不宜大于3600m³；

（3）采用預(yù)制滅火系統(tǒng)時，一個防護區(qū)的面積不宜大于500m²，且容積不宜大于1600m³。

3.2.7 防護區(qū)應(yīng)設(shè)置泄壓口，七氟丙烷滅火系統(tǒng)的泄壓口（下沿）應(yīng)位于防護區(qū)凈高的2/3以上。

管網(wǎng)式七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)保護距離短，常用于小型防護區(qū)、獨立防護區(qū)、鋼瓶間與防護區(qū)距離近的場所，其輸送距離為40~60m。IG541氣體滅火系統(tǒng)保護距離長，常用于大型工程、大規(guī)模組合分配的項目，其輸送距離一級充壓系統(tǒng)為70~90m；二級充壓系統(tǒng)為100~120m。

4.9 滅火器系統(tǒng)

滅火器是一種輕便的滅火工具，主要有筒體、器頭、噴嘴等部件組成，借助驅(qū)動壓力將滅火劑噴出進行滅火。

《數(shù)據(jù)中心設(shè)計規(guī)范》GB50174-2017，第13.1.6條規(guī)定：數(shù)據(jù)中心應(yīng)設(shè)置室內(nèi)消火栓系統(tǒng)和建筑滅火器，室內(nèi)消火栓系統(tǒng)宜配置消防軟管卷盤；第13.3.5條規(guī)定：數(shù)據(jù)中心內(nèi)，建筑滅火器的設(shè)置應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范》GB50140的有關(guān)規(guī)定。滅火劑不應(yīng)對電子信息設(shè)備造成污漬損害。

《建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范》GB50140-2005中關(guān)于滅火器最大保護距離的規(guī)定如下：

數(shù)據(jù)中心各機房模塊按嚴重危險級E類火災(zāi)配置，充裝量為30kg推車式CO?滅火器（MTT30），最大保護距離18米。變配電間按嚴重危險級E類火災(zāi)配MFT/ABC20 推車式磷酸銨鹽干粉滅火器，保護距離18米。其他公共區(qū)域、設(shè)備用房等按嚴重危險級每處放置5kg手提式磷酸銨鹽干粉滅（MF/ABC5）2具，保護距離15m。一個計算單元均不得少于兩具。

除消火栓組合箱內(nèi)的滅火器外，還應(yīng)根據(jù)滅火器的最大保護距離要求，在明顯和便于取用的地方增設(shè)滅火器配置點，使得每個計算單元的滅火器不少于2具，并使所有位置至少在1具滅火器保護范圍內(nèi)。且不得影響疏散安全。

手提式滅火器宜設(shè)置在滅火器箱內(nèi)或掛鉤、托架上，銘牌應(yīng)朝外。其頂部離地面高度不應(yīng)大于1.50m；底部離地面高度不宜小于0.08m。滅火器箱不得上鎖。