根據(jù)國內(nèi)規(guī)范《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB50045——95，2005年版）、《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB50016——2006）、《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計規(guī)范》（GB50174—2008）和國外相關(guān)規(guī)范，如美國通信工業(yè)協(xié)會（T認(rèn)）標(biāo)準(zhǔn)《數(shù)據(jù)中心的通信基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)》（Telecommunications infrastructure standard for datacenters）相關(guān)要求，一個大型數(shù)據(jù)中心應(yīng)設(shè)置自動滅火系統(tǒng)（含氣體自動滅火系統(tǒng)）。數(shù)據(jù)中心的機(jī)房、電池電力室、變配電房、介質(zhì)室等不適宜用水滅火的地方，必須采用自動滅火系統(tǒng)保護(hù)。

氣體滅火系統(tǒng)在滅火時不會對設(shè)備造成損害，現(xiàn)階段已成為保護(hù)這種場所最常見的自動滅火系統(tǒng)，也是最重要的系統(tǒng)之一。

1.系統(tǒng)選型

現(xiàn)階段可選擇的用于數(shù)據(jù)中心機(jī)房的氣體滅火系統(tǒng)有七氟丙烷、IG一541、二氧化碳滅火系統(tǒng)。由于二氧化碳有窒息作用，噴射時會對停留在保護(hù)區(qū)域的人員造成嚴(yán)重傷害，甚至死亡，只能用于無人場所。數(shù)據(jù)中心機(jī)房屬于經(jīng)常有人維護(hù)的場所，不可選用二氧化碳滅火系統(tǒng)。IG一541滅火系統(tǒng)相比七氟丙烷滅火系統(tǒng)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）IG一541由自然存在于大氣中的惰性氣體組成，對環(huán)境無害，可長期使用。

（2）在規(guī)定的滅火濃度下對人體無害，可在有人工作的場所安全使用。

（3）火災(zāi)高溫時惰性氣體不會產(chǎn)生任何酸性化學(xué)分解物，無腐蝕作用。

（4）不會在保護(hù)區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生大量白色濃霧，影響人員及時疏散。

因需處理大量的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)中心機(jī)房生產(chǎn)核心區(qū)的布置與普通計算機(jī)房有本質(zhì)的區(qū)別。此外，為了便于網(wǎng)絡(luò)連接、設(shè)備布置等，其億恩科技主機(jī)房、輔助機(jī)房采用大開間，以滿足日后功能區(qū)域靈活調(diào)整的要求。所以，單個數(shù)據(jù)中心機(jī)房的面積和容積越來越大，近年來，新建大型單個數(shù)據(jù)中心機(jī)房的面積多為500～1000㎡，2007年竣工的某銀行上海數(shù)據(jù)中心，最大的一個機(jī)房的面積為1677m2，層高為6.5m，容積達(dá)到l0900.5m3.

IG一541滅火系統(tǒng)對于遠(yuǎn)距離輸送氣體具有較大優(yōu)勢，應(yīng)為數(shù)據(jù)中心首選的氣體滅火系統(tǒng)。備壓式七氟丙烷滅火系統(tǒng)將滅火劑和動力氣體分別儲存于不同容器內(nèi)，在噴放滅火劑時，把動力氣充入滅火劑儲存鋼瓶，使滅火劑容器內(nèi)的壓力迅速升高，推動滅火劑高速通過管網(wǎng)系統(tǒng)，實(shí)施噴放滅火，大大提高了滅火劑輸送距離，最遠(yuǎn)可達(dá)150m.

目前上海市針對該系統(tǒng)頒布了建筑產(chǎn)品推薦地方標(biāo)準(zhǔn)——《海盾外貯壓式七氟丙烷滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》，但國家相關(guān)消防規(guī)范沒有提及該系統(tǒng)，其管網(wǎng)計算缺少相關(guān)條文作為依據(jù)，因此，應(yīng)盡快完善相關(guān)規(guī)范的編制，讓設(shè)計、施工等建設(shè)環(huán)節(jié)有法可依。

2.系統(tǒng)設(shè)計相關(guān)問題分析

目前，氣體滅火系統(tǒng)的設(shè)計主要執(zhí)行《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（GB50370——2005），筆者針對氣體滅火系統(tǒng)的一些設(shè)計誤區(qū)進(jìn)行分析，供設(shè)計探討。

2.1“Sandwich（三文治）”式平面布置防護(hù)區(qū)范圍由于數(shù)據(jù)中心機(jī)房機(jī)架發(fā)熱量巨大，空調(diào)機(jī)房需要與數(shù)據(jù)中心機(jī)房形成“Sandwich（三文治）”式的平面布置（見圖1），即數(shù)據(jù)中心機(jī)房夾在兩個空調(diào)機(jī)房中間，這樣才可有效降溫�？照{(diào)機(jī)房的面積占10％——15％，一般采用下送風(fēng)、上回風(fēng)系統(tǒng)，并且空調(diào)機(jī)房與數(shù)據(jù)中心機(jī)房通過下送風(fēng)管道和回風(fēng)口、回風(fēng)管連通�？照{(diào)機(jī)房和數(shù)據(jù)中心機(jī)房之間的隔墻需布置大量的回風(fēng)口。

圖1“Sandwich（三文治）”式的平面布置示意圖

根據(jù)以往工程經(jīng)驗(yàn)，采用空調(diào)機(jī)房和數(shù)據(jù)中心機(jī)房合為一個防護(hù)區(qū)較為合理，優(yōu)點(diǎn)是無需安裝大量防火閥，易出故障的聯(lián)動設(shè)備少，可有效提高滅火可靠性，同時確保昂貴的空調(diào)設(shè)備得到可靠保護(hù)，增加了機(jī)房使用面積。

2.2下送風(fēng)風(fēng)道氣體滅火管網(wǎng)處理

因數(shù)據(jù)中心多數(shù)采用下送風(fēng)方式（見圖2），一般會有500～700mm高的下送風(fēng)風(fēng)道，氣體滅火系統(tǒng)應(yīng)如何考慮此部分容積和管網(wǎng)布置。

圖2 數(shù)據(jù)中心空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)剖面

機(jī)房一般布置為下送風(fēng)、下走線和下送風(fēng)、上走線兩種方式。下送風(fēng)、下走線方式風(fēng)道及強(qiáng)弱電纜均布設(shè)在活動地板下，需在活動地板下設(shè)置氣體滅火系統(tǒng)探測器和噴嘴。下送風(fēng)、上走線方式，下送風(fēng)風(fēng)道由于沒有其他可燃物，只是送風(fēng)功能，發(fā)生火災(zāi)概率極低，可不設(shè)置氣體滅火系統(tǒng)探測器和噴嘴。值得注意的是，由于下送風(fēng)風(fēng)道與機(jī)房空間通過送風(fēng)口相連，下送風(fēng)風(fēng)道容積需計人機(jī)房容積。這也符合《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（GB50370——2005）3.2.4條規(guī)定“防護(hù)82給水排水區(qū)劃分應(yīng)符合下列規(guī)定：防護(hù)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(hù)時，可合為一個防護(hù)區(qū)。”這樣可確保機(jī)房內(nèi)滅火濃度，滅火可靠性得到保證。

2.3泄壓裝置

泄壓口的設(shè)置是氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計最易遺漏的部分之一，《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》實(shí)施前，大多數(shù)防護(hù)區(qū)未設(shè)泄壓口。其原因有設(shè)計單位的失誤，如某些設(shè)計人員認(rèn)為機(jī)房采用了不上鎖的可外開彈簧門，可不設(shè)泄壓口；也有消防工程施工單位偷工減料的原因，他們認(rèn)為這屬于土建施工單位的工作范圍，不屬于消防工程。但基于以下原因：①機(jī)房內(nèi)所有孔洞均應(yīng)采用防火材料進(jìn)行嚴(yán)密封堵；②機(jī)房基本采用上鎖的防火門，不采用不上鎖的可外開彈簧門；③IG一541滅火系統(tǒng)噴放時，滅火濃度約為37.5％，經(jīng)計算此時防護(hù)區(qū)的正壓值達(dá)到0.6～0.8MPa.所以，防護(hù)區(qū)必須設(shè)置泄壓口。事實(shí)證明，在全國范圍也發(fā)生多起防護(hù)區(qū)未設(shè)泄壓口，氣體噴放時造成了圍護(hù)結(jié)構(gòu)倒塌的事件�！稓怏w滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》關(guān)于泄壓口的設(shè)置有以下規(guī)定：3.2.7條（強(qiáng)制性條文）“防護(hù)區(qū)應(yīng)設(shè)置泄壓口，七氟丙烷滅火系統(tǒng)的泄壓口應(yīng)位于防護(hù)區(qū)凈高的2／3以上。”3.2.8條“防護(hù)區(qū)設(shè)置的泄壓口，宜設(shè)在外墻上。

泄壓口面積按相應(yīng)氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)定計算。“3.2.9條”噴放滅火劑前，防護(hù)區(qū)內(nèi)除泄壓口外的開口應(yīng)能自行關(guān)閉。“條文對泄壓口的設(shè)置高度、大小、開口時間作了規(guī)定，但沒提及泄壓口在平時是否開啟。一般數(shù)據(jù)機(jī)房大面積防護(hù)區(qū)泄壓口總面積超過0.5m2，如果泄壓口平時保持開啟，必將帶來防水、防泄漏冷氣、防火、防塵等系列問題。泄壓口平時關(guān)閉，僅在氣體噴放前打開泄壓。這就需要采用泄壓裝置，下面簡單介紹兩種常見的泄壓裝置：

（1）自動泄壓閥（見圖3）。工作原理：氣體噴放后，防護(hù)區(qū)壓力達(dá)到設(shè)定值時，測壓裝置發(fā)出動作信號，迅速將葉片從關(guān)閉狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殚_啟狀態(tài)，快速釋放防護(hù)區(qū)內(nèi)的超壓空氣。當(dāng)空氣壓力下降至設(shè)定值后，測壓裝置再次發(fā)出動作信號，葉片關(guān)閉。

圖3 自動泄壓裝置安裝不意

（2）機(jī)械式開啟泄壓裝置。工作原理：平時關(guān)閉，當(dāng)發(fā)生火情滅火系統(tǒng)釋放滅火劑時，滅火區(qū)域氣壓升高，泄壓裝置窗葉內(nèi)外形成氣壓差，當(dāng)達(dá)到一定確定值時推動開啟窗葉，既維持了滅火區(qū)域一定的滅火濃度，又保護(hù)維護(hù)結(jié)構(gòu)免遭破壞。

2.4災(zāi)后通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置

災(zāi)后通風(fēng)系統(tǒng)是氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計必不可少的一個子系統(tǒng)，屬于空調(diào)專業(yè)完成的內(nèi)容，但某些設(shè)計單位由于缺少專業(yè)間配合或沒有這方面的設(shè)計經(jīng)驗(yàn)，常常忽視這方面的設(shè)計�！稓怏w滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》6.0.4條規(guī)定，“滅火后的防護(hù)區(qū)應(yīng)通風(fēng)換氣，地下防護(hù)區(qū)和無窗或設(shè)同定窗扇的地上防護(hù)區(qū)，應(yīng)設(shè)置機(jī)械排風(fēng)裝置，排風(fēng)口宜設(shè)在防護(hù)區(qū)的下部并應(yīng)直通室外。通信機(jī)房、電子計算機(jī)房等場所的通風(fēng)換氣次數(shù)應(yīng)不小于每小時5次。”

數(shù)據(jù)中心機(jī)房對于災(zāi)后恢復(fù)有很嚴(yán)格的時間規(guī)定，一些企業(yè)在數(shù)據(jù)中心操作規(guī)程中明確規(guī)定，一旦氣體滅火系統(tǒng)啟動后，維護(hù)人員應(yīng)在5min內(nèi)到達(dá)現(xiàn)場確認(rèn)火災(zāi)是否撲滅，確認(rèn)沒有火災(zāi)后，進(jìn)入火災(zāi)現(xiàn)場進(jìn)行災(zāi)后恢復(fù)生產(chǎn)。在人員進(jìn)入機(jī)房前，機(jī)房內(nèi)應(yīng)進(jìn)行充分的通風(fēng)換氣。

災(zāi)后通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：

（1）設(shè)計執(zhí)行“通風(fēng)換氣次數(shù)應(yīng)不小于每小時5次”的規(guī)定，考慮一定安全系數(shù)，建議選取風(fēng)機(jī)時宜按換氣次數(shù)每小時6次進(jìn)行計算。

（2）風(fēng)口的設(shè)置。由于IG一541氣體密度比空氣大，為達(dá)到更好的通風(fēng)效果，宜通過風(fēng)管把風(fēng)口伸至地面處排氣，風(fēng)口處安裝防火閥，見圖4.

圖4 氣體防護(hù)區(qū)災(zāi)后通風(fēng)翻面

3.結(jié)語

完善上述幾個問題，并加強(qiáng)相關(guān)專業(yè)配合，可有效提高氣體滅火系統(tǒng)滅火效率及大型數(shù)據(jù)中心的可靠性。

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