銀行數據中心的電氣消防設計特點研究

李培煊 惠煒

摘 要：隨著網絡信息的發展，銀行數據中心的重要性、安全性、可靠性顯得日益重要。文中就某市國家開發銀行的數據中心電氣消防設計作以討論。該數據中心主要以預防為主，在火災的初期之前的正常工作階段就針對數據中心的不同功能區域分類研究，并采用不同的保護方式，確保系統的安全及可靠。根據各房間內所列設備不同，本次設計除采用感煙、感溫、手動報警等常規報警手段外，還增設了管路采樣式吸氣感煙火災探測系統、氫氣濃度探測系統、氣體滅火系統。

關鍵詞：電器消防；消防系統；數據中心

中圖分類號：X 934 文獻標識碼：A 文章編號：1672-7312（2016）05-0583-04

0 引 言

隨著網絡信息的發展，銀行數據中心的重要性、安全性、可靠性顯得日益重要。文中就某市國家開發銀行的數據中心電氣消防設計作以討論。

由于該數據中心為省級機房，一旦發生火災將導致銀行客戶信息丟失及本省相關分行的計算系統無法正常工作，造成不可估量的經濟損失。火災發生一般分為5個階段：初期、發展、猛烈、下降、熄滅。為了保證系統不至于丟失數據，故該數據中心主要以預防為主。在火災的初期之前的正常工作階段就針對數據中心的不同功能區域分類研究，并采用不同的保護方式，確保系統的安全及可靠。

該數據中心有5層，每層建筑面積約2 600 m2.其中包含有數據機房、不間斷電源室、鋼瓶間等功能性用房。根據各房間內所列設備不同，本次設計除采用感煙、感溫、手動報警等常規報警手段外，還增設了管路采樣式吸氣感煙火災探測系統、氫氣濃度探測系統、氣體滅火系統。下面就這3種系統作以詳細介紹。

1 3種消防系統設計

1.1 管路采樣式吸氣感煙火災探測系統

管路采樣式吸氣感煙探測系統，主要針對早期無火災發生的場所，會有微量的煙霧顆粒釋放。通過空氣采樣管，將吸取的空氣樣品進行連續分析，確定是否含有煙霧并對其濃度進行劃分，與預設的各級報警濃度比較，產生不同級別的報警信號。報警信號分為以下4個級別：

一級報警：通知防火專業人員，對不正常情況進行調查、分析。

二級報警：通知防火專業人員，對故障點進行排查。

三級報警：火災可能在一天之內發生，故障點需盡快消滅。

四級報警：將報警信號發給消防報警主機，聯動打開滅火設備。

吸氣式報警系統在數據機房中的應用，能夠很好地保護機房內設備，并對火災提前報警，起到預防的真正作用。設計采取以下措施：吊頂采用了鋁合金格柵吊頂，本身梁高600 mm，在設計的時候，采用了帶彎頭的手杖式立管對梁間區域進行探測。探測器的每個采樣孔所保護面積、半徑，按相同條件下感煙探測保護的面積進行設置。根據計算每個梁空設置一個手杖式立管采樣孔。

室內采用了頂部設有通風口的密閉式機柜，氣流組織方式為下送上回，如圖1所示。

根據氣流方向，產生的煙狀顆粒大部分會通過排氣口經頂部排出，同時考慮到部分煙狀顆粒可能比空氣重，會向下漂浮。因此在設計的時候，將毛細采樣管置入機柜內部，分別在頂部與通風口垂直的部位開采樣孔以及豎向與機柜門平行設置毛細采樣管并開孔，開孔位置為底部及中部。

由于該數據中心采用架空地板，內部長期無法清理，故在架空地板內也設置該系統。采樣管水平布置，孔間距離為4.0 m（注：在具體設計時同時要考慮探測區域的空氣交換率，交換率越大采樣孔保護面積越小），見表1.

1.2 氫氣濃度探測系

根據該數據機房平面布置，地下一層及一層分別設有一個電池室，二至五層每層設2個電池室。由于蓄電池采用的是鎘鎳電池，在充電過程中電池內部發生化學反應，當充電過飽時，在正極側產生氧氣，負極側產生氫氣。過度充電產生的氧氣能夠很快與鎘發生反應，不會使電池內部氣壓升高到危險的狀態；但是負極中產生的氫氣與鎳發生化學反應的速度較慢，滯留在電池內部使氣壓升高形成危險；同時還要考慮電池的氣密性。故本次設計采用氫氣濃度探測系統，保護房間內設備預防災害發生。

考慮氫氣比重比空氣小，設置氫氣探測器時吸頂安裝。根據探測器保護面積及吊頂方式，每個房間設置4個探測器，氫氣探測報警控制器設在室外門側。報警器間通過總線連接，將信號上傳至消防報警主機，在報警主機內設置一級、二級報警。一級報警濃度≤25%，當達到爆炸下限值25%時，發出報警信號，由消防值班人員開啟相應的通風機，使濃度快速下降至25%以下；二級報警濃度≤50%，當達到爆炸下限值50%時，切斷相關部位所有電源。其具體系統組網方式如圖2所示。

1.3 氣體滅火系統

根據該數據機房的使用及維護特性，當發生火災時如果采用水滅火系統，將導致設備的損壞及不可修復，同樣會對數據中心產生致命的危害，故本次設計采用氣體管網滅火系統。集中設置鋼瓶間，通過干管、支管將滅火氣體輸送至相應的滅火區域。設置氣體滅火的區域有：數據機房、UPS電源室、UPS配電間、檔案室等。房間內的消防報警信號主要由感煙、感溫探測器組成，當火災發生時，報警信號發送至消防報警主機，再由報警主機通過總線發出聯動信號使氣體滅火控制盤根據程序設置，進行動作。氣體滅火控制盤設有自動控制、手動控制、應急機械操作3種控制模式。當采用自動控制時，根據人員疏散時間需求，有30 s氣體噴射滯后時間。該系統主要由氣體滅火控制盤、噴灑指示、手動啟停按鈕、聲光報警器、瓶頭閥、壓力開關、以及與風機聯動的風閥組成。系統具體工作流程如圖3所示。

2 結 論

該數據中心在采用常規的消防報警系統外，增設了以預防為主的消防報警系統。主要設計包含項：感煙、感溫報警系統、吸氣式預報警系統、根據不同的設備場所設置了氫氣濃度探測系統、在火災發生時采用氣體滅火系統。各系統工作流程如圖4所示。

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