机房气体消防对数据中心的要求.docx

机房气体消防对数据中心的要求

一 设计依据 2
二 防火措施及设计 2
三 设计用且计算： 6

一 设计依据

设计需达到以下标准：
《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95 (2001年版)
《七氟丙烷 (HFC-227ea)洁净气体灭火系统设计规范》广东省标准DBJ15-23-1999
《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98

二 防火措施及设计

1、建筑上的防火措施
数据中心系统应尽量采用非易燃及阻燃材料，以减少火灾危险。合理设置防火区域, 防止火势蔓延。
2、设置警报及灭火设备
划分消防等级，采用有效的防火警报和灭火设施，以防止及抑制火灾。
3、气体消防系统
气体消防系统应符合安全可靠、技术先进、节省投资的原则。采用FM200七氟丙烷（HFC-227ea）气体灭火系统，系统最大保护区建筑面积约500平方米，最大保护容积为2000立方米。气体自动灭火系统采用有管网组合分配系统，即系统可以在气瓶间按最大保护设置灭火药剂瓶组，通过组合分配原理最大可以设置8个防护区域，某个发生火警的区域系统能自动选择启动释放药剂灭火，可以节省投资。
根据七氟丙烷(HFC-227ea)洁净气体灭火系统设计规范（DBJ15-23-1999）要求：当系统为组合分配系统时，系统设置用量中有关防护区灭火设计用量的部分，应采用该组合中某个防护区设计用量最大者替代。用于需不间断保护的防护区的灭火系统和超过8个防护区组合成的组合分配系统，应设七氟丙烷备用量，备用量按原设置用量的100%确定。
数据中心全部气体灭火防区为4个，每组按最大防区的容积设置气量。
主数据中心区间，七氟丙烷的灭火设计浓度按8%进行设计。
灭火钢瓶集中放置在气瓶室，以钢管道连到各保护区间，气体容积需考虑天花层、工作层及地板层。火灾自动报警系统在每个防护区内设置烟感回路和温感回路。该系统的控制同时具有自动控制、手动控制（电气）、紧急手动操作和紧急停止放气操作等控制与操作方式。

4、消防气体灭火系统说明
每个保护区的地板下、室内空间层及吊顶天花内需设置喷嘴、烟感探测器和温感探测器。为了节省投资成本，保护区之间的气体采用共享设计，减少了灭火药剂用量，而烟感探测器和温感探测器则仍然保持警报的功效。
所有间隔必须密闭固定，药剂喷放时无泄漏。系统采用组合分配方式，当某个保护区有火情发生时，烟、温两路探头把火警信号传至气体灭火控制盘及控制室，声、光自动报警并按照预定模式自动延时，启动电磁阀及方向阀，使FM-200储气钢瓶喷放气体至发生火情的保护区，也可以手动放气或进行机械紧急启动。
气体喷放的延迟时间 0-30 秒可调，表示系统状态的所有信号都可以传输到当地的气体灭火控制盘或传到消防中央控制室。
钢瓶的瓶头阀部位设有安全阀，在超压时可以自动泄压，从而起到保护作用。钢瓶的放气启动头及方向阀均采用24VDC电磁阀控制，由气体灭火控制屏给出放气信号，启动钢瓶。在断电或紧急情况下，可通过钢瓶上的手动启动头施行手动启动。手动及电动启动方式作用在钢瓶的瓶头阀上，而从属钢瓶则用主气瓶的压力通过压力启动头控制启动。
系统喷放气体后，连接在管路系统上的喷气压力开关会给出放气返回信号到中心控制室。
防护区应以固定的封闭空间划分，防护区内应有疏散信道和出口，保证人员在30秒内能撤离防护区，防护区内的疏散信道和出口，设应急照明与疏散指示标记，防护区内和防护区的人口处装有火灾声光报警器。
灭火系统设自动控制、手动控制和机械应急操作，手动控制装置、手动与自动转换装置设在防护区内和防护区疏散出口边便于操作的地方，机械应急操作装置设在储瓶间内。
防护区的门应向外开启，并能自行关闭，疏散出口的门，必须能从防护区内打开，灭火时应保持封闭条件，除泄压口以外的开口以及用于该防护区的通风机和通风管道中的防火阀在喷放FM-200前应做到关闭。故防护区的门可做成装有外开门闭门器或弹簧的门，这样保护区可不设泄压口，而通风机和防火阀的关闭可通过气体灭火控制屏输出接口达到。
防护区的围护构件和门的耐火极限不应低于0.5小时。
1）消防联动
气体灭火控制系统应向消防中心传输以下信号：
（1）系统故障信号；
（2）保护区的单一火警信号；
（3）保护区的复合火警信号；
（4）保护区的放气信号；
（5）联动控制。
消防中心（值班室）设置联动控制柜，对气体灭火系统进行监控。气体灭火控制系统联动关闭空调、风机等相关系统。保护区内的空调机、送风、回风机、常开百叶回风口及防火门/窗等设备，应在气体喷放前应自动关闭。
2）排风系统
各气体消防的保护区应设排风系统，当气体喷出及灭火后，把室内的七氟丙烷排走。
3）走火通道
在整体规划中考虑及包括走火通道的设计；
在场地中设置清晰的路标、逃生指引及紧急照明；
经常检查及管理, 并严禁摆放杂物堵塞信道。
5、气体消防对数据中心的要求
1）对防护区的要求
防护区最低环境温度不应低于0℃，最高环境温度不应高于50℃。
防护区围护结构及门窗的耐火极限均不应低于0.5小时, 吊顶耐火极限不应低于0.25小时。
防护区门应向外开启，并能自动关闭。当药剂喷放时, 门窗及用于该防护区
的通风机、防火阀等应能自动关闭。
防护区围护结构承受内压的允许压强, 不宜低于1.2KPa。
防护区内, 宜配置过滤式呼吸器、二氧化碳手提灭火器及消防应急灯。
2）对气瓶间的要求
储存装置宜设在靠近防护区的专用储瓶间内。该房间应符合建筑物耐火等级不低于二级的有关规定，应有直接通向室外或疏散走道的出口，室温应为-10～50℃。
储存装置的布置，应便于操作、维修及防止阳光照射。操作面距墙面或两操作面之间的距离，不宜小于1m。

三 设计用且计算：

　　1．设计用量：W=（KV／S）*C（100-C）＝（1*1912．5/0．13716）*8/（100－8）＝1212.48kg（本公式中各参数的意义均可查相关规范，基本常量系数均有表可查，本文中不再赘述，以下令同。）
　　2．初选钢瓶数：根据计算经验，每瓶药剂量在45kg左右，故n=1212.48/45≈48/45≈27瓶
　　3．验算初选瓶组数是否满足设计要求：以下计算表格（表一）即为计算过程，至于计算步骤中的细节非本文论述的重点，不再赘述
　　4、该表表示因增加瓶组数而减少充装密度是最直接最有效的调整方法。
　　5、该表表示因放大干管的管径大幅度减少了“损失”，管网积增加和过程中点的储瓶内压力降低的幅度相对小，计算结果表明放大干管的管径，效果很明显的达到了减少钢瓶数的目的。仅用初选的27瓶即可，因为，瓶FM200的气瓶价约为3万元，DN150的无缝钢管约300元/米，所以从工程造价考虑，放大干管的管径是首选的调整方法。
　　6、该表以放大支管的管径减少损失的同时，管网内容积增加，过程中点的储瓶内压力降低，计算结果表明放大支管的管径，难以达到减少钢瓶数的目的。所以建议不要用此法进行调整计算。
单位容积（dm3/m）容积（dm3）
全部储瓶的气相总容积V0=n×Vb（1-N/r）=27×0.07×(1-691.53/1407)=0.961m3 1.231m3 1。164m3 0.961m3 10-6×1407×4×9.8=0.055MPa Ph＞0.5MPa
Pc＜（Pm/2）=0.914
不能满足要求，应重新调整计算 Ph＞0.5MPa
Pc＜(Pm/2)=1.044
能满足要求 Ph＞0.5MPa
Pc＜(Pm/2)=0。924
不能满足要求，应重新调整计算 Ph＞0.5MPa
Pc＜(Pm/2)=0.826
能满足要求

当火灾发生时，感烟探测器报警后，火灾控制器发出火警预警声、光报警信号，但此时不启动灭火程序。当同一防护区的感温探测器与感烟探测器同时报警时，控制器发出声光报警信号。在手动或自动启动灭火程序喷淋前，总控制台发出指令，通知人员撤离，并发出联动控制信号，切断机房非消防用电设备的电源供电，如：空调机、新风机、照明、计算机等设备供电电源。上述设备供电与消防系统的联动过程，是采用电源配电柜主断路器的分励脱扣作远距离分断。配电柜主开关均装有分励脱扣器和辅助接点，另外紧急跳闸按钮在必要时可手动切断进线电源。

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