银行数据中心的电气消防设计特点研究

李培煊 惠炜

摘 要：随着网络信息的发展，银行数据中心的重要性、安全性、可靠性显得日益重要。文中就某市国家开发银行的数据中心电气消防设计作以讨论。该数据中心主要以预防为主，在火灾的初期之前的正常工作阶段就针对数据中心的不同功能区域分类研究，并采用不同的保护方式，确保系统的安全及可靠。根据各房间内所列设备不同，本次设计除采用感烟、感温、手动报警等常规报警手段外，还增设了管路采样式吸气感烟火灾探测系统、氢气浓度探测系统、气体灭火系统。

关键词：电器消防；消防系统；数据中心

中图分类号：X 934 文献标识码：A 文章编号：1672-7312（2016）05-0583-04

0 引 言

随着网络信息的发展，银行数据中心的重要性、安全性、可靠性显得日益重要。文中就某市国家开发银行的数据中心电气消防设计作以讨论。

由于该数据中心为省级机房，一旦发生火灾将导致银行客户信息丢失及本省相关分行的计算系统无法正常工作，造成不可估量的经济损失。火灾发生一般分为5个阶段：初期、发展、猛烈、下降、熄灭。为了保证系统不至于丢失数据，故该数据中心主要以预防为主。在火灾的初期之前的正常工作阶段就针对数据中心的不同功能区域分类研究，并采用不同的保护方式，确保系统的安全及可靠。

该数据中心有5层，每层建筑面积约2 600 m2.其中包含有数据机房、不间断电源室、钢瓶间等功能性用房。根据各房间内所列设备不同，本次设计除采用感烟、感温、手动报警等常规报警手段外，还增设了管路采样式吸气感烟火灾探测系统、氢气浓度探测系统、气体灭火系统。下面就这3种系统作以详细介绍。

1 3种消防系统设计

1.1 管路采样式吸气感烟火灾探测系统

管路采样式吸气感烟探测系统，主要针对早期无火灾发生的场所，会有微量的烟雾颗粒释放。通过空气采样管，将吸取的空气样品进行连续分析，确定是否含有烟雾并对其浓度进行划分，与预设的各级报警浓度比较，产生不同级别的报警信号。报警信号分为以下4个级别：

一级报警：通知防火专业人员，对不正常情况进行调查、分析。

二级报警：通知防火专业人员，对故障点进行排查。

三級报警：火灾可能在一天之内发生，故障点需尽快消灭。

四级报警：将报警信号发给消防报警主机，联动打开灭火设备。

吸气式报警系统在数据机房中的应用，能够很好地保护机房内设备，并对火灾提前报警，起到预防的真正作用。设计采取以下措施：吊顶采用了铝合金格栅吊顶，本身梁高600 mm，在设计的时候，采用了带弯头的手杖式立管对梁间区域进行探测。探测器的每个采样孔所保护面积、半径，按相同条件下感烟探测保护的面积进行设置。根据计算每个梁空设置一个手杖式立管采样孔。

室内采用了顶部设有通风口的密闭式机柜，气流组织方式为下送上回，如图1所示。

根据气流方向，产生的烟状颗粒大部分会通过排气口经顶部排出，同时考虑到部分烟状颗粒可能比空气重，会向下漂浮。因此在设计的时候，将毛细采样管置入机柜内部，分别在顶部与通风口垂直的部位开采样孔以及竖向与机柜门平行设置毛细采样管并开孔，开孔位置为底部及中部。

由于该数据中心采用架空地板，内部长期无法清理，故在架空地板内也设置该系统。采样管水平布置，孔间距离为4.0 m（注：在具体设计时同时要考虑探测区域的空气交换率，交换率越大采样孔保护面积越小），见表1.

1.2 氢气浓度探测系

根据该数据机房平面布置，地下一层及一层分别设有一个电池室，二至五层每层设2个电池室。由于蓄电池采用的是镉镍电池，在充电过程中电池内部发生化学反应，当充电过饱时，在正极侧产生氧气，负极侧产生氢气。过度充电产生的氧气能够很快与镉发生反应，不会使电池内部气压升高到危险的状态；但是负极中产生的氢气与镍发生化学反应的速度较慢，滞留在电池内部使气压升高形成危险；同时还要考虑电池的气密性。故本次设计采用氢气浓度探测系统，保护房间内设备预防灾害发生。

考虑氢气比重比空气小，设置氢气探测器时吸顶安装。根据探测器保护面积及吊顶方式，每个房间设置4个探测器，氢气探测报警控制器设在室外门侧。报警器间通过总线连接，将信号上传至消防报警主机，在报警主机内设置一级、二级报警。一级报警浓度≤25%，当达到爆炸下限值25%时，发出报警信号，由消防值班人员开启相应的通风机，使浓度快速下降至25%以下；二级报警浓度≤50%，当达到爆炸下限值50%时，切断相关部位所有电源。其具体系统组网方式如图2所示。

1.3 气体灭火系统

根据该数据机房的使用及维护特性，当发生火灾时如果采用水灭火系统，将导致设备的损坏及不可修复，同样会对数据中心产生致命的危害，故本次设计采用气体管网灭火系统。集中设置钢瓶间，通过干管、支管将灭火气体输送至相应的灭火区域。设置气体灭火的区域有：数据机房、UPS电源室、UPS配电间、档案室等。房间内的消防报警信号主要由感烟、感温探测器组成，当火灾发生时，报警信号发送至消防报警主机，再由报警主机通过总线发出联动信号使气体灭火控制盘根据程序设置，进行动作。气体灭火控制盘设有自动控制、手动控制、应急机械操作3种控制模式。当采用自动控制时，根据人员疏散时间需求，有30 s气体喷射滞后时间。该系统主要由气体灭火控制盘、喷洒指示、手动启停按钮、声光报警器、瓶头阀、压力开关、以及与风机联动的风阀组成。系统具体工作流程如图3所示。

2 结 论

该数据中心在采用常规的消防报警系统外，增设了以预防为主的消防报警系统。主要设计包含项：感烟、感温报警系统、吸气式预报警系统、根据不同的设备场所设置了氢气浓度探测系统、在火灾发生时采用气体灭火系统。各系统工作流程如图4所示。

参考文献：

[1] GB50116-2013，火灾自动报警系统设计规范[S].北京：中国计划出版社，2014.

[2] GB50370-2005，气体灭火系统设计规范[S].北京：中国计划出版社，2006.

[3] DBJ01-622-2005，吸气式火灾烟雾探测报警系统设计、施工及验收规范[S].北京：北京市建筑设计标准化办公室，2005.

[4] 吉冬梅，黄晓家，张兆宪，等.气体灭火系统选择应用技术研究[J].消防科学与技术，2008，11（5）：34-36.

[5] 王云飞.高层民用建筑使用可燃气体探测器相关问题的探讨[J].消防技术与产品信息，2013，1（2）：20-23.

[6] 罗晓梅，孟宪章.消防电器技术[M].北京：中国电力出版社，2008.

[7] 孙景芝.建筑电气消防工程[M].陕西：电子工业出版社，2010.

[8] 朱柏荣.上海农商银行消防系统设计[C]//全国建筑给水排水学术论坛专题论文：A集.北京：中国社会科学出版社，2012.

[9] 谭鑫强.银行档案中心库房消防设计简析[J].城市建设理论研究，2014，5（27）：32-35.