談談機房消防系統

文｜廣西內聯網絡系統有限責任公司 盧逸夢

機房集強、弱電與氣、冷于一身，隱含火患，消防系統是不可缺少的保障設施。

1 概述

機房消防系統一般由火災報警探測器、報警控制器、手動按鈕、線路組成。系統應具有自動報警、人工報警、啟動氣體滅火裝置等功能。

2 機房的火災危險源

（1）來自機房內部

機房內的供配電系統起火、機房內的用電設備起火、人為事故引起的火災。

機房內的供配電系統起火。由于機房內的用電設備多，機房內供電線路布線集中復雜，且機房內設備一般為連續運轉，導致機房內的供電線路發熱量較大甚至出現提前老化的現象，易發生供電線路的起火現象。

機房內的用電設備起火。當設備長時間連續工作時，元器件因質量、故障、老化或接觸電阻過大而發熱著火，引燃周圍可燃物，擴大成災。

人為事故引起的火災。由于機房內部的工作人員缺乏防火知識，違反有關安全防火規定進行操作引起起火，若此時不能及時采取正確、有效的滅火措施，將會使火勢蔓延而造成重大損失。此類故障也包括外部人員利用保安措施上的疏漏進入機房故意縱火的破壞情況。

（2）來自機房外部

機房外部的其他建筑物起火后蔓延至機房。由于機房建筑與其他建筑之間的距離較近，或與其他用途房間同在一幢建筑中，在其他建筑或其他用途房間起火時，火勢通過機房外部的維護結構、門窗及通風管道蔓延至機房，引起機房內火災。

3 機房的防火措施

（1）為預防來自機房外部的火災危險，理想的情況下，機房最好與其他建筑分開建設，并在建筑之間留有一定寬度的防火通道。但多數機房是與其他用途房間合用一幢建筑，根據建筑設計防火規范及機房設計規范規定，當數據中心機房與其他建筑物合建時，應單獨設防火分區。這樣可以有效的防止來自機房外部的火災危險。在機房選址時應注意機房要遠離易燃易爆物存放區域。

（2）機房應為獨立的防火分區，機房的外墻應采用非燃燒材料，進出機房區域的門應采用防火門或防火卷簾，穿越防火墻的送、回風管，應設防火閥。以上措施應在機房平面總體設計及相關專業設計中進行相關設計。

（3）機房建設采用防火材料。機房內部的建筑材料應選用非燃燒材料（A級）或難燃燒材料（B級）。各部位使用材料的要求如表1所示。

表1 機房各部建筑材料要求

電線、電纜選用耐火或阻燃電線、電纜。

（4）設置火災報警系統。

（5）設置氣體滅火系統。

（6）合理正確使用用電設備，制定完善的防火制度。

4 機房火災自動報警系統

當滅火區內任意一對感煙、感溫火災探測器同時報警時，火災自動報警控制器發出信號，啟動防護區的聲光報警器，通知人員撤離，并切斷非消防電源，接收動作完成后的返回信號，經30s可調延時后啟動防護區內的氣體滅火裝置，釋放滅火氣體以完成滅火任務，并將回答信號傳回控制器，同時可在控制器上手動遠程啟動滅火裝置。在防護區外的緊急啟停按鈕也可完成對滅火裝置的緊急啟動和停止，另外可在防護區內直接啟動滅火裝置完成滅火功能。

（1）火災探測器

火災探測器是火災自動報警系統中具有早期探測火災信號功能的關鍵部件，火災探測器是將火災發生的參量——煙、熱、光做出有效響應，并轉換成電信號，向火災報警控制器發送信號報警的一種自動火災探測裝置。

火災報警探測器可分感溫、感煙、感光、感氣、復合式等類型，機房內采用的火災報警探測器一般有感溫和感煙兩種類型。

① 感煙火災探測器

火災發展過程大致可以分為初期階段、發展階段和衰減熄滅階段。感煙火災探測器的功能在于：在初燃生煙階段，能自動發出火災報警信號，以期將火撲滅在未成災害之前。

② 感溫火災探測器

感溫火災探測器是對警戒范圍內某一點或某一線段周圍的溫度參數敏感響應的火災探測器。

感溫探測器按結構原理不同有雙金屬片型、膜盒型、熱敏電子元件型三種。

（2）火災報警控制器

火災報警控制器連接機房內的所有火災探測器，準確、及時的進行火災自動報警，是包括報警顯示、故障顯示和發出控制指令的自動化成套裝置。

當火災報警控制器接收到火災探測器、手動報警按鈕或其他觸發器件發送來的火災信號時，能發出聲光報警信號，記錄時間，自動打印火災發生的時間、地點，并輸出控制其他消防設備的指令信號，組成自動火災報警控制系統。

火災報警控制器一般有壁掛式、柜式兩種，可根據監控區域的火災探測器的數量、分區情況、消防連動情況來選擇火災報警控制器。機房內的火災報警控制器一般選用有氣體滅火控制器聯動的控制器。

（3）火災聲光報警器

火災聲光警報器是一種安裝在現場的聲光報警設備，當現場發生火災并確認后，安裝在現場的火災聲光警報器可由消防控制中心的火災報警控制器啟動，發出強烈的聲光報警信號，以達到提醒現場人員注意的目的。

（4）手動火災報警按鈕

手動火災報警按鈕是當人發現火警時進行手動報警的裝置。一般手動火災報警按鈕安裝在出入口處，以便有火警時醒目又便于操作。報警按鈕上面安裝有保護玻璃，以免誤按報警按鈕。當火災發生時，可擊破玻璃，按下進行報警。通過手動報警按鈕上的編碼開關來設定地址碼，可以在火災報警控制器上確定報警的位置。

5 氣體滅火系統

機房常用的氣體滅火劑有二氧化碳和七氟丙烷。

5.1 二氧化碳

二氧化碳（CO2）是地球大氣成分之一，其用作滅火劑始于19世紀。它在常溫常壓下是一種無色、無味、不導電、化學上呈中性、無腐蝕的氣體，可用于電子設備房等部位。其滅火機理主要是稀釋氧氣，起窒息作用，亦有一定的冷卻效果。但大量使用CO2所造成的全球氣候的溫室效應亦不容忽視。CO2本身也有低毒性，濃度達20%就會致人死亡，而電子機房內最低滅火設計濃度為40%。另外，噴射CO2時有較強烈的冷凍效應，對記錄設備是有影響的。

5.2 七氟丙烷

七氟丙烷又稱HFC-227ea，常溫下氣態，無色、無臭、不導電、無腐蝕、無環保限制。其滅火機理與鹵代烷相同，為中斷燃燒鏈，滅火速度極快。七氟丙烷在電子機房的滅火濃度為8%，對人體無害。噴射時有薄霧和一定冷凍作用，但并不嚴重影響能見度和人員逃生。目前七氟丙烷滅火系統在機房中得到廣泛使用。下面對七氟丙烷滅火系統進行介紹：

（1）滅火系統組成

七氟丙烷滅火系統主要由七氟丙烷滅火瓶、鋼瓶架、單向閥、集流管、安全泄放裝置、驅動裝置、軟管、選擇閥、管網及噴嘴、噴灑指示燈、緊急啟動／停止按鈕等組成。

（2）滅火特點

保護環境。七氟丙烷是無色、無味的氣體，其臭氧耗損潛能值（ODP）為零，在ISO認可的潔凈氣體滅火劑中，其潔凈性最好，具有清潔、低毒、電絕緣性能好、滅火效率高的特點。

保護生命安全。七氟丙烷的未觀察到不良反應濃度NOAEL值為9%，而一般七氟丙烷的滅火設計濃度為8%左右，對人體基本無害。

（3）滅火機理

通過惰化火焰中的活性自由基，實現斷鏈滅火。

（4）滅火形式

七氟丙烷自動滅火系統包括有管網滅火系統和無管網滅火系統。

七氟丙烷有管網滅火系統適用于各種機房的滅火系統。根據機房保護區的數量，七氟丙烷有管滅火系統可分為單元獨立式氣體滅火系統和組合分配式氣體滅火系統兩種形式。

如保護區內僅有一個防護分區時，可按照防護區的要求進行單元獨立式氣體滅火系統的設計。由一個七氟丙烷供應源，通過固定的管網和噴嘴，對一個防護區實施保護。

6 結束語

消防系統是數據中心機房中必不可少的，機房內除設有火災自動報警系統外，還應選用氣體滅火系統。消防系統應設置電源主開關聯動裝置，一旦發生意外，消防系統啟動之時，能自動計時切斷總電源輸入，將損失減至最低。

1 張成泉等.機房工程.中國電力出版社.2008年12月.

2 林小村主編.《數據中心建設與運行管理》.科學出版社.2010年4月.