计算机房气体灭火系统设计探讨

计算机房气体灭火系统设计探讨

谭汶杰

东莞市轨道交通有限公司523000

摘要；通过对体积远大于规范要求的大型计算机房气体灭火系统的研究,提出了多个选择阀同步性;分组计算时组与组之间界面处喷头压力、时间、浓度的平衡性;增强超大空间保护区气体消防可靠性和安全性的技术措施;超大空间保护区气体消防钢瓶组最大设置数量的选定;钢瓶间钢瓶的排列要求;超大空间保护区气体消防约束条件等几个技术难点,并给出结论性意见,供设计参考。

关键词：机房；气体灭火系统；设计

自八十年代年以来，我国在气体灭火系统设计方面陆续颁布了《卤代烷1211灭火系统设计规范》、《二氧化碳灭火系统设计规范》、《卤代烷1301灭火系统设计规范》等设计规范，这些规范的颁布，使得从事气体灭火系统设计、施工人员有了一定的依据，并促进了气体灭火系统的迅速发展，广泛应用于计算机房，通讯机房等场所。为此，笔者结合多年的工作经验，总结出了计算机房气体灭火系统的设计的几个关键问题。

1.灭火系统的选择

目前采用的灭火剂大多数还是选用七氟丙烷或混合气体，七氟丙烷在计算机房灭火中可以采用有管网全淹没式和无管网全淹式，这两种方式的选择可在具体工程中进行投资比较，再决定采用何种方式，问题不是很大；混合气体灭火系统大多数采用有管网灭火形式，主要是考虑到机房的面积一般都较小，混合气体做无管网形式时无管网箱体数量比较多，再者，启动电流就是个问题。

2.常见的气体灭火系统

（1）二氧化碳灭火系统

二氧化碳灭火系统也是一种发展比较成熟的气体灭火系统，其主要灭火机理包括窒息作用和冷却作用。二氧化碳以干冰(固态)的形式储存于容器中，释放1kg的二氧化碳体积膨胀500倍以上，能迅速降低空气中的氧含量，同时吸收大量热，从而起到灭火作用。

（2）七氟丙烷灭火系统

七氟丙烷(简称FM200)分子式为CF5CHFCF5，是空气密度的6倍，采用高压液化储存。七氟丙烷灭火剂是一种洁净气体灭火剂，主要灭火机理为抑制火灾中化学反应链的形成与传递，广泛应用于A，B类火灾。七氟丙烷灭火系统具有灭火无残留物、无污染的优点。但是，该灭火剂在火灾高温下会分解出一氧化碳、氟氢酸等有害气体。

（3）惰性气体灭火系统

当前，使用的最多的惰性气体灭火剂为IG541灭火剂，即将50%氮气、40%氩气和10%二氧化碳混合而成的气体。IG541气体具有无色、无味、无毒和难以发生化学反应的特点，其灭火主要机理为物理灭火，即通过降低燃烧空间氧气浓度破坏燃烧形成和维持的条件而达到灭火目的。IG541灭火系统也是一种洁净灭火系统，且对人体和建筑设备无伤害。

（4）气溶胶灭火系统

气溶胶灭火剂属于一种新型气体灭火剂，具有安全无污染、灭火效果好、价格便宜和适用范围广等优点。因此，气溶胶灭火系统在近年来发展迅速。

气溶胶是一种直径在0.5～1μm的固体或液体悬浮颗粒。气溶胶灭火剂在火焰中快速融化，能吸收大量热，达到降低火场温度的效果。另外，气溶胶中的颗粒在高温下发生离解，可以抑制火焰中支持燃烧的活性基团的形成与传递。

3.火灾报警信号集中管理的必要性

气体灭火系统是和自动报警系统相连的，气体灭火系统的控制器应该向报警中心提供火警、喷放、故障3种信号，以便报警中心对气体灭火系统的监控区域能够时时掌握。对高层建筑内的气体灭火系统同样必须与控制中心有火警、喷放、故障3种通讯信号，而报警中心本身并不控制气体灭火系统，就算计算机房能够保证二十四小时值班也要与报警中心通讯，因为高层建筑所设有的建筑消防设施都视为一个整体系统，万一大楼某个区域发生火灾时，整个建筑的消防设施都将联动，如果气体灭火系统不与报警中心时时通信的话，这个区域将成为“盲区”，而“盲区”的出现，这在高层建筑内是绝对不允许的。在有些气体灭火系统设计工程中，机房配置的探测器本身就可以利用报警中心的总线探测器，利用控制模块向灭火控制器传输报警状态信号，这样就可以了。但机房一旦确认火灾后，到底有没有联动相关的消防设施，报警中心就无法收到反馈信息了，所以除了提供火警通讯信息，喷放、故障状态通讯也是必不可少的。

4.气体灭火系统灭火的可靠性

（1）系统设计的合理性

目前我国的设计规范均为“处方式”规范,它给出了共性的参数。但在实际工程设计中,几乎没有两个工程是完全相同的,所以设计人员应针对工程实际进行合理的设计。系统的设计用量、灭火剂喷放时间、喷嘴及管网布置、管网尺寸、喷嘴型号等都会对系统的灭火可靠性带来影响。需要强调的是:

灭火剂喷放时间应遵循“规范”要求进行科学的选取,如二氧化碳灭火系统在选取喷放时间时应注意到固体深位火灾与表面火灾的明显区别。

灭火系统管网设计应充分考虑系统释放时灭火剂在防护区内的均匀性,并认真进行设计计算,以确定管网尺寸和喷嘴型号。有条件时设计者应对灭火系统进行优化设计。在符合灭火剂喷放时间的前提下,管网尺寸越小越经济,也越合理。

（2）防护对象的固定性

由于不同的防护对象有不同的设计浓度要求，在气体灭火系统使用后，不得随意变更防护对象的固定性。若确需变更防护对象，应经过设计单位的认可。

（3）围护结构的完整性

围护结构的完整性是针对全淹没气体灭火系统而言的。由于气体灭火剂良好的扩散性能，围护结构不完整。灭火剂就会从开口流走导致灭火浓度得不到保证。

主要有以下几方面的现象：

围护结构的强度不够，在灭火剂释放时围护结构遭到破坏。

围护结构的耐火性能达不到要求，在灭火剂释放前已经遭到火灾的破坏。

除泄压口外的开口在灭火剂释放时不能关闭，如通风口、门、窗等。

（4）灭火系统动作的可靠性

灭火系统动作的可靠性与系统的安装有着密切的关系。如前所述,灭火系统的操作有自动启动、远程电启动、机械应急启动与机械应急操作三种启动方式。启动后灭火系统应自动完成将灭火剂送往特定防护对象的目的。而有的安装单位,系统开通后选择阀处于开放状态或没有将为运输安全而加的安全装置拆下,这样的系统是不能灭火的。

另外，很多用户往往不重视对灭火系统的维护和保养，这也是影响灭火系统能否正常动作的重要因素。

（5）灭火系统产品的质量

灭火系统产品的质量会直接影响灭火系统灭火的可靠性。灭火系统的各部件国家标准或企业标准都有动作可靠性试验的要求。某一部件动作不可靠都会导致系统灭火的失败。如选择阀不按规定动作，灭火剂就送不到特定的防护对象处或同时送往几个防护对象处,根本谈不上灭火。

5.警报装置的安装位置和数量

警报装置一般有警铃和声光报警器，一些机房采用气体灭火系统在设计中，将声光警报器安装在机房外面，这种设计方式就有可能出现，当发生火灾时，外面的人员能够通过声光报警信号知道机房内发生火灾，而机房内的人员可能却不知道发生火灾。为避免出现这种情况，笔者认为较为理想的做法是：在机房内外同时设置警铃和声光报警器，其中警铃是用来通知机房内的值班人员发生火情，即两种探测器中一种已经动作，而声光报警器响时是告知火情已经气体灭火系统确认，并进入倒计延时喷放阶段。在出口外同样并联一个警铃，发生紧急情况时能够保证内外同时响，并且在出口配备“放气指示灯”。这样就可以保证，发生火灾时，能够第一时间警告机房内的值班人员，也能第一时间警告机房外的人，确保火情能够被准确认知，有利于整个机房的灭火和人员疏散工作。上面提到的警报装置除了警铃和声光报警器外，还有一个“放气指示灯”，这个“放气指示灯”有的厂家设置时，是从延时开始就保持常亮状态，有些厂家是延时结束、气体喷射时才保持常亮，这两种都没有明确“延时喷放”和“已经喷放

的状态。笔者认为：比较理想的设置方式应该是“延时喷放”阶段闪亮，“已经喷放”后常亮。

结语；计算机房最为一栋大楼的数据心脏，可以说是全年24小时运行不停，特别是计算机无纸化办公、通信设别自动化的程度越来越高，机房作为数据传输的枢纽，其安全的重要性越来越高，一旦发生火灾，将导致整个数据传输瘫痪，其造成的财产损失和社会影响将不可估量，因此机房的气体灭火系统设计深度就显得尤为重要。

参考文献；

（1）常用气体灭火系统及工程应用_石小军

（2）大型计算机房气体灭火系统设计探讨_二_鲁海平

（3）大型计算机房气体灭火系统设计探讨_曾杰

（4）大型数据中心气体灭火系统设计问题探讨_关永芬

（5）关于计算机房采用气体灭火系统设计的若干问题的探讨_龚哲松

（6）气体灭火系统的安全性分析_寿乐均

（7）气体灭火系统设计探讨_施文勇