數據中心的消防要求
《數據中心設計規范》為國家標準,編號為GB 50174-2017,自2018年1月1日起實施。其中,第8.4.4、13.2.1、13.2.4、13.3.1、13.4.1條為強制性條文,必須嚴格執行。原《電子信息系統機房設計規范》GB 50174-2008同時廢止。本規范是在國家標準《電子信息系統機房設計規范》GB 50174-2008(以下簡稱原規范)基礎上修訂而成的。將“電子信息系統機房設計規范”更名為“數據中心設計規范”的主要目的是適應目前國內數據中心的建設需要以及更好地進行國際交流。
標準規范:TIA-942(數據中心電信基礎設施標準)中有關消防的介紹
2.1.1 數據中心 data center
為集中放置的電子信息設備提供運行環境的建筑場所,可以是一棟或幾棟建筑物,也可以是一棟建筑物的一部分,包括主機房、輔助區、支持區和行政管理區等。
2.1.2 主機房 computer room
主要用于數據處理設備安裝和運行的建筑空間,包括服務器機房、網絡機房、存儲機房等功能區域。
2.1.3 輔助區 auxiliary area
用于電子信息設備和軟件的安裝、調試、維護、運行監控和管理的場所,包括進線間、測試機房、總控中心、消防和安防控制室、拆包區、備件庫、打印室、維修室等區域。
2.1.4 支持區 support area
為主機房、輔助區提供動力支持和安全保障的區域,包括變配電室、柴油發電機房、電池室、空調機房、動力站房、不間斷電源系統用房、消防設施用房等。
3.1.1 數據中心應劃分為A、B、C三級。設計時應根據數據中心的使用性質、數據丟失或網絡中斷在經濟或社會上造成的損失或影響程度確定所屬級別。
3.1.1 隨著電子信息技術的發展,各行各業對數據中心的建設提出了不同的要求,根據調研、歸納和總結,并參考國外相關標準,本規范從數據中心的使用性質和數據丟失或網絡中斷在經濟或社會上造成的損失或影響程度,將數據中心劃分為A、B、C三級,A級為“容錯”系統,可靠性和可用性等級最高;B級為“冗余”系統,可靠性和可用性等級居中;C級為滿足基本需要,可靠性和可用性等級最低。
數據中心的使用性質主要是指數據中心所處行業或領域的重要性,最主要的衡量標準是由于基礎設施故障造成網絡信息中斷或重要數據丟失在經濟和社會上造成的損失或影響程度。數據中心按照哪個等級標準進行建設,應由建設單位根據數據丟失或網絡中斷在經濟或社會上造成的損失或影響程度確定,同時還應綜合考慮建設投資。等級高的數據中心可靠性提高,但投資也相應增加。
3.1.2、3.1.3 A級數據中心舉例:金融行業、國家氣象臺、國家級信息中心、重要的軍事部門、交通指揮調度中心、廣播電臺、電視臺、應急指揮中心、郵政、電信等行業的數據中心及企業認為重要的數據中心。
B級數據中心舉例:科研院所;高等院校;博物館、檔案館、會展中心;政府辦公樓等的數據中心。
以上為A級和B級數據中心舉例,在中國境內的其他企事業單位、國際公司、國內公司應按照機房分級與性能要求,結合自身需求與投資能力確定本單位數據中心的建設等級和技術要求。
13 消防與安全
13.1 一般規定13.2 防火與疏散13.3 消防設施13.4 安全措施
13.1 一般規定
13.1.1 數據中心防火和滅火系統設計應符合現行國家標準《建筑設計防火規范》GB 50016、《氣體滅火系統設計規范》GB 50370、《細水霧滅火系統技術規范》GB 50898和《自動噴水滅火系統設計規范》GB 50084的規定,并應按本規范附錄A執行。
13.1.2 A級數據中心的主機房宜設置氣體滅火系統,也可設置細水霧滅火系統。當A級數據中心內的電子信息系統在其他數據中心內安裝有承擔相同功能的備份系統時,也可設置自動噴水滅火系統。
13.1.3 B級數據中心和C級數據中心的主機房宜設置氣體滅火系統,也可設置細水霧滅火系統或自動噴水滅火系統。
13.1.4 總控中心等長期有人工作的區域應設置自動噴水滅火系統。
13.1.5 數據中心應設置火災自動報警系統,并應符合現行國家標準《火災自動報警系統設計規范》GB 50116的有關規定。
13.1.6 數據中心應設置室內消火栓系統和建筑滅火器,室內消火栓系統宜配置消防軟管卷盤。
條文說明
13.1 一般規定
13.1.2~13.1.4 常用的氣體滅火劑分為鹵代烷和惰性混合氣體,前者的典型代表為七氟丙烷(HFC-227ea),后者的典型代表為IG-541。鹵代烷的滅火機理是化學反應,惰性氣體滅火機理是控制氧氣濃度和窒息。氣體滅火系統具有響應速度快、滅火后藥劑無殘留、對電子設備損傷小等特點。氣體滅火系統自動化程度高、滅火速度快,對于局部火災有非常強的抑制作用,但由于造價高,因此應選擇火災對機房影響最大的部分設置氣體滅火系統。
對于空間較大,且只有部分設備需要重點保護的房間(如變配電室),為進一步降低工程造價,可僅對設備(如配電柜)采取局部保護措施,如可采用探火管自動滅火裝置。
細水霧滅火系統的可實現滅火和控制火情的效果,具有冷卻與窒息的雙重作用。
實踐證明,自動噴水滅火系統是非常有效的滅火手段,特別是在抑制早期火災方面,且造價相對較低。在北美地區普遍用于數據中心保護,也是NFPA75、NFPA76推薦的消防技術。預作用自動噴水滅火系統和濕式自動噴水滅火系統都可用于數據中心,但采用濕式自動噴水滅火系統時,應防止漏水等事故發生。當一個A級數據中心的數據業務可由另一個數據中心完成時,這個A級數據中心的主機房也可設置自動噴水滅火系統。
對于上述三種技術的選擇,需要從安全性、可靠性、工程造價、環保及運維成本等方面綜合分析。
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13.1.5 任何數據中心發生火災,其后果都很嚴重,因此必須設置火災探測報警系統,便于早期發現火災,及時撲救,使損失減到最小。現行國家標準《火災自動報警系統規范》GB 50116對火災探測和聯動控制有詳細的要求。
13.2 防火與疏散
13.2.1 數據中心的耐火等級不應低于二級。
13.2.2 當數據中心按照廠房進行設計時,數據中心的火災危險性分類應為丙類,數據中心內任一點到最近安全出口的直線距離不應大于表13.2.2的規定。當主機房設有高靈敏度的吸氣式煙霧探測火災報警系統時,主機房內任一點到最近安全出口的直線距離可增加50%。
表13.2.2 數據中心內任一點到最近安全出口的最大直線距離(m)
13.2.3 當數據中心按照民用建筑設計時,直通疏散走道的房間疏散門至最近安全出口的直線距離不應大于表13.2.3-1的規定。各房間內任一點至房間直通疏散走道的疏散門的直線距離不應大于表13.2.3-2的規定。建筑內全部采用自動滅火系統時,采用自動噴水滅火系統的區域,安全疏散距離可增加25%。
表13.2.3-1 直通疏散走道的房間疏散門至最近安全出口的最大直線距離(m)
表13.2.3-2 房間內任一點至房間直通疏散走道的疏散門的最大直線距離(m)
13.2.4 當數據中心與其他功能用房在同一個建筑內時,數據中心與建筑內其他功能用房之間應采用耐火極限不低于2.0h的防火隔墻和1.5h的樓板隔開,隔墻上開門應采用甲級防火門。
13.2.5 建筑面積大于120m2的主機房,疏散門不應少于兩個,并應分散布置。建筑面積不大于120m2的主機房,或位于袋形走道盡端、建筑面積不大于200m2的主機房,且機房內任一點至疏散門的直線距離不大于15m,可設置一個疏散門,疏散門的凈寬度不應小于1.4m。主機房的疏散門應向疏散方向開啟,應自動關閉,并應保證在任何情況下均能從機房內開啟。走廊、樓梯間應暢通,并應有明顯的疏散指示標志。
13.2.6 主機房的頂棚、壁板和隔斷應為不燃燒體,且不得采用有機復合材料。地面及其他裝修應采用不低于B1級的裝修材料。
13.2.7 當單罐柴油容量不大于50m3,總柴油儲量不大于200m3時,直埋地下的臥式柴油儲罐與建筑物和園區道路之間的最小防火間距除應符合表13.2.7的規定外,并應符合現行國家標準《建筑設計防火規范》GB 50016、《汽車加油加氣站設計與施工規范》GB 50156和《石油化工企業設計防火規范》GB 50160的有關規定。
表13.2.7 直埋地下的柴油臥式儲罐與建筑物和園區道路之間的最小防火間距
條文說明
13.2 防火與疏散
13.2.1 本條為強制性條文,必須嚴格執行。在數據信息社會中,數據中心屬于重要建筑,其擔負著對數據進行運算、存儲和傳輸的功能,一旦發生火災,數據丟失,將給國家、企業和人民生活造成重大的經濟損失和社會影響,需減小火災對建筑結構的危害,以便災后盡快恢復使用功能,故規定數據中心的耐火等級不應低于二級。
13.2.2 當數據中心建于廠房內或工業用地內時,數據中心的建筑防火設計可按照廠房要求進行設計。由于吸氣式煙霧探測火災報警系統可以提前預警火情,提高數據中心的安全性,因此主機房內任一點到最近安全出口的直線距離可增加50%。高靈敏度是指靈敏度嚴于0.01%obs/m的吸氣式煙霧探測火災報警系統。
13.2.3 當數據中心建于民用建筑內或非工業用地內時,數據中心的建筑防火設計可按照民用建筑要求進行設計。當直通疏散走道的房間疏散門至安全出口之間采用自動噴水滅火系統時,直通疏散走道的房間疏散門至最近安全出口的直線距離可增加25%;當房間內采用自動噴水滅火系統時,房間內任一點至房間直通疏散走道的疏散門的直線距離也可增加25%。
13.2.4 本條為強制性條文,必須嚴格執行。數據中心可以是獨立建筑,也可以和辦公用房等其他功能用房合建。由于數據中心與其他功能用房的重要性不同,當數據中心與其他功能用房在同一個建筑內時,為了防止其他功能用房發生火災迅速波及數據中心,本規范對樓板和隔墻提出了耐火要求,以防止火災快速蔓延。
13.2.5 本條以120m2為界規定主機房安全出口數量的原因如下:
(1)進入主機房內的人員很少(一般沒有人員),且為固定的內部工作人員,他們熟知周邊環境和疏散路線,因此對于120m2及以下的主機房,即使只有一個安全出口,內部工作人員也可以安全疏散。
(2)從建筑布局考慮,當主機房面積小于120m2時,設置兩個安全出口有一定困難。
(3)機房內設置有火災自動報警系統,可及時通知機房內的工作人員疏散。
基于以上原因,本條對主機房的安全出口做出了規定。分散布置的安全出口宜設于機房的兩端。
13.2.6 頂棚和壁板選用可燃燒材料易使火勢增強,增加撲救困難,故本規范規定主機房的頂棚、壁板、隔斷(包括壁板和隔斷的夾芯材料)應采用不燃燒體,且不得采用有機復合材料,以免火災發生時產生窒息性氣體。
13.2.7 本條對數據中心常用的柴油臥式儲罐與建筑物和園區道路之間的最小防火間距做出了規定,當柴油儲量超過表13.2.7的規定時,應符合現行國家標準《建筑設計防火規范》GB 50016和《石油化工企業設計防火規范》GB 50160的有關規定。由于數據中心一般都采用直埋地下的柴油臥式儲罐,柴油的儲存溫度遠低于柴油的閃點,基本不會發生火災和爆炸事故,故根據現行國家標準《汽車加油加氣站設計與施工規范》GB 50156的有關規定,柴油儲罐邊沿到園區道路邊沿的安全間距減小到3m。閃點不低于55℃的柴油有10#、5#、0#、—10#、—20#普通柴油,根據現行國家標準《石油化工企業設計防火規范》GB 50160的規定,閃點小于60℃且大于或等于55℃的輕柴油,當儲罐操作溫度小于或等于40℃時,其火災危險性可視為丙A類;閃點不低于45℃的柴油有—35#和—50#普通柴油,其火災危險性可視為乙B類。
13.3 消防設施
13.3.1 采用管網式氣體滅火系統或細水霧滅火系統的主機房,應同時設置兩組獨立的火災探測器,火災報警系統應與滅火系統和視頻監控系統聯動。
13.3.2 采用全淹沒方式滅火的區域,滅火系統控制器應在滅火設備動作之前,聯動控制關閉房間內的風門、風閥,并應停止空調機、排風機,切斷非消防電源。
13.3.3 采用全淹沒方式滅火的區域應設置火災警報裝置,防護區外門口上方應設置滅火顯示燈。滅火系統的控制箱(柜)應設置在房間外便于操作的地方,并應有保護裝置防止誤操作。
13.3.4 當數據中心與其他功能用房合建時,數據中心內的自動噴水滅火系統應設置單獨的報警閥組。
13.3.5 數據中心內,建筑滅火器的設置應符合現行國家標準《建筑滅火器配置設計規范》GB 50140的有關規定。
條文說明
13.3 消防設施
13.3.1 本條為強制性條文,必須嚴格執行。主機房是電子信息系統運行的核心,滅火系統的誤動作將造成設備的損壞和信息丟失,在確定消防措施時,應同時保證人員和設備的安全,避免滅火系統誤動作造成損失。當只有一組火災探測器報警時,有可能是設備故障引起的誤報警,只有當兩組獨立的火災探測器同時發出報警后,才能確認滅火信號的準確性。當吊頂內或活動地板下含有可燃物時,要同時設置兩組獨立的火災探測器。
對于空氣高速流動的主機房,由于煙霧被氣流稀釋,致使一般感煙探測器的靈敏度降低;此外,煙霧可導致電子信息設備損壞,如能及早發現火災,可減少設備損失,因此主機房采用靈敏度嚴于0.01%obs/m的吸氣式煙霧探測火災報警系統作為感煙探測器。
火災報警系統接收到火災探測器的信號后發出控制信號,啟動滅火系統和視頻監控系統。
13.3.2 采用全淹沒方式滅火需要保證在滅火場所形成一個封閉的空間,以達到滅火的效果。滅火時,火災現場的空調、排風、新風系統應停止運行。此外,為了保證消防人員的安全,根據現行國家標準《火災自動報警系統設計規范》GB 50116的規定,火災時應切斷有關部位的非消防電源。
13.3.3 在實施滅火過程中,警笛和滅火顯示燈提示房間內的人員盡快離開火災現場以及提醒外部人員不要進入火災現場。
13.3.5 電子信息設備屬于重要和精密設備,使用手提滅火器對局部火災進行滅火后,不應使電子信息設備受到污漬損害。而干粉滅火器、泡沫滅火器、手持式氣溶膠滅火器滅火后,其殘留物對電子信息設備有腐蝕作用,且不易清潔,將造成電子信息設備損壞,故推薦采用手提式二氧化碳滅火器、水基噴霧滅火器或新型哈龍替代物滅火器。滅火器應配置標簽,以標識其應用的具體場所。
13.4 安全措施
13.4.1 設置氣體滅火系統的主機房,應配置專用空氣呼吸器或氧氣呼吸器。
13.4.2 數據中心應采取防鼠害和防蟲害措施。
條文說明
13.4 安全措施
13.4.1 本條為強制性條文,必須嚴格執行。氣體滅火的機理是降低火災現場的氧氣含量,這對人員不利,本條規定是為了防止在滅火劑釋放時有人來不及疏散以及防止營救人員窒息而制訂的。