Требования к противопожарной защите при проектировании электронного дома в центре обработки данных

Электронному дому в центре обработки данных требуется нечто большее, чем просто огнетушитель и пожарная сигнализация. Его конструкция должна сочетать в себе обнаружение пожара, тушение возгорания чистыми средствами, пожаробезопасность аккумуляторных батарей, защиту от возгорания кабелей и аварийную изоляцию питания. Эти требования к противопожарной защите при проектировании центров обработки данных E-House помогают защитить распределительные устройства, системы бесперебойного питания, трансформаторы и оборудование управления, сокращая время простоев в обслуживании. Окончательный проект также должен соответствовать требованиям местных органов власти, обладающих соответствующей юрисдикцией, или AHJ.

В этом руководстве простыми словами объясняются основные проектные решения. В нем рассматриваются модульные электрические дома, сборные подстанции, контейнерные электростанции и электронные дома, используемые в критически важных центрах обработки данных.

1. Начните с оценки риска возникновения пожара

Первым шагом является выявление всех возможных источников возгорания и топлива внутри электронного дома. Оценку следует провести до завершения проектирования ограждения, электрической схемы и системы пожаротушения. Система, которая подходит для помещения с низковольтным распределительным устройством, может не подойти для помещения с литиевыми батареями.

Необходимо рассмотреть основные факторы пожарной опасности

• Возникновение электрической дуги в распределительных устройствах, сборных шинах и на концах кабелей
• Перегрев трансформаторов, реакторов и силовых преобразователей
• Аккумуляторы ИБП, в том числе литий-ионные и свинцово-кислотные
• Топливо или масло из маслонаполненных трансформаторов
• Пластиковая изоляция кабелей и горючие строительные материалы
• Горячие поверхности, неплотные соединения и плохая вентиляция
• Пыль, утечки воды, конденсат и засорение каналов охлаждения

При оценке следует учитывать напряжение на оборудовании, уровень электрических неисправностей, тепловую мощность, химический состав батареи, объем помещения, количество людей и ожидаемую пожарную нагрузку. Эти значения влияют на тип извещателя, степень пожаротушения, вентиляцию, количество средств пожаротушения и процедуры реагирования в чрезвычайных ситуациях.

2. Разделите оборудование повышенной опасности на противопожарные отсеки

Электронный центр обработки данных не всегда следует рассматривать как одно открытое помещение. Наличие противопожарных отсеков может предотвратить распространение локального пожара на критически важное оборудование. Для распределительных устройств среднего и низкого напряжения, ИБП, аккумуляторов, трансформаторов и систем управления могут потребоваться отдельные помещения или противопожароустойчивые перегородки.

Типичная схема размещения отсеков

Требуемый срок огнестойкости зависит от местных строительных норм и правил пожарной безопасности. В некоторых проектах может потребоваться защита стены от возгорания в течение одного или двух часов, но оценка должна быть подтверждена AHJ и инженером-пожарным проекта. Не выбирайте оценку только потому, что она распространена в другой стране.

3. Выберите правильную систему обнаружения пожара

Раннее обнаружение важно, поскольку задымление может привести к повреждению электрооборудования до появления открытого пламени. Стандартный точечный детектор дыма может недостаточно быстро обнаружить небольшой перегрев в большом помещении с механической вентиляцией.

Рекомендуемые уровни обнаружения

1. Очень раннее обнаружение задымления в помещениях с критически важным оборудованием
2. Адресуемые детекторы дыма и тепла для обнаружения аварийных сигналов на уровне помещения
3. Линейное обнаружение тепла вблизи кабельных трасс, шинопроводов и аккумуляторных стоек
4. Датчики температуры на батареях, трансформаторах и силовой электронике
5. Обнаружение водорода или отходящих газов в аккумуляторных отсеках, когда этого требует химический состав аккумуляторов
6. Станции аварийной сигнализации с ручным управлением на выходе

Аспирационный детектор дыма, часто называемый детектором типа VESDA, позволяет забирать воздух через трубки для отбора проб и выявлять очень мелкие частицы дыма. Это полезно в закрытых электрических помещениях и зонах с интенсивным движением воздуха. При размещении извещателя необходимо учитывать приточный и обратный воздух, высоту потолков, наличие препятствий на оборудовании и доступ к техническому обслуживанию.

4. Используйте систему подавления, соответствующую оборудованию

Для каждого электронного дома не существует единого средства пожаротушения. Выбор зависит от оборудования, объема помещения, наличия людей, вентиляции, экологических норм и предполагаемого типа пожара. Тушение должно сопровождаться обнаружением, сигнализацией, управлением вентиляцией и безопасной эвакуацией.

Системы очистки реагентами, основанные на принципах NFPA 2001 или ISO 14520, часто используются в помещениях с электрическим оборудованием. Выбранное средство должно соответствовать действующим в стране назначения требованиям по охране окружающей среды и безопасности. Конструкция должна включать подтвержденную расчетную концентрацию, время слива, выдержку, проверку герметичности помещения, вентиляционное отверстие для сброса давления и станцию ручного сброса.

Важное предупреждение о батарее

Системы очистки могут сдерживать возгорание, но не могут предотвратить перегрев литий-ионных аккумуляторов. В аккумуляторных отсеках требуется отдельный анализ опасности. Для системы может потребоваться мониторинг температуры элементов, обнаружение отходящих газов, сигнализация системы управления аккумуляторами, изоляция стойки, вентиляция, охлаждение и специальный план реагирования в чрезвычайных ситуациях.

5. Спроектируйте стены, двери и проходы, отвечающие требованиям огнестойкости

Ограждение электронного дома должно выдерживать огонь и дым в течение необходимого периода времени. Стены, полы, крыши, двери, жалюзи и кабельные отверстия должны быть спроектированы как единая система огнестойкости. Противопожарная перегородка неэффективна, если большое незапечатанное отверстие для кабеля позволяет дыму проникать в другое помещение.

Контрольный список противопожарных ограждений

• Используйте проверенные противопожарные перегородки и кровлю в сборе
• Установите самозакрывающиеся противопожарные двери с защитой от дыма
• При нормальной эксплуатации держите двери закрытыми, если не используются одобренные устройства для удержания их в открытом состоянии
• Заделайте кабельные лотки, трубопроводы, воздуховоды и проходы для труб с помощью перечисленных противопожарных средств
• При необходимости защитите вентиляционные отверстия с помощью одобренных противопожарных и дымовых заслонок
• Сведите к минимуму использование горючей изоляции и внутренней отделки
• Обеспечьте доступный маршрут для осмотра пожарной службой

В случае модульного электронного дома противопожарную защиту следует планировать на заводе-изготовителе и проверять еще раз после установки на месте. Транспортные соединения, точки подъема, съемные панели и кабельные вводы в полевых условиях могут привести к образованию зазоров, которых не было во время заводских испытаний.

6. Контролируйте вентиляцию, охлаждение и движение дыма

Системы охлаждения необходимы для энергооборудования центра обработки данных, но вентиляторы могут распространять дым и снижать концентрацию газообразных средств пожаротушения. Система противопожарной защиты должна быть подключена к элементам управления системой кондиционирования воздуха.

Требуемые функции управления могут включать

1. При срабатывании пожарной сигнализации отключите приточный и вытяжной вентиляторы
2. Закройте заслонки, соединяющие защищаемое помещение с другими помещениями
3. Остановите оборудование, которое может продолжать поддерживать огонь
4. Включайте необходимые вентиляторы для борьбы с задымлением только тогда, когда этого требует стратегия пожаротушения
5. Не допускайте автоматического перезапуска до тех пор, пока помещение не будет проверено и сброшено в исходное положение
6. Обеспечьте ручное управление обученным персоналом аварийно-спасательных служб

Проектировщик должен рассчитать утечку в помещении и задержку реагента после установки всех дверей, заслонок, кабельных вводов и жалюзи. Подрез дверцы, поврежденное уплотнение или незакрытый кабель могут сократить время работы системы очистки.

7. Добавьте электрическую защиту и автоматическое отключение

Противопожарная защита начинается с предотвращения неисправностей. В электронном доме следует использовать выключатели, реле, предохранители надлежащего класса, средства защиты от перенапряжений, заземления и короткого замыкания. Незакрепленные соединения и перегруженные цепи являются распространенными причинами электрических пожаров.

Необходимо учитывать функции защиты

• Защита от перегрузки по току и короткого замыкания
• Защита от замыкания на землю
• Обнаружение дуговых вспышек, если это подтверждается результатами оценки риска
• Аварийные сигналы о температуре трансформатора и уровне масла
• Функции обхода ИБП и отключения батареи
• Станции аварийного отключения с четкой маркировкой
• Удаленные сигналы тревоги, поступающие в систему управления зданием центра обработки данных

Аварийное отключение должно быть тщательно продумано. Отключение одного источника питания может привести к удалению не всей опасной энергии. В последовательности должны быть указаны источники питания от сети, генераторы, выход ИБП, аккумуляторные батареи, конденсаторы и источники обратной подачи. Окончательная последовательность должна быть протестирована в соответствии с процедурой контролируемого ввода в эксплуатацию.

8. Соблюдайте действующие нормы и требования к утверждению

Применимые стандарты зависят от местоположения объекта и типа системы. Перед началом детального проектирования инженеру-пожарному следует создать кодовую матрицу. Это позволит избежать поздних изменений размеров помещения, дверей, кабельных трасс, баллонов пожаротушения и вентиляционного оборудования.

Эти рекомендации не заменяют местного одобрения. AHJ может потребоваться дополнительная защита от воды, противопожарное разделение, подъездные пути, подключение пожарной команды или тестирование. Производитель должен предоставить чертежи и сертификаты, которые позволят инженеру-проектировщику завершить процесс утверждения.

9. Используйте пошаговый процесс проектирования противопожарной защиты.

Четкий процесс упрощает перепроектирование и помогает зарубежным покупателям сравнивать поставщиков интернет-магазинов.Pushenможет использовать следующий рабочий процесс при разработке модульного пакета противопожарной защиты E-House для центра обработки данных.

1. Соберите проектные данные:Запишите характеристики оборудования, тип батареи, размеры помещения, климат, количество людей и требования местных правил.
2. Разделите электронный дом на зоны:Выделите оборудование повышенной опасности и определите границы возгорания для каждой зоны.
3. Выберите функцию обнаружения:Комбинируйте контроль дыма, тепла, температуры, газа и заряда батареи в зависимости от степени опасности.
4. Рассчитайте меры по подавлению:Подтвердите количество реагента, расположение форсунок, время слива, выдержки и сброса давления.
5. Интегрируйте элементы управления:Подключите пожарную сигнализацию к системам кондиционирования воздуха, выключателям, ИБП, устройствам для отключения батарей и системе мониторинга здания.
6. Просмотрите документы:Отправьте схемы, причинно-следственные связи, расчеты, сертификаты и инструкции по техническому обслуживанию.
7. Протестируйте систему:Выполните заводские приемочные испытания, проверку целостности помещения, проверку сигнализации и ввод объекта в эксплуатацию.

10. Тестируйте, обслуживайте и документируйте Электронный дом

Система противопожарной защиты надежна только в том случае, если она поддерживается в рабочем состоянии. Владелец должен получить графики проверки извещателей, баллонов пожаротушения, аккумуляторов, противопожарных дверей, заслонок, огнетушителей и устройств аварийного отключения.

Минимальный пакет документации

• Чертежи противопожарной защиты и схемы размещения оборудования
• Причинно-следственная матрица пожарной сигнализации
• Расчеты системы пожаротушения и данные агентов
• Результаты проверки целостности помещения
• Сертификаты на огнестойкость при монтаже и противопожарную защиту
• Данные по безопасности аккумуляторных батарей и инструкции по реагированию на чрезвычайные ситуации
• Протоколы заводских приемочных испытаний и приемо-сдаточных испытаний на стройплощадке
• Руководства по эксплуатации, осмотру и техническому обслуживанию
• Учебные материалы для операторов и обслуживающего персонала

Тестирование должно включать в себя нормальную работу, срабатывание сигнализации, аварийные состояния, ручное отключение, аварийную остановку, отключение питания, сбой связи и восстановление. В действующем центре обработки данных план тестирования должен обеспечивать непрерывность обслуживания и предотвращать случайную разрядку.

Краткий ответ: Каковы основные требования к противопожарной защите?

Основными требованиями являются документированная оценка пожароопасности, наличие противопожарных отсеков, раннее обнаружение задымления, мониторинг состояния отдельных батарей, утвержденная система пожаротушения, противопожарные двери и проходы, контролируемая вентиляция, защита от электрических сбоев, аварийное отключение, утверждение кода и регулярное тестирование. Точный дизайн зависит от оборудования E-House, состава батареи, объема помещения, местных правил и целевой доступности центра обработки данных.

Окончательный список рекомендаций по дизайну для зарубежных покупателей

Хорошо спроектированный электронный дом обеспечивает защиту оборудования и время безотказной работы. Он сочетает в себе заводской контроль качества и противопожарную стратегию, соответствующую условиям на объекте. При выборе поставщика зарубежным покупателям и дистрибьюторам следует запросить основы проектирования противопожарной защиты, отчеты о тестировании, кодовую таблицу и план технического обслуживания до утверждения. Благодаря тщательному проектированию, Pushen может помочь создать модульный центр обработки данных E-House, который обеспечивает безопасную эксплуатацию, быструю установку и надежную защиту электропитания.