关键词：数据中心；给排水设计；特点
1据中心给排水系统特点
1.1相关设计依据
数据中心内主要有大量IT设备和辅助其安全运行的电气动力设备、精密空调设备及各支持系统电缆、电线，其对水尤为敏感，水渍损失会殃及整个系统正常运行。TIA一942标准5．3．8“水渗透”条明确规定：“当有水浸入的危险存在时，必须提供一种排水的方法(如地面排水沟等)，此外，每100m2(1000ft2)应该提供一种或多种排水方法。任何通过房间的水和排水管的设置位置应远离设备，而不应直接设置在设备的上方。”TIA一942标准G6．19“排水管”条规定：“计算机房内地面应设置排水管，用来收集和排放预作用自动喷水灭火系统喷淋水。地面排水管应该接收来自计算机机房空调装置的冷凝排水和加湿溢流水。”
2.1一般规定
我国GB50174-2017标准12.1.2规定：数据中心内安装有自动喷水灭火系统、空调机和加湿器的房间，地面应设置挡水和排水设施。12.1.3规定：数据中心不应有与主机房内设备无关的给排水管道穿过主机房，相关给排水管道不应布置在电子信息设备的上方。进入主机房的给水管应加装阀门。数据中心内安装有自动喷水灭火设施、空调机和加湿器的房间，地面应设置挡水和排水设施
1.2给排水系统设置
综合上述设计要求，笔者认为在数据中心设计中，给水系统一般布置在远离机房的区域，给水管尽可能避免在机房内部穿越，减少横向干管的敷设，减少漏水的展开面。数据中心机房内的精密空调机房一般布置在每个楼层的同一方位，给水横干管布置在地下室或者屋面层，各层空调加湿用水点附近布置给水立管。这样在满足精密空调加湿给水管设置要求的同时也大大减少了给水管可能会产生的漏水对机房的影响。在加湿给水点的附近设置地漏能及时排除空调凝结水和给水管可能的漏水。在机房精密空调设备的四周设置混凝土挡水坎，并对挡水坎做防水处理。给水管和排水管采取保温隔热措施，严禁结露现象出现，并在可能产生水的地方（精密空调四周）采用漏水报警系统。给排水管道宜采用金属管材，以免热、冷伸缩和碰撞引起的管道断裂产生的水渍殃及机房的正常运行。TIA－942G4“建筑和结构要求”，以及国内一系列相关规定明确指出：重要的数据中心抗灾、抗洪能力必须达到100年一遇。我们在设计雨水系统时，其排水能力为排水系统+溢流排水系统总能力大于等于设计重现期为100年、5分钟降雨历时的雨水流量，加强屋顶雨水排水顺畅措施，如采用结构找坡、放大坡度，并充分满足机房区域排水和避免管道穿越的要求。
2数据中心消防系统特点
2.1室内消火栓系统
考虑到安全和使用方便，建议消火栓箱全部布置在主机房外的走廊或者安装在辅助机房和管井的墙体上。如设置在主机房的外墙上，需用管井与主机房完全分隔。机房进深较大时，可通过增大充实水柱的方式或增加机房疏散门来满足规范要求的保护距离。消火栓管道不进入数据机房内部。
2.2自动喷水灭火系统
数据中心内的喷头布置基本集中在走廊、备品备件等。数据中心一般设置带空压机的预作用灭火系统，每个报警阀组不超过800个喷头已不再是控制条件，充水时间不大于2min才是其控制条件。对于大型数据中心，宜每层设置报警阀，减小充水时间，及时扑灭火灾。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为降低管道漏水、消防用水对机房的影响,设置有自动喷水灭火系统的区域设置地漏，地漏采用洁净室专用地漏或者自闭式地漏。机房的入口设置挡水坝，防止走道漏水进入机房。
2.3建筑灭火器
考虑到数据机房内被保护对象是电子计算机等精密仪表设备，干粉灭火器灭火后所残留的粉末状覆盖物对电子元器件具有一定的污损腐蚀作用和粉尘污染，难以清洁，故采用建议二氧化碳灭火器。同时按照现行《建筑灭火器配置设计规范》的要求，主机房应按严重危险级设计，普通手提式二氧化碳灭火器灭火级别不够，需要设置推车式二氧化碳灭火器。
2.4气体灭火系统
因气体灭火系统灭火效率高、速度快、灭火后对物体不损坏、无污染、不留痕迹、通风后马上可以恢复使用。而高压细水雾、干粉、气溶胶灭火系统，虽然也可以带电灭火，但灭火的过程会对电子设备、配电设备、机房环境造成严重伤害。所以气体灭火系统是数据中心灭火系统的首选。现阶段可选择用于的数据中心机房的气体灭火系统有七氟丙烷、IG541、二氧化碳灭火系统。
二氧化碳由于有窒息作用且灭火过程中液态气化吸热，导致电子设备结露现象。二氧化碳的设计浓度远大于窒息浓度（20%）。系统不可用于经常有人工作或停留的场所。从环保角度而言，二氧化碳属于温室气体对环境会产生一定影响。因此，二氧化碳灭火系统在数据中心现已很少使用。
七氟丙烷、IG541两种灭火系统各有利弊，在实际工程时，应该根据防护区的具体情况进行选择。结合个人经验，从技术角度看：对于单个防护区面积较大（大于3600m2），输送距离较远（大于60m），防护区分散的数据中心应采用IG541系统；其他的应采用七氟丙烷系统。从安全的角度看：首选是IG541。安全主要提现在两方面：一方面是对人体生命的保护，另一方面是对所保护财产物品的保护。从效率的角度看：首选是七氟丙烷，对于同样大小的保护区、同样的被保护物质，七氟丙烷较IG541使用的灭火剂越少，需要的储瓶少。喷放灭火剂时间短，灭火速度快。经济成本角度看：，同一个场所中，气体喷放的次数一样，成本基本相同，七氟丙烷是气体贵，IG541是设备贵。从环保发展的趋势来说，七氟丙烷温室效应值（GWP）较高，大气存活寿命较长，已纳入《气候变化框架公约》，使用该系统存在被淘汰的风险。IG-541灭火剂组成与空气相近，对环境无任何影响，是理想的气体灭火系统。
2.5高压细水雾灭火系统
国外高压细水雾灭火系统在数据中心的应该案例较多，国内尚处于市场导入期。数据中心的机房宜选择全淹没应用方式的开式系统。我国GB50898-2013标准3.5.4规定：采用全淹没应用方式的开式系统，其防护区的数量不应大于3个，单个防护区的容积，对于泵组系统不宜超过3000m3。这个条文使的大型的数据中心如果采用高压细水雾灭火系统就要设置多套泵组系统，投资也是巨大的。这也是笔者多次设计数据中心工程时，设想过但最终没有采用高压细水雾灭火系统的原因。高压细水雾灭火系统系统对管道的承压和系统的维护要求更高，且水雾喷头的质量决定了灭火的成败，因为不合格的水雾喷头无法真正实现水的雾化，造成设备损坏隐患的同时，灭火效果也无法实现。笔者认为这也许就是“数规”对于主机房的灭火形式，强调“宜”采用气体灭火系统，“可”采用自动喷水灭火系统和高压细水雾系统的原因。
结束语
数据中心的给排水工程设计对数据中心的安全非常关键，系统设计时要采取措施降低管道漏水、消防用水对机房的影响。综合考虑安全、环保、经济等各种因素进行系统选择。
参考文献：
[1]刘健辉.市政给排水设计和规划中常见问题分析[J].居舍.2018(28)
[2]施迪.市政给排水设计中的问题及对策[J].居业.2017(04)
[3]朱小方,薛学斌.浅析数据中心给排水设计特点[J].给水排水.2017(01).
论文作者:冯群英
论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期
论文发表时间:2019/2/26
标签：数据中心论文; 机房论文; 灭火系统论文; 给水管论文; 给排水论文; 系统论文; 水雾论文; 《防护工程》2018年第33期论文;