机房的防火设计有哪些具体要求？
发布时间 : 2022-01-11
机房又称电子计算机机房，主要是为电子信息设备提供运行环境的场所，包括主机房、辅助区、支持区和行政管理区等。随着电子信息技术的高速发展，大量重要材料和数据均以电子信息的形式得以保存，机房的安全就显得尤为重要。
机房的分类
根据机房的使用性质、管理要求及重要数据丢失或网络中断在经济或社会上造成的损失或影响程度，可将电子机房分为A、B、C三级。
电子信息系统运行中断将造成重大的经济损失及公共场所秩序严重混乱的机房为A级。如：国家气象台、国家级信息中心、计算中心、重要的军事指挥部门、大中城市的机场、广播电台、电视台、应急指挥中心、银行总行等的电子信息系统机房和重要的控制室。
电子信息系统中断将造成较大的经济损失或公共场所秩序混乱的机房为B级。如：科研院所、高等院校、三级医院、大中城市的气象台、信息中心、疾病预防和控制中心、电力调度中心、交通指挥调度中心；国际会议中心、省部级以上政府办公楼等的电子信息系统机房和重要的控制室。
其余类型的机房为C级。
机房的火灾特点
机房属于密闭空间建筑，房间内设备价值高、用电量大，且日常无人值守，决定了其火灾特点具有相对独特性。2006年伦敦某数据中心遭遇特大火灾，逾600家企业托管的数据资料化为灰烬，严重影响了数据托管企业的业务正常运行，造成了巨大的经济损失。由此可见，如果机房内发生火灾，不仅火灾的直接经济损失严重，而且由于信息、资料数据的破坏，会严重影响相关行业的管理、控制系统，火灾的间接损失更为严重。
1散热困难，火灾烟量大
由于机房等精密仪器正常工作时对环境的温度、湿度及洁净度要求较高，故机房内的大多机房和设备用房多为密闭空间，门窗较少，一旦发生火灾，热烟气无法通过窗户顺利排出，机房内烟气较大。同时，由于主机房等耐火等级高，机房隔墙较厚，导热性差、散热弱，导致燃烧产生的热量大部分积累在室内，室内温升较快。燃烧会产生许多有毒或有刺激气体（如HCL、HCN、HF等），对设备损害较大。
2用电量大，电气火灾多
机房的用电量为普通办公室的4-5倍。机柜电源是机房电气安全的瓶颈，常有负载超过连线和电路结构的承载能力，引发积热、打火、断路、数据损失，甚至电气火灾等事故发生。此外，由于长期高负荷运转，部分电气线路的绝缘保护层会因为高温而加速老化，易形成阴燃。在低压线（如信号线）中可能产生足够的热量，并引燃附近的可燃材料。此类阴燃的燃烧特点是蔓延时间长、发烟量少、早期不易察觉，一旦发现往往已形成明火，延误了早期灭火的时间。
3无人值守，遇警处置慢
由于电子计算机及网络技术的快速发展，数据中心内计算机集成度高，大多实现了计算机自动管理，为无人值守机房。对大型机房而言，传统的火灾探测器无法及时感应火灾而延误灭火时机。即使有的机房火灾报警系统发出预警后，也会由于管理人员无法及时找到故障区而导致灾情进一步扩大。
4环境特殊，扑救难度大
由于机房内的设备都属于精密设备，对环境的要求很高，如防水、防烟等。如果为了消灭火灾而采取的灭火方法不当，容易造成对设备、信息等的再次破坏。
5设备精密，火灾损失大
机房内平均每平方米的设备费用高达数万元至数十万元，而且数据中心内某些存储介质对温度的要求较高，如当温度超过45℃时，光盘内的数据不仅丢失，而且光盘损坏无法重新使用。此外，根据有关资料，即使是很小的阴燃火中的电气设备或电线电缆也会导致很大的非热型损失，也就是说不是由热而是由其他某些因素引起的损失。其中最主要的是燃烧产物，特别是燃烧的塑料，当塑料燃烧时，会释放出酸性蒸汽，它们与氧气、水汽相结合后会腐蚀金属表面和电路。
机房的防火设计要求
电子机房的建筑防火，除应符合国家标准《电子信息系统机房设计规范》GB 50174的规定外，还应根据其建筑高度分别按国家标准《建筑设计防火规范》GB50016的相关要求执行。
1选址
计算机房建筑规模大、价值高、设备贵重、服务面广，一旦发火灾事故，影响大，损失大。因此，选择地址时不宜布置在火灾危险性高的场所，应远离散发有害气体、腐蚀气体和尘埃的地区，避免设置在落雷区和地震断裂带附近。要尽量选择在自然环境清洁、附近震动少以及水源、电源充足，交通方便的地点。
当机房与其他性质的用房设置在同一幢建筑内时，宜设在多层或高层建筑内的第二、三层，并应尽量避免与商场、宾馆、餐饮娱乐等影响机房安全的场所设在同一幢建筑物内。数据中心内放置设备计算机的机房不宜超过5层。
2建筑防火构造及分割
1、电子信息系统机房的耐火等级不应低于二级。当A级或B级电子信息系统机房位于其他建筑物内时，在主机房与其他部位之间应设置耐火极限不低于2.00h的隔墙，隔墙上的门应采用甲级防火门。
2、附设在其他建筑内的A、B级机房应避免设置建筑物地下室，以及用水设备的下层或隔壁，不应布置在燃油、燃气锅炉房、油浸电力变压器室、充有可燃油的高压电容器和多油开关室等易燃、易爆房间的上下层或贴邻。
3、各级机房主体结构应具有耐久、抗震、防火、防止不均匀沉陷等性能，变形缝和伸缩缝不应穿过主机房，机房围护结构的构造应满足保温、隔热、防火等要求。
4、管线敷设主机房中各类管线宜暗敷，当管线需穿楼层时，宜设计技术竖井，并采取相应的防火分隔、封堵措施。
5、主机房、基本工作间及辅助房间与其他建筑物合建时，应单独设置防火分区。主机房、终端室、网络设备室与磁介质、纸介质的存放间、备件库等仓储用房，以及维修室、电源室、蓄电池室、发电机室、空调系统用房、灭火钢瓶间等设备房间之间应进行防火分隔，并独立设置防火分区。
6、电子计算机产生的记录应当按其重要性和补充难度的不同加以保护，信息储存设备要安装在单独的房间，室内应配有金属柜或其他采用非燃材料制成能防火的资料架和资料柜存放记录介质，如果有备份记录，备份记录应当放置在具有同样防火要求的另一间房间。
7、面积大于100㎡的主机房，安全出口不应少于2个，并宜设于机房的两端，面积不大于100㎡的主机房，可设置1个安全出口，并可通过其他相邻房间的门进行疏散。门应向疏散方向开启，且应自动关闭，并应保证在任何情况下均能从机房内开启。走廊、楼梯间应畅通并有明显的疏散指示标志。计算机房建筑的入口至主机房应设通道，通道净宽不应小于1.5m。
8、在主机房出入口处或值班室，应设置应急电话和应急断电装置，机房应设置应急照明和安全出口指示灯。
3室内装修
机房室内装修材料的燃烧性能应符合国家标准《电子信息系统机房设计规范》GB 50174和《建筑内部装修设计防火规范》GB 50222的有关规定。
1、计算机房的室内装修（包括吊顶、装修墙裙等）材料均应采用不燃或难燃材料，应能防潮、吸音、不起尘、抗静电等，机房及媒体存放间的防火墙或隔板应从建筑物的楼、地板起直至梁板底部，将其完全封闭。
2、机房内活动地板应采用导电性能好、具有足够的机械强度、具有耐腐蚀、耐潮湿和防火等特点的抗静电铝合金活动地板。具体要求应符合国家标准《计算机房用活动地板技术条件》GB 6650规定。
3、规模大的电子计算中心，宜采用分区空调方式，避免风管穿过楼层和水平隔墙太多，防止火势蔓延扩大。空调系统的送、回风总管、在穿过主机房和其他重要机房或火灾危险性大的房间的隔墙、楼板以及垂直风管与每层水平风管交接处的水平支管上均应设置防火阀。空调系统的风管及其保温、消声材料（包括粘结剂）应采用不燃材料。
4、机房内要事先开设电缆沟，做到分层铺设电源电缆、信号线和接地线。电缆、电线沟要采取防潮湿和防鼠咬的措施，在机房吊顶和活动地板内铺设的电线，宜采用穿金属管布线或采用阻燃电缆。
5、新建机房如采用下送风方式，机房活动地板距地面净高不小于400mm。
4静电防护及接地
（一）静电防护
主机房和辅助区的地板或地面应有静电泄放措施和接地构造，防静电地板、地面的表面电阻或体积电阻值应为2.5×104Ω~1.0×109Ω，且应具有防火、环保、耐污耐磨性能。
主机房和辅助区不使用防静电活动地板的房间，可铺设防静电地面，其静电耗能应长期稳定，且不应起尘。
电子信息系统机房内所有设备的金属外壳、各类金属管道、金属线槽、建筑物金属结构等必须进行等电位联结并接地。
导静电地面、活动地板、工作台面和座椅垫套必须进行静电接地。静电接地可以经限流电阻及自己的连接线与接地装置相连，限流电阻的阻值宜为1MΩ。
计算机系统的接地应采用单点接地并宜采取等电位措施。当多个计算机系统共用一组接地装置时，宜将各电子计算机系统分别采用接地线与接地体连接。
（二）接地
电子信息系统机房的防雷和接地设计，应满足人身安全及电子信息系统正常运行的要求，并应符合现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB 50057和《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB 50343的有关规定。
保护性接地和功能性接地宜共用一组接地装置，其接地电阻应按其中最小值确定。主机房内的导体必须与大地作可靠的连接，不得有对地绝缘的孤立导体。具体按地电阻取值如下：
①交流工作接地：接地电阻小于4Ω；
②安全保护接地：接地电阻小于4Ω；
③直流工作接地：接地电阻小于1Ω；
④防雷接地：接地电阻小于10Ω；
⑤综合接地系统：接地电阻小于1Ω；
⑥接地体引出线截面积应不小于16m㎡；
⑦UPS输出零地电压应小于1V；
⑧机房活动地板下须设置静电泄漏洞；
⑨机房活动地板须选用静电地板，且与静电泄漏网可靠连接。
5消防设施
机房应根据机房的等级设置相应的消防设施，并应按现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016和《气体灭火系统设计规范》GB 50370的要求执行。
（一）灭火系统
1、一般规定
A级电子信息系统机房的主机房应设置洁净气体灭火系统。
B级电子信息系统机房的主机房，以及A级和B级机房中的变配电、不间断电源系统和电池室，宜设置洁净气体灭火系统，也可设置高压细水雾灭火系统。
C级电子信息系统机房及其他区域，可设置高压细水雾灭火系统或自动喷水灭火系统。自动喷水灭火系统宜采用预作用系统。
凡设置固定灭火系统及火灾探测器的计算机房，其吊顶的上下及活动地板下，均应设置探测器和喷嘴。
2、室内消火栓系统
当机房进深大于25m时，应在机房两侧设置公共走道，并在走道上设置室内消火栓系统。
3、气体灭火系统
卡片穿孔室、纸带穿孔室、已记录的磁介质库和已记录的纸介质库、高低压配电室、变压器室、变频机室、稳压稳频室、发电机房等不能用水扑救的房间，应设置除二氧化碳以外的气体灭火系统。
当单个防护区面积小于800㎡、体积小于3600m³时，可考虑采用气体灭火系统。对面积大于800㎡、体积大于3600m³的机房设置气体灭火系统时应注意以下几点：
（1）泄压措施。考虑到气体释放后，防护区内瞬间增压，所以在防护区机房内各防火分区隔墙均有对外泄压口，泄压口采用重力式，即设定一个压力值，当防护区内压力超过该值，泄压口关闭。这样既可以有效地消除防护区的增压，又可以保护气体的过多泄漏。泄压口的过压峰值一般为500MPa。
（2）同步性、均衡性的技术措施。为了保证大面积机房气体灭火系统能够同时且有效地进行，必须使用多个选择阀并联保护即多根主管同步进入该保护区，而软件计算只能分组计算，由此带来以下两个技术问题需要进行解决并采取相应的技术措施，一是多个选择阀同步性；二是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。
（3）防止意外的措施。利用控制系统对所有的信号进行控制，对电源回路进行监控，任何回路出现短路、断路、接地故障时，控制系统都会进行反馈和报警，排除各回路工作不正常的可能性。
控制系统应具有三路供电，即消防电源主、备用供电和蓄电池供电，当消防水源被切断时，控制系统蓄电池可保证供电24小时。
为防止人为造成误喷的情况，在电气式手拉开关上设防护罩。
4、其他灭火系统
机房主机房及基本工作间内宜使用对设备无损坏，且环保、安全无毒性的IG541灭火系统或细水雾灭火系统。当防护区面积、体积大于上述标准或防护区个数大于8个时，为了经济实用，可采用细水雾系统或其他新型、环保的哈龙替代技术。
（二）火灾自动报警系统
根据机房的重要程度、火灾危害性、疏散和扑救难度等因素，大型数据中心、计算中心的火灾自动报警系统应按特级保护对象的要求进行设置。A级计算机房及面积大于140㎡的机房的火灾自动报警系统应按一级保护对象的要求进行设置，面积小于140㎡的B级计算机房的火灾自动报警系统应按二级保护对象的要求进行设置。
火灾探测报警装置的选择，可根据机房的重要程度和火灾特点选择，具体如下：
1、传统的火灾探测器
鉴于机房内火灾多为电气火灾及A类火灾，发生火灾时发烟量大，故在机房内多选用传统的感烟探测器作为探测火灾的装置。但是在火灾发展的四个阶段中，其初始阶段时间较长，在此阶段中空气中存在肉眼看不见的很微弱的烟雾，普通的感烟探测器在此阶段基本没有反应，导致无法在此阶段及时发现火情并报警，无法为控制火灾发展赢得宝贵的时间，故在大型数据中心、主机房、基本工作间及其他A级计算机房不宜设置此类火灾探测器。面积小于140㎡的计算机房及数据中心、计算中心内的第一、二、三类辅助用房可设置普通的感烟探测器。
2、空气采样烟雾报警器
空气采样烟雾报警器从本质上讲是一个感烟型烟雾探测器。它是一种通过抽气泵主动将空气样品有由采样管道抽入激光探测器进行探测，并由微电脑分析判断，从而早期判断是否有潜在火灾存在的报警系统。对大型数据中心、计算中心及A级计算机而言，为及时发现险情控制火灾及减少损失，可采取空气采样早期烟雾探测报警系统及传统的火灾报警系统相组合的方式。由于该系统的侦测腔具有极高的灵敏度且其灵敏度连续可调，探测范围广，故可探测到很微弱的烟雾，火情报警时间大为提前，是值班人员有充足额时间寻找火源，采取适当措施，制止火灾的发生。在主机房及基本工作间内设置空气采样早期烟雾报警系统时，宜采用“空气处理单元”及箱柜取样的模式。
3、分布式感温光缆
机房内电气设备多，电气线路及计算机房信号线较多，为确保用电安全及数据传送安全，迅速而准确地探测出被保护区内发生火灾的部位，建议在综合布线区、电缆井道、桥架处设置分布式光缆温度探测报警系统。
4、火灾报警系统设置、联动中的特殊要求
当机房内采用由火灾自动报警系统启动的自动灭火系统时，其火灾探测器宜在感温、感烟和感光等不同类型的探测器中选用二种，采用立体安装，共同监控各个不同的空间，当采用空气采样早期烟雾探测报警系统及传统火灾报警系统组合方式时，其中主机房及基本工作间应将空气采样等早期报警系统信号作为第一预警信号。
由火灾自动报警系统确认火灾后，应切断火灾区域的非消防电源，但对计算机设备而言，仅需切断市政或发电机的供电，对不间断电源供电并不切断，这是为了防止系统误报，导致数据损失。切断市政或发电机的供电后，值班人员应及时对报警区域的火灾情况进行确认、处理，一旦发现误报或灾情很小能及时处理完毕，应及时送电以确保计算机系统稳定运行。
如果机房内火灾自动报警系统并未报警，但值班人员在巡查中发现火情，应采用机械应急方式启动气体灭火系统，此时火灾自动报警系统应联动所有相关消防设施，切断火灾区域的非消防电源。
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