通信機房氣體滅火系統(tǒng)解決方案

一、綜 述
    信息化發(fā)展中的消防情節(jié)
    近年來，通信機房的火災事故從未間斷過：2002 年2 月27 日，海南省?？谑泻８吠ㄐ艠嵌菬o人值守市話傳輸機房，由于布放在上走線槽道底下的電源線老化短路而引起火災，造成海府局的市話出入局中繼大面積閉塞，出入局呼叫、數(shù)據(jù)通信、小靈通網(wǎng)絡、部分金融系統(tǒng)網(wǎng)絡、有線電視網(wǎng)絡都受到不同程度的影響，并引發(fā)了外界一場恐慌。同時造成6500 個接入網(wǎng)用戶通信中斷，52 個中國移動通信基站的通信受阻。本次通信樞紐機房火災波及范圍之大、時間之長、級別之高，在全國實屬罕見；2002 年5 月25 日，江蘇省泗陽縣電信局機房由于外部強電侵入，突發(fā)火災，造成全縣12 萬戶程控電話癱瘓；2004年3月9日凌晨一點多鐘左右，清遠市氣象局辦公大樓五層280多平方米的電腦主控室發(fā)生特大火災。這次火災燒毀的一批氣象設備價值約500萬元，氣象觀測和氣象日報工作癱瘓。其主要原因是電線老化。
    大小規(guī)模的火災不勝枚舉，隨著信息化時代在中國的高速發(fā)展，大大小小各式各樣的計算機機房在我們周圍快速的建設著。這些機房規(guī)模都很小,但其中設備非常昂貴,一旦發(fā)生火災,其損失是機房整個消防投資的上百倍。

    機房火災危險主要因素
    （1）機房電氣的消防安全，必須在設計時就要充分考慮，但是就目前機房建設而言，許多項目業(yè)主都以總包的形式包給專業(yè)的機房建設公司，合同中涵蓋所有裝修、主設備、軟件以及消防設施，基本達到交鑰匙工程，業(yè)主對消防的要求基本上是“消防部門驗收過關，萬事大吉！”，這種消防觀念基本上是停留在被動消費層面，我國的消防管理力量與其它發(fā)達國家相比是非常薄弱的，消防部門不可能每個工程都監(jiān)管的無懈可擊。利潤最大化驅使消防投入在總包合同中艱難前進，投資不足這只是其一；其二，機房主設備大多數(shù)是高精尖設備，但消防設施還停留在“通過驗收就行！”的層面，使損失減少到最小可能是每個消防設計人員最想達到的設計境界，目前市場上的不少消防產品可以做到，但大家一提到此問題立刻出現(xiàn)一個問題：錢不夠?。黄淙?，機房建設公司在計算機和裝修方面是很專業(yè)的，但對消防應用科學都很陌生，往往在估計投資時過于克扣，使得很多項目估價不足，機房建設公司應該與消防公司經常進行交流，并確定三到四家消防和作單位進行長期合作，這樣一來可以降低造價而提高消防工程的性能。
    （2）電氣線路短路、過載、接觸電阻過大等引發(fā)火災事故。如：1995 廣東汕頭金砂郵電大樓的特大火災，就是因電線老化、絕緣性能降低而短路引起的；2001海南省電信公司微波大樓火災是因為電源接線端頭接觸電阻過大引起的；
    （3）靜電產生火災。通信設備的運行及工作人員所穿的衣服等都能產生靜電。如果電信機房接地處理不當，產生的靜電負荷不能很快導人大地而是越積越多，一旦形成高電位，就會發(fā)生靜電導電現(xiàn)象，產生火花并引燃周圍可燃物發(fā)生火災；
    （4）雷擊等強電侵入導致火災。雷電放電時所產生的電效應，能產生高達數(shù)萬伏、甚至數(shù)十萬伏的沖擊電壓，足以燒毀電力線路和設備，引發(fā)絕緣擊穿，發(fā)生短路引發(fā)火災。雷電放電時所產生的熱效應、靜電感應以及電磁感應都可能引發(fā)火災；
    （5）電信機房內電腦、空調等用電設備長時間通電、設備故障引發(fā)火災。2000年5 月北京電信公司大興縣青云店支局傳輸機房操作終端因長時間運行，致使顯示器自燃引發(fā)火災，造成傳輸機房癱瘓，2 萬部固定電話用戶不能正常通信。由于電信機房的用電設備始終處于24 小時的工作狀態(tài)，容易疲勞和老化。
    （6）使用可燃裝修材料，尤其是空調隔熱層和風管隔熱材料容易被人們疏忽；
    （7）管理不善，雜亂堆放易燃物品或保養(yǎng)維修時引入易燃易爆的清洗溶劑；

    機房工組人員的消防意識
    其實每個機房工程或多或少都安裝了消防設施，而且也通過了消防部門的驗收，但真正在發(fā)生火災時能否起到作用，我想大多數(shù)機房工作人員心里都會打個疑問號。幾年前，筆者曾經目睹過以下事情：工程順利驗收，消防主管部門也派了精兵強將對所用功能作了詳細的測試，工程做的很完美，但此機房還未真正投入使用，應業(yè)主要求氣體滅火的電磁執(zhí)行暫時沒有安裝，消防培訓工作進行了兩天，可以說機房工作人員都會順利操作所有消防設備。但在四個月以后售后人員去例行檢查時發(fā)現(xiàn)電磁執(zhí)行機構還在原位紋絲未動！此時機房已經投入運營兩個多月，這種情況下消防設施實際成了擺設，若真發(fā)生火災恐怕后果難以想象。到此，消防驗收部門已經做到仁至義盡啦！他不可能對企業(yè)消防監(jiān)管跟管小學生一樣，事事操心，實際情況是不可能做到；施工單位也苦口婆心培訓了，但也沒接到業(yè)主任何詢問的電話或信函?？v觀此事，業(yè)主單位本身就消防意識極其淡薄，機房內當時接受培訓的人員很多，但是自從驗收結束后就沒有人進入過消防設備間，對國家規(guī)定的一些使用和維護辦法置若罔聞。
    提高消防安全意識，實際是為消防節(jié)省投資：投資最高技術最先進的消防設施＝細心維護盡職盡責＋一般性消防設施。

二、機房氣體滅火系統(tǒng)設計過程中應該注意的十點要求
1、火災探測方式的選擇
    目前在機房消防設計中一般都采用：吊頂內采用點型定溫和點型感煙探測器，因為吊頂內一般都安裝有照明設備，這些設備老化后也極易產生不安全因素；吊頂下也采用點型定溫和點型感煙探測器；地板內一般布置纜式線性定溫探測器，因為點型探測器已經在此中工況內不能發(fā)揮他的正常作用。這種設計方法在國內非常普遍，消防審核及驗收應該是沒有任何問題的。
    從探測速度上來講，上述方法并不是最理想的，機房內的工況也是非常復雜的，比如說地板內布置纜式線性感溫探測器，因為此類探測器在地板內呈“S”狀布置，探溫點畢竟很稀疏，而地板內的大量纜線著火一般都有大量的煙霧發(fā)出，然后才會有足夠溫升去觸動纜式線性感溫探測器，探測速度始終不如人意。有人提出在地板內加裝點型煙感，此種提法只能在地板內不進行通風的前提下提，而且要考慮煙感的安裝位置，數(shù)量，要考慮探測器本身的厚度（煙氣向上），而且要考慮煙感的誤報警。最理想的辦法是：探測煙霧采用主動吸氣式感煙探測裝置，并對通風口做重要監(jiān)視；探溫采用差定溫纜式感溫探測器，除對通訊電纜做“S”狀布置外還應對通風口做同樣重要的布置。對吊頂內和吊頂下采用點型感溫感煙探測器同樣存在與地板內相同的問題，最理想的辦法是：吊頂內和吊頂下都采用吸氣式感煙探測方式，要探測速度更快還可直接將吸氣管深入到機柜內進行探測；吊頂內和吊頂下采用纜式線性探測首先美觀問題就不好處理，所以此時在吊頂內和吊頂下安裝點型定溫比較切合實際，而機柜內應該布置差定溫纜式感溫探測器。此方法復雜而且造價高，但探測速度和確認火災速度是最快的。
    從滅火藥劑使用情況來看，及早發(fā)現(xiàn)火情后滅火器就可以滅掉，反而節(jié)省運行費用，也可將設備的損失降到最低；反之，火災要形成到一定程度才能報警，此時有可能現(xiàn)場人員已經無法控制，滅火藥劑最終肯定會噴掉，但火災對機房設備的損失要大的多。

2、滅火系統(tǒng)的選擇
    機房滅火目前采用的滅火劑大多數(shù)還是選用七氟丙烷或混合氣體，二氧化碳肯定是不合適，因為溫降會對發(fā)熱機器造成損壞。七氟丙烷在機房滅火中可以采用有管網(wǎng)全淹沒滅火形式和無管網(wǎng)全淹沒滅火形式，兩種形式可在具體工程種進行投資比較后定出一種方式，問題不是很大；混合氣體滅火系統(tǒng)在機房滅火中應用也非常多，大多數(shù)采用有管網(wǎng)滅火形式，因為同樣大小的機房所用高壓瓶數(shù)量七氟丙烷要比混合氣體少一半左右，機房面積一般都很小，混合氣體做無管網(wǎng)形式時無管網(wǎng)箱體數(shù)量比較多，再者，啟動電流就是個問題。

3、滅火劑儲備存裝置數(shù)量計算
    七氟丙烷滅火系統(tǒng)的規(guī)范中有明確規(guī)定，防護區(qū)內的滅火濃度應校核設計最高環(huán)境溫度下的最大滅火濃度，并應符合以下規(guī)定：對于經常有人工作的防護區(qū)，防護區(qū)內最大濃度不應超過表6.0.1中的NOAEL值；對于經常無人工作的防護區(qū)，或平時雖有人工作但能保證在系統(tǒng)報警后最長30s延時結束前撤離的防護區(qū)，防護區(qū)內滅火劑最大濃度不宜超過表6.0.1中的LOAEL值。

    但通常好多工程設計中都將此問題忽略不計，原因有二：一，設計者不了解此問題；二，有意避開此問題，以求降低成本。然而此問題從安全角度考慮是非常重要的，本來設置滅火設施是為保證人們的生命安全和減少財產損失，若不考慮此問題相當于用錢引進了一個危險因素，對生命安全卻有了威脅。
    通常有管網(wǎng)系統(tǒng)存在生理毒性指標核算，而無管網(wǎng)滅火系統(tǒng)可以不進行生理毒性指標核算，因為無管網(wǎng)本身就是按照實際用量儲存滅火劑的。
    下面是某工程的藥劑量計算和毒性指標計算實例：

3、防火分割在消防設計過程中應該注意的若干問題
    每個氣體滅火系統(tǒng)在設計之初都要先進行滅火分區(qū)劃定，滅火分區(qū)劃定的結果往往直接影響整個工程的造價，由于每個工程的實際使用工藝流程不盡相同，滅火分區(qū)的劃定也五花八門，具體劃分方法以以下實例舉例：

    如上圖所述，兩個屏蔽機房被套裝在主機房內。滅火分區(qū)劃分出現(xiàn)兩種不同意見，一種意見是將三個房間劃成一個區(qū)域采用全淹沒單元獨立系統(tǒng)進行滅火，也就是說三個區(qū)域中任何一個發(fā)生火災時三個房間同時發(fā)出警報并同時噴放藥劑；另外一種意見是將這三個房間當成三個獨立的防火分區(qū)，采用一套組合分配全淹沒滅火系統(tǒng)，任何一個房間發(fā)生火災時三個房間同時報警，但系統(tǒng)只向發(fā)生火災的區(qū)域噴放滅火藥劑。前者意見使用藥劑量要大于后者，三個房間實際被當作一個獨立的滅火區(qū)對待，基本無太多異議，但投資相對后者要高；后者情況需要我們模擬火災現(xiàn)場后再定，若機房1著火，全部房間報警，人員全部撤離，藥劑只輸送到機房1，若主機房發(fā)生火災，全部房間報警，人員全部撤離，藥劑只輸送到主機房，基本無任何危險情況發(fā)生，警報區(qū)域和范圍依照《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》4.2.1.1化為一個報警區(qū)域，滅火區(qū)域劃分為三個獨立的保護區(qū)，并按照氣體保護區(qū)要求設置外開門及圍護結構。所以后者方案從使用和投資方面講更合理。

4、空調通風系統(tǒng)對機房滅火區(qū)劃分的影響
    如下圖所示，若三個房間從吊頂?shù)降匕宥疾捎锚毩⒌目照{系統(tǒng)，那么將機房1和機房2劃作一個區(qū)域或劃為兩個單獨滅火區(qū)都是可行的。但如果采用一臺精密空調為三個房間服務且為“上送風，地板下回風”方式這三個房間就必須劃分成一個滅火區(qū)域，藥劑儲備應該是上者的3倍或1.5倍，對工程的投資影響是比較大的。除過滅火劑和噴放管道布置要作為一個保護區(qū)考慮外，探測范圍也應該分塊進行探測但還是一個探測區(qū)域，警報區(qū)域也應該按照一個區(qū)域來設置和聯(lián)動。

5、防火玻璃在機房消防中的作用和要求
    玻璃在機房建設過程中經常用來做隔檔或門和窗，氣體滅火系統(tǒng)設計中要求保護區(qū)的圍護結構不小于1200Pa,所以消防設計人員和機房裝修設計人員應該對所裝的玻璃結構進行強度核準。就算玻璃附和強度要求，全淹沒系統(tǒng)中泄壓口的設計也必不可少。

    一些改建工程在玻璃強度附和規(guī)定要求時還應該用防火貼膜將玻璃的耐火能力提高，新建項目最好用防火玻璃。

6、火警信號集中管理的必要性
    機房氣體滅火系統(tǒng)一般要與大樓的總火災報警系統(tǒng)（中控）進行通訊，氣體滅火系統(tǒng)的控制器應該向中控提供火警、噴放、故障三種信號，以便中控對此區(qū)域有一定的了解。對在高層建筑內的氣體滅火系統(tǒng)必須與中控有火警、噴放、故障三種信號通訊，而中控并不控制氣體滅火系統(tǒng)，就算機房有人24小時值班也要與中控通訊，因為高層建筑消防他是一個整體系統(tǒng)，一旦某個部位發(fā)生火災，大樓內相關的警報和應急措施都得啟動，不通訊則此區(qū)域對于中控而言將成為一個“盲區(qū)”，“盲區(qū)”在高層建筑里面是不允許出現(xiàn)的。
    有些工程中機房的探測器本身就是利用中控的總線探測器，利用控制模塊向滅火控制器傳輸報警狀態(tài)信號。這樣只能說是報警信號直接通訊，但機房發(fā)生火災后到底啟動沒啟動滅火設施中控就不得而知，所以還要進行噴放和故障狀態(tài)通訊。

7、手動啟動按鈕的唯一性
    在氣體滅火系統(tǒng)的設計中經常會碰到一個保護區(qū)兩個或兩個以上的出口，一般在出口都會設置手動啟動和停止按鈕，然而這種方式從便捷層面上講應該是反應速度最快的方式，但在火災發(fā)生時有可能出現(xiàn)判斷不通一的時候，例如以下情況很有可能就會耽誤滅火時間，造成更大的設備損壞：
    如右圖，北門出口的人認為火災已經無法控制而按下了啟動按鈕，然后匆忙離開了現(xiàn)場，而南門出口的人認為火勢并不大，用滅火器應該可以撲滅，南門人按下了停止按鈕，系統(tǒng)當然在延時噴放階段停了下來。南門人經過一番努力后發(fā)現(xiàn)火勢自己無法控制，然后在南門位置的按鈕上連續(xù)兩次按下啟動按鈕后，氣體滅火系統(tǒng)啟動并即刻滅掉了火災。從北門啟動按鈕被按下到南門二次啟動滅火系統(tǒng)間隔時間共2分鐘，火災狀況下每一秒鐘都很珍貴?；鹗潜粶绲衾玻紵龝r間卻被延長了2分鐘。且不說設備損壞程度， 2分鐘以前的火災威脅和2分鐘之后的火災威脅出入很大，就火災危險性而言就有天壤之別。這就是嚴重的耽誤滅火事機并分化了人員力量。
    若只在北門布置“啟動/停止按鈕”，那么這兩個工作人員肯定會向同一個出口會合，即“北門”。此時兩個人的判斷會統(tǒng)一起來：一、火勢無法控制，立即啟動滅火系統(tǒng)；二、火勢應該可以控制，兩把滅火器同時工作。
    所以對滅火區(qū)域的手動啟動、停止按鈕的布置強調唯一性是有必要得，安裝唯一啟動裝置也是切實可行的。

8、警報裝置的安裝位置和數(shù)量
    警報裝置一般用警鈴和聲光報警器，一些機房氣體滅火工程中將警鈴和聲光報警器安裝在出口外，顯然是警告外面的人員“機房內發(fā)生火災”，而機房里面的人卻不被警告，實際上防氣指示燈的警告作用在重復設置。最理想的辦法是：在機房內同時設置警鈴和聲光報警器，其中警鈴是用來告知機房區(qū)域有火情，即兩種探測器中一種已經動作，而聲光報警器響時告知火災已經被系統(tǒng)確認并且處在延時噴放階段。在出口外并聯(lián)一個警鈴，里外同時響，并且在門外設置“放氣指示燈”。這樣一來即警告了機房內的人又警告了機房外的人，使得火情發(fā)展進度被準確認知，有利于整個機房的滅火和人員疏散工作。
    警報裝置除了警鈴和聲光報警器外還有一個“放氣指示燈”，“放氣指示”在的一些廠家是從延時開始就常亮，一些廠家是確認氣體噴射時才亮，此兩種都沒有明確“延時噴放”和“已經噴放”的狀態(tài)，最合理的應該是“延時噴放”階段閃亮，“已經噴放”后常亮。

9、門禁系統(tǒng)在機房安全管理中的應用
    門禁產品目前被大量使用在機房安全系統(tǒng)中，一旦發(fā)生火災機房的門應該處于斷開狀態(tài)，以便人員順利撤離現(xiàn)場，但有些工程此問題并未得到很好解決，正常情況下機房一旦發(fā)生火災，滅火控制器應該給門禁系統(tǒng)一個信號，并且此信號一直要保持到火災報警系統(tǒng)復位為止，門禁解除的時間也應與此信號同步，但業(yè)主有時選用的門禁產品并無此功能，或者業(yè)主為防盜目的根本就不讓火警信號接入。火災狀態(tài)下人的驚惶程度差異非常大，開關就在手跟前，但就是找不到，此類問題在此強調確有其必要性。

10、應急照明和疏散指示
    應急照明和疏散指示在機房建設公司初步方案內就應該涉及到，并應嚴格按照國家規(guī)范設計，機房的裝修圖紙一般不向消防部門審核，從而有遺漏情況也很正常，但在火災情況下往往要求照明立即停電，特別是在人工確認火警時開始并無預警情況下環(huán)境一片漆黑，此時應急照明和疏散指示就顯得特別重要。

11、滅火控制器安裝位置的選擇
    有管網(wǎng)滅火系統(tǒng)一般都有專用房間放置滅火控制器，有時為方便操作也可放置在工作人員比較多的值班位置。然而無管網(wǎng)滅火系統(tǒng)中大多數(shù)控制器都鑲嵌在無管滅火裝置的箱體上，隨無管網(wǎng)滅火裝置一同擺放到保護區(qū)內，然而滅火裝置的擺放位置一般受到噴射角度、活動面積、空間遮擋等諸多因素影響，使得控制器的位置都不夠理想，往往都被擋在機柜后面或操作位置及不方便。為此建議在無管網(wǎng)滅火工程中應將控制器找最方便操作的位置單獨設置不要隨箱體安裝，這樣一來無管網(wǎng)滅火系統(tǒng)工程的安全性會有很大提高。

三、消防系統(tǒng)培訓、維護和消防系統(tǒng)的管理
    消防教育培訓在整個氣體滅火系統(tǒng)工程建設中是最重要的，是關系到消防系統(tǒng)安全有效運營的基本，然而也是目前國內消防建設最薄弱的一個環(huán)節(jié)，最經不起考驗的一個環(huán)節(jié)。最初的設計圖紙是經過具有設計資格的設計部門設計的，圖紙設計好后又會在消防局或專業(yè)的審圖公司進行審核，工程建設當中有監(jiān)理單位或業(yè)主直接控制工程質量，竣工后又要邀請專業(yè)的消防檢測公司進行第三方檢測，然后消防主管部門做最終的驗收，可以說層層把關滴水不漏。而消防教育培訓誰來監(jiān)督，培訓的結果和質量誰來肯定，這都是問題。單憑一張蓋有建設單位法人章的“培訓證明”是遠遠不夠的，也是非常不嚴謹?shù)摹?br/>    我們可以參考一下上海的審圖公司運作模式對消防教育培訓進行制度化和可監(jiān)督化，具體做法可以讓消防檢測部門擔此大任：竣工后例行的消防教育培許由施工單位組織并認真學習，受訓人員必須有企業(yè)的安全員參加（安全員應該在消防主管部門有備案），施工單位確認培訓已經沒有問題的情況下再邀請消防檢測公司對工程進行檢測并對參與培訓的人員進行專業(yè)考試（因為氣體滅火產品的形式非常少，基本都大同小異，檢測公司既然能夠檢測也應該能夠考核），考試合格后才能出工程檢測合格報告，然后消防主管部門再對已經備案的安全人員進行“抽檢”。這樣一來相信培訓的真正目的才能落到實處。

四、結束語合格
    機房無“假日”，常年運行不停息，隨著通信設備自動化程度的日益提高，機房作為現(xiàn)代通信的樞紐，其安全工作已成為重中之重，一旦發(fā)生火災，將導致整個通信網(wǎng)絡的癱瘓，造成嚴重的財產損失和社會影響。機房消防還有諸多的技術難題需要進一步探討和研究，需要社會各界的努力來不斷完善。長沙消防器材