
حریق یکی از جدی ترین تهدیدها برای دیتاسنترها، اتاق های سرور و زیرساخت های حیاتی فناوری اطلاعات است. حتی یک حریق محدود یا تخلیه نادرست ماده اطفا می تواند باعث توقف سرویس ها، آسیب به تجهیزات شبکه و ذخیره سازی، از بین رفتن داده ها و تحمیل هزینه های سنگین به سازمان شود.
به همین دلیل، سیستم اعلام و اطفای حریق دیتاسنتر نباید مانند سیستم حفاظت حریق یک فضای اداری معمولی طراحی شود. در محیط های فناوری اطلاعات، سیستم باید بتواند حریق را در مراحل ابتدایی شناسایی کند، هشدارهای مرحله ای صادر کند و در صورت نیاز، آتش را بدون ایجاد رسوب، رطوبت یا آسیب ثانویه به تجهیزات الکترونیکی مهار کند.
سیستم های اطفای گازی با عامل پاک یا Clean Agent، از جمله FM-200، FK-5-1-12، IG-541 و IG-55، از گزینه های متداول برای حفاظت از دیتاسنترها و سرور روم ها هستند. با این حال، انتخاب عامل اطفا فقط یکی از اجزای طراحی است. تشخیص زودهنگام دود، منطق فعال سازی، آب بندی اتاق، کنترل تهویه، تخلیه فشار، ایمنی افراد و نگهداری دوره ای نیز مستقیماً بر عملکرد سیستم تأثیر می گذارند.
در این مقاله انواع سیستم های اعلام و اطفای حریق بررسی شده و در نهایت، معماری مناسب حفاظت حریق دیتاسنتر بر اساس رویکرد ANSI/BICSI 002-2024 و استانداردهای مکمل معرفی می شود.
دیتاسنترها مجموعه ای متراکم از تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی را در خود جای می دهند. رک های سرور، کابل های برق و شبکه، تجهیزات UPS، باتری ها، تابلوهای برق، سیستم های سرمایش و تجهیزات ذخیره سازی هرکدام می توانند منشأ یا عامل گسترش حریق باشند.
مهم ترین عوامل ایجاد حریق در دیتاسنتر و اتاق سرور عبارت اند از:
سیستم مناسب باید بتواند پیش از گسترش حریق و افزایش شدید دما، نشانه های اولیه آن را شناسایی کند. به همین دلیل، تشخیص زودهنگام دود در دیتاسنتر معمولاً به اندازه انتخاب ماده اطفا اهمیت دارد.
سیستم اعلام حریق وظیفه شناسایی نشانه های حریق، پردازش هشدارها و ارسال فرمان های لازم به تجهیزات جانبی و سامانه اطفا را بر عهده دارد.
دتکتورهای دود نقطه ای در محل های مشخصی از سقف، زیر کف کاذب یا بالای سقف کاذب نصب می شوند. این تجهیزات پس از ورود دود به محفظه دتکتور، وضعیت هشدار را به پنل اعلام حریق ارسال می کنند.
در دیتاسنتر ممکن است به حفاظت نواحی زیر نیاز باشد:
محل نصب و فاصله دتکتورها باید با توجه به ارتفاع سقف، الگوی جریان هوا، سرعت گردش هوا و استاندارد مورد پذیرش پروژه تعیین شود.
سیستم تشخیص دود مکشی یا Aspirating Smoke Detection از طریق شبکه ای از لوله ها، نمونه های هوا را از نقاط مختلف جمع آوری و در یک آشکارساز بسیار حساس تحلیل می کند. یکی از نام های شناخته شده در این حوزه VESDA است؛ با این حال، VESDA نام تجاری است و محصولات مشابه دیگری نیز وجود دارند.
مزیت اصلی سیستم مکشی، تشخیص ذرات دود در مراحل بسیار ابتدایی است. این سیستم می تواند چند سطح هشدار تعریف کند؛ برای مثال:
این سطح بندی باعث می شود تیم بهره برداری پیش از تبدیل یک نقص کوچک به حریق جدی، آن را شناسایی و برطرف کند.
دتکتورهای حرارتی بر اساس رسیدن دما به یک مقدار مشخص یا افزایش سریع دما فعال می شوند. به دلیل جریان هوای زیاد و ضرورت تشخیص بسیار زودهنگام در دیتاسنتر، این دتکتورها معمولاً به تنهایی راهکار کافی محسوب نمی شوند؛ اما می توانند به عنوان بخشی از سیستم چندحسگری یا لایه تکمیلی استفاده شوند.
دتکتورهای چندحسگری اطلاعات چند عامل مانند دود و حرارت را به صورت هم زمان تحلیل می کنند. استفاده از این تجهیزات می تواند احتمال هشدار کاذب را کاهش دهد و تصمیم گیری سیستم را دقیق تر کند.
شستی های اعلام حریق برای فعال سازی دستی هشدار توسط کارکنان استفاده می شوند. جانمایی آن ها باید با مسیرهای خروج و الزامات ایمنی ساختمان هماهنگ باشد. شستی اعلام حریق عمومی با شستی تخلیه دستی گاز یکسان نیست و هرکدام باید عملکرد و نشانه گذاری مشخصی داشته باشند.
انتخاب روش اطفای حریق به نوع خطر، مشخصات ساختمان، ارزش تجهیزات، حضور افراد و الزامات مرجع قانونی پروژه بستگی دارد.
سیستم های اسپرینکلر آبی از رایج ترین روش های حفاظت حریق ساختمان هستند. آب قابلیت بالایی در کنترل حریق دارد، اما تخلیه آن روی تجهیزات الکترونیکی می تواند خسارت قابل توجهی ایجاد کند.
در دیتاسنترها، در صورت الزام به استفاده از اسپرینکلر، معمولاً سیستم Pre-action بررسی می شود. در این سیستم، لوله های داخل منطقه حفاظت شده در حالت عادی مانند سیستم تر متداول، دائماً پر از آب نیستند. ورود آب به شبکه و تخلیه آن به منطق تشخیص و عملکرد اسپرینکلر وابسته است.
نکته مهم این است که BICSI یا NFPA را نباید بدون بررسی متن پروژه، به عنوان الزام همیشگی برای نصب هم زمان Clean Agent و Pre-action معرفی کرد. ضرورت سیستم آبی پشتیبان به مقررات ساختمان، نظر آتش نشانی، مرجع ذی صلاح یا AHJ، بیمه گر و شرایط پروژه بستگی دارد.
فوم بیشتر برای خطرات مربوط به مایعات قابل اشتعال کاربرد دارد. به دلیل ایجاد آلودگی و آسیب احتمالی به تجهیزات، استفاده از آن در سالن اصلی دیتاسنتر و اتاق سرور متداول نیست.
پودر خشک قدرت اطفای مناسبی دارد، اما می تواند وارد سرورها، تجهیزات ذخیره سازی، فن ها و اتصالات شود. پاک سازی آن نیز دشوار است؛ بنابراین برای فضای اصلی تجهیزات فناوری اطلاعات گزینه مطلوبی نیست.
دی اکسیدکربن یا CO₂ با کاهش اکسیژن، حریق را مهار می کند. این عامل می تواند برای افراد خطر خفگی ایجاد کند؛ به همین دلیل، استفاده از سیستم Total Flooding مبتنی بر CO₂ در فضاهای معمولاً اشغال شده دیتاسنتر، بدون کنترل های ایمنی سخت گیرانه، انتخاب مناسبی نیست.
عامل پاک ماده ای است که پس از تخلیه، رسوب قابل توجهی باقی نمی گذارد و برای حفاظت از تجهیزات حساس مناسب است. سیستم های Clean Agent به طور معمول به روش Total Flooding طراحی می شوند؛ یعنی عامل اطفا در کل حجم فضای حفاظت شده منتشر می شود تا به غلظت طراحی برسد.
مهم ترین مزایای این سیستم ها عبارت اند از:
FM-200 نام تجاری شناخته شده عامل اطفای حریق HFC-227ea است. این عامل در خانواده هالوکربن ها قرار دارد و عمدتاً از طریق جذب حرارت و اختلال در فرآیند احتراق، حریق را مهار می کند.
FM-200 در صورت طراحی و اجرای صحیح، پس از تخلیه رسوبی روی تجهیزات باقی نمی گذارد و به همین دلیل در اتاق های سرور، مراکز داده، اتاق های کنترل و فضاهای دارای تجهیزات الکترونیکی استفاده شده است.
FM-200 همچنان ممکن است در برخی حوزه های قضایی قابل استفاده باشد، اما در پروژه های جدید باید ریسک های زیست محیطی، مقرراتی و تأمین بلندمدت آن ارزیابی شود. عبارت «مجاز بودن فنی» لزوماً به معنای «بهترین انتخاب بلندمدت» نیست.
عامل FK-5-1-12 از گزینه های کم حجم و با GWP بسیار پایین تر نسبت به HFC-227ea است. این ماده پیش تر با نام تجاری Novec 1230 شرکت 3M شناخته می شد.
شرکت 3M تولید محصولات مبتنی بر PFAS و مایعات فلورینه خود را تا پایان سال 2025 متوقف کرده است؛ اما این موضوع به معنای توقف تولید ماده عمومی FK-5-1-12 توسط تمام تولیدکنندگان نیست. در پروژه جدید باید تأییدیه محصول، امکان شارژ مجدد، سازگاری تجهیزات و تعهد تأمین کننده بررسی شود.
عامل IG-541 ترکیبی از نیتروژن، آرگون و مقدار مشخصی دی اکسیدکربن است. این سیستم با کاهش کنترل شده غلظت اکسیژن، شرایط لازم برای ادامه احتراق را از بین می برد.
مزایای آن شامل GWP و ODP صفر، دسترسی به گازهای تشکیل دهنده و ریسک مقرراتی کمتر نسبت به عوامل فلورینه است. در مقابل، معمولاً به تعداد بیشتری سیلندر، فضای ذخیره سازی بزرگ تر، لوله کشی فشارقوی و محاسبه دقیق تخلیه فشار نیاز دارد.
عامل IG-55 معمولاً از ترکیب برابر نیتروژن و آرگون تشکیل می شود. عملکرد آن مشابه سایر گازهای بی اثر است و از طریق کاهش سطح اکسیژن، حریق را مهار می کند.
این عامل از نظر زیست محیطی گزینه ای پایدار محسوب می شود؛ اما جانمایی سیلندرها، فشار ذخیره سازی، استحکام شبکه لوله کشی و تجهیزات تخلیه فشار باید از ابتدای طراحی در نظر گرفته شوند.
| عامل اطفا | خانواده | پسماند | فضای تقریبی سیلندر | ملاحظات اصلی |
|---|---|---|---|---|
| FM-200 یا HFC-227ea | هالوکربن | ندارد | نسبتاً کم | GWP بالا و ریسک تأمین آینده |
| FK-5-1-12 | فلوروکتون | ندارد | نسبتاً کم | بررسی تأمین، تأییدیه و مقررات آینده |
| IG-541 | گاز بی اثر | ندارد | بیشتر | نیازمند سیلندر و تخلیه فشار مناسب |
| IG-55 | گاز بی اثر | ندارد | بیشتر | نیازمند طراحی فشارقوی و فضای ذخیره سازی |
| CO₂ | دی اکسیدکربن | ندارد | وابسته به طراحی | خطر جدی برای افراد در فضای اشغال شده |
انتخاب نهایی نباید تنها بر اساس نام ماده یا قیمت سیلندر انجام شود. حجم خالص اتاق، شرایط دما و ارتفاع، میزان نشتی، حضور افراد، محل استقرار سیلندرها و دسترسی آینده به عامل اطفا باید در تصمیم گیری لحاظ شوند.
استاندارد ANSI/BICSI 002-2024 یک مرجع مهم برای طراحی و اجرای دیتاسنتر است و حفاظت در برابر حریق را در ارتباط با سایر اجزای زیرساخت بررسی می کند. این سند یک برند یا عامل اطفای خاص را برای تمام پروژه ها تجویز نمی کند؛ بلکه بر طراحی مبتنی بر تحلیل خطر، رعایت مقررات محلی و استفاده از استانداردهای تخصصی مرتبط تأکید دارد.
بنابراین، نمی توان گفت BICSI 002-2024 در همه دیتاسنترها الزاماً FM-200 را توصیه یا اجباری کرده است. نوع سیستم باید بر اساس شرایط پروژه و استانداردهای مورد پذیرش مرجع ذی صلاح انتخاب شود.
استاندارد NFPA 75 به حفاظت از تجهیزات فناوری اطلاعات می پردازد و بر تشخیص خودکار و زودهنگام حریق تأکید دارد. این استاندارد باید همراه با مقررات ساختمان و سایر استانداردهای مرتبط بررسی شود.
استاندارد NFPA 2001 مرجع اصلی طراحی، نصب، آزمون و نگهداری سیستم های اطفای حریق با عامل پاک است. موضوعاتی مانند غلظت طراحی، ایمنی افراد، زمان تخلیه، مقدار ماده، نازل ها و یکپارچگی فضای حفاظت شده در این استاندارد بررسی می شوند.
استاندارد NFPA 13 مرجع طراحی و نصب سیستم های اسپرینکلر است. در صورت استفاده از سیستم Pre-action، طراحی شبکه باید بر اساس الزامات این استاندارد و مقررات مورد پذیرش پروژه انجام شود.
خانواده استانداردهای ISO 14520 الزامات مربوط به سیستم های اطفای حریق گازی را پوشش می دهد. در هر پروژه باید یک مبنای استاندارد مشخص انتخاب شود و از ترکیب گزینشی اعداد و الزامات نسخه های مختلف NFPA و ISO خودداری شود.
راهکار مناسب برای یک دیتاسنتر یا سرور روم حرفه ای معمولاً یک معماری چندلایه حفاظت حریق است؛ نه صرفاً نصب چند سیلندر گاز.
پیش از انتخاب سیستم باید عوامل زیر بررسی شوند:
اتاق باتری، فضای ژنراتور یا محل ذخیره سوخت ممکن است خطر متفاوتی نسبت به سالن اصلی سرورها داشته باشد و لزوماً نباید با یک عامل اطفای یکسان حفاظت شود.
استفاده از سیستم تشخیص دود مکشی یا راهکار معادل، امکان شناسایی ذرات دود در مراحل اولیه را فراهم می کند. سیستم باید با جریان هوای واقعی دیتاسنتر طراحی شود؛ زیرا هوای خروجی رک ها و سامانه سرمایش می تواند مسیر حرکت دود را تغییر دهد.
دتکتورهای نقطه ای نیز می توانند برای تأیید هشدار و پوشش نواحی مختلف استفاده شوند.
برای جلوگیری از تخلیه ناخواسته گاز، معمولاً از منطق Cross-Zone یا تأیید دو سیگنال مستقل استفاده می شود. نمونه ای از توالی عملکرد می تواند چنین باشد:
منطق نهایی باید بر اساس استاندارد، تحلیل علت و معلول یا Cause & Effect و تأیید مرجع ذی صلاح تعیین شود.
برای سالن سرورها، اتاق شبکه و فضاهای دارای تجهیزات حساس، یک سیستم Total Flooding با عامل پاک می تواند انتخاب مناسبی باشد.
در پروژه های جدید، عوامل زیر باید مقایسه شوند:
برای پروژه ای با اولویت پایداری محیط زیستی و تأمین بلندمدت، IG-541 یا IG-55 می تواند گزینه مناسبی باشد؛ مشروط بر اینکه فضای سیلندر و الزامات فشار در طراحی پیش بینی شده باشد. در پروژه ای با محدودیت فضای سیلندر، عامل FK-5-1-12 دارای تأییدیه معتبر می تواند بررسی شود. FM-200 نیز باید با توجه به مقررات و ریسک تأمین آینده ارزیابی شود.
اگر کدهای ساختمان، آتش نشانی، بیمه گر یا سیاست سازمان وجود یک سیستم آبی را الزامی کرده باشند، سیستم Pre-action می تواند خطر تخلیه ناخواسته آب را نسبت به سیستم تر کاهش دهد.
Clean Agent و Pre-action نقش یکسانی ندارند. عامل پاک برای واکنش سریع و کاهش آسیب تجهیزات به کار می رود، درحالی که سیستم آبی می تواند نقش حفاظت پشتیبان و کنترل حریق توسعه یافته را داشته باشد.
عملکرد سیستم گازی به حفظ غلظت عامل در فضای حفاظت شده وابسته است. عبور کابل ها، درز درها، کف کاذب، کانال های تهویه و بازشوهای تأسیساتی می توانند باعث خروج سریع عامل شوند.
پس از تکمیل آب بندی باید Room Integrity Test یا تست Door Fan انجام شود تا میزان نشت و زمان ماندگاری غلظت ارزیابی شود. این تست باید پس از تغییرات عمده در کابل کشی، معماری یا تأسیسات نیز تکرار شود.
تخلیه عامل اطفا می تواند فشار مثبت یا منفی قابل توجهی در اتاق ایجاد کند. طراحی Pressure Relief Vent برای محافظت از دیوارها، درها و اجزای معماری اهمیت دارد؛ به ویژه در سیستم های گاز بی اثر که حجم بیشتری از گاز وارد فضا می شود.
سیستم باید تجهیزات و قابلیت های زیر را متناسب با طراحی داشته باشد:
عبارت «قابل استفاده در فضای اشغال شده» به معنی بی خطر بودن مطلق عامل اطفا نیست. غلظت طراحی و زمان مواجهه باید بر اساس استاندارد و اطلاعات سازنده کنترل شود.
حتی بهترین سیستم در صورت نگهداری نامناسب، قابلیت اطمینان لازم را نخواهد داشت. برنامه نگهداری باید حداقل شامل موارد زیر باشد:
آزمایش هایی که ممکن است باعث تخلیه واقعی عامل شوند باید با روش های ایمن، تجهیزات تست و هماهنگی کامل انجام شوند.
برخی خطاهای متداول عبارت اند از:
سیستم استاندارد اعلام و اطفای حریق دیتاسنتر از مجموعه ای هماهنگ شامل تحلیل خطر، تشخیص زودهنگام دود، پنل رهاسازی، منطق Cross-Zone، عامل اطفای مناسب، کنترل تهویه، تست یکپارچگی اتاق، تخلیه فشار و برنامه نگهداری تشکیل می شود.
استاندارد ANSI/BICSI 002-2024 استفاده اجباری از FM-200 را برای تمام دیتاسنترها تجویز نمی کند. رویکرد صحیح، طراحی بر اساس شرایط واقعی پروژه و استفاده از استانداردهای مکمل مانند NFPA 75، NFPA 2001، NFPA 13 و ISO 14520 در کنار الزامات مرجع ذی صلاح است.
برای پروژه های جدید باید FM-200 را از نظر محدودیت های HFC و تأمین بلندمدت بررسی کرد. عوامل FK-5-1-12، IG-541 و IG-55 نیز هرکدام مزایا و محدودیت های خاص خود را دارند و انتخاب میان آن ها باید بر اساس تحلیل فنی، اقتصادی، محیط زیستی و مقرراتی انجام شود.
گروه تکفانت با بهره گیری از رویکرد مهندسی و استانداردهای روز، خدمات مشاوره، طراحی و پیاده سازی زیرساخت دیتاسنتر و اتاق سرور را متناسب با الزامات هر سازمان ارائه می کند. برای ارزیابی سیستم اعلام و اطفای حریق مرکز داده خود، با کارشناسان تکفانت در ارتباط باشید.
یک عامل واحد برای تمام دیتاسنترها بهترین گزینه نیست. FM-200، FK-5-1-12، IG-541 و IG-55 باید بر اساس حجم اتاق، فضای سیلندر، مقررات محلی، حضور افراد، محدودیت های زیست محیطی و هزینه چرخه عمر مقایسه شوند.
FM-200 پس از تخلیه پسماند و رسوب قابل توجهی باقی نمی گذارد و برای حفاظت از تجهیزات الکترونیکی طراحی شده است. با این حال، عملکرد ایمن آن به محاسبه غلظت، طراحی نازل ها، آب بندی اتاق و رعایت استاندارد وابسته است.
خیر. BICSI 002-2024 یک عامل اطفای مشخص را برای تمام پروژه ها الزامی نمی کند. سیستم باید بر اساس تحلیل خطر، مقررات محلی و استانداردهایی مانند NFPA 2001 طراحی شود.
خیر. VESDA یا سایر سیستم های تشخیص مکشی وظیفه شناسایی زودهنگام دود را دارند و عامل اطفا نیستند. این سیستم ها باید با پنل اعلام، پنل رهاسازی و سامانه اطفا یکپارچه شوند.
این تست میزان نشت فضای حفاظت شده را مشخص می کند. اگر اتاق آب بندی مناسبی نداشته باشد، عامل اطفا پیش از زمان لازم خارج شده و غلظت موردنیاز برای مهار حریق حفظ نمی شود.
ضرورت آن به کد ساختمان، مرجع آتش نشانی، بیمه گر و شرایط پروژه بستگی دارد. در برخی پروژه ها، Pre-action به عنوان حفاظت آبی پشتیبان سیستم Clean Agent استفاده می شود، اما الزام آن باید برای هر پروژه جداگانه بررسی شود.



دنبال چیزی میگردید؟جستجو کنید
تمامی حقوق این وب سایت محفوظ و متعلق به گروه تکفانت می باشد.
تمامی حقوق این وب سایت محفوظ و متعلق به گروه تکفانت می باشد.
