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数据中心灭火系统方案比选

◆黄月娜

摘要：数据中心灭火系统的可选方案包括预作用喷淋系统、细水雾灭火系统和气体灭火系统。论文从

技术角度对三种方案的安全性、可靠性和环保性进行分析，并利用工程经济学原理对三种方案的初期建造

成本、运营成本和经济收益等指标进行评比，以此选择出最优方案。

关键词：数据中心；灭火系统；工程经济分析

在国内互联网发展的大背景下，伴随着新基建的兴的热辐射，防止火势蔓延。较大的雾滴会冲击到燃烧物

起，在传统的申请域名、租用虚拟主机空间、主机托管表面，形成浸湿作用，阻止其进一步挥发可燃气体，从

等业务之外， 物联网、5G、AI、区块链等场景化应用以而抑制火势的蔓延。在灭火过程中，表面冷却、窒息、

及工业计算等新的业务模式不断增长，对数据中心的需辐射热阻隔和浸湿作用往往会同时发生作用，最终达到

[2]

求也越来越大。根据前瞻产业研究院发布的数据，截止灭火效果。

2019年的统计数据，中国数据中心数量大约有7.4万个，

大致占全球数据中心数量的23%，在地理分布上，以北京、

上海、广州、深圳等一线城市最为集中。

在这些新建的项目中，气体灭火系统基本成为数据

中心机房设计方案的首选，而对于其它备选方案，如预

作用喷淋系统和细水雾灭火系统关注较少，本文将从技

术性以及经济性对这三种方案进行分析和比较。

一、数据中心灭火系统

根据《数据中心设计规范》（GB 50174-2017的要）求，

数据中心的主机房宜设置气体灭火系统，也可设置细水

雾灭火系统和自动喷水灭火系统。考虑到湿式自动喷水图1自动喷淋系统工作原理图

灭火系统在日常运营过程中可能发生的漏水事故，这里应用在数据中心的细水雾灭火系统，出于日常运营

的自动喷水灭火系统考虑采用预作用喷淋系统。以下就安全的考虑，通常会采用闭式预作用系统，其构成包括

[1]水源、消防泵组、管网、控制阀组、细水雾喷头和报警

这三种灭火系统的灭火机理和工作原理进行简单描述。

（一）预作用喷淋系统系统。闭式预作用细水雾灭火系统的工作原理和预作用

预作用喷淋系统属于闭式自动喷水灭火系统，由闭自动喷水灭火系统基本相同，主要区别是为了保证细水

式喷头、预作用装置、水流报警装置、管网和水源组成。雾喷头能够正常工作，对消防系统的水质要求比较高，

在准工作状态下，为了防止喷头意外爆裂或管道漏水而其工作原理如图2所示。

损坏数据中心财产，喷淋管道内不充水，当火灾发生时，（三）气体灭火系统

由火灾自动报警系统开启预作用电磁阀，管道开始排气常用的气体灭火剂包括化学气体灭火剂和惰性气体

充水，系统在闭式喷头动作前转换成湿式系统，从而节灭火剂，化学气体灭火剂的原理是灭火剂参与燃烧过程，

省了喷淋系统投入使用的时间，其工作原理如图1所示。并切断燃烧的链式反应。比较典型的化学气体灭火剂是

（二）细水雾灭火系统七氟丙烷（HFC-227ea/FM200），又名海龙气体。惰性

细水雾灭火系统的灭火机理是将水流雾化后，喷射灭火剂的灭火原理是通过降低保护区内氧气浓度，破坏

到燃烧区域，细水雾汽化吸热，使燃烧物表面冷却，中燃烧的阻燃物，从而达到灭火的效果。典型的惰性灭火

止热分解过程，同时细水雾气化后形成的水蒸气会排斥剂