Белла Смоленцева 05/03/25
Газ и вода, а точнее – АУГПТ (автоматическая установка газового пожаротушения) и ТРВ ВД (тонкораспыленная вода высокого давления), – настоящий спор стихий, что давно не утихает в области пожарной безопасности центров обработки данных. Зачастую мы слышим заявления о том, что найдено универсальное решение, превосходящее все возможные аналоги.
Как интегратор с 18-летним опытом построения комплексной инфраструктуры центров обработки данных (ЦОД), мы можем с уверенностью сказать, что панацеи не существует. Бывает так, что, казалось бы, идентичные друг другу объекты оснащаются разными типами установок пожаротушения. И дело тут далеко не только в предпочтениях заказчика, порой решение зависит от совершенно уникальных факторов.
Отсекаем лишнее
Поиск оптимальных решений для пожаротушения начинается с определения перечня защищаемых помещений и пожарной нагрузки в них. ЦОД – масштабный объект, в первую очередь если говорить о машинных залах: это огромные пространства с серверными стойками, разделенные на "холодные" и "горячие" коридоры.
Существуют два типа установок пожаротушения:
1) модульная – предназначенная для тушения определенного помещения и размещаемая в защищаемом помещении или рядом с ним;
2) станция – для группы помещений, размещаемая в отдельном пространстве.
Модульные установки проще проектировать, но куда сложнее выделить место под их размещение, а затем обслуживать каждую из них.
Как правило, подобные решения избыточны и нецелесообразны, предпочтение отдается установке единой станции пожаротушения либо комбинации станции и отдельных модульных установок для тушения небольших и/или удаленных помещений. По этой причине мы не станем уделять особого внимания модульным установкам в ЦОД.
Вид огнетушащего вещества подбирается исходя из пожарной нагрузки и особенностей защищаемого оборудования. Центры обработки данных наполнены электронно-вычислительным оборудованием, инженерными системами. Порошок, аэрозоль и пена представляют собой потенциальную угрозу для оборудования. Подобные решения в ЦОД, как правило, используются только в формате модульных установок для тушения горючесмазочных материалов, дизельного топлива на складах и пр.
Главная цель инженерной инфраструктуры дата-центра — бесперебойная работа вычислительного, сетевого оборудования, а значит, система противопожарной безопасности не должна прерывать бизнес-процессы. Установка пожаротушения должна соответствовать технологическим процессам, протекающим в дата-центре. Так на ринг выходят газовое огнетушащее вещество в составе централизованных установок и тонкораспыленная вода высокого давления в составе насосных станций.
Прибавим газу
Газовое пожаротушение – наиболее распространенный для российского рынка тип пожаротушения в ЦОД. Огнетушащее вещество гарантированно защищает оборудование, обеспечивая необходимую концентрацию, проникает во все труднодоступные уголки серверных стоек. Технология позволяет не учитывать площади затенения, влияние потоков технологического кондиционирования. Очередным плюсом является быстродействие: при получении сигнала "пожар" происходит незамедлительное (не считая задержки для эвакуации людей и отработку смежных систем) срабатывание пусковых устройств, в течение 15 с. не менее 95% массы газа, необходимой для создания нормативной огнетушащей концентрации, выходит в защищаемое помещение, причем вне зависимости от его объема.
Подавляющее большинство проектов на российском рынке дата-центров реализовано именно на основе газового пожаротушения. За долгий период развития технологии написано огромное количество обзорных материалов с перечислением преимуществ АУГПТ, и мы навряд ли сможем сказать что-то сверх этого. Система проверена временем, сформирована понятная база нормативных документов, технология развивается десятилетиями, на рынке есть множество видов газа от различных вендоров.
Газовое огнетушащее вещество в составе централизованных установок действительно стало "золотым стандартом" индустрии ЦОД. Среди коллег даже сложилась формула "Не знаешь, что ставить, ставь газ". В то же время технология имеет ряд критических особенностей, незнание которых может стать настоящим сюрпризом для заказчика.
"Красная кнопка" ЦОД
Пуск газа – необратимый процесс, почти как нажатие "красной кнопки". При срабатывании автоматики газ выходит полностью, опустошая баллоны. Система сильно завязана на электротехнику: приемно-контрольные приборы, пожарные извещатели, модули входа/выхода и пр. При неквалифицированном обслуживании, некачественном монтаже, да и в случае санкционированного запуска мы получаем мгновенные убытки в десятки миллионов рублей. Прибавьте к этому факту обязательное переосвидетельствование всех модулей пожаротушения, включая 100%-ный резерв каждые 10 лет. Газ – дорогое удовольствие.
Задержка пуска газа в среднем составляет от 10 с. до 3 мин. – время с момента сигнализации, за которое служба эксплуатации может отменить запуск. Зачастую заказчики отключают автоматический пуск газового пожаротушения, ориентируясь в том числе на аспирационную систему раннего обнаружения задымления. Установка качественной электротехники, проработанный алгоритм пожаротушения – ощутимая надбавка к стоимости.
Задержка также нужна для эвакуации персонала. За этим кроется очередная особенность – потенциальный вред для здоровья человека. Несмотря на появление производителей, заявляющих о безопасности некоторых видов газа для людей, мы не можем утверждать о безоговорочном отсутствии долговременных последствий для здоровья.
В одном из ЦОД нашего партнера произошло ложное срабатывание установки газового пожаротушения. Мне показали видео, где люди не среагировали на звуковую сигнализацию и начали выбегать из помещения только в момент выхода газа, выбив дверь без нажатия кнопки аварийной разблокировки. При этом из труб выходил именно "безопасный" газ. Представьте аналогичную ситуацию, но с участием другого газа и проводимых работ в фальшполу. Отмечу, что если во время обслуживания инженеры отключают автоматику, то пуска не произойдет, к тому же процесс можно автоматизировать.
Объемный вопрос
Несмотря на понятную правовую базу газового пожаротушения, нормы ограничивают нас в плане принятия проектных решений. К примеру, обязательное требование для всех АУГПТ – время подачи газа в течение 15 с. По-хорошему, станция газового пожаротушения должна находиться где-то в центре, между всеми защищаемыми помещениями, куда нужно дотянуть трубы. Иногда архитектурные решения попросту не позволяют этого сделать.
Выходит, что любое удлинение труб пропорционально увеличивает требуемую заправку газового вещества в модулях. Нужно обеспечить определенную концентрацию газа в помещении за 15 с., при этом учесть внутренний объем труб относительно объема расчетного количества газа и необходимое давление перед насадками.
Играет роль огромное количество коммуникаций смежных систем в ЦОД: воздуховоды, трубы, лотки и пр. Развести системы зачастую выходит очень трудно, особенно в месте выхода труб из станции пожаротушения. Приходится увеличивать количество баллонов, станция разрастается, требуется больше места, а мы и без того находимся в ограниченных рамках. Как говорит мой коллега, "строим новый ЦОД, а места нет".
За объемное тушение мы платим подготовкой помещения: защищаемое пространство должно быть герметичным, с обязательным соблюдением пределов огнестойкости не менее EI45/REI 45. Приходится также учитывать технологическое кондиционирование, которое, как правило, не выключается при пуске газа. Поэтому при расчете массы газа к объему машинного зала включается объем помещения с установками кондиционирования, следовательно, увеличивается количество необходимого вещества в баллонах.
Весь объем воздуха, который находится в обязательно герметичном помещении, "выдавливается" газом наружу. Для сохранения прочности строительных конструкций в защищаемом помещении устанавливается дополнительное оборудование – клапаны сброса избыточного давления (КСИД), механические устройства, проем которых открывается при подаче газа.
Казалось бы, простое решение, а создает дополнительные сложности, особенно для помещений, не имеющих наружной фасадной стены.
Во время сброса давления через КСИД выходит как воздух, так и газ, поэтому объем выводится в безопасное место – атмосферу. Если фасадной стены нет, начинаются затруднения. В коридор и другие помещения выводить газ нельзя, приходится тянуть воздуховод в огнезащите на улицу.
Просто добавь воды
Тонкораспыленная вода высокого давления до сих пор остается ноу-хау на российском рынке ЦОД, в отличие от европейского, на котором ТРВ стала по-настоящему массовым явлением. Трудно утверждать, что именно стало причиной успеха воды на Западе, но в России к этой технологии нередко относятся с подозрением, отдавая предпочтение газу.
Зачастую владельцы корпоративных дата-центров не готовы видеть воду на собственных объектах. Еще реже установки с водой устанавливают в коммерческих ЦОД, где к запросам оператора присоединяются требования заказчиков, планирующих размещение оборудования в рамках colocation: оператору легче сразу установить АУГПТ, предугадав возможные возражения будущих арендаторов.
Мы считаем, что тонкораспыленная вода является перспективной технологией пожаротушения в ЦОД. Повторюсь, не существует единственно верного подхода и следует обратить внимание на следующие аспекты, чтобы понять целесообразность установки ТРВ ВД в дата-центре.
Тонкораспыленная вода высокого давления, состоящая из мельчайших капель, которые превращаются в пар, эффективно поглощает тепло. Производители систем не предъявляют особенных требований к качеству воды, это может быть обыкновенная питьевая вода. Но во избежание возможных рисков для подобных систем используется дистиллированная. К тому же вода стоит значительно меньше газа, безопасна для человека и не требует переосвидетельствования.
Систему можно защитить от ложных срабатываний через логику И/И. Для этого в ЦОД используются воздухозаполненные секции. При разрушении колбы распылителя вода не пойдет, если не поступил сигнал от пожарной сигнализации.
ТРВ позволяет сэкономить по результатам проектных решений. Во-первых, помимо машинных залов, что занимают почти половину здания, мы обязаны обеспечить пожаротушение смежных пространств: коридоров, административно-бытовых и других помещений с категорией В3 и выше. По понятным причинам в местах нахождения людей применяется вода.
К тому же ЦОД относится к производственным зданиям с обязательным оснащением ВПВ (внутренним противопожарным водопроводом). Так есть возможность решить три задачи на одной насосной станции: тушение технологического оборудования, административно-бытовых помещений и коридоров, а также обеспечение наличия ВПВ.
Во-вторых, система не требует столь трепетного отношения к установке. Не приходится обеспечивать герметичность помещений, устанавливать дополнительную автоматику: устройства дистанционного пуска, герконы, оповещатели.
Малый диаметр труб, использование трубогиба и несущественные гидравлические потери дают пространство для маневра при взаимодействии со смежными коммуникациями в стесненных условиях. Трубы сделаны из нержавеющей стали и не требуют окрашивания, что даже придает системе некую эстетичность.
Вода стойку точит
Несмотря на проведенные тесты, гарантии производителей и европейский опыт, мы не можем быть на 100% уверены, что при попадании воды в электронику не наступит негативных последствий для оборудования. Даже если вода не нанесет какого-либо вреда, остается вопрос, как просушить оборудование с сохранением требований к бесперебойности работы.
Локальное тушение, казалось бы, является плюсом: где сработал распылитель, там и польется вода – сплошная экономия. В то же время не станем забывать, что распылитель – устройство, призванное решать сразу две задачи: обнаружить пожар и эффективно его потушить.
В стесненных условиях, при наличии большого количества смежного оборудования на потолке и потоков технологического кондиционирования система может повести себя неожиданным образом. Например, пламя может быть снесено потоком воздуха, лопнет не та колба и система начнет тушить соседние стойки.
Не зная ЦОД, не суйся в воду
Продолжительность тушения определяется требованиями стандарта организации (СТО) каждого отдельного производителя и, как правило, составляет от 30 до 60 мин. для групп помещений, представленных в дата-центрах. Это несет за собой как подготовку помещений к отводу объема воды, который поступил за это время, так и решения по источнику водоснабжения.
Если муниципальные службы не согласовали технические условия на поставку воды, для тушения используются резервуары, рассчитанные на необходимую продолжительность работы системы.
В крупных ЦОД следует установить порядка полсотни кубов, что нужно вписать в архитектурно-планировочные решения. Если внутри здания дата-центра не находится места, то баки устанавливаются на улице: приходится по сезону обогревать воду, обслуживать, автоматизировать. Не стоит забывать, что необходимо предусмотреть дополнительные мощности для электропитания насосной станции.
Отдельный момент: в нормативной базе отсутствуют требования к параметрам установок ТРВ ВД, каждый производитель разрабатывает и согласовывает собственный стандарт организации с МЧС. Так, мы подбираем не просто систему, а конкретного производителя, СТО которого подходит под особенности отдельного объекта.
Как сделать выбор?
Истина – в постоянном диалоге, где видение заказчика встречается с многолетним опытом компании-эксперта, что позволяет найти оптимальное, а не избыточное решение. К примеру, заказчик наотрез отказывается допускать воду на объект. С коридорами ничего сделать нельзя, это путь эвакуации. Но в помещениях, которые требуется тушить по нормам, можно найти компромисс: мы пересчитываем пожарную нагрузку, архитектурно делим помещения, добиваемся меньшей категории и не заводим воду. Проект – это всегда путь, поиск лучшего решения, балансирование как на этапе проектирования, так и во время монтажа.
Заключение
Построить дата-центр – серьезный запрос, настолько же важно поддерживать его отказоустойчивое состояние долгие годы. Инженерные системы ЦОД сегодня – экосистема решений отечественных, западных и азиатских производителей. Экспертизы собственной службы эксплуатации заказчика может не хватить для комплексного сервиса подобного объема оборудования. Помочь с этим может сервисный партнер с многолетним опытом поддержки мультивендорной инфраструктуры.
Опубликовано в журнале "Системы безопасности" № 1/2025
Все статьи журнала "Системы безопасности"
доступны для скачивания в iMag >>
Поделитесь вашими идеями