观点 | 金融数据中心电气火灾防范与控制探讨

文 / 中国银行安全保卫部 杨阔文

中国银行信息科技运营中心 王志恒

金融数据中心是金融机构各类数据的存储、计算场所，是金融机构的核心区域，也是各单位消防安全管理的重点和难点。据相关机构统计，在计算机房发生的各类事故中，火灾事故约占80%左右，起火物大致是电子计算机本体、配套设备或附属装置、空调设备或电气设备及外来火源，起火原因主要包括电缆老化、施工的不规范、电气设备故障等。由此可见，金融数据中心的火灾防范和控制重点应是电气火灾。

2016年，重庆某银行数据中心配电系统发生火灾，导致业务中断，直接经济损失达1亿元以上。2017年，北京邮电大学网络数据中心UPS蓄电池故障引发火灾导致北京多家高校网络服务中断。2021年，法国大型网络服务商OVHcloud公司数据中心发生火灾，SBG2完全烧毁，导致数百万个网站瘫痪。

金融数据中心的电气火灾危险性分析

1.易燃、可燃物较多。数据中心机房内外装修存在一定数量的可燃性材料，机房内通常在空调及通风管道上覆盖着大量保温、消声材料及黏结剂，由于历史原因未采用不燃、难燃材料。机房设备维护保养过程中采用、遗留的易燃清洗剂，甚至设置临时存放库房，极易因人的不安全行为引发火灾。

2.电气线路多。数据中心机房内静电地板下、吊顶上敷设的大量电缆及电气设备的线缆带荷运行时间长、老化速度快，线芯氧化后会增大电阻造成绝缘皮发生阴燃。机房内各类电气线路敷设杂乱，在机房的二次施工改造过程中，易引起老化后的线缆弯折，造成绝缘皮破损，产生短路，或线缆接头的不规范施工造成接触电阻过大，产生热量积聚，引发线缆火灾。

3.防火封堵不严实。数据中心机房线缆敷设过程中，未严格按照国家标准、规范施工，机房内静电地板下、吊顶上穿越纵向楼板、横向防火墙处的线缆管廊、桥架孔洞防火封堵不严实，发生火灾后跨楼层、跨防火分区快速蔓延。

4.气体灭火系统设计不合理。目前，金融数据中心机房多采用全淹没管网式气体灭火系统的自动灭火设施，由于老旧机房建设时消防管理标准不明朗或消防标准执行不严格，导致部分防护区玻璃围护结构耐压能力不足1200Pa，或因空调通风的需要，地下管廊防护区开口处无法关闭，造成气体灭火系统动作后灭火剂流失，灭火效果差，造成火灾发展和蔓延。

金融数据中心的电气火灾特点

金融数据中心作为金融机构的数据存储、计算中心，其电气火灾具有突发性、隐蔽性、蔓延速度快等特点，具体表现为：机房洁净度高、密封性好，防火隔墙耐火极限高，导热性差、散热能力弱，火灾现场温升快，火灾达到猛烈阶段时间短；机房设备、信息价值高，火灾扑救难度大，为避免机房设备的二次损失，无法使用快速、有效的灭火剂扑救火灾；机房内防护等级高、空气流速快，传统火灾探测器无法及时、有效探测，吸气式烟雾探测系统有效探测时间长，即使发出报警，扑救人员到达现场时间长，易贻误战机。

金融数据中心的电气火灾防范策略

1.本质安全。为做好金融数据中心的主动防火工作，数据中心内应采用本质安全型电气设备，采用防火电缆和防火等级高的电气产品，线缆敷设过程中应避免不规范弯折，接线处应采用端子、搪锡等合规方法。日常使用中，人员不随意私拉乱接电线或使用不合格的电气产品。数据中心机房内的所有金属设备必须进行等电位联结并接地，计算机系统的接地应采用等电位措施，经接地线连接至接地体。数据中心建筑物及设备应选择合规方式做好防雷及静电泄放装置。另外，数据中心机房内不应设置甲、乙类物品库房、储罐，确需设置时，应依法依规经专业设计，临时普通库房应严格执行消防管理标准，确保消防先行。

2.配电设施的火灾预警。依据《建筑设计防火规范》（GB50016）、《火灾自动报警系统设计规范》（GB20116）等国家规范和标准的要求，为有效预警电气火灾风险，金融数据中心低压配电柜（箱）的非消防电源上应设置电气火灾监控系统，其中剩余电流探测器应具有可靠剩余电流探测技术及算法，可依据现场线路及设备自有剩余电流值，有可靠措施合理设定探测器报警值，避免误报警或漏报警（见图1）。配电柜（箱）内宜安装热解粒子探测器，骨干电缆接头、端子、重点发热部件宜安装测点式测温式电气火灾监控探测器。末端配电应以可靠的端子方式相连，机房内插座应为高可靠专用插座。

图1 电气火灾监控系统图

3.供电线路的火灾预警。金融数据中心内综合布线区、电缆井道、桥架处应设置分布式感温光缆探测报警系统或感温电缆探测报警系统。此类探测器具体设计、安装要求应依据《线型光纤感温火灾探测器》（GB/T21197）、《线型感温火灾探测器》（GB16280）等相关国家规范和标准。

机房内的电缆井、桥架孔洞应在每层楼板处采用不低于楼板耐火极限的不燃材料或防火封堵材料封堵。机房内的电缆井、桥架孔洞与房间、走道等相连通的孔隙应采用防火封堵材料封堵。

4.储能设施的火灾预警。金融数据中心通常会采用多路供电方式，即市政电力、柴油发电机、储能设施。机房储能设施一般使用铅酸电池、镍金属电池或锂电池作为储能介质，电池采用恒压浮动充电等方式，但上述类型电池在充电时会释放少量氢气。氢气是甲类易燃易爆气体，爆炸下限是4%VOL，燃烧火焰呈淡蓝色，人眼不宜察觉。储能设施场所内的氢气浓度应控制在爆炸下限以下，否则爆炸后将对现场设备和人员造成严重损坏和生命危险。

因此，蓄电池储能设施场所内应定期巡查监控氢气浓度，及时通风。当具备条件时，储能设施场所内应安装氢气浓度探测报警系统，采用防爆型可燃气体浓度探测器，通过上级报警控制器联动控制场所内机械通风系统或声光报警，甚至切断充电电源，上述报警、联动信号应传输至消防控制室。

柴油发电机及其储油间的设置应符合《建筑设计防火规范》（GB50016）等国家规范和标准。

金融数据中心的电气火灾控制策略

依据《数据中心设计规范》（GB50174）、《建筑设计防火规范》（GB50016），金融数据中心内设置主机房、辅助区、支持区和行政管理区等，各单位应针对数据中心不同功能区的电气火灾风险，合理设置自动灭火设施和断电装置。

1.机房区、支持区电气火灾控制。金融数据中心主机房、支持区应采取吸气式感烟火灾探测器及传统的火灾报警系统相组合的方式。在主机房、支持区内设置吸气式感烟火灾探测器，宜采用“空气处理单元”及箱柜取样的模式。此类探测器具体设计、安装要求应依据相关国家规范和标准，并参考《吸气式烟雾探测火灾报警系统设计施工及验收规范》（DBJ01-622-2005）要求。

主机房内设置的自动灭火系统，宜采用七氟丙烷、IG541等洁净气体灭火系统或细水雾灭火系统。数据中心内大空间、大面积模块化数据中心机房中模块化机柜有实际底面，且机柜不能关闭的开口面积不大于其总内表面积的1%，机柜的外部空间无可燃物，可采用探火管式自动灭火装置。

金融数据中心应优化火灾自动报警控制器及其联动控制器的逻辑编程，由火灾自动报警系统确认火灾后，优先采用消防控制室手动方式切断火灾区域的非消防电源。对于计算机设备，仅需切断市政或发电机的供电，保留不间断电源系统供电，防止系统误报，导致数据损失。

2.储能区电气火灾控制。蓄电池储能场所应设置为独立防火分区，并设置防水措施，场所内设置的自动灭火系统，宜采用七氟丙烷、IG541等洁净气体灭火系统，考虑二次灭火需要，宜设置预作用自动喷水灭火系统。当场所内洁净气体灭火系统动作后，应通过该系统压力开关触发信号及控制器联动控制切断场所内非消防电源及蓄电池充电电源。由于蓄电池火灾发展迅速，当气体灭火系统无法控制火灾时，火场温度会继续上升，闭式（玻璃泡破裂温度93℃以上）预作用自动喷水灭火系统动作实施灭火。

3.辅助区、行政管理区电气火灾控制。金融数据中心辅助区、行政管理区可设置普通型或智能型感烟探测器、感温探测器作为探测火灾的装置及闭式自动喷水灭火系统。当感烟探测器、感温探测器同时发生报警或闭式自动喷水灭火系统压力开关动作时，应通过消防控制室联动控制器手动切断现场非消防电源。

结 语

综上所述，金融数据中心一旦发生火灾，损失难以估量，不仅会产生巨大的经济损失和重要信息损毁，同时也会为金融机构带来极大地声誉损失。金融数据中心应遵循“预防为主、消防先行”的原则，重点从选址、总平面布局、平面布置、防火分区、供配电系统、灭火系统、火灾报警及预警装置和自动灭火系统等方面，严格按规范设计，甚至高于规范设计，最大限度实现“防得住”“灭得了”的目标，保证数据中心的安全稳定运行。

（栏目编辑：张丽霞）