数据中心通信机房火灾扑救对策研究
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· 2024-04-10
国务院印发的 《“十四五”数字经济发展规划》提出,
到2025年,数字经济迈向全面扩展期,数字经济核心产业增加值占GDP比重达到10%,数字化创新引领发展能力大幅提升,智能化水平明显增强,数字技术与实体经济的融合取得显著成效,数字经济治理体系更加完善,数字经济竞争力和影响力稳步提升。
数据中心机房作为海量数据的关键载体,是信息化的核心场所,一旦发生火灾事故,可能造成大面积的网络瘫痪,
由此造成的社会影响和财产损失难以估量。
2021年3月,欧洲云计算巨头OVH位于法国的机房发生火灾,导致约360万个网站出现故障,约1.5万名客户资料受到影响,部分客户数据完全丢失且无法恢复。
2020年8月,澳洲电信 Telstra位于英国首都伦敦的托管数据中心由于UPS故障引起火
灾并导致宕机。
2018年11月,韩国三大电信运营商之一KT位于首尔市中心的大楼发生火灾,烧毁了16.8万股电话线
和220套光缆,导致韩国的警察、医院、金融等社会基础设施被迫停转。
2017年4月,北京邮电大学网络数据中心突发火灾,由于北邮的网络信息中心机房是北京多所高校的校园网上游节点机房,此次起火导致中国政法、北京理工、北京航空航 天等多所高校网络崩溃
2015年10月,Windows
Azure上海数据中心发生故障,是由服务器所在机房着火断电引起的,导致 Azure基础设施离线,无法提供正常服务,
受影响的用户包括金融、互联网、房地产等行业
2014年7月,重庆农商行数据中心发生重大火灾,整个机房全部烧毁,这些火灾事故给我们留下了惨痛的教训。
本文结合近年来国内外数据中心火灾案例,通过对数据中心建筑特点、火灾特点进行分析研究,提出火灾扑救过程中应把握的重要环节和警示事项,以提供借鉴和参考。
建筑能耗极高
数据中心建筑内有大量的用电设备,设备需要24小时
持续不间断运行,这些设备会在机房内持续产生热量,并在
建筑内累积;同时,因为建筑内部的工作环境温度要求,内
部空调也需要持续运行来降温,以确 保 机 房 设 备 的 正 常 工
作,从而导致数据中心建筑的能耗极其高。
建筑内通信工艺复杂、
管线烦琐、专业分类精细
数据中心通信机房作为通信技术的主要载体,因为要满
足相应通信工艺的要求,在设备设计方面具有独特的针对性,包括设计方案、空间布局分布、安装以及后期维护保养
的便捷,这些方面对通信机房的多样性和专业性提出了更高的标准和要求。
施工管理和后期维护较难
数据中心通信机房的业主方、施工方、设备生产商、材料供应方、运行维护方等在管理时是分专业负责,在施工管理和运维过程中,协调困难,给数据中心建筑后期使用的安
全性带来极大隐患。
建筑重要性较高
数据中心机房作为一项国计民生的重要建筑设施,具有独特的建筑特点和使用性质,一旦建成并投入使用,其功能和特点都是难以替代和不可间断的,这就对数据中心通信机
房的安全性方面提出了极高的要求。
初起火灾隐蔽
数据中心管线敷设隐蔽,起火位置如果在用电设施、输电线缆桥架内、吊顶内、设备内部、防静电地板下,初起火灾难以被发现,从而延误了灭火的最佳时机。而一旦起火,
则火势会在空调送回风气流推动下顺着成捆成束的电缆、网线迅速蔓延。机房火灾报警系统在触动预警机制后,由于管理员无法第一时间发现故障,将致使火灾有时间进一步蔓延。
浓烟高温聚集
考虑到节能需求,数据中心不仅无窗,而且连房门都不能随意开启。火灾处于全面发展阶段时,烟气热量不易向外散发,加上净化空调系统触发停止工作时,将进一步加剧内部聚集的浓烟高温。在火灾中,由于数据中心密闭堆集大量烟气,许多服务器、电线、电气设备等在火灾发生时就成了有毒烟气生产的中心。此外,机房内存在易发生火灾的蓄电池,而蓄电池短路起火在短时间内就可以产生巨大的热量和大量的酸性腐蚀烟雾,不仅损坏周围设施、设备,还给消防救援人员带来很大的人身伤害风险。
蔓延途径多
数据中心机房发生火灾后,由于机房内各种管道、夹层、孔洞多,很容易造成火势蔓延扩大。火势蔓延途径有:
通过电气线路套管或净化空调的风管等蔓延;通过延烧向邻近蔓延;机房内积聚的高温浓烟引起流动方向上的可燃物燃烧。
火灾损失大
在机房正常运行中,一旦发生火灾事故,不仅容易给机房相关设施、设备带来直接损害,而且严重威胁机房人员的人身安全,还有可能导致关键数据丢失甚至大面积网络瘫痪,由此造成难以估量的社会影响和财产损失。由此可见,
机房火灾事故的波及范围较广,其影响程度也较大。
人员疏散困难
数据中心机房的自动化程度高,多为无人值守,但办公区域内有数据公司和网络运营商的维保人员。数据中心机房出口少,通道曲折狭长,充烟后易造成人员恐慌,迷失方向。此外,机房内部分隔较多,且处处有门禁,人员疏散难度大。
扑救数据中心机房火灾,必须针对其浓烟高温积聚、蔓延途径多等特点,按照 “内攻近战、不见明火不出水”的战术要求,积极疏散、营救被困人员,有效实施排烟,控制火势,消灭火灾,最大限度地减少危害。
加强调研熟悉
要提高数据中心机房火灾的救援效率,首先需要做好辖区熟悉演练工作,要求组织消防救援人员深入了解数据中心
的建筑内部结构、周边水源、固定消防设施等情况,认真制定符合实际情况的灭火救援预案,并开展消防演练,根据演
练情况进一步优化和完善所制定的灭火救援预案,为实际灭火救援工作奠定基础。
加强第一出动
指挥中心接警后,要第一时间加强调度,调集足够的消防车辆和装备到场,尤其是要加强大吨位水罐车、大流量供水车、举高车和排烟车的调派,如现场有条件和必要,可同时调派远程供水组,以保障火场供水。第一时间调集挖掘机、破拆机、长臂剪刀机、铲车等工程车辆,做到 “宁可备
而不用,不可用时无备”。消防救援力量到场后,要充分发挥作战效能,承担供水、破拆、堵截、排烟、降毒等战术任务。
强化到场后火情侦察
消防救援力量到场后,必须第一时间组织火情侦察。通过询问知情人、外部观察和进入监控室侦察,及时了解和掌握被困人员情况、着火具体部位和火势情况;查看自动灭火设施及火灾初起阶段的扑救成效、电子门禁系统释放情况、空调系统和防排烟系统的工作情况、距离起火部位最近的出入口位置。通过观察建筑的结构特点和外部烟气的流动情况,初步确定着火层的位置及当前火灾发展阶段;同时观察建筑周边情况,特别是火场主要方向、登高作业面、主要进攻方向等。通过深入内部侦察,查明被困人员的具体位置、人数以及当前所受火势威胁程度;确定着火点的位置和火势
蔓延的主要方向,从而辅助决策进攻路线和疏散救人的方法手段等。
积极救助被困人员
数据中心机房发生火灾时,要第一时间充分借助建筑内部的消防设施,全力疏散和营救被困人员。同时,利用建筑内部的应急广播,向被困人员传递信息,稳定人员情绪,指引疏散逃生方向,防止遇险人员因惊慌失措,找错疏散方向。建立内攻搜救小组,对火场内部进行搜索并及时营救被困人员,遇到疏散过道、楼梯被烟火封堵时,要及时安排水枪进行掩护,开辟救人通道。
充分利用固定消防设施
数据中心机房一般都具有较为完善的固定消防设施,在灭火救援中,要第一时间优先使用固定消防设施,充分发挥其快速有效的作用,提高灭火救援效率。充分利用火灾自动
报警器反馈的信号,从先后顺序推断起火部位和火灾蔓延方向;利用气体灭火系统及时释放气体,迅速灭火,以减少火灾损失;充分利用墙式消火栓,达到快速出水灭火的作用,
同时利用消防 车给水泵接 合器向室内管网补水;及时启动建筑机械排烟系统,第一时间排烟散热。
正确选用灭火剂
燃烧局限在机柜或隐蔽区域时,应视情使用手提式二氧化碳、干粉等灭火器灭火。只见烟雾不见明火时,切忌盲目射水;确需用直射水流灭火时,应尽量控制水枪数量和喷射
范围;当火势被控制后,要及时变换射流,以减少用水量。
及时通风排烟
充分利用固定、移动防排烟设备进行排烟,或者打开(破拆)门窗等进行自然排烟。对建筑局部墙壁或屋顶进行破拆时,选择便捷有效的排烟破拆点,以提高排烟效率。同时,考虑到不能影响整体建筑的稳定性,在破拆时要避开建筑的主要承重构件。排烟时,外部水枪、水炮严禁向排烟口射水,防止形成 “赶火烧”现象。
强化现场通信联络
数据中心机房一般具有较好的屏蔽性,火场通信联络信号将会受到严重的信号干扰,为确保灭火战斗行动的顺利展开,有效地组织现场通信联络显得尤为重要。在火场指挥部下建立通信保障组,调集消防移动通信车、中继台、便携式卫星等装备到场,第一时间建立现场通信指挥网络,确保火场指挥部与各战斗力量、地方政府、公安、应急、卫健、气象等救援部门建立并保持有线和无线通信联络,并通过单兵图传、布控球、无人机等各种通信传输设备传输现场音视频,确保第一时间接受和传达上级指挥部的命令。
注意事项
条件允许时,在数据中心工程技术人员的配合下,迅速切断电源。带电灭火时,必须保持有效的安全距离,并采取相应的防护措施。内攻时,要在入口处设置安全员,进行安全管控,并留有紧急救助小组。进入内部作战人员应做好个人安全防护工作,携带好必需的救生与灭火等器材。打开门、窗前,要做好射水准备,防止轰燃或火势逆风蔓延,导致燃烧面积扩大。对沿管道、闷顶以及地板蔓延的火势,要及时采取封堵、破拆、灭火等措施,防止火势向四周扩展;
对于地沟、管道井、竖井等相对隐蔽部位,火灾扑救过程中
要防止消防救援人员坠落。此外,在火灾扑救中,由于高温作用,空调管道等易松动,要防止坠落伤人。火灾扑灭后,
要仔细检查各种管道、孔洞和吊顶等部位,彻底消灭残火,
不留隐患。
笔者长期工作的青浦区位于长三角生态绿色发展一体化发展示范区和长三角数字干线交汇点,以市西软件信息园、
华为青浦研发中心和西岑科创园区为代表的数据中心机房正如火如荼地加快建设并将逐步投用。对于数据中心机房消防安全研究还处于起步阶段，所述的建筑特点、火灾特点及火灾扑救对策如有不足，还请读者批评指正。
作者：佘广龙
来源：2023年度灭火与应急救援技术学术研讨会论文集