一个IDC小区占地2.82km，规划建设成30000个柜体规模的IDC小区，目前规模为4000个柜体的IDC数据中心一期工程已经建成，规模为4000个柜体的IDC数据中心二期正在施工，规模为10000个柜体的三期工程也已经启动。这个IDC小区数据中心一期、二期、三期工程建成后，可承载约25万台服务器，将成为国内单体建筑规模最大的数据中心。本文将结合这个IDC小区数据中心一期、二期、三期工程经验，以二期工程为IDC工程建设过程的例子，关于IDC小区数据中心的设计。
1消防系统的重要性
2006年，伦敦某数据中心遭遇特大火灾，600多家公司管理的数据资料丢失，严重影响了数据管理企业业务的正常运行，2008年，美国威斯康辛数据中心的火灾使当地的大网站瘫痪，当地的网站带来了巨大的运行，2009年，美国西雅FisherPlaza数据中心发生火灾，微软BingTravel、Authorize.net、Redfin、BigfishGames等网站服务器中断运行，其他数据中心停机2014年，如果数据中心发生火灾，不仅火灾的直接经济损失严重，而且由于信息、资料数据的破坏导致的间接损失更为严重。因此，数据中心的消防安全问题至关重要。
2火灾的特点
数据中心主要由机房区、辅助区和支持区组成，一旦发生火灾，具有以下特点：
(1)电气火灾多。数据中心一个机柜的用电量约为4 kW，且正在向越来越大方向发展，甚至有些 IDC数据中心一个机柜的用电量约为 7．5kw，且各种机柜、各类电线、数据光缆常年不间断运行，容易发生电气火灾。
(2)散热困难。由于数据中心多为精密设备，这些设备正常工作时对环境温度、湿度、洁净度等的要求高，空间密闭空间性高。因此，发生火灾时通过门、窗等散热较慢，容易导致烟气较大、热量也滞留室内。
(3)火灾扑救困难。数据中心正往大型化方向发展，建筑体量越来越大、纵深越来越长、防火分区越来越多、扑救工作难道越来越大。
3消防系统设计
3.1 工程概况
IDC二期工程位于原某钢铁企业成品仓库靠南端位置，由现有成品仓库内的201—205轴线区间改造为三层 IDC机房，改造后机房轴线尺寸为 83．5m×100．7m，建筑面积约 27000m2，机房为三层钢筋混凝土框架结构。
考虑机房的分期建设需要，基本按东西二个分区进行布置，每个分区规模为 2000个机柜，分区系统相对独立，每个分区设有 8个机房模块。一层为 IDC机房的辅助区和支持区，辅助区位于一层南侧，支持区位于一层东西部及中心部位。二、三层为机房区和支持区，均为东西向对称布置，居中设有 8个机房模块，每个模块设机房和空调机房，东西两端设相应的电气用房，北侧设工具间。
3．2气体灭火系统
根据 GB50174—2008《电子计算机机房设计规范》，主机房应设置洁净气体灭火系统。在数据中心的气体灭火系统运用中，合理选择气体的种类很重要，常用的主要有七氟丙烷灭火系统和 IG541混合气体灭火系统两种，这两种灭火系统各有其应用特点。由于 IG541混合气体灭火系统一级增充压储存容器压力较高，存在爆炸的安全隐患，也确有 IG541混合气体储存容器发生爆炸的案例，同时 IG541混合气体灭火系统的管道和喷头的工作压力也高，施工、维护要求较高。
IDC二期工程采用了七氟丙烷气体灭火系统。该系统设汁假定所有保护区域内的可能出现的最低温度约为 16℃，极端最高温度约为 32℃，而在通常情况下的正常温度约为20℃。机房灭火设计体积分数为8%，变压器室、配电室和电池室等灭火体积分数为9%。核心机房设计喷放时间不大于 8s，电池间、变配电室设计喷放时间不大于 10s。七氟丙烷管网系统储存容器的增压压力为 5．6MPa。为减少启动的环节，增加启动的气源量，提高系统的可靠性，采用了由主动钢瓶的电磁阀接收控制器的 DC24V有源信号直接启动从动瓶(无需启动钢瓶)的启动方式。
3．3自动喷水灭火系统
在 IDC二期工程未设置气体灭火系统的区域，如冷冻机房、疏散通道、工具间、机房运维办公室、监控会议、监控中心机房、多功能会议接待室、预留办公用房设置自动喷水灭火系统。考虑到湿式自动喷水灭火系统存在水渍损失及误动作的可能，数据中心宜采用相对安全的预作用自动喷水灭火系统。但是，预作用自动喷水灭火系统需满足系统的配水管道充水时间不宜大于 2min，1个报警阀控制的配水管道的容积宜在 1．5m3以内的要求，由于 IDC二期工程自动喷水系统配水管道容积约 20m3，若采用预作用系统至少需没置 14个报警阀，增加配水支管数量，从而导致系统复杂和管路敷设占用空间较大。因此，IDC二期工程采用了湿式自动喷水灭火系统。
火灾危险等级为中危险 I级，喷淋水量为 2lL／s，设2套湿式报警阀组、2套水泵接合器、7个防火分区，每个防火分区均设置水流指示器和信号阀。消防水源取自区DN700生产消防供水环状管网，两路 DN200进水，水压 0．25MPa。自动喷淋供水泵设置在 IDC二期消防水泵房，采用立式恒压切线消防泵，流量为 30L／s，扬程为 40m。高位消防水箱和自动喷水灭火系统稳压装置没置在主机房屋顶，消防水箱有效容积为 18m3(与室内消火栓系统合用）。
需要特别注意的是，自动喷淋系统在屋顶高位消防水箱处设置稳压装置的出水管与室内消火栓系统接管方式不同，不能从屋顶就近接入自动喷淋系统立管顶部，应接至湿式报警阀前，因为喷头受热动作后阀后压力降低。稳压泵启动仅能使报警阀后管网压力升高，故不能开启阀瓣，导致压力开关无信号启动自动喷淋供水泵。
3．4室内消火栓
为确保IDC数据中心各机房、电池室、EPS窒、UPS室等设备安全，应在机房外走道上布置室内消火栓。室内消火栓的布置应保证有两支水枪的充实水柱同时到达室内任何部位。室内消火栓给水管道应布置成环状管网。
IDC二期工程室内消火栓用水量为 20L／ s，火灾延续时间 2h，采用临时高压给水系统，消防水源取自园区 DN700生产消防供水环状管网，两路DN2 00进水，水压 0．25MPa。室内消火栓供水泵设置在IDC二期消防水泵房，采用立式恒压切线消防泵，流量为 20L／s，扬程为 40m。高位消防水箱和室内消火栓稳压装置设置在主机房屋顶，消防水箱有效容积为18m3 (与自动喷水灭火系统合用)。
3．5室外消火栓
IDC二期工程室外消火栓用水量为40L／s，火灾延续时间 2h，一次灭火用水量为288m3。
室外消火栓系统为低压供水系统，两路进水，室外消防管线呈环状布置，消火栓间距不大于 120m，水源取自园区DN7 00生产消防供水环状管网，水压 0．25MPa。
3．6灭火器
IDC二期工程在设置有气体灭火系统的区域外，均按中危险级配置4kg手提式磷酸铵盐干粉灭火器，灭火器设置于带灭火器箱的消火栓箱和落地式灭火器箱内。在设置七氟丙烷灭火系统的主机房等区域关于灭火器器设置共有两个方案：
(1)方案一(设置灭火器)。根据 GB5 0140 2005《建筑灭火器配置设计规范》(以下简称 “灭火器规范 ”)，凡是存在(包括生产、使用和储存)可燃物的工业与民用建筑场所，均应配置灭火器。
由于机房内均设有气体灭火系统的特殊性，在气体灭火系统设置时考虑了火灾初期使用灭火器灭火的可能性。在火灾初期，火灾探测器没有探测到火灾信号前可以使用灭火器进行灭火，在同一防护区内的两个回路都探测到火灾信号后，气体灭火系统控制器启动设在该防护区域外的声光报警器，并进入延时状态(延时时间30s)。在延时过程中，控制器输出信号至辅助电源箱，由辅助电源箱输出 DC24V电源关闭空调、风机、防火阀、门窗等联动设施。此时，如发现是系统误动作或确有火灾发生但仅使用手提式灭火器和其他移动式灭火设备即可扑灭火灾，可按下设在保护区域门外的紧急启／停按钮，可以使系统暂时停止释放药剂，如需继续开启气体灭火系统，则只需松开紧急停止开关即可。
由于电子信息设备属于重要和精密设备，使用灭火器进行灭火时，不应使电子信息设备受到污渍损害，因此选用二氧化碳灭火器，同时单具灭火器最小配置灭火级别为89B，所以至少需配置30kg推车式二氧化碳灭火器，灭火级别为 113B。
(2)方案二(不设置灭火器)。机房内设有七氟丙烷气体灭火系统，当同一防护区内的两个回路都探测到火灾信号后，气体灭火系统控制器启动设在该防护区域外的声光报警器，并进入延时状态，延时时间为 0～30S；当0～30S延时结束时，控制盘输出有源信号至启动钢瓶的电磁阀，通过启动钢瓶内的气体打开相应灭火剂瓶组，气体通过管道进入防护区进行灭火。
从保护人的角度出发，由于七氟丙烷具有微毒，且从同一防护区内的两个回路都探测到火灾信号后，仅有30S延时用于工作人员逃生，加上 IDC二期工程建筑体量大、纵深长，因此在设置有气体灭火系统的区域内不再设置灭火器。
上述两种方案的起点不同，各有优缺点，方案二充分体现了以人为本的设计理念，同时考虑到该IDC数据中心在同城50km以外还有其它数据中心，如果发生火灾，同城灾备可减少火灾损失。综合考虑，IDC二期工程采用了不再在设有气体灭火系统的区域内设置灭火器的方案二。
