Захист цифрової інфраструктури: пасивний протипожежний захист у центрах обробки даних (ЦОД)

Сергій Айрапетов

Час читання: Менше 5 хвилин

Стаття

У міру стрімкого розвитку дата-центрів у всьому світі дізнайтеся, чому пасивний протипожежний захист є критично важливим для безпеки цифрової інфраструктури та забезпечення її безперебійної роботи.

Протипожежний захист

Проходки інженерних мереж Протипожежний захист

IF Протипожежний захист швів

Рис. 1 Дата центр

Надійний захист цифрової інфраструктури

Пасивний протипожежний захист у центрах обробки даних (ЦОД)

Центри обробки даних відіграють ключову роль у сучасній інфраструктурі технологій та комунікацій. Очікується, що їхня кількість і значення суттєво зростуть, оскільки все більше користувачів переходять на хмарні додатки та сервіси.
За даними внутрішніх досліджень Hilti, загальний обсяг інвестицій у проєкти центрів обробки даних у період з 2024 по 2028 рік перевищить 232,3 млрд доларів США, причому найбільша частка інвестицій припаде на країни Азії та Європи.

Карта світу з регіональними ринковими показниками, позначеними червоними колами.

Рис. 2 Загальний обсяг інвестицій у центри обробки даних

Це робить центри обробки даних дуже привабливим сегментом у будівельній галузі — не лише через бум нових проєктів, а й завдяки інвестиціям у технічне обслуговування та модернізацію.

Згідно з аналітичним звітом щодо стандарту NFPA 75 та протипожежного захисту в ЦОД, середня загальна вартість одного інциденту, що призводить до простою, становить майже 700 000 доларів США. Це підкреслює критичну важливість захисту центрів обробки даних від простоїв та збоїв у наданні послуг як для бізнесу, так і для споживачів.

Чому пожежа є загрозою для центрів обробки даних?

Пожежі в ЦОД трапляються відносно рідко, але коли вони виникають, то мають серйозні наслідки. За даними Uptime Institute, середня кількість пожеж у центрах обробки даних з 1994 року становить 0,5 на рік. Ці цифри можуть здатися дуже низькими, проте у період з 2020 по 2023 рік сталося 14 резонансних збоїв у роботі ЦОД, спричинених пожежами або спрацьовуванням систем пожежогасіння. Такі інциденти можуть призводити до тривалих простоїв, потенційної втрати даних та значних фінансових збитків.

Причиною пожежі можуть бути несправності в електромережі, перегрів акумуляторів, неналежне обслуговування систем охолодження, зовнішні чинники та людський фактор.

Як мінімізувати ризик пожеж у центрах обробки даних

3D-конструкція з кількома паралельними кабельними лотками або монтажними стійками, розташованими в приміщенні.

Рис. 3 Зонування центру обробки даних (HCH ID: 2646079)

У глобальному масштабі стандарти NFPA 75 та NFPA 76 від Національної асоціації протипожежного захисту США (NFPA) визначають вимоги щодо протипожежного захисту для центрів обробки даних та об'єктів телекомунікацій. Ці стандарти слугують опорними (базовими) стандартами для ЦОД.

Розділення на протипожежні відсіки (зонування) та рішення пасивного протипожежного захисту мають критичне значення для мінімізації наслідків пожеж у будь-яких промислових будівлях, включно з центрами обробки даних. Ефективні рішення протипожежного захисту запобігають поширенню полум'я та гарячих газів (цілісність / E), а також передачі тепла (теплоізоляція / I) зі сторони горіння на протилежний бік.

На додаток до характеристик цілісності та теплоізоляції, ефективні рішення пасивного протипожежного захисту усувають рух повітря між відсіками для збереження енергоефективності. Енергоефективність є критично важливою для центрів обробки даних через величезний обсяг енергії, яку вони споживають, та тепла, яке вони виділяють. Мінімізація небажаного руху повітря має вирішальне значення для ефективного управління енергоспоживанням. Рішення пасивного протипожежного захисту виконують роль бар'єрів, що обмежують цей небажаний потік повітря.

Зростаючі потреби у збільшенні обсягів даних також підвищують потребу у вищій енергоефективності та ефективніших системах охолодження. Для цих систем охолодження також необхідно застосовувати належні системи вогнезахисного ущільнення (пасивного пожежогасіння), щоб забезпечити їхню безперебійну роботу в разі інциденту.

Критично важливо мінімізувати ризик виникнення пожеж у нових будівельних проєктах, враховуючи заходи протипожежного захисту ще на ранніх етапах проєктування.

Інновації в центрах обробки даних

Використання інноваційних будівельних матеріалів, таких як сендвіч-панелі, набуває все більшої актуальності під час будівництва центрів обробки даних у порівнянні з більш традиційними матеріалами, наприклад, бетоном. Це впливає на вибір рішень для пасивного вогнезахисного ущільнення, які повинні мати відповідні допуски та сертифікати для застосування з цими будівельними матеріалами.

Сталість (екологічність) у центрах обробки даних

Крім того, стандарт ISO 14644-1 визначає, що центри обробки даних повинні класифікуватися та експлуатуватися як чисті приміщення класу 8 (Cleanroom Class 8). Це передбачає мінімізацію забруднення частинками (пилом), яке в іншому разі може збільшити енергоспоживання ЦОД на 2% або більше (за даними Goldman Sachs). Хоча досягти 100% безпилового середовища неможливо, існують інноваційні рішення для пасивного протипожежного захисту без вмісту волокон, такі як Hilti CFS BL, які можуть суттєво допомогти — наприклад, замінивши традиційні рішення (такі як плити з покриттям) інноваційними матеріалами без вмісту волокон. Таким чином, центри обробки даних можуть підтримувати чистоту середовища, зменшувати перевитрати енергії та запобігати незапланованим простоям, забезпечуючи безпеку та ефективність своєї роботи.

Сертифікати екологічної продукції для «зеленого» будівництва (Green Building Product Certificates) підтримують проєкти з цілями сталого розвитку або ті, що прагнуть отримати сертифікацію екологічного будівництва (такі як LEED 4.1 або BREEAM). Інформацію про вуглецевий слід продукту (Product Carbon Footprint) можна знайти в Екологічній декларації продукції (EPD) та/або в оцінці життєвого циклу (LCA). Сертифікати безпеки матеріалів для здоров’я (Material Health Certificates) надають оцінку безпечності складу. Сертифікати випробувань на вміст летких органічних сполук (VOC) підтверджують, що рівень емісії та вміст речовин відповідають стандартам «зеленого» будівництва.

Ефективні рішення для забезпечення пожежної безпеки в центрах обробки даних

Встановлено, що рішення пасивного протипожежного захисту для ЦОД повинні бути ефективними бар'єрами проти вогню та температури. Також визначено, що інші характеристики, такі як відсутність волокон у матеріалах та повітронепроникність, є ключовими для безпечної експлуатації центрів обробки даних.

Крім того, якісна програма технічного обслуговування в центрах обробки даних може вимагати додавання або демонтажу кабельних ліній (передачі даних та електроживлення), а отже — використання рішень для вогнезахисного ущільнення, які допускають повторну проходку (можливість повторного монтажу).

Цифрові сервіси проєктування, такі як інформаційне моделювання будівель (BIM), забезпечують прозорість для проєктувальників та інженерів щодо деталей проходження суміжних інженерних мереж (суміжних розділів) та межі вогнестійкості стін і перекриттів. Важливо додавати необхідний рівень деталізації до цифрових елементів у цих BIM-моделях. Завдяки належному рівню деталізації в BIM-моделі та ранній координації між суміжними розділами можна досягти оптимізації проєкту вогнезахисту та підвищити ефективність монтажу продуктів безпосередньо на будівельному майданчику.

Рішення протипожежного захисту потребують документування для довгострокового технічного обслуговування та забезпечення прозорості. На ринку доступні різні рішення для документального супроводу протипожежного захисту. Додаток Fieldwire від Hilti є прикладом таких інструментів, які можна використовувати для ведення документації та управління процесами на будівельному майданчику.

Щодо апаратних (готові конструктивні) рішень, готові формовані вироби, такі як Hilti CFS-BL, CFS-MSL та кабельна муфта CFS-S speed sleeve, відмінно відповідають цим потребам.

Переваги готових формованих рішень порівняно з традиційними є очевидними. Готові рішення простіші в проєктуванні, допускають повторне прокладання кабелів, є надійними та монтуються швидше, оскільки вимагають менше (або взагалі не вимагають) додаткового матеріалу заповнювача. Вони часто мають вищі показники повітронепроникності, оскільки виготовляються на заводі з дотриманням точної товщини. Це робить їх особливо корисними в таких об'єктах, як центри обробки даних, де часто відбуваються зміни та конфігурації мереж.