OCHRONA INFRASTRUKTURY CYFROWEJ: BIERNA OCHRONA PPOŻ. W CENTRACH DANYCH

Centra danych odgrywają istotną rolę w nowoczesnej infrastrukturze technologicznej i komunikacyjnej. Oczekuje się, że będzie istotnie wzrastała zarówno ich liczba, jak i znaczenie, ponieważ coraz więcej użytkowników korzysta z aplikacji i usług opartych na chmurze.

Rys. 1 Całkowite wartości projektów centrów danych

Według wewnętrznych badań firmy Hilti, łączna wartość inwestycji w projekty centrów danych w latach 2024–2028 przekroczy 232 mld USD, przy czym największe inwestycje będą realizowane w krajach azjatyckich i europejskich.

To sprawia, że centra danych są wyjątkowo interesującymi elementami branży budowlanej nie tylko ze względu na imponującą liczbę nowych projektów, ale także na inwestycje w konserwację i modernizację. Według tzw. białej księgi na temat normy NFPA 75 i ochrony przeciwpożarowej w centrach danych średni całkowity koszt incydentu powodującego przestój w takim obiekcie wynosi prawie 700 000 USD. Podkreśla to krytyczne znaczenie ochrony centrów danych przed przestojami i przerwami w pracy dla klientów zarówno biznesowych, jak i indywidualnych.

Dlaczego ogień stanowi zagrożenie dla centrów danych? Pożary w centrach danych występują stosunkowo rzadko, ale kiedy już do nich dochodzi, wywierają znaczący wpływ na ich funkcjonowanie. Według Uptime Institute, średnia liczba pożarów w centrach danych od 1994 r. wynosi 0,5 na rok. Liczba ta może wydawać się bardzo mała, ale w latach 2020–2023 odnotowano 14 poważnych awarii centrów danych spowodowanych pożarami lub instalacjami gaśniczymi. Incydenty te mogą skutkować wydłużonymi przestojami, potencjalną utratą danych i znacznymi kosztami. Pożar może wybuchnąć z powodu awarii elektrycznej, przegrzania baterii, nieodpowiedniej konserwacji układów chłodzenia, czynników zewnętrznych i błędów ludzkich. Minimalizacja pożarów w centrach danych

RYS. 2 PODZIAŁ CENTRUM DANYCH NA STREFY OCHRONY PPOŻ

Międzynarodowe normy NFPA 75 i NFPA 76 wydane przez NFPA (Narodowy Związek Ochrony Przeciwpożarowej) zawierają wymagania ochrony przeciwpożarowej dla centrów danych i obiektów telekomunikacyjnych. Normy te są normami referencyjnymi dla centrów danych. Rozwiązania w zakresie podziału budynków na strefy i biernej ochrony przeciwpożarowej mają kluczowe znaczenie z perspektywy minimalizowania skutków pożarów w każdym budynku przemysłowym, w tym w centrach danych. Skuteczne rozwiązania ochrony przeciwpożarowej zapobiegają rozprzestrzenianiu się płomieni i gorących gazów (szczelność), a także przenikaniu ciepła (izolacja) ze strony pożaru do strony, gdzie pożar nie występuje.

Oprócz szczelności i właściwości izolacyjnych, skuteczne rozwiązania biernej ochrony przeciwpożarowej eliminują przepływ powietrza między strefami, aby zachować efektywność energetyczną. Efektywność energetyczna ma kluczowe znaczenie w centrach danych ze względu na ich ogromne zapotrzebowanie na energię oraz ciepło, które jest w nich wytwarzane. Maksymalne ograniczanie niepożądanego przepływu powietrza jest niezbędne do efektywnego zarządzania zużyciem energii. Bierne rozwiązania ochrony przeciwpożarowej działają jak bariery ograniczające niepożądany przepływ powietrza.

Rosnące zapotrzebowanie na coraz większą pojemność danych zwiększa również zapotrzebowanie na wyższą efektywność energetyczną i wydajniejsze układy chłodzenia. Układy ten muszą być również wyposażone w odpowiednie systemy ochrony ogniowej, aby zagwarantować ich nieprzerwane działanie nawet po wystąpieniu incydentu. Kluczowe znaczenie ma minimalizowanie ryzyka pożarów w nowych projektach budowlanych – w tym celu na wczesnym etapie projektowania uwzględnia się środki ochrony przeciwpożarowej.

Innowacje w centrach danych Zastosowanie innowacyjnych materiałów budowlanych, takich jak płyty warstwowe, zyskuje coraz większe znaczenie w budowie centrów danych w porównaniu z materiałami bardziej tradycyjnymi, takimi jak beton. Wpływa to na wybór biernych rozwiązań ogniochronnych, które muszą mieć odpowiednie dokumenty - oceny techniczne, aby można było je stosować ze wspomnianymi materiałami budowlanymi.

Zrównoważony rozwój w centrach danych Norma ISO 14644-1 ponadto stanowi, że centra danych należy klasyfikować i obsługiwać jako środowiska klasy 8 (pomieszczenia czyste). Oznacza to, że zanieczyszczenie cząstkami stałymi jest maksymalnie ograniczone – w przeciwnym razie może ono zwiększyć zapotrzebowanie na energię centrum danych o co najmniej 2% (według Goldman Sachs). Mimo że osiągnięcie środowiska w 100% wolnego od cząstek stałych jest niemożliwe, istnieją innowacyjne rozwiązania biernej ochrony przeciwpożarowej, takie jak Hilti CFS BL, które mogą stanowić istotne wsparcie, na przykład zastępując rozwiązania tradycyjne, takie jak płyty powlekane, innowacyjnymi rozwiązaniami bezwłóknistymi. W ten sposób centra danych mogą charakteryzować się czystszym środowiskiem, mniejszymi stratami energii i brakiem nieplanowanych przestojów, co zapewnia ich bezpieczną i wydajną eksploatację. Certyfikaty Green Building dla wyrobów usprawniają realizację projektów o cele zrównoważonego rozwoju lub cele dążenia do uzyskania innych certyfikatów Green Building (np. LEED 4.1 lub BREEAM). Ślad węglowy wyrobu można znaleźć w jego deklaracji środowiskowej i/lub ocenie cyklu życia. Certyfikaty bezpieczeństwa materiałów dla zdrowia zawierają ocenę wyrobu w kontekście zdrowia. Świadectwa badań LZO potwierdzają, że emisje i zawartość LZO spełniają wymagania norm Green Building.

Skuteczne rozwiązania promujące ochronę przeciwpożarową w centrach danych Ustalono, że bierne rozwiązania ochrony przeciwpożarowej dla centrów danych muszą być skutecznymi barierami pożarowymi i przekładkami termicznymi. Ustalono również, że kluczowe dla bezpiecznej eksploatacji centrów danych są inne aspekty, takie jak materiały bezwłókniste i szczelność dróg przepływu powietrza. Ponadto dobry program konserwacji w centrach danych może wymagać dodania i usunięcia kabli danych i elektrycznych, a tym samym zastosowania rozwiązań ogniochronnych, które umożliwiają ponowny montaż. Cyfrowe usługi projektowe, takie jak modelowanie informacji o budynkach (Building Information Modelling, BIM), dają projektantom i inżynierom z branży przejrzysty wgląd w szczegółowe dane dotyczące przepustów i odporności ogniowej ścian i stropów. Ważne jest, aby do tych elementów cyfrowych obecnych w tych modelach BIM dodawać niezbędny poziom szczegółowości. Dzięki odpowiedniemu poziomowi szczegółowości w modelu BIM i wczesnej koordynacji robót branżowych można zoptymalizować projekt ochrony ogniowej i zapewnić sprawny montaż wyrobów na miejscu. Rozwiązania w zakresie ochrony przeciwpożarowej należy dokumentować w celu zapewnienia możliwości ich długotrwałej konserwacji i przejrzystości zakresu wykonanych zabezpieczeń. Na rynku dostępne są narzędzia do dokumentowania wykonanych zabezpieczeń przeciwpożarowych. Świetnym rozwiązaniem w tej kategorii jest Fieldwire firmy Hilti, który można stosować do zarządzania dokumentacją i miejscem pracy. W dziedzinie rozwiązań sprzętowych doskonale sprawdzają się gotowe rozwiązania, takie jak Hilti CFS-BL, CFS-MSL i CFS-S. Zalety rozwiązań prefabrykowanych w stosunku do tradycyjnych są oczywiste. Rozwiązania gotowe łatwiej się projektuje, mogą być wielokrotnego użytku, są niezawodne i można je montować szybciej w porównaniu z rozwiązaniami tradycyjnymi, ponieważ nie trzeba używać żadnego dodatkowego materiału wypełniającego lub należy użyć go w minimalnej ilości

Materiały referencyjne

· NFPA-75-and-Fire-Protection-and-Suppression-in-Data-Centers-white-paper_final.pdf

· https://vanguard-fire.com/data-center-fire-protection-standards-3-levels-of-fire-protection/

· https://www.fireshieldsystemsltd.co.uk/news/ai-data-centres-and-the-rising-need-for-fire-suppression-in-high-density-server-environments/

· https://cc-techgroup.com/data-center-fire-suppression/

- https://www.eudca.org/documents/content/pevi5_q9S3uksVh55KU1BAo12?download=0

· https://www.hknow.de/en/protect-data-centers-actively-and-passively-against-fire-and-damage/

· Zagrożenie zanieczyszczeniem w centrach danych

· Zarządzanie ryzykiem w centrach danych – Hilti w Singapurze

· Biuletyn techniczny: analiza ochrony przeciwpożarowej w centrach danych

· Częstotliwość pożarów w centrach danych – blog Uptime Institute

· https://www.datacenterknowledge.com/

· https://www.goldmansachs.com/insights/articles/AI-poised-to-drive-160-increase-in-power-demand