Michał Zalewski

Problematykę związaną z bezpieczeństwem pożarowym serwerowni można podzielić na dwa podstawowe aspekty. Pierwszym jest ograniczenie możliwości wybuchu pożaru oraz zabezpieczenie serwerowni przed wniknięciem pożaru z zewnątrz. Drugim – minimalizacja skutków pożaru, jeżeli już do niego dojdzie.

Zacznijmy od rzeczy banalnej, czyli tego, że serwerownia nie może być magazynem przedmiotów niezwiązanych z jej funkcją. Bardzo często dokonując przeglądów, zwracałem uwagę, że w pomieszczeniu znajdują się rzeczy zbędne, typu łatwo palne kartony z folią i styropianami składowanymi na szafach krosowych.

Czy serwerownia koniecznie musi być miejscem lokalizacji elektrycznej rozdzielnicy administracyjnej? Pamiętam kilka dyskusji na projektach na ten temat i brak zrozumienia konieczności ograniczenia takich rozwiązań. Usunięcie takiej rozdzielnicy to jedna z metod ograniczenia ryzyka wybuchu pożaru. Jednocześnie pomieszczenie o takim charakterze powinno być wydzielone ogniowo od reszty budynku, nawet jeżeli nie wymagają tego warunki ochrony ppoż. i przepisy.

A jeżeli pożar już wybuchnie?

Najprostszym rozwiązaniem jest wyposażenie serwerowni w… odpowiednią ręczną gaśnicę. Czytelnik prawdopodobnie teraz się uśmiecha, a bardziej krytyczny przerywa lekturę. Zapewniam, że taki początek rozważań ma sens. Bo przecież gaśnica odpowiednio użyta będzie skuteczna, pod warunkiem że ktoś zauważy pożar na czas, będzie umiał z gaśnicy skorzystać i najważniejsze – znajdzie się w serwerowni, gdy dojdzie do pożaru. Czyli wystarczy gaśnica? To oczywiste, że nie. Ten proces powinien być zautomatyzowany,

gdyż nie zagwarantujemy obecności odpowiednich osób przez cały czas.
Na rynku są dostępne urządzenia zwane panelami gaszącymi instalowanymi w obudowach szaf i rozdzielnic, wyposażone w elementy pozwalające na automatyczne wykrycie pożaru i wypływ czynnika gaśniczego wewnątrz obudowy gaszonego urządzenia.
Najczęściej takie urządzenie to gaśnica wyposażona w specjalny przewód będący pod ciśnieniem, wzrost temperatury powoduje rozszczelnienie tego przewodu i wypływ gazu.

To rozwiązanie ma pewną wadę – wprawdzie wykrywa zwiększenie temperatury (powyżej 70–100°C w zależności od producenta), jednak w serwerowniach mamy do czynienia najczęściej z pożarami urządzeń elektrycznych, w których faza tlenia się przebiega bardzo długo i w jej trakcie nie dochodzi do wydzielania dużej ilości ciepła. Samo wykrycie wzrostu temperatury to za mało. Dlatego urządzenia wyposażone w czujniki dymu to znacznie lepsze rozwiązanie, jednak również niepozbawione wad. Dla prawidłowego zdławienia pożaru wymagany jest odpowiednio długi czas działania czynnika gaszącego na źródło pożaru. A skuteczne gaszenie utrudnia wentylacja zarówno szafy, jak i całego pomieszczenia. Bez zatrzymania przepływu powietrza nie osiągniemy zamierzonego celu. Ostatnia wada takich rozwiązań: nie można ich zastosować np. do gaszenia UPS lub innych urządzeń z obudowami fabrycznymi. Efekt jest więc marny: zgasimy szafę serwerową, ale stojący obok UPS bez ochrony jest zagrożeniem.

Czy zatem dwa rozwiązania opisane wyżej są niewłaściwe? Absolutnie nie. Ich podstawową zaletą jest to, że są tanie, a pamiętajmy, że koszt rozwiązania powinien być adekwatny do wartości chronionego dobra. Dla ochrony danych o znacznej wartości trzeba stosować rozwiązania zapewniające większą skuteczność, a przede wszystkim niezawodność. Producenci gazów gaszących oferują różnorodne rodzaje gazów gaszących wykorzystywanych w systemach gaszenia, od rozwiązań opartych na zasadzie obniżania stężenia tlenu w pomieszczeniach po oparte na molekularnym odbieraniu energii kinetycznej od cząsteczek źródeł pożaru. To obszerny temat, którego tutaj poruszać siłą rzeczy nie będziemy, a w tym artykule skoncentruję się na automatyce systemów gaszeniowych: od projektowania, przez instalację, po uruchomienie i eksploatację.

Projektowanie instalacji ppoż. dla serwerowni

System gaszenia gazem składa się z detektorów dymu, zestawu ręcznego uruchamiania gaszenia oraz powstrzymywania akcji gaśniczej, sygnalizatorów gaszenia gazem, sterowników klap odciążających (nie mylić z klapami odcinającymi wentylację bytową), trzymaczy drzwi oraz linii wyzwalającej zawory systemu gaszenia, aż po centralę sterującą gaszeniem. Podczas projektowania każdego elementu należy zwracać uwagę na specyfikę gaszenia gazem.

Detektory dymu

W planowaniu detekcji należy zwrócić uwagę na wymagany w tych systemach wyższy niż w systemach wykrywczych dymu poziom odporności na fałszywe alarmy. Aby to osiągnąć, najczęściej stosuje się podwojenie liczby czujników oraz zastosowanie koincydencji dwuczujnikowej dla gaszenia. Przypominam, by nie mylić koincydencji z potwierdzeniem alarmu przez drugą czujkę dla przyspieszenia odliczania czasu T2. To dwie różne rzeczy. W rozwiązaniach opartych nie na czujnikach adresowalnych pętlowych, ale na liniach konwencjonalnych należy zwracać uwagę na redundancję okablowania dla czujników oraz konieczność zapewnienia odporności ogniowej linii detekcyjnej.

Zestaw ręcznego uruchamiania gaszenia

Projektując dobór elementów do zestawu ręcznego uruchamiania gaszenia, należy zwrócić uwagę na… przycisk wstrzymujący wyzwalanie środka gaśniczego. To niezwykle istotne, ponieważ inaczej projektuje się algorytm pracy dla przycisków wstrzymujących gaszenie do czasu ich zwolnienia, a inaczej dla przycisków wstrzymujących gaszenie do czasu ponownego naciśnięcia przycisku uruchamiającego gaszenie. Przyjęte rozwiązanie będzie zależało od rodzaju wybranego standardu PN/EN, VDS czy NFPA.
Te różnice wpływają na sposoby oprogramowania linii sterującej klapami odciążającymi, których zadaniem jest otwarcie pomieszczenia, by umożliwić rozprężenie się gazu gaszącego, a następnie zamknięcie go w celu utrzymania przez odpowiednio dłuższy czas wymaganego stężenia czynnika gaszącego.

Sterowanie klapami odciążającymi

Ważnym aspektem projektowym jest również moment ustalania wyzwolenia akcji gaszenia. Pierwszy sposób to uruchomienie gaszenia po obliczonym (lub zmierzonym) czasie otwarcia klapy odciążającej. Drugi to kontrola położenia siłownika klapy oraz wyzwolenie akcji gaszenia dopiero po potwierdzeniu otwarcia klapy. Oba rozwiązania mają zwolenników i przeciwników.

W przypadku niedużych pomieszczeń, gdzie nie istnieje ryzyko zbytniego wzrostu ciśnienia w pomieszczeniu, oba rozwiązania są poprawne. Z kolei dla wielkich serwerowni, gdzie dochodzi do rozprężenia się dużej ilość gazu w krótkim czasie, a same klapy odciążające również mogą być spore, wyzwolenie akcji gaszenia przy zamkniętej klapie (lub w trakcie jej domykania) może spowodować albo zakleszczenie klapy podczas akcji, albo trwałe rozszczelnienie pomieszczenia poprzez np. uszkodzenie drzwi lub w skrajnym przypadku ściany.

Ważnym elementem koniecznym do uwzględnienia w wytycznych projektowych systemu gaszenia jest zapewnienie odpowiedniej ażurowości sufitu podwieszanego oraz podłogi podniesionej (to znacznie częstsze). Temat niezwiązany z automatyką gaszeniową, ale warto o tym pamiętać.

Jakich sygnalizatorów należy używać w systemach gaszących? Czy można używać sygnalizatorów akustycznych mimo ryzyka zakłócenia sygnałów ewakuacyjnych DSO? Moim zdaniem – tak. Można rozważać użycie sygnalizatorów akustycznych działających poniżej poziomu przyjętego w DSO jako poziom hałasu. W obiektach bez DSO nie ma przeciwskazań, jednak dla odróżnienia zagrożenia użyłbym innego rodzaju sygnalizatorów niż w SSP.

Automatyczna kontrola linii zasilających sterowanie urządzeniem

Innym ważnym aspektem projektowym jest automatyczna kontrola linii zasilających sterowanie urządzeniami wchodzącymi w skład systemu ppoż. (siłowniki klap odcinających, zawory instalacji gazowej, sygnalizatory). Kontrola ta powinna wykrywać zarówno zwarcia, jak i przerwy w okablowaniu.
Jak powinna przebiegać komunikacja z budynkowym systemem wykrywczym dymu. Spotkałem się z pomysłem ograniczenia wymiany informacji pomiędzy tymi systemami i wprowadzenia dodatkowej detekcji do chronionych pomieszczeń. Nie jest to rozwiązanie prawidłowe, a główną jego wadą jest brak pewności co do zamknięcia klap odcinających na wentylacji bytowej, które muszą być sterowane z systemu sygnalizacji pożaru (SSP), a obiektywnie wpływają na szczelność pomieszczenia serwerowni i, co za tym idzie, skuteczność akcji gaszenia. Dlatego nie wprowadzamy czujników dymu (niepotrzebne dublowanie funkcji), klapami odcinającymi sterujemy z systemu SSP i prawidłowo projektujemy interfejs: usterka, alarm I stopnia, alarm II stopnia i potwierdzenie akcji gaśniczej.

Montaż, instalacja, testy

Prawidłowość wykonania linii systemu sterowania, odpowiednio dobrane okablowanie zapewniające skuteczność działania urządzeń, kontrola prawidłowości doboru urządzeń, szczegółowy precyzyjny scenariusz zadziałania urządzeń jako wytyczne do opracowania algorytmu to elementy podobne np. do uruchamiania systemu SSP. Co jest specyficzne dla systemów gaszenia?

Bardzo ważnym elementem procesu uruchamiania systemu gaszenia jest wstępna elektromechaniczna kontrola urządzeń składających się na system: klapy odciążające z siłownikami, zawory na instalacji gazowej, trzymacze drzwiowe i samozamykacze zapewniające szczelność drzwi. Odpowiednio wyregulowane drzwi są równie ważne dla skutecznej akcji gaszenia jak dobór czynnika gaszącego.

Algorytm sterowania systemem jest bardzo skomplikowany, gdyż uwzględnia nie tylko koincydencję detekcji, sposób użycia przycisku stop, ale też np. różne czasy otwarcia i domknięcia klap odciążających i otwarcia zaworów instalacji gazowej. Dlatego procedura testów uruchomieniowych powinna dokładnie uwzględniać każdy element tego procesu, włącznie z potwierdzonymi zmierzonymi czasami poszczególnych akcji. Dopiero wtedy można cały system uznać za skutecznie przetestowany.

Nie zapominajmy, że o bezpieczeństwie serwerowni decyduje jeszcze jeden element: szczelność gaszonego pomieszczenia. Sprawdzenie tej kwestii musi poprzedzać przekazanie obiektu do eksploatacji.

Instalator powinien zadbać o opracowanie instrukcji obsługi, eksploatacji i serwisowania urządzeń. Taka instrukcja musi dokładnie opisywać zainstalowane urządzenia, sposoby ich obsługi (zwracam uwagę na przyciski STOP gaszenia i dwie możliwości ich użycia), ale również wytyczne eksploatacyjne (np. zakaz składowania materiałów palnych, zasłaniania klap odciążających czy otworów zapewniających ażurowość podłogi podniesionej). Nie mniej istotne jest opracowanie dla użytkownika precyzyjnych wytycznych dotyczących serwisowania urządzeń i np. wskazanie konieczności kontroli działania nadzoru nad okablowaniem do urządzeń wykonawczych.

A może podejść do tematu inaczej?

Dobranie odpowiednego systemu gaszenia nie jest rzeczą łatwą. Zaprojektowanie skutecznej instalacji wymaga pracy projektowej wielu specjalistów, wybrania właściwych, niejednokrotne kosztownych urządzeń. Nie jest tani też ich serwis. Może więc rozważyć alternatywne rozwiązania? Może odpowiedzią jest dynamicznie rozwijający się cloud computing? Należy pamiętać, że koszt danego rozwiązania musi być adekwatny do wartości chronionego dobra. Zastosowanie zabezpieczeń należy zatem dopasować do wartości chronionych danych, a to, wraz z alternatywą, jaką jest chmura obliczeniowa, nakłada na inwestora, projektanta systemu informatycznego firmy, ale też projektanta systemu gaszenia obowiązek wspólnego przeanalizowania nowych wyzwań i możliwości.

Czytelnicy, którzy znają moje podejście do tematyki, wiedzą, że nieobce mi są śmiałe i kontrowersyjne tezy. Robię to celowo, by pobudzić wszystkich do dodatkowej analizy i wyrwania się z szablonowego myślenia o poruszanych kwestiach. To ważna cecha nowoczesnego projektowania, myślenia o problemach zmieniającego się świata oraz przygotowania do zupełnie nowych, jakże czasami zaskakujących wyzwań. ⦁

Michał Zalewski Absolwent Politechniki Gdańskiej i studiów podyplomowych Zarządzania Projektami Politechniki Warszawskiej. W branży od 25 lat, od 13 lat niezależny konsultant, inżynier uruchomieniowy.

Zobacz inne artykuły tego autora:
Nieprecyzyjne Warunki Techniczne
Sprawna ewakuacja niepełnosprawnych
Być dobrze zrozumianym…