Bản chất không cháy và điểm nóng chảy cao (trên 1.370°C) khiến thép về bản chất vượt trội hơn các vật liệu dễ cháy trong các tình huống cháy nổ. Khác với gỗ hoặc các vật liệu thay thế dựa trên nhựa, thép duy trì độ bền cấu trúc lâu hơn trong lúc xảy ra hỏa hoạn, tạo thêm thời gian để các hệ thống dập lửa kích hoạt và nhân viên sơ tán an toàn.
Khả năng chống cháy trong các khung thép được thực hiện thông qua lớp phủ nở phồng khi gặp nhiệt, vật liệu chống cháy phun phủ (SFRM) và bê tông bao bọc. Việc phân khu bằng tường thạch cao chịu lửa tạo ra các vùng cách ly làm chậm sự lan truyền của lửa, tăng cường an toàn cho người sử dụng và hạn chế thiệt hại.
Các hệ thống chặn lửa được chứng nhận UL—sử dụng keo silicon, băng cuộn nở phồng và lớp cách nhiệt chịu lửa—bảo vệ các điểm xuyên qua hạ tầng quan trọng. Các giải pháp này duy trì tính phân khu đồng thời thích ứng với giãn nở nhiệt của các bộ phận thép khi nhiệt độ tăng đột ngột.
Để đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn quốc tế, các công trình xây dựng kết cấu thép phải áp dụng tường chịu lửa có xếp hạng lên đến bốn giờ như quy định trong hướng dẫn TIA-942. Các tiêu chuẩn cũng yêu cầu tách biệt vật lý giữa phòng máy chủ và các khu vực có nguy cơ cao như cụm pin UPS, đồng thời lắp đặt hệ thống tắt nguồn khẩn cấp tại các vị trí dễ tiếp cận.
Tính chất không cháy của thép tạo điều kiện tích hợp liền mạch các đầu phun sprinkler kiểu tiền hành động và vòi phun tác nhân sạch mà không làm ảnh hưởng đến hiệu suất kết cấu. Các mạng lưới phát hiện đa vùng được bố trí phù hợp với kết cấu dầm thép, đảm bảo phủ sóng toàn bộ các khu vực có nguy cơ cao như tủ rack máy chủ và phòng UPS.
| Loại hệ thống | Lợi thế Tích hợp trong Công trình Kết cấu Thép |
|---|---|
| Sprinkler Kiểu Tiền Hành Động | Được bảo vệ bởi sàn thép; việc trì hoãn kích hoạt giúp ngăn chặn xả nhầm |
| Tác nhân sạch (Novec 1230) | Vị trí vòi phun được tối ưu hóa thông qua các khoang dàn thép |
| Các van điều khiển khói | Đồng bộ với phân khu chống cháy bằng thép |
Các cơ sở sử dụng khung thép đạt được thời gian phản ứng dập lửa nhanh hơn 23% so với xây dựng truyền thống, theo Báo cáo Bảo vệ Chữa cháy Trung tâm Dữ liệu năm 2025, nhờ các tuyến đường không bị cản trở cho các thành phần hệ thống.
Các hệ thống ASD như VESDA thực sự nâng cao khả năng chống cháy bị động của các kết cấu thép. Các hệ thống này hoạt động bằng cách hút mẫu không khí qua các ống dẫn chạy dọc theo những giàn trần thép mà chúng ta thường thấy khắp nơi. Điều làm nên điểm đặc biệt của chúng là khả năng phát hiện các hạt nhỏ li ti từ rất sớm, trước khi các đầu dò khói thông thường có thể nhận biết được bất kỳ điều gì. Khi kết hợp các hệ thống ASD này với các vách ngăn chống cháy bằng thép phù hợp, một điều đáng kinh ngạc sẽ xảy ra. Hệ thống có thể dập tắt các đám cháy nhỏ ngay tại vị trí khởi phát, ngăn không cho lửa lan sang các bộ phận quan trọng của kết cấu công trình. Các thử nghiệm thực tế cho thấy phương pháp này giúp giảm khoảng hai phần ba thiệt hại thiết bị trong các trung tâm dữ liệu được xây dựng bằng khung thép. Mức độ bảo vệ như vậy tạo nên sự khác biệt lớn khi mỗi giây đều quan trọng trong các tình huống khẩn cấp.
Các kết cấu thép hỗ trợ tính dự phòng phân tầng thông qua:
TIA-942 yêu cầu khả năng bảo trì đồng thời đối với hệ thống phòng cháy trong các kết cấu thép—yêu cầu này được đáp ứng bởi 94% các đơn vị vận hành sử dụng giá đỡ thép dự phòng và hệ thống chống động đất. Điều này đảm bảo sự bảo vệ liên tục trong quá trình bảo trì hoặc khi có sự cố linh kiện.
Các tòa nhà bằng thép ngày nay thường tích hợp hệ thống dập lửa sử dụng khí để bảo vệ thiết bị CNTT quý giá của họ. Các sản phẩm như FM 200 và Novec 1230 hoạt động rất nhanh, dập tắt ngọn lửa trong khoảng mười giây bằng cách ngăn chặn hoàn toàn quá trình cháy. Điều này làm cho các giải pháp này đặc biệt phù hợp với những nơi mà các máy chủ được bố trí sát nhau. Một lợi ích lớn khác là các chất làm sạch này không để lại cặn hay vết tích nào sau khi sử dụng, do đó phần cứng máy tính được bảo vệ khỏi hư hại. Nghiên cứu chỉ ra rằng khi các khoang thép được bịt kín đúng cách, chúng có thể giữ lại khoảng 10 phần trăm lượng tác nhân cần thiết để dập lửa hiệu quả, đồng thời giúp kiểm soát nguy cơ nhiệt độ cao trong các tình huống khẩn cấp. Sự kết hợp giữa tốc độ, độ sạch và khả năng chứa này khiến các hệ thống này ngày càng được ưa chuộng bởi các đơn vị vận hành trung tâm dữ liệu quan tâm đến cả an toàn và tuổi thọ thiết bị.
Thép không cháy, vì vậy rất phù hợp khi kết nối với các hệ thống khí theo yêu cầu của tiêu chuẩn NFPA 2001. Những mối nối kín mà chúng tôi thiết kế ở tất cả các điểm kết nối và nơi ống dẫn đi vào hệ thống giúp chất dập lửa được giữ bên trong đúng vị trí của nó, điều này rất quan trọng để đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả trong các tình huống khẩn cấp. Theo Báo cáo Vật liệu An toàn Cháy mới nhất từ năm 2023, thép có khả năng chống chịu khá tốt trước các tác nhân hóa học theo thời gian, nghĩa là các tòa nhà có thể sử dụng lâu dài hơn trước khi cần thay thế linh kiện. Một điểm cộng khác là các hệ thống bằng thép này được xây dựng theo kiểu mô-đun. Khi doanh nghiệp cần nâng cấp đường ống dập cháy về sau, họ có thể thực hiện mà không lo làm suy yếu cấu trúc công trình, vì mọi thứ đều lắp ráp khít như các mảnh ghép của một câu đố.
Các hệ thống khí loại bỏ thời gian ngừng hoạt động liên quan đến nước, điều này khiến các trung tâm dữ liệu mất trung bình 9.000 USD mỗi phút (Ponemon Institute 2023). Hỗn hợp khí trơ làm giảm mức oxy xuống dưới 15%, dập tắt ngọn lửa mà không làm hư hại máy chủ. Phương pháp này bảo vệ độ bền của lớp cách nhiệt trong các tòa nhà bằng thép, khác với hệ thống phun nước truyền thống có thể làm tăng tốc độ ăn mòn khi kích hoạt.
Quy định F-Gas mới của EU 2024/573 yêu cầu giảm lượng phát thải hydrofluorocarbon gần 92 phần trăm trước năm 2030. Ngày nay, hầu hết các hệ thống hiện đại không chỉ đáp ứng các yêu cầu an toàn cháy cơ bản mà còn đạt được các tiêu chuẩn nghiêm ngặt về công trình xanh LEED. Chúng tạo ra tác động lên biến đổi khí hậu ít hơn khoảng 99% so với các thiết bị cũ từ những năm trước. Các bài kiểm tra độc lập đã cho thấy Novec 1230 chỉ gây hại 0,3 ATM đến tầng ozone, mức này phù hợp với tuổi thọ vận hành điển hình trong khoảng ba thập kỷ của các trung tâm dữ liệu bằng thép. Điều này rất hợp lý đối với các cơ sở đang lên kế hoạch dài hạn về dấu chân môi trường của mình.
Đối với các kết cấu bằng thép, hệ thống phun nước tiền hành động cung cấp bảo vệ bằng nước đáng tin cậy mà không gây kích hoạt không cần thiết. Các hệ thống này cần cả tín hiệu nhiệt và khói trước khi xả nước, nhờ đó giảm khoảng ba phần tư số lượng báo động giả so với hệ thống phun nước thông thường, theo các báo cáo ngành gần đây từ FM Global. Việc thép không bắt lửa làm cho việc lắp đặt các hệ thống ống khô trở nên khả thi, đồng thời các khung kim loại mạ kẽm có khả năng chống gỉ tốt do độ ẩm theo thời gian. Ngoài ra còn có hai loại chính trên thị trường: mẫu đơn liên động hoạt động cùng với không khí nén và cảm biến điện tử, trong khi các phiên bản liên động kép bao gồm thêm một bước kiểm tra. Lớp xác minh thứ hai này trở nên đặc biệt quan trọng tại các khu vực an ninh cao như trung tâm dữ liệu Tier IV, nơi yêu cầu duy trì khả năng chịu lửa ít nhất 25 phút là vô cùng cấp thiết.
Hệ thống chữa cháy bằng sương nước hoạt động bằng cách phun ra những giọt nước cực nhỏ có kích thước khoảng 50 đến 200 micron. Những hạt vi mô này làm nguội ngọn lửa một cách nhanh chóng đồng thời giảm lượng oxy sẵn có, trong khi chỉ tiêu thụ khoảng 90 phần trăm lượng nước so với các hệ thống sprinkler truyền thống. Phiên bản mới nhất của NFPA 750 năm 2024 xác nhận hiệu quả hoạt động của các hệ thống này trong các trung tâm dữ liệu chứa đầy máy chủ. Các thử nghiệm đã cho thấy chỉ khoảng 0,5 phần trăm thiết bị bị ướt khi sử dụng sương nước, so với tỷ lệ hư hại gần một phần tư khi dùng hệ thống drencher thông thường. Một lợi thế khác đến từ ống thép không gỉ, loại ống này không tích tụ cặn theo thời gian. Ngoài ra, việc bố trí chiến lược các đầu phun giữa các lối đi nóng và lạnh cho phép lực lượng cứu hỏa tập trung vào khu vực cụ thể mà không làm xáo trộn các mẫu luồng khí tinh tế, vốn rất quan trọng đối với hoạt động phòng máy chủ.
| Nguyên nhân | Hệ thống Sương nước | Sprinkler Kiểu Tiền Hành Động |
|---|---|---|
| Thể tích nước | 8-12 GPM mỗi đầu phun | 25-50 GPM mỗi đầu phun |
| Thời gian Phản hồi | 30-60 giây | 60-180 giây |
| Trường hợp sử dụng lý tưởng | Trung tâm dữ liệu biên | Cơ sở quy mô lớn |
| Tính Tương Thích Với Thép | Yêu cầu thép không gỉ cấp 316 | Chấp nhận thép cacbon mạ kẽm |
Các cấu hình lai đang xuất hiện, kết hợp hệ thống phun sương nước ở khu vực công nghệ thông tin với hệ thống tiền hành động bảo vệ các bộ phận kết cấu—chiến lược này được chứng minh làm giảm 68% tổng lượng nước sử dụng trong các thử nghiệm gần đây.
Khi thiết kế các công trình bằng kết cấu thép, việc đáp ứng các tiêu chuẩn như NFPA 75 về bảo vệ thiết bị CNTT, NFPA 750 liên quan đến hệ thống phun sương nước và tuân theo các khuyến nghị của FM Global là điều cần thiết. Thép về bản chất không cháy, có nghĩa là nó có thể đáp ứng yêu cầu chịu lửa trong bốn giờ cho các bức tường quan trọng theo NFPA 75. Hơn nữa, tính chất mô-đun của thép giúp việc lắp đặt các hệ thống dập cháy theo yêu cầu của NFPA 750 trở nên dễ dàng hơn nhiều. Theo Tài liệu Dữ liệu 5-32 của FM Global, họ nhấn mạnh việc cần có các lớp dự phòng hệ thống dập cháy tại những khu vực mà các máy chủ được bố trí dày đặc. Loại dự phòng này hoạt động hiệu quả vì khung thép có thể hỗ trợ thêm các hệ thống này mà không làm ảnh hưởng đến độ bền kết cấu. Hầu hết các kỹ sư đều cho rằng cách tiếp cận này không chỉ đáp ứng các quy định về tiêu chuẩn mà còn mang lại sự an tâm khi bảo vệ các trung tâm dữ liệu giá trị cao.
Khi lựa chọn giữa các tác nhân khí như Novec 1230 và các loại khí trơ khác nhau, các quản lý cơ sở cần cân nhắc kỹ lưỡng giữa việc đáp ứng tiêu chuẩn NFPA 2001 và tuân thủ quy định F-Gas của EU từ năm 2014, quy định giới hạn tiềm năng làm nóng toàn cầu ở mức 1.500. Các bình chứa bằng thép đã chứng minh được giá trị của chúng ở điểm này vì độ kín cao, giúp giữ các tác nhân này lâu hơn từ 30 đến 60 phần trăm so với các vật liệu cũ hơn. Điều này có nghĩa là ít phải nạp lại hơn theo thời gian và cuối cùng là giảm áp lực lên môi trường trong suốt vòng đời của hệ thống. Nhìn sang khu vực châu Âu, hầu hết các trung tâm dữ liệu sử dụng thép hiện đang chuyển đổi sang các hệ thống có giá trị GWP dưới 1.000. Các chuyên gia trong ngành đưa ra con số khoảng 78% tỷ lệ áp dụng vào năm 2023, cho thấy xu hướng này đã lan rộng nhanh chóng đến mức nào trong số các đơn vị vận hành quan tâm đến môi trường.
Độ ổn định kích thước của thép cho phép tích hợp các hệ thống truyền cáp chống cháy cùng với các ống dẫn suppression được thiết kế sẵn ngay vào các dầm và cột kết cấu trong quá trình chế tạo. Cách tiếp cận này giúp giảm thiểu những thay đổi gây khó chịu vào phút chót sau khi hoàn thiện xây dựng. Quan trọng nhất, khoảng 9 trên 10 điểm xuyên qua hệ thống ngăn cháy thực tế vượt qua các bài kiểm tra rò rỉ không khí UL 1479, điều này khá ấn tượng. Một lợi ích lớn khác đến từ các tấm thép mô-đun, cho phép tiếp cận nhanh đến các van và đầu dò suppression mà vẫn duy trì sự phân vùng phù hợp – yếu tố mà các thanh tra luôn kiểm tra trong các cuộc kiểm tra tuân thủ NFPA 25 bắt buộc.
Thép không cháy được và có điểm nóng chảy cao, giúp duy trì độ bền kết cấu lâu hơn trong các tình huống cháy. Điều này tạo thêm thời gian để hệ thống dập cháy hoạt động hiệu quả và đảm bảo việc sơ tán an toàn.
Khả năng chống cháy được thực hiện thông qua việc sử dụng lớp phủ nở phồng, vật liệu chống cháy dạng phun và bao bọc bằng bê tông. Tấm thạch cao chống cháy cũng được dùng để phân vùng không gian, làm chậm sự lan truyền của lửa.
Có, các hệ thống chữa cháy bằng khí phổ biến như FM-200 và Novec 1230 có thể được sử dụng an toàn trong các trung tâm dữ liệu xây bằng thép. Khả năng kín khít của thép làm tăng hiệu quả của các hệ thống này nhờ duy trì sự chứa đựng chất dập cháy.
Hệ thống phun sương nước sử dụng ít nước hơn và gây ướt thiết bị ít hơn, trong khi hệ thống tiền hành động ngăn ngừa báo động giả tốt hơn. Cả hai hệ thống đều có những ứng dụng riêng tùy thuộc vào yêu cầu lắp đặt.
Bản quyền © 2025 thuộc về Công ty TNHH XNK Bao-Wu (Thiên Tân). - Chính sách bảo mật
EN
