Procurar
Close this search box.

Segurança contra incêndios em centros de dados: Sistemas automáticos de extinção de incêndios por gás (AEES)

Sistemas Automáticos de Extinção de Gases (AEES)

Centros de dados
Segurança contra incêndios
Continua a navegar :
Índice
As nossas últimas notícias :
Os nossos projectos de centros de dados :
Os nossos projectos de segurança contra incêndios :
As nossas áreas de especialização :
Ficheiros técnicos :

Precisas de uma opinião especializada?

Os nossos engenheiros estão prontos a ouvir e a aceitar qualquer desafio.

Soluções de proteção contra incêndios para centros de dados

Definição de um incêndio

Um incêndio num centro de dados é um evento potencialmente catastrófico que ocorre quando o fogo se propaga no ambiente destes centros de dados críticos, que está altamente concentrado em equipamento e ligações de TI.

Os incêndios nos centros de dados podem ser desencadeados por uma variedade de causas externas e internas, tais como curto-circuitos eléctricos, sobrecargas, falhas de ligação, temperaturas elevadas, fugas de líquidos, erro humano, armazenamento descuidado de materiais combustíveis ou erros na conceção dos sistemas de segurança contra incêndios.

Diagrama esquemático de como funciona um refrigerador de ar adiabático
Simulação de incêndio num centro de dados

O tipo de proteção do centro de dados

No contexto dos centros de dados, a proteção pode ser definida em três categorias:

  • Proteção do edifício: A proteção do edifício consiste em medidas abrangentes para evitar incêndios e minimizar o seu impacto na estrutura e no equipamento do centro de dados. Isto inclui estratégias de conceção e construção, tais como a utilização de materiais resistentes ao fogo na estrutura do edifício, a instalação de sistemas de deteção e supressão de incêndios e a disponibilização de dispositivos de contenção, tais como paredes corta-fogo, portas corta-fogo e sistemas de ventilação específicos para limitar a propagação do fumo e das chamas.
  • Proteção das instalações: A proteção das instalações centra-se nas **áreas específicas do centro de dados onde se concentram geralmente os valores elevados, como as salas de servidores, as salas de armazenamento de dados e os centros de comunicações. Estas instalações podem ser equipadas com sistemas específicos de deteção de incêndios, como detectores de fumo ou de calor, bem como com sistemas de extinção de incêndios adaptados para extinguir rápida e eficazmente qualquer foco de incêndio nestas zonas sensíveis.
  • Proteção de objectos: A proteção do objeto diz respeito à proteção individual dos equipamentos e dispositivos electrónicos presentes no centro de dados. Esta é uma abordagem mais direcionada para proteger cada objeto valioso separadamente. Esta proteção pode ser conseguida através da utilização de cofres à prova de fogo para armazenar suportes de dados críticos, armários de segurança para proteger o equipamento sensível do calor ou do fumo, ou através da utilização de sistemas de deteção de incêndios específicos para objectos sensíveis.

É importante notar que estas diferentes categorias de proteção não se excluem mutuamente e podem complementar-se. Num centro de dados, é geralmente necessário adotar uma abordagem holística que combine estas diferentes medidas de proteção para garantir a segurança global contra incêndios do edifício, das instalações e do equipamento. Isto minimiza o risco de incêndio, reduz os danos potenciais e mantém a disponibilidade dos serviços de TI essenciais, mesmo em caso de incidente.

O objetivo da proteção

Existem três objectivos principais para o combate a incêndios em centros de dados:

  • Extinção do fogo: Oobjetivo principal éextinguir completamente o fogo o mais rapidamente possível. Isto pode ser conseguido com sistemas de deteção de incêndios que podem alertar rapidamente os ocupantes do centro de dados e acionar os sistemas de supressão adequados, tais como sistemas de gás ou espuma, para extinguir eficazmente as chamas. O objetivo daextinção do incêndio é eliminar completamente a fonte de ignição e impedir a sua propagação.
  • Reduzir o fogo: Senão for possível extinguir completamente o fogo de imediato, oobjetivo é reduzir a intensidade e a propagação do fogo. Isto pode ser conseguido através de medidas como a separação de áreas de risco, a utilização de sistemas de contenção e a evacuação dos ocupantes para áreas seguras. Reduzir o risco de incêndio significa limitar os danos materiais e preservar a segurança das pessoas, permitindo simultaneamente que as equipas de combate a incêndios intervenham de forma mais controlada.
  • Controlo do fogo: Depois de ofogo ter sido controlado ou reduzido, oobjetivo é manter o controlo da situação. Isto pode implicar a monitorização contínua da área afetada, a realização de verificações para garantir quenão existe fogo residual e a aplicação de medidas de proteção adicionais para evitar a recorrência do incêndio. O controlo de incêndios evita o risco de recorrência e garante a segurança contínua do ambiente do centro de dados.

Estes objectivos estão intimamente ligados e formam uma abordagem global à gestão dos incêndios nos centros de dados. A supressão, a redução e o controlo dos incêndios são essenciais para minimizar os danos, preservar a segurança das pessoas e manter a continuidade das actividades críticas nestes ambientes sensíveis.

Sistemas Automáticos de Extinção de Gases (AEES)

Como funciona o sistema de aspersão?

Os Sistemas Automáticos de Extinção por Gás (AGES) são sistemas de supressão de incêndios que utilizam gases específicos para extinguir um incêndio de forma rápida e eficaz.

Estas instalações são utilizadas em centros de dados devido à sua capacidade de extinguir incêndios sem danificar equipamentos sensíveis.

Fotografia de um Sistema Automático de Extinção de Gases (AEES)

O funcionamento do IEAG assenta em várias etapas fundamentais:

  • Ativação do sistema de extinção: Uma vez detectado um incêndio, o painel de controlo desencadeia automaticamente o procedimento de extinção. Esta ativação também pode ser efectuada manualmente por um operador numa situação de emergência.
  • Deteção de incêndios: Quando é detectado um incêndio no centro de dados, o sistema de deteção de incêndios, como um detetor de fumo ou de calor ou uma combinação destes sensores, envia um sinal de alarme para o painel de controlo central do IEAG.
  • Libertação de gás de extinção: Quando o sistema é ativado, as garrafas de gás de extinção, como o dióxido de carbono (CO2), gases inertes (como o azoto ou o árgon) ou outros agentes, são rapidamente libertadas para a área afetada pelo incêndio. O gás extintor abafa as chamas, envolvendo o teor de oxigénio do ar e arrefecendo o ambiente, impedindo assim a combustão.
  • Dispersão do gás na área: O gás extintor é difundido na área afetada através de barramentos ou difusores especificamente posicionados no centro de dados. Estes dispositivos asseguram uma distribuição homogénea do gás para garantir uma extinção eficaz.
  • Supressão do fogo: O gás extintor actua rapidamente para extinguir o fogo, privando-o do oxigénio necessário para a combustão e baixando a temperatura na zona. Os gases utilizados não danificam equipamentos electrónicos sensíveis, evitando a perda de dados e interrupções de serviço.
Play Video

Os diferentes tipos de gás para proteção contra incêndios

Gases inertes ≠ Gases inibidores

Os gases inertes são tipos de gases utilizados no combate a incêndios, nomeadamente nos sistemas automáticos de extinção por gás (AGES). Estes gases são chamados inertes porque não reagem quimicamente com os elementos inflamáveis, ao contrário do oxigénio, que é necessário para a combustão.

Os diferentes tipos de gás inibidor

Os gases inibidores são agentes utilizados no combate a incêndios para suprimir a combustão, minimizando a reação química entre o combustível e o oxigénio necessário para a combustão.

Dentro dos gases inibidores, existem duas famílias distintas: Hidrofluorocarbonetos (HFCs), como o FM200™ (HFC 227ea) ou o FE-13™ (HFC 23), e Fluorocetonas (FKs), como o Novec™ 1230 (FK 5-1-12).

Como funcionam os gases inibidores

Ao contrário dos gases inertes, que funcionam em função da concentração de oxigénio, os gases inibidores actuam perturbando a reação química do fogo.

Os gases inibidores actuam inibindo as reacções químicas do fogo de diferentes formas:

  • Interferência na reação em cadeia : Os gases inibidores podem interferir com a reação em cadeia do fogo, que está associada à propagação do fogo. Reagem com os radicais livres produzidos durante a combustão, inibindo a sua capacidade de reagir com outras moléculas combustíveis.
  • Arrefecimento: Alguns gases inibidores podem também reduzir a temperatura do fogo, absorvendo o calor gerado pela combustão. Isto ajuda a abrandar a reação química e a suprimir o fogo.
  • Diluição do oxigénio: Alguns gases inibidores podem diluir o teor de oxigénio do ar ambiente, limitando assim a disponibilidade do oxigénio necessário para a combustão.

A EOLIOS está apta a aconselhar-te sobre as soluções mais adequadas às necessidades específicas de cada instalação, nomeadamente no que diz respeito à utilização de gases inertes em aplicações específicas onde o risco de incêndio é particularmente elevado, por exemplo, em instalações eléctricas sensíveis ou equipamentos críticos.

As diferentes famílias de gases inibidores

Existem duas famílias principais de gases inibidores utilizados no combate a incêndios: os hidrofluorocarbonetos (HFC) e as fluorocetonas (FK).

  • Hidrofluorocarbonetos (HFC): Os HFC são compostos químicos que contêmhidrogénio, flúor e carbono. São utilizados como agentes extintores para extinguir incêndios. Incluídos nesta família estão gases como o FM200™ (HFC 227ea) e o FE-13™ (HFC 23). Estes gases são incolores, inodoros e não conduzem eletricidade. São eficazes na extinção de incêndios numa variedade de aplicações, incluindo centros de dados. Os HFC são alternativas mais ecológicas aos halons, uma vez que não têm qualquer efeito sobre a camada de ozono.
  • Fluorocetonas (FK): As fluorocetonas são outra família de gases inibidores utilizados no combate a incêndios. Entre eles, o Novec™ 1230 (FK 5-1-12) é um exemplo bem conhecido. O Novec™ 1230 é uma solução química transparente e incolor que extingue rapidamente os fogos ao suprimir a reação química da combustão. É considerado amigo do ambiente porque tem um baixo potencial de aquecimento global (GWP) e não afecta a camada de ozono. Além disso, o Novec™ 1230 não é condutor de eletricidade e não danifica equipamentos electrónicos sensíveis.

Estes gases inibidores, quer pertençam à família HFC ou FK, são utilizados em instalações onde a proteção contra incêndios é primordial, particularmente em ambientes sensíveis como os centros de dados. Caraterísticas como a não-toxicidade, a ação rápida,a ausência de resíduos após a extinção e a proteção do equipamento eletrónico tornam-nas escolhas populares para a segurança contra incêndios. A utilização destes gases deve respeitar os regulamentos locais e as normas de segurança em vigor.

CO2

O CO2, ou dióxido de carbono, é um gás normalmente utilizado como agente extintor no combate a incêndios, incluindo em centros de dados. Pertence à categoria dos gases inibidores e é utilizado como um gás de extinção altamente eficaz.

Características do CO2 : O CO2 é um gás incolor, inodoro e não condutor de eletricidade. É geralmente armazenado como um líquido pressurizado em tanques especiais. Quando um sistema de extinção de CO2 é ativado, o gás é libertado sob a forma de uma névoa, permitindo que se espalhe rapidamente pela área afetada pelo incêndio.

Mecanismo de ação do CO2: O CO2 elimina o oxigénio necessário para a combustão, enchendo a área com uma elevada concentração de CO2.
Isto reduz o teor de oxigénio e abafa as chamas. Além disso, o CO2 tem um efeito de arrefecimento na zona do incêndio, o que ajuda a suprimir a reação de combustão química.

Há uma série de vantagens na utilização de CO2 nos centros de dados:

  • Ação rápida: o CO2 espalha-se rapidamente pela zona de incêndio, extinguindo o fogo rapidamente.
  • Sem resíduos: o CO2 não deixa resíduos após a utilização, minimizando os danos em equipamentos electrónicos sensíveis.
  • Não condutor de eletricidade: o CO2 é um gás não condutor de eletricidade, garantindo a segurança em ambientes eléctricos.

No entanto, a utilização de CO2 tem também algumas desvantagens e considerações importantes:

  • Risco para a saúde: O CO2 é um gás asfixiante que pode causar problemas respiratórios e perda de consciência em concentrações elevadas.
    É crucial pôr em prática procedimentos de evacuação adequados e formar o pessoal nas medidas de segurança associadas à sua utilização.
  • Limitações da utilização: O CO2 deve ser utilizado com precaução em espaços confinados ou ocupados, uma vez que a ausência de oxigénio pode criar um perigo para as pessoas presentes.
  • Necessidade de ventilação adequada: Após a utilização de CO2, é necessária uma ventilação adequada para evacuar os gases residuais e restabelecer as condições normais na zona.

A utilização de CO2 como agente extintor em centros de dados oferece inúmeras vantagens em termos de rapidez de ação, proteção contra danos no equipamento eletrónico e segurança eléctrica.
No entanto, é essencial considerar os riscos para a saúde e pôr em prática procedimentos de segurança adequados para minimizar os potenciais perigos associados à sua utilização.

Gases perigosos de combate a incêndios

O CO2 apresenta riscos para a saúde porque é asfixiante em concentrações elevadas. A exposição prolongada a concentrações elevadas de CO2 pode levar a uma redução do teor de oxigénio do ar e causar problemas respiratórios, tonturas, perda de consciência e até danos graves para a saúde. Por conseguinte, é essencial tomar medidas de segurança adequadas aquando da utilização do CO2, nomeadamente evacuando as pessoas da zona em causa e assegurando uma ventilação adequada para dissipar o gás após a sua utilização.

Quanto aos inibidores, como o FM200™ ou o Novec™ 1230, são geralmente considerados mais seguros do que o CO2 porque não são asfixiantes em concentrações normais de utilização. Estes inibidores foram concebidos para serem utilizados em espaços ocupados porque não removem todo o oxigénio do ar. Desta forma, minimiza os riscos para a saúde das pessoas na zona. No entanto, é sempre importante seguir as recomendações específicas do fabricante sobre a utilização destes inibidores.

Segurança contra incêndios: utilizar a simulação para garantir a proteção dos centros de dados

Os centros de dados são infra-estruturas críticas que requerem uma atenção especial em termos de segurança contra incêndios. Para prevenir incêndios e minimizar o seu impacto,a engenharia de incêndios, em particular a modelação CFD (Computational Fluid Dynamics), é uma ferramenta valiosa. Ao simular numericamente a propagação do fogo e do fumo, a modelação CFD pode ser utilizada para conceber e validar medidas de segurança eficazes para centros de dados.

Simulação de uma instalação de gás Novec

Graças à modelação CFD, os engenheiros podem estudar o comportamento do fogo e do fumo num centro de dados. Através da simulação de fluxos de fluidos, podem prever a propagação do fogo, a dispersão do fumo e aeficácia dos gases inibidores, bem como o calor gerado. A modelação CFD permite aos engenheiros testar virtualmente diferentes medidas de proteção contra incêndios para centros de dados.

Através da simulação de diferentes cenários de incêndio, podem avaliar a eficácia dos sistemas automáticos de deteção e extinção, tais como detectores de fumo, sprinklers e sistemas de extinção por gás.

Esta informação é essencial para a conceção de sistemas adequados de deteção e extinção automática, bem como de sistemas eficazes de combate a incêndios.

Centros de dados: sobre o mesmo assunto

Extração de fumo em parques de estacionamento subterrâneos

Aspersão: como funciona um sistema de aspersão?

Modelação dinâmica da evacuação de pessoas

A lei ESSOC para a segurança contra incêndios

Ficheiro: aplicação do IT263 – extração de fumo dos átrios

Engenharia de segurança contra incêndios

Os objectivos da extração de fumo

Dossiê: aplicação do IT246

Simulação CFD: uma alternativa aos ensaios em túnel de vento