مناقشة بشأن مواد العزل الحراري في مباني مراكز البيانات

    معالتطور السريع للإنترنت والبيانات الضخمة والذكاء الاصطناعي وظهور مفهوم المياتا، دخل المجتمع الحديث رسميا عصر الاقتصاد الرقمي والمعلوماتية. إلى جانب التحول الرقمي ورفع مستوى الصناعات التقليدية، ارتفع طلب السوق على مراكز البيانات بسرعة، وزاد حجم بناء مراكز البيانات لأنظمة المعلومات الإلكترونية يوما بعد يوم. باعتباره أكثر أشكال الدعم الأساسية للتحويل إلى المعلوماتية الإلكترونية، فقد ازداد حجم بناء مباني مراكز البيانات في بلدي عاما بعد عام. باعتبارها صناعة استهلاك الطاقة العالية، تستخدم مراكز البيانات كمية كبيرة من المواد العازلة في المباني وتقع في العديد من الأماكن. لذلك، فإن مقاومة الحريق من المواد العازلة في مباني مركز البيانات ذات أهمية قصوى.

    لمحة عامة عن مواد العزل الحراري في مباني مراكز البيانات

كمستهلك كبير للطاقة، تستهلك مراكز البيانات نسبة كبيرة من الطاقة، بالإضافة إلى استهلاك الطاقة من أجهزة الحامل نفسها، كما أن التبريد والتبريد من تبديد الحرارة العالية أثناء تشغيل المعدات يمثل أيضا نسبة كبيرة من استهلاك الطاقة.

بالإضافة إلى مباني غرف البيانات المخصصة التي تم بناؤها حديثًا، أصبحت مراكز البيانات المجددة التي تشترك في وظائف المبنى الأخرى أكثر شيوعًا. تعمل غرف مراكز البيانات بلا انقطاع على مدار السنة، كما تحافظ معدات التبريد في الغرفة على تبريد وتبريد الغرفة. سواء من منظور توفير الطاقة للتبريد ودرجة حرارة الغرفة الثابتة، أو لمنع التكثيف بسبب اختلافات درجة الحرارة في مختلف الغرف الوظيفية المجاورة في المبنى، فإن عزل هيكل الصيانة لغرفة البيانات أمر أساسي.

مواد العزل المستخدمة في المباني هي أساسا الفئات الثلاث التالية: مواد العزل غير العضوية، ومواد العزل المركبة العضوية، ومواد العزل غير العضوية. هذه المواد العازلة لها مكونات مختلفة، وخصائص المواد، ومستويات أداء الاحتراق. من الضروري اختيار مواد العزل المناسبة وفقا لخصائص المبنى المختلفة لمركز البيانات ونوع ومتطلبات الغرفة الوظيفية، وخاصة مقاومة الحريق لمواد العزل، لضمان سلامة المبنى وغرفة البيانات.

    نطاق استخدام واختيار مواد العزل الحراري لمراكز البيانات

ينعكس عزل هيكل الحاوية من غرفة مركز البيانات الكمبيوتر بشكل رئيسي في الجدران (الجدران الداخلية لغرفة الكمبيوتر)، وأسقف الغرفة وأرضيات الغرفة والأبواب والنوافذ، وثقوب في الجدار لأنابيب المعدات، وفتحات الأرضية.

(1)    الحوائط (الجدران الداخلية):

بالإضافة إلى عزل الجدران الخارجية للمباني المدنية الأصلية، والجدران الداخلية لغرفة الكمبيوتر تحتاج إلى اتخاذ تدابير عزل الجدار وفقا للظروف الخاصة لقوة المعدات. وتشمل المواد العازلة للجدار الداخلي لغرفة الحاسوب بوجه عام الصوف الصخري (سندويتش صوف صخري الألواح)، وألواح فولاذية ملونة مصنوعة من الشطائر ذات الوجه المعدني (وألواح فولاذية ملونة مركبة خاصة بغرف الحواسيب)، وما إلى ذلك.

وتتطلب طريقة اختيار الصوف العازل وضع إطار عارضة على الجدار الأصلي مع كعكات من الفولاذ الخفيف، وملء الصوف الصخري بين العارضات، ثم سد السطح بلوح من الجبس مقاوم للنار ؛

لوحة الصوف الصخري وشطيرة فولاذية ملونة ذات وجه معدني ) هي منتجات مركبة من الألواح ومواد ساندويتش عازلة للحريق. بعد وضع اطار العارضة الفولاذي الخفيف على الجدار الداخلي لغرفة الكمپيوتر، تنتهي اللوحة ) مباشرة وتركيبها على عارضة السفينة لتلبية متطلبات العزل. على وجه الخصوص، ألواح الفولاذ الملونة الساندويتش ذات الوجه المعدني لها عزل حراري جيد ومقاومة للحريق. اللوحات المعدنية عالية القوة، وسطح اللوحة ناعم ورقيق، وخالي من الغبار، والصيانة بسيطة، مما يضمن بشكل كبير متطلبات النظافة لغرفة البيانات. طلاء اللوحة غني بالألوان، والذي يمكن أن يلبي المتطلبات الوظيفية لغرفة البيانات ويأخذ في الاعتبار جماليات غرفة البيانات.

(2)     السقفالسطح العلوي:

تشمل طرق العزل لسقف غرفة البيانات بشكل رئيسي إغلاق السقف المعلق، والربط المباشر بأسفل اللوحة، والجص الملاط للعزل.

ومن بينها، تعتمد طريقة العزل لإغلاق السقف المعلق على نظام تعليق العارضة من الفولاذ الخفيف، ويتم لصق لاصق البناء ذو الصوف الصخري في عارضة من الفولاذ الخفيف، ثم لوحة من الألومنيوم طبقة سطح شبكية أو لوحة جبس مضادة للحريق مثبتة على إطار العارضة للختم. ميزة هذه الطريقة هي أن الحزمة الخرسانية في أسفل اللوحة يمكن إخفاؤها إذا كان ارتفاع الأرضية يسمح، ومظهر غرفة الكمبيوتر جيد، وحجم المساحة من تجمع بارد في غرفة الكمبيوتر يمكن تقليله، مما له درجة معينة من التأثير على توفير الطاقة في غرفة الكمبيوتر. بيد أنه نظرا لوجود عدد كبير من جسور المعدات وخطوط الأنابيب في غرفة البيانات، فإن ارتفاع أرضية غرفة الحاسوب العامة غير كاف.

الطريقة الثانية هي ربط مباشرة المواد العازلة إلى الجزء السفلي من اللوحة، عموما باستخدام لوحة الصوف الصخري ولوحة عزل سيليكات الكالسيوم الدقيقة المسامية. هاتان المادتان العازلتان خفيفتان في الوزن وسهلة القطع. وهي موصولة بأسفل اللوحة بمادة لاصقة خاصة. يتم دفع كمية صغيرة من مسامير التمدد في بلاطة الأرضية، ثم يتم ربط نهايات مسامير التمدد مع شبكة فولاذية ثنائية الاتجاه أو سلك فولاذي ثنائي الاتجاه. بعد السطح المكشوف من لوحة العزل يتم غلقها بمادة لاصقة خاصة لمرتين، ويتم كشط المعجون المضاد للتكسر بشكل مسطح، والطبقة السطحية عبارة عن طلاء غير عضوي. هذه الطريقة لها تأثير عزل جيد ويمكن تنفيذها في الجزء السفلي من اللوحة في تجويف الشعاع، دون أي تأثير على ارتفاع الأرضية الفعال في غرفة الكمبيوتر.

الطريقة الثالثة هي تطبيق هاون العزل على قاع اللوحة. بالنسبة لغرف البيانات ذات استهلاك الطاقة المنخفض ومتطلبات العزل المنخفضة، يمكن استخدام هذا النوع من طرق العزل. لأنه هاون العزل في الجزء السفلي من اللوحة، وهناك العديد من الشماعات في الجزء السفلي من اللوحة في غرفة البيانات، من أجل ضمان أن الملاط ملتصق بقوة دون تشقق أو السقوط، الملاط العازل لا ينبغي أن يكون سميك جدا. بشكل عام، يتم اختيار مدافع العازلة من مدافع عازلة مضادة للحريق من الكرات الدقيقة المزججة، ومدافع عازلة من سيليكات الألومنيوم المركبة، ومدافع عازلة من البيرلايت.

بالإضافة إلى ذلك، في مشروع تجديد مركز البيانات، إذا كانت حالة المبنى الحالية محدودة، يمكن أيضًا استخدام مواد عازلة رذاذ الألياف غير العضوية فائقة الدقة. هذا النوع من المواد العازلة هو مثل الرغوة ويتم رشها مباشرة على الجزء السفلي من اللوحة. البناء بسيط، ولكن مستوى سطحه ضعيف ومن السهل تراكم الغبار. إذا كانت هناك متطلبات لظهور غرفة الكمبيوتر أو الهواء العائد من مكيف الهواء، فمن الضروري الجمع بين السقف لإغلاق السطح العلوي.

(3)    الطابق:

إن عزل أرضية مركز البيانات هو أساسا غرفة الكمبيوتر لنظام إمداد الهواء تحت مكيف الهواء. أرضية غرفة الكمبيوتر تحتاج إلى أن تكون مرصة مع رفع أرضية مضادة للاستاتيكية، والأرضية هي مساحة قناة مغلقة لإمداد الهواء من مكيف الهواء. في هذا النوع من مراكز البيانات، تكون المساحة تحت الأرضية المرتفعة في حالة درجة حرارة منخفضة من إمداد الهواء البارد لفترة طويلة. بالإضافة إلى متطلبات العزل وتوفير الطاقة لنظام تكييف الهواء، خاصة في مركز البيانات المبني بشكل مشترك، من الضروري أيضا تجنب التكثيف على سقف الغرفة أسفل غرفة الكمبيوتر بسبب اختلاف درجة الحرارة ؛ في الوقت نفسه، ولأن الأرضية المرفوعة المضادة للاستاتيكية مثبتة على الأرض، يتم وضع أقواس الأرضية المرفوعة في كلا الاتجاهين مع مسافة 600 مم، وعدد الأقواس كبيرة، وتحتاج الأقواس إلى أن تكون مدعومة مباشرة على بلاطة الأرضية الخرسانية الصلبة، وتقسم مساحة المادة العازلة الأرضية تحت الأرضية تافه. وبالنظر إلى صعوبة عملية البناء، فإن العدد الكبير من أقواس دعم الأرضية يؤدي إلى وضع مواد عازلة تحت الأرضية المرتفعة لتأخذ في الاعتبار العزل، والوقاية من الحرائق وسهولة القطع، وحتى المادة نفسها تحتاج إلى بعض خصائص التشوه.

بعد فترة طويلة من الخبرة في بناء عدد كبير من مشاريع مركز البيانات، ومواد العزل المختارة تحت الأرضية المرتفعة هي أساسا ما يلي: رقائق الألومنيوم المطاط البلاستيك مواد العزل المركبة، وألواح عزل سيليكات الكالسيوم microporous، وألواح الألياف الألومنيوم الصخرية الصوف مواد العزل المركبة.

ومن بينها، تسمى مواد العزل المركب من رقائق الألومنيوم والبلاستيك والمطاط أيضا لفائف عزل الإسفنج البلاستيكية والمطاطية. بالمقارنة مع المادتين العازلتين الأخريين، فإن الخصائص والمزايا الأكثر أهمية هي أن المواد الرغوية مغلقة الخلية مرنة للغاية، وسهلة القطع، وسهلة التشويه، والتغليف الجيد للأسطح غير المستوية، ومريحة البناء. وهو مناسب بشكل خاص للعزل الذي يزرع تحت الأرضيات المرتفعة المضادة للاستاتيكية. ولا يكون لدعامة الأرضية المرتفعة أي تأثير تقريبا على وضع مواد العزل المركبة المصنوعة من رقائق الألومنيوم والبلاستيك والمطاط، والتي يمكن أن تضمن الإغلاق الكامل لكامل طبقة العزل الأرضية. ومع ذلك، مع تزايد عدد مراكز البيانات في المصانع الشاهقة والمباني المدنية، والعيب في أن رقائق الألومنيوم البلاستيك والمواد العازلة المركبة يمكن أن تصل فقط مستوى أداء الاحتراق B1 يجعل هذه المادة العازلة غير قادرة على استخدامها في العديد من الحالات. درجة أداء الاحتراق من لوحة عزل سيليكات الكالسيوم الدقيقة المسامية وألواح من الصوف الصخري من رقائق الألمنيوم المواد العازلة المركبة هي من الفئة A، والتي يمكن أن تلبي متطلبات الحماية من الحريق وتستخدم في أي مبنى.

لوحة عزل سيليكات الكالسيوم الدقيقة هو مادة عازلة شائعة في السوق. وهو غير مكلف وله أداء مناسب للعزل ومقاومة الحريق للاستخدام في أنواع مختلفة من المباني. كما ذكر أعلاه، لوحة عزل سيليكات الكالسيوم الدقيقة المسامية هو اختيار المواد العازلة للوحة العلوية السفلية، وهو أيضا مناسب للاستخدام تحت الأرضية المرتفعة المضادة للاستاتيكية من غرفة الكمبيوتر مركز البيانات. وعند تركيبها، يلزم قطعها إلى كتل باستخدام وحدة مقاسها 600 مم وفقاً لتوزيع دعامة الأرضية المرتفعة، ثم تثبيتها على الأرض بمادة لاصقة خاصة على الأرض التي تم تسويتها وتنظيفها. سطح لوحة عزل سيليكات الكالسيوم الدقيقة المسامية من السهل التخلص من الغبار، مما يؤثر على المساحة النظيفة لغرفة البيانات. لذلك، لوحة فولاذية مجلفنة ) التي يبلغ سمكها حوالي 0.5 ملم يجب تركيبها على لوحة عزل سيليكات الكالسيوم ذات المسام الدقيقة لإغلاق طبقة المواد العازلة.

لوحة صوف من رقائق الألمنيوم المصنوعة من الألياف لوحة العزل المركبة ) مادة عازلة شائعة الاستخدام تتميز بسهولة القطع، والتشوه الطفيف في بعض الأجزاء، والطلاء برقائق الألومنيوم غير القابلة للاشتعال. عملية البناء بسيطة ويمكن استخدامها كمادة بديلة للوحة عزل الإسفنج المطاطية البلاستيكية المصنوعة من رقائق الألومنيوم. ومع ذلك، فإن الألياف الألومنيوم لوحة الصوف الصخري لوحة العزل المركبة من السهل أن تنكمش، لديها قوة منخفضة، وامتصاص مياه عالية. في الوقت نفسه، من السهل جدا تشكيل غبار جسيمات الألياف على الجانب دون رقائق الألومنيوم. على الرغم من أن المواد العازلة تحت الأرضية المرتفعة المضادة للاستاتيكية لا تحتاج إلى تحمل الوزن، إلا أنها أكثر عرضة للنتوءات والأضرار أثناء البناء أو الصيانة في وقت لاحق.

المواد العازلة الثلاثة الشائعة الاستخدام تحت الأرضية المرتفعة المضادة للاستاتيكية لها مزاياها وعيوبها الخاصة. من الضروري اختيار المادة العازلة الأكثر ملاءمة بعد الفرز والمقارنة على أساس احتياجات التشغيل الفعلية لغرفة الكمبيوتر بمركز البيانات ومتطلبات رمز الحماية من الحريق لتصميم الديكور الداخلي للمبنى.

(4) الأبواب والنوافذ وفتحات البناء

غرفة إخلاء الأبواب في مركز البيانات غرفة الكمبيوتر كلهاأبواب الوقاية من الحريق. سواء من متطلبات الوقاية من الحريق والوقاية من الدخان أو عزل الغرفة، هناك متطلبات معينة لإحكام غلق أبواب الحريق. عندما يتم إغلاق باب النار، تتناسب ورقة الباب مع إطار الباب، ويجب ألا تكون الفجوات في كلا الجانبين، الفجوة العلوية، والفجوة بين البابين أكبر من 3 مم. ويتم تزويد إطار الباب وثجولته بأخاديد مانعة للتسرب، كما يتم تطعيم الأخاديد بأشرطة تمدد مقاومة للحريق ومثبطة للهب.

في مبنى مركز البيانات الذي تم بناؤه حديثًا، لا تحتوي غرفة البيانات المخطط لها على نوافذ خارجية أخرى باستثناء نوافذ الإنقاذ الضرورية. إذا كانت غرفة الحاسوب مجهزة بنظام إطفاء الحريق بالغاز، فمن أجل ضمان متطلبات مقاومة الضغط لهيكل حاوية الحريق بالغاز في غرفة الكمبيوتر ومتطلبات العزل الحراري وتوفير الطاقة لمساحة غرفة الكمبيوتر، يجب تركيب الجانب الداخلي لفتحة نافذة الإنقاذ من الحريق في غرفة الكمبيوتر بنافذة غلاف يمكنها تلبية متطلبات مقاومة الحريق بالغاز. النافذة تفتح للداخل ويمكن فتحها 180 درجة. النافذة في حالة مفتوحة وغير مقفلة ويمكن فتحها من الخارج في أي وقت. ويجب ألا يقل صافي حجم فتحة النافذة بعد فتحها عن المتطلبات القياسية لحجم فتحة نافذة الإنقاذ من الحريق. في مبنى مركز البيانات المعاد بناؤه، بالإضافة إلى نافذة الإنقاذ من الحرائق، يجب سد النوافذ الخارجية للمبنى الحالي من الداخل. بشكل عام، الفولاذ الخفيف العارضة الأسمنتية الألياف الكالسيوم لوحة سيليكات وتستخدم الفواصل لسد النوافذ، ويملأ الصوف الصخري للعزل الحراري بين كريات الفولاذ الخفيف للفواصل خفيفة الوزن لتحقيق تأثيرات عازلة للحريق والحرارة.

وبسبب خصوصية مراكز البيانات، فإن العديد من رفوف الأسلاك المهنية وخطوط أنابيب المعدات، وما إلى ذلك، تؤدي إلى عدد كبير من ثقوب الجدار بين الغرف وثقوب الأرضية في الطوابق العليا والسفلى. وبعد تركيب رفوف أسلاك الأنابيب، وما إلى ذلك، يلزم أن تكون هذه الثقوب مقاومة للنيران ومانعة للتسرب، كما يُضمن العزل الحراري لغرفة الحاسوب.

كغرفة لنظام المعلومات الإلكتروني مجهزة بآلات ومعدات هامة، يجب تصميم وتنفيذ مركز البيانات بشكل صارم وحذري وفقا للمواصفات والمعايير ذات الصلة لضمان سلامة الأفراد#39 حياة وممتلكات. مواد زخرفة المباني، وخاصة مواد العزل الحراري، يجب أن تستخدم بكميات كبيرة في مباني مركز البيانات، والأداء المقاوم للحريق من مواد العزل الحراري هو أمر بالغ الأهمية للوقاية الشاملة من الحريق في المباني. تركز هذه المقالة على اختيار مواد العزل الحراري لأجزاء مختلفة من مباني مركز البيانات مع زيادة حجم البناء، جنبا إلى جنب مع الأداء المقاوم للحريق للمواد، وبعد فترة طويلة من الخبرة في بناء وتصميم غرف الكمبيوتر مركز البيانات وروادة من العمليات والصيانة في وقت لاحق، يتم وضع العديد من الخيارات والممارسات لمواد العزل الحراري في أجزاء مختلفة من مباني مركز البيانات بشكل شامل. أعتقد أنه مع الجهود المشتركة للعاملين المعنيين في الصناعة، سيتم تقليل خطر الحريق في مباني مراكز البيانات وسيتم تحقيق التنمية طويلة الأجل للصناعة.