As soluções de proteção contra incêndios dos centros de dados
Definição de um incêndio
Um incêndio num centro de dados é um acontecimento potencialmente catastrófico, quando o fogo se propaga num ambiente fortemente concentrado em equipamentos informáticos críticos.
Os incêndios podem ser desencadeados por diversas causas externas e internas: curto-circuitos elétricos, sobrecargas, defeitos de ligação, temperaturas elevadas, fugas de líquidos, erros humanos, negligências no armazenamento de materiais combustíveis ou erros de conceção dos sistemas de segurança contra incêndios.
O tipo de proteção dos centros de dados
Proteção do edifício
- Medidas globais: materiais ignífugos, deteção e supressão de incêndio, paredes corta-fogo, portas ignífugas, ventilação específica para limitar a propagação dos fumos e das chamas.
Proteção dos locais
- Espaços sensíveis (salas de servidores, armazenamento, comunicação): deteção específica (fumo, calor) e supressão adaptada para extinguir rapidamente qualquer foco de fogo.
Proteção dos objetos
- Proteção individual dos equipamentos: cofres ignífugos, armários de segurança, deteção específica para os objetos sensíveis.
Estas categorias não são mutuamente exclusivas e completam-se: num centro de dados, uma abordagem holística que combine estas medidas garante a segurança global do edifício, dos locais e dos equipamentos, minimizando os riscos, reduzindo os danos e mantendo a disponibilidade dos serviços informáticos essenciais.
O objetivo de proteção
Extinção do incêndio
- Objetivo primeiro: extinguir completamente o incêndio o mais depressa possível (deteção rápida + sistemas de supressão por gás ou espuma), para eliminar a fonte e impedir a propagação.
Redução do incêndio
- Se a extinção imediata for impossível: reduzir a intensidade e a propagação (separação das zonas de risco, confinamento, evacuação) para limitar os danos.
Controlo do incêndio
- Uma vez dominado: manter o controlo (vigilância contínua, verificação da ausência de foco residual, medidas suplementares) para evitar qualquer reacendimento.
Estes objetivos formam uma abordagem global da gestão dos incêndios: extinção, redução e controlo são todos essenciais para minimizar os danos, preservar a segurança das pessoas e manter a continuidade das atividades críticas.
Os sistemas automáticos de extinção de incêndios por gás (AEES)
Como funciona a instalação?
Os AEES são sistemas de supressão de incêndio que utilizam gases específicos para extinguir um incêndio de forma eficaz e rápida. São utilizados nos centros de dados devido à sua capacidade de extinguir os incêndios sem danificar os equipamentos sensíveis.
As etapas-chave do funcionamento
- Deteção do incêndio: um detetor (fumo, calor, ou combinação) envia um sinal de alarme ao painel de controlo central.
- Ativação do sistema: o painel desencadeia automaticamente o procedimento de extinção (ativação manual possível em emergência).
- Libertação do gás: os cilindros de gás (CO₂, gases inertes como o azoto ou o árgon, ou outros agentes) são rapidamente libertados na zona afetada.
- Dispersão na zona: o gás é difundido através de bocais/difusores posicionados para uma repartição homogénea.
- Supressão do incêndio: o gás priva o fogo de oxigénio e baixa a temperatura, sem danificar os equipamentos eletrónicos (evitando perdas de dados e interrupções de serviço).
Os diferentes tipos de gás para a proteção contra incêndios
Gases inertes ≠ gases inibidores
Os gases inertes chamam-se assim porque não reagem quimicamente com os elementos inflamáveis, ao contrário do oxigénio necessário à combustão. Os gases inibidores, por seu lado, são agentes que suprimem a combustão minimizando a reação química entre o combustível e o oxigénio.
Nos gases inibidores existem duas famílias distintas: os HidroFluoroCarbonetos (HFC), como o FM200™ (HFC 227ea) ou o FE-13™ (HFC 23), e as Fluorocetonas (FK), como o Novec™ 1230 (FK 5-1-12).
Modo de funcionamento dos gases inibidores
Ao contrário dos gases inertes que atuam sobre a concentração de oxigénio, os gases inibidores atuam perturbando a reação química do incêndio:
Três mecanismos
- Interferência com a reação em cadeia: reação com os radicais livres produzidos durante a combustão, inibindo a sua capacidade de reagir com outras moléculas combustíveis.
- Arrefecimento: absorção do calor gerado pela combustão, abrandando a reação.
- Diluição do oxigénio: redução do teor de oxigénio do ar ambiente.
As famílias de gases inibidores
HidroFluoroCarbonetos (HFC)
- Compostos de hidrogénio, flúor e carbono (FM200™ HFC 227ea, FE-13™ HFC 23).
- Incolores, inodoros, não condutores de eletricidade; eficazes em centro de dados.
- Alternativas mais respeitadoras do ambiente aos halons (sem efeito na camada de ozono).
Fluorocetonas (FK)
- O Novec™ 1230 (FK 5-1-12): solução clara e incolor que atua rapidamente.
- Ecológico: fraco potencial de aquecimento planetário, sem efeito no ozono.
- Não condutor; não danifica os equipamentos eletrónicos sensíveis.
Estes gases inibidores (HFC ou FK) são utilizados onde a proteção contra incêndios é primordial, nomeadamente em ambientes sensíveis como os centros de dados: não-toxicidade, rapidez de ação, ausência de resíduos após a extinção e proteção dos equipamentos eletrónicos. A sua utilização deve ser conforme aos regulamentos locais e às normas de segurança em vigor.
O CO₂ e a perigosidade dos gases de extinção
O CO₂ como agente de extinção
O CO₂ (dióxido de carbono) é um gás correntemente utilizado como agente de extinção, incluindo nos centros de dados. Pertence à categoria dos gases inibidores e é muito eficaz. Características: incolor, inodoro, não condutor de eletricidade, geralmente armazenado sob a forma de líquido pressurizado; libertado sob a forma de névoa, propaga-se rapidamente. Mecanismo: elimina o oxigénio necessário à combustão enchendo a zona de uma forte concentração de CO₂ e tem um efeito de arrefecimento.
Vantagens do CO₂
- Rapidez de ação: propaga-se rapidamente e extingue o fogo depressa.
- Ausência de resíduo: minimiza os danos nos equipamentos sensíveis.
- Não condutor de eletricidade: seguro em ambiente elétrico.
Inconvenientes & precauções
- Risco para a saúde: gás asfixiante (problemas respiratórios, perda de consciência em concentração elevada).
- Limitações de uso: prudência nos espaços confinados ou ocupados.
- Ventilação adequada necessária após o uso para evacuar os gases residuais.
Perigosidade dos gases de combate a incêndios
O CO₂ apresenta riscos porque é asfixiante em concentração elevada: uma exposição prolongada pode acarretar uma diminuição do teor de oxigénio, problemas respiratórios, tonturas, perda de consciência, ou mesmo danos graves. É, por isso, essencial tomar medidas apropriadas: evacuação das pessoas e ventilação adequada após o uso.
Quanto aos inibidores (FM200™, Novec™ 1230), são geralmente mais seguros do que o CO₂ porque não são asfixiantes nas concentrações de utilização normais: concebidos para os espaços ocupados, não eliminam todo o oxigénio, minimizando os riscos para as pessoas presentes. Mantém-se sempre importante respeitar as recomendações do fabricante.
Garantir a proteção dos centros de dados graças à simulação
Os centros de dados são infraestruturas críticas que exigem uma atenção particular em segurança contra incêndios. Para prevenir os incêndios e minimizar o seu impacto, a engenharia de incêndios, nomeadamente a modelação CFD, é uma ferramenta preciosa: ao simular numericamente a propagação do fogo e dos fumos, permite conceber e validar medidas de segurança eficazes.
Graças à modelação CFD, os engenheiros podem estudar o comportamento do fogo e dos fumos num centro de dados: ao simular os escoamentos, preveem a propagação do fogo, a dispersão dos fumos, a eficácia dos gases inibidores e o calor gerado. A CFD permite testar virtualmente diferentes medidas de proteção.
Ao simular diferentes cenários de incêndio, podem avaliar a eficácia dos sistemas de deteção e de extinção automática (detetores de fumo, aspersores, sistemas de extinção por gás). Estas informações são essenciais para conceber sistemas de deteção, de extinção automática e de combate a incêndios adaptados e eficazes.
AEES, dispersão de gás, cenários críticos, extração de fumo: os nossos engenheiros FDS/CFD acompanham-no.
