五、各種類型有管網氣體滅火系統成本經濟性計算

數據中心、算力中心主機房由十幾棟十幾層樓組成，如潤澤（惠州）國際信息港數據機房、北京匯天云端數據中心。也有一棟十幾層樓，還有一棟中某1樓層或幾個房間構成。一般每個防護區主要機房體積在1000～3000平方米，每個主機房距氣體滅火系統設備瓶組間距離，一般在80～150米之間，大多采用具有將滅火劑輸送距離達150米的有管網氣體滅火系統產品。

假若某棟數據中心或算力中心有主機房8個，每個主機房均相等，均為1000立方米，每個機房距有管網氣體滅火系統設備瓶組間距離均為100米。

我們就用這設備主要是計算機和服務器等高精度電子信息機房設計條件參數，設計計算各種類型有管網氣體滅火系統，并符合有關產品標準、規范設計、施工、驗收條件下，分別計算出它們的成本經濟性。為了使各種類型氣體滅火系統成本經濟性一目了然，便于對比分析，各有管網氣體滅火系統產品中滅火劑鋼瓶容積采用均為90升鋼瓶設計計算。

1、滅火器鋼瓶數量對比。

（a）外貯壓式七氟丙烷滅火系統

通訊機房和電子計算機房滅火設計濃度為8%計算：20℃時4.2MPa和5.6MPa90升滅火劑鋼瓶數量均為6個瓶組，七氟丙烷藥劑為636kg。但5.6MPa藥劑鋼瓶與閥門單價比4.2MPa藥劑鋼瓶閥門單價成本均高，沒有一點優勢，則20℃5.6MPa壓力級別的外貯壓式滅火系統生產銷售無意義，成本高，還不節能環保。完全是為銷售，減少競爭所設的門檻。

（b）IG541混合氣體滅火系統

通訊機房和電子計算機房滅火設計濃度為37.5%計算：20℃時15MPa和20MPa90升滅火劑鋼瓶數量分別為36和27個。20MPa藥劑鋼瓶與閥門單價均比15MPa藥劑鋼瓶與閥門單價成本均高，但兩種規格壓力藥劑鋼瓶數量有9瓶組之差，后面從總銷售金額來對比分析。 

（c）IG100氣體滅火系統

依據CECS292：2011《氣體消防設施類型配置設計規程》中國工程建設協會標準續表F中查閱，IG100電子產品及通訊設備火災滅火設計濃度應為38.3%計算：20℃時15MPa和20MPa90升滅火劑鋼瓶數量分別為26 和36個。20MPa高壓力等級滅火劑鋼瓶與閥門單價比15MPa低壓力等級滅火劑鋼瓶與閥門成本均高，但兩種規格壓力藥劑鋼瓶數量有10瓶組之差，后面則比較兩種規格壓力級別總銷售金額。

2、 氣體生產廠家銷售金額對比

（a）外貯壓式七氟丙烷滅火系統

    20℃4.2MPa外貯壓式七氟丙烷滅火系統90升6瓶，七氟丙烷藥劑（藥劑是隨市場上下浮動的，以2023年11月采購單價計算）為636kg時，經設計計算銷售金額設為A1基準系數，主要是保護各級經銷商利益，其它種類規格氣體滅火系統銷售金額，與20℃4.2Mpa外貯壓式七氟丙烷滅火系統銷售金額A1基準系數，對比確定銷售金額系數比例。各種類型氣體滅火系統銷售金額均以此種類型和規格為基準對比分析成本經濟性。                                                                 

20℃5.6MPa外貯壓式七氟丙烷滅火系統銷售金額肯定比20℃4.2MPa外貯壓式七氟丙烷滅火系統銷售金額高，因沒有一點優勢和特點，就沒有必要計算了。若將20℃時4.2MPa外貯壓式七氟丙烷滅火系統滅火劑90升鋼瓶規格改為180升。銷售成本將會更低，更節能環保。

建議20℃4.2MPa外貯壓式七氟丙烷氣體滅火系統產品優化設計選擇滅火劑鋼瓶容積時，首先選擇180升鋼瓶容積，若各防護區滅火設計濃度重量超過10%時，應由大容積鋼瓶向小容積鋼瓶選擇，如：180升→150升→120升→90升。

（b）IG541混合氣體滅火系統

    20℃15Mpa和20MpaIG541混合氣體滅火系統滅火劑鋼瓶分別為36個27個瓶組，經設計計算銷售金額分別大約為A1.41系數和A1.35系數。20Mpa壓力等級比15Mpa壓力等級IG541混合氣體滅火系統產品銷售金額成本低4%左右，關鍵是20MpaIG541混合氣體滅火系統滅火劑鋼瓶內壓力比15MpaIG541滅火系統高于5Mpa，極大工作壓力達23.2Mpa，屬超高壓力容器，非常危險，應盡量選用低壓力等級產品使用。壓力越高，滅火劑鋼瓶越容易泄漏，正常使用周期將越短，則用戶日常維護和人工成本將增高，將縮短氣體滅火系統正常保護人民生命財產有效時間。20℃4.2Mpa外貯壓式七氟丙烷滅火系統中的七氟丙烷藥劑鋼瓶中的工作壓力為0.3Mpa左右，壓力極低，七氟丙烷藥劑在鋼瓶內一般不會泄漏。只有配套的13.5Mpa左右氮氣動力瓶存在泄漏。20℃時15MpaIG541混合氣體滅火系統90升滅火劑鋼瓶為36瓶組，而20℃4.2Mpa外貯壓式七氟丙烷滅火系統90升滅火劑鋼瓶為6瓶組，氮氣動力瓶為6瓶組，外貯壓式七氟丙烷滅火系統比IG541混合氣體滅火系統總瓶組數減少三倍，設備瓶組間占地面積也同樣減少3倍。若外貯壓滅火劑鋼瓶容積改為180升，則鋼瓶數量和占地面積均大幅減少。設備總銷售成本金額還可能下降，減3~6倍數量瓶組氣體泄漏，并可大幅降低用戶日常維護和人工成本。

（c）IG100氣體滅火系統

    20℃15Mpa和20Mpa氣體滅火系統滅火劑鋼瓶分別為36和26個瓶組，經設計計算銷售金額分別大約為A1.74系數和A1.52系數。20℃為15Mpa壓力等級相同時，IG100比IG541氣體滅火系統銷售金額成本高出23.8%左右。20℃為20Mpa壓力等級相同時，IG100比IG541氣體滅火系統銷售金額成本高出14.7%左右。

3、管路附件與藥劑輸送鋼管銷售金額對比

數據中心、算力中心是一個1000立方米主機房，距離氣體滅火系統設備瓶組間為100米，鋼管從氣體滅火系統選擇閥相連接到8個防護區，與各噴頭相連時，各種公稱通徑無縫鋼管規格、與長度和配套的三通、90℃彎頭、直通等管路附件，經設計計算，各種類型氣體滅火系統參數和銷售金額如下：

（1）20℃4.2Mpa外貯壓式七氟丙烷滅火系統產品主管公稱通徑為DN80mm；8個防護區藥劑輸送無縫鋼管和管路附件銷售金額設為B1基準系數；管道氣密性試驗打壓需40升氮氣瓶約1~2瓶。8個防護區藥劑無縫鋼管和管路附件銷售成本占外貯壓式七氟丙烷滅火系統藥劑和設備總銷售成本約130%左右，這還不含氣體滅火系統設備施工、安裝、調試、消防驗收等等費用。

（2）20℃15Mpa、20MpaIG541混合氣體滅火系統或IG100氣體滅火系統四種規格產品，滅火劑從藥劑鋼瓶釋放出來后，從各選擇閥出口噴射出，氣體藥劑壓力均降6~7Mpa一種壓力等級。經設計計算，主管公稱通徑均為DN100mm；8個防護區藥劑輸送無縫鋼管和管路附件銷售金額大約為七氟丙烷藥劑無縫鋼管和管路附件標準系數的B2.08倍。管道氣密性試驗打壓需40升氮氣瓶約2~4瓶。8個防護區藥劑無縫鋼管和管路附件銷售成本分別占20℃時15Mpa、20MpaIG541和15Mpa、20MpaIG100四種類型規格滅火系統設備銷售成本的191%、204%、155 %、178 %左右。20℃4.2Mpa外貯壓式七氟丙烷滅火系統所需藥劑輸送無縫鋼管和管路附件銷售成本，比IG541或IG100氣體滅火系統無縫鋼管和管路附件的銷售成本大約低104%左右。依據GB50263《氣體滅火系統施工及驗收規范》中E、1.3條款采用氣壓強度代替水壓強度試驗方法規定：七氟丙烷滅火系統取1.15倍*大工作壓力，則5.3*1.15≥6.1Mpa。IG541混合氣體滅火系統取10.5Mpa。IG541氣體滅火系統氣壓強度壓力比七氟丙烷滅火系統壓力大了72%。10.5Mpa氣壓強度管道試驗壓力非常高，非常危險，管道加工和安裝及密封性要求非常高，所需安裝試壓費用比七氟丙烷管道費用更高。

六、主機房各氣體滅火系統節能環保、**可靠、技術先進、經濟合理、日常維護對比 

1、節能環保性

   各種類型和規格氣體滅火系統產品，在符合該產品制造標準和設計施工及驗收規范條件下，還必須符合中國政策承諾的碳達峰和碳中和目標，更應符合GB50174《數據中心設計規范》總則中制定的“確保電子信息系統**、穩定、可靠的運行，做到技術先進、經濟合理、**適用、節能環保”準則。

   我們各級消防同仁應堅決執行國家、產品設計規范節能環保政策，主動獻計獻策，堅決反對和抵制違反節約環保，有意設計偏門的各種類型、不同壓力等級、不同規格氣體滅火系統產品門檻，減少競爭，獲取項目現象。

2、可靠

    可靠應主要從數據中心、算力中心主機房配套的氣體滅火系統滅火時可靠性、滅火時人員保險性、滅火系統技術先進性與平時皮實性三方面綜合考慮。

（1）滅火時可靠性

（a）氣體滅火劑比重對比

   七氟丙烷氣體滅火劑6~10S噴射氣化后，氣體滅火劑比重是空氣比重1.29kg/m3的5.9倍，較快速向地面沉降，地面比防護區吊頂層七氟丙烷氣體滅火設計濃度高，當數據中心、算力中心機柜和地板夾層放置的電纜線發生火災時，能快速30秒內滅火，火災很難蔓延，大幅減少火災損失。

IG541混合氣體滅火劑比重為1.34kg/m3，只比空氣比重1.29kg/m3略重3.9%，地面氣體滅火設計濃度約高于防護區頂層氣體滅火設計濃度一點點,能較快60秒左右撲滅火災，火災損失較小。         

IG100氣體滅火劑比重為1.24kg/m3，比空氣比重1.29kg/m3略輕4%，地面氣體滅火設計濃度低于防護區頂層，漂浮在防護區空中為主，滅火速度比七氟丙烷和IG541氣體滅火劑要差，估計滅火時間在1~2分鐘之間。

（b）防護區內產生高壓力與滅火劑泄漏對比

數據中心、算力中心主機房電子信息設備，七氟丙烷、IG541、IG100三種氣體滅火設計體積濃度分別規定為8%、37.5%、38.3%，滅火劑氣體10~60S之間噴射到相對密封性較好防護區后，防護區內各種混合氣體體積將分別增加8%、37.5%、38.3%，這時防護區的壓力瞬間增高，安裝在防護區離地面三分之二高的自動泄壓裝置，當防護區內氣體壓力達到1.1±0.1Kpa時將自動開啟，低于0.95±0.05Kpa時又自動關閉，該自動泄壓裝置有兩個重要作用：一是保護防護區維護結構墻、門、窗不受到破壞；二是滅火介質不隨意流出，減少降低氣體滅火設計濃度，造成不能滅火。

七氟丙烷氣體滅火劑噴灑到防護區內產生的壓力小，并且比重又比空氣重5.9倍，噴射后主要沉降在防護區下方，自動泄壓裝置瞬間自動開啟2~3次，每次開啟時間1~2秒，排出的基本上是壓縮空氣，機柜高度區域七氟丙烷氣體滅火設計濃度完全有可能高于8%濃度，能實現快速滅火。

    IG541混合氣體滅火劑和IG100氣體滅火劑噴射到防護區內，產生的壓力比較大，壓力比是七氟丙烷氣體滅火劑產生的壓力約4.7倍，加之這兩種氣體滅火劑的比重與空氣比重基本相同，噴射時間一般在40~60S較長時間，氣體滅火劑與空氣基本混合均勻。當防護區內氣體壓力達到1.1±0.1Kpa時，自動泄壓裝置將立即自動開啟，開啟時間是七氟丙烷氣體滅火劑開啟時間4.7倍左右，估計開啟次數大約是4.7倍。從自動泄壓裝置開啟時出口排出的壓縮氣體分析，IG541混合氣體滅火劑比重比空氣約重3.9%，排出的IG541混合氣體滅火劑小于50%，防護區內的IG541混合氣體滅火設計濃度37.5%將有可能降低，撲滅火災速度肯定比七氟丙烷滅火劑速度要慢。

    IG100氣體滅火劑比重比空氣約輕4%，自動泄壓裝置開啟時出口排出的壓縮氣體，IG100氣體滅火劑將大于50%以上。離地面機柜高度區域的IG100氣體滅火劑滅火設計濃度肯定低于正常38.3%濃度許多，IG100滅火劑滅火速度和滅火效果比IG541混合氣體滅火劑還要差，與七氟丙烷氣體滅火劑滅火時間會更長，可能會延長幾分鐘之久。

（2）滅火時人員安 全性

數據中心、算力中心主機房安裝大量的電子計算機、服務器、GPU圖形處理器、交換機、存儲等設備，運維工程師們均需定期、定時進入主機房對各設備開展巡檢、測試、維護、檢修、保養工作。特別是設備出了故障時，這時要一直待在機房檢查、排除故障。一般來說，大多數機房比較大，密封性均比較好，經常有人在機房工作，運維工程師們的人身安 全應引起高度重視。本人認為應從如下三方面同時來抓：一是配套氣體滅火系統安 全性應重點考慮選擇；二是防護區內和出入口消防**救生器材和潔凈手提式滅火器配置應正確合理；三是對運維工程師和其他工作人員應定期進行消防救援**方面知識培訓和演習。我們這里只闡述主機房配套的氣體滅火系統**性選擇。

與數據中心、算力中心主機房配套的氣體滅火系統安 全性選擇是一個非常復雜的大課題，在此文章中只是一很小的議題，只能重點簡單闡述。

各種氣體滅火系統安 全性，一是平時不使用時正常工作是否安 全，二是滅火時是否安 全，應綜合這兩方面技術性能參數和實際使用幾年或幾十年的經驗綜合分析來決定選擇。

外貯壓式七氟丙烷滅火系統產品中滅火劑瓶組內無壓力，非常安 全，動力瓶中為氮氣，*高壓力為13.5~15Mpa，該產品使用近十年來，沒有聽說鋼瓶爆炸事件發生。

20℃15MpaIG541氣體滅火系統產品中滅火劑瓶組內*高壓力為17.3Mpa，20℃20Mpa規格產品中瓶組內極高壓力為23.2Mpa，均屬超高壓容器，是非常危險產品，帶壓鋼瓶數量是外貯壓式七氟丙烷滅火系統動力瓶數量的6倍。三十幾年來各種類型氣體滅火系統發生爆炸事故的統計，主要是IG541混合氣體滅火系統。IG100氣體滅火系統與IG541混合氣體滅火系統產品充裝滅火劑介質和壓力及性能參數大同一致，危險性一樣，這里就不贅述了。

外貯壓式七氟丙烷滅火系統滅火時，噴嘴出口壓力一般為0.7~1.2Mpa，七氟丙烷藥劑離噴嘴不到1m就氣化，對人體損傷不會太大。因七氟丙烷滅火劑滅火設計濃度8%，是化學滅火為主，冷卻為輔。藥劑噴到防護區，防護區內平時氧氣正常濃度21%，立即下降到19.4%。

有關規定：經常有人停留場所，氧氣濃度不得低于16%。環境中若氧氣濃度低于17%，人的思維能力和行動協調能力會受到影響，氧氣濃度若低于16%，就會影響火災逃生的效率，造成 人身行動遲緩、甚至出現不合常理的舉動。如果氧氣濃度在降低時，人們就會因為肌肉麻痹、而喪失協調行動能力，并陷入疲勞無力的狀態。因防護區內火災燃燒吸氧，濃度若降為6%以下，常溫下6~8分鐘內就會導致人員死亡。

七氟丙烷氣體滅火劑噴灑到防護區時，若局部發生中、小火災時，七氟丙烷氣體滅火劑遇熱和火災時，會發生化學變化產生酸氟酸刺激氣味，對眼睛和鼻腔有刺激感覺，但對人體健康沒有多大影響，5分鐘左右時間不會缺氧，聞到這刺激氣味，有利于提醒人員快速撤離防護區現場。

 IG541和IG100氣體滅火系統滅火時,噴嘴出口壓力規定必須≥2.0Mpa，噴嘴正下方不宜有人員，可能有危險，因壓力非常大。建議噴嘴正下方不能對著較高精度某設備零部件。機柜若有頂蓋，對機柜中高精電子元器件則沒什么影響。

IG541和IG100氣體滅火系統滅火劑滅火設計濃度分別為37.5%和38.3%，是屬物理窒熄滅火，氣體滅火劑40~60S噴射到防護區內，防護區內平時氧氣正常濃度21%，快速下降到15.2%和15.1%左右。隨著防護區內氣體壓力達到1.1±0.1Kpa，自動泄壓裝置將自動排出壓力氣體，IG541混合氣體約占小于50%，IG100氣體約占大于50%。隨著火災燃燒，防護區內的實際氧氣濃度將會快速低于15%以下。，經常有人停留場所規定，氧氣濃度不得低于16%。

當前，許多資料和宣傳均闡述IG541和IG100氣體滅火劑是無色、無味，當前世界公認的綠色環保氣體滅火劑；防護區若發生火災了，人員待在里面，仍可實現一邊滅火，一邊正常工作，讓大家放松了警惕性。若運維工程師們和其他工作人員在主機房工作時，發生了火災，特別是IG541或IG100氣體滅火系統誤噴，沒有任何提前發出消防聲光報警聲提示，噴嘴噴出聲響不大或沒有引起重視，可能將會發生較嚴重的生命財產安 全事故。因該IG541和IG100氣體滅火劑是無色、無味、透明氣體，這時防護區內氧氣濃度不到1分鐘將快速降到15%左右，若防護區內人員無任何察覺或行動遲延五分鐘左右，將可能出現溫水煮青蛙現象：開始人的思維能力和行動協調能力會受到影響，然后行動遲緩，肌肉麻痹而喪失協調行動能力，并陷于疲勞無力的狀態......。

從上述分析介紹，外貯壓式七氟丙烷滅火系統均比IG541和IG100氣體滅火系統產品噴嘴出口壓力低，滅火劑氣體不會傷到人，*關鍵是七氟丙烷氣體滅火劑噴灑到防護區內的氧氣濃度為19.4%，超過經常有人停留場所氧氣濃度不低于16%規定，遠**于IG541和IG100氣體滅火劑噴射到防護區的氧氣濃度的15.1%。

（3）滅火系統技術先進性與皮實性對比

     外貯壓式七氟丙烷滅火系統產品，在我國實際應用不到十年，具有先進的設計理念和工作原理跳出了傳統的幾十年有管網高壓二氧化碳、七氟丙烷、IG541等類型貯壓式氣體滅火系統固定的設計思路，大膽的設計為非貯壓式氣體滅火系統，儲存滅火劑鋼瓶為無壓力，動力瓶帶壓力的組合體結構，與同類有管網七氟丙烷和IG541、IG100氣體滅火系統對比有如下特點：

（a）滅火劑輸送距離遠。可實現150至200米遠，克服了其它有管網貯壓式七氟丙烷氣體滅火系統距離短的缺陷；

（b）經濟還節能環保。外貯壓式七氟丙烷滅火系統研發成功，近幾年來在數據中心、算力中心主機房和遠距離保護的防護區等項目中，設計采用非常多，逐漸替代IG541和IG100氣體滅火系統。因設備瓶組間面積可縮小2～3倍左右、設備銷售總造價便宜、更節能環保，鋼瓶總數量減少約2～3倍左右。

（c）外貯壓式七氟丙烷滅火系統平時存放時，驅動氮氣動力瓶，不但壓力低，瓶組數量比超高壓IG541和IG100氣體滅火系統滅火劑鋼瓶少3～6倍，。七氟丙烷氣體滅火系統滅火噴射氣體滅火劑時更安 全，對防護區運維工程師們和管理人員友好，噴射七氟丙烷壓力不高，不會傷到人，關鍵是防護區氧氣濃度可達到19%左右，有時間撤離，不會因缺氧影響人身**，還可以實現快速滅火。IG541和IG100氣體滅火系統與上述幾點對比，恰恰相反，這里就不在贅述了。

（d）設備更具皮實性。外貯壓式七氟丙烷滅火系統產品容器閥、滅火劑鋼瓶與有管網貯壓式七氟丙烷、IG541、IG100氣體滅火系統產品，采用同一生產廠家密封性和強度性均好的“三安制閥”品牌容器閥，七氟丙烷和IG541或IG100滅火劑鋼瓶也采用同一廠家密封性和強度好的“大眾”品牌七氟丙烷鋼瓶和“華宸氣瓶”品牌無縫鋼瓶時對比，外貯壓式七氟丙烷滅火系統產品密封性與**性更好，使用壽命更長、滅火劑基本可實現無泄漏、則維護檢修成本更低、有效保護主機房人民生命財產**時間更長。綜合上述特點，外貯壓式七氟丙烷滅火系統比有管網七氟丙烷、IG541、IG100氣體滅火系統零部件更皮實，關鍵是非貯壓式與貯壓式系統、零部件設計結構和工作原理不同決定的。

（4）經濟合理性

     目前，三種類型六種規格氣體滅火系統用于數據中心、算力中心主機房。本文章第五章中詳細計算了在同等環境和要求下，計算了三種類型五種規格氣體滅火系統產品經濟性，本條款中只公布經濟合理性結果。

    20℃時4.2Mpa和5.6Mpa外貯壓式七氟丙烷滅火系統兩產品，兩產品瓶組充裝系數相同，滅火劑輸送距離均可實現150~200米遠， 20℃5.6Mpa外貯壓式七氟丙烷滅火系統產品鋼瓶和容器閥因壓力高，成本還高，就沒有設計計算了，因不安 全、不節能環保、更不經濟，完全是極少數氣體滅火生產廠家設置產品種類規格門檻，我們各級同仁一定要杜絕設計和采用，并且應限制這種氣體生產企業參與此項目招投標，并取消這項目品牌入圍資格，號召同仁們參入國家倡導的節約、環保、經濟、正能量行動中去。

一套組合式有管網90升氣體滅火系統，分別保護1000立方米,8個防護區，設備瓶組間離8個防護區距離均為100米時，經詳細設計計算銷售總成本如下：

    20℃4.2Mpa外貯壓式七氟丙烷氣體滅火系統，設備和8個防護區無縫鋼管、管路附件總銷售成本為C1基準系數。20℃15Mpa、20MpaIG541和20℃15Mpa、20MpaIG100氣體滅火系統設備和8個防護區無縫鋼管、管路附件總銷售成本分別為C1.78倍、C1.75倍、C1.93倍、C1.83倍萬元左右。20℃4.2Mpa外貯壓式七氟丙烷氣體滅火系統8個防護區總銷售成本比20℃15Mpa、20MpaIG541和20℃15Mpa、20MpaIG100氣體滅火系統四種規格銷售成本分別便宜大約為77.9%、74.4%、93.3%、83.4%。20℃4.2Mpa外貯壓式七氟丙烷氣體滅火系統產品無論是設備成本，還是各防護區無縫鋼管、管路附件銷售成本，遠低于IG541和IG100氣體滅火系統四種規格產品成本，并且**，滅火性能好。

 依據經濟性，數據中心、算力中心主機房優先推薦采用20℃4.2Mpa外貯壓式七氟丙烷氣體滅火系統。該產品一般有90、120、150、180升四種規格，依據經濟性和**性，滅火劑鋼瓶容積應由大向小容積選擇，優先選擇180升。

（5）日常維護性

     日常維護性應依據氣體滅火系統產品簡便性、密封泄漏性、維護成本等因素綜合考慮。

     外貯壓式七氟丙烷滅火系統中滅火劑鋼瓶內無壓力，基本不存在泄漏問題，既簡便，還無維修成本，配套的動力瓶雖帶壓力，也比四種規格IG541和IG100氣體滅火系統中滅火劑鋼瓶內壓力低27%~55%，數量一般少3~6倍，密封泄漏量將大幅減少，檢查維護成本將降低3~6倍。