Discussão sobre materiais de isolamento térmico em edifícios de data centers

    Com o rápido desenvolvimento da Internet, big data, inteligência artificial e o advento do conceito de metaverso, a sociedade moderna entrou oficialmente na era da economia digital e da informatização. Juntamente com a transformação digital e a atualização das indústrias tradicionais, a demanda do mercado por data centers aumentou rapidamente e a escala de construção de sistemas de informação eletrônica em data centers aumentou dia a dia. Como o suporte mais básico para a informatização eletrônica, a escala de construção de edifícios de data center em meu país aumentou ano a ano. Como uma indústria de alto consumo de energia, os data centers usam uma grande quantidade de materiais de isolamento em edifícios e estão localizados em muitos lugares. Portanto, a resistência ao fogo de materiais de isolamento em edifícios de data center é de suma importância.

    Visão geral dos materiais de isolamento térmico em edifícios de data center

Como um grande consumidor de energia, os data centers consomem uma grande proporção de energia, além do consumo de energia do próprio equipamento de rack, o resfriamento e resfriamento de alta dissipação de calor durante a operação do equipamento também é responsável por uma proporção considerável do consumo de energia.

Além dos edifícios de data room dedicados recém-construídos, os data centers renovados que compartilham outras funções de construção estão se tornando cada vez mais comuns. As salas do data center operam ininterruptamente durante todo o ano, e o equipamento de refrigeração na sala também mantém o resfriamento e o resfriamento da sala. Seja do ponto de vista da economia de energia da refrigeração e temperatura constante da sala, seja para evitar a condensação devido a diferenças de temperatura em diferentes salas funcionais adjacentes no edifício, o isolamento da estrutura de manutenção da sala de dados é essencial.

Os materiais de isolamento usados em edifícios são principalmente as três categorias a seguir: materiais de isolamento inorgânicos, materiais de isolamento compostos orgânicos e materiais de isolamento inorgânicos. Esses materiais de isolamento têm diferentes componentes, propriedades do material e níveis de desempenho de combustão. É necessário selecionar materiais de isolamento apropriados de acordo com as diferentes propriedades do edifício do data center e o tipo e requisitos funcionais da sala, especialmente a resistência ao fogo dos materiais de isolamento, para garantir a segurança do edifício e da sala de dados.

    Escopo de uso e seleção de materiais de isolamento térmico para data centers

O isolamento da estrutura do gabinete da sala de informática do data center é refletido principalmente nas paredes (paredes internas da sala de informática), tetos de salas, pisos de salas, portas e janelas, buracos na parede para tubulações de equipamentos e buracos no piso.

(1)    Paredes (paredes internas):

Além do isolamento das paredes externas dos edifícios civis originais, as paredes internas da sala de informática precisam tomar medidas de isolamento de parede de acordo com as condições específicas da potência do equipamento. Os materiais de isolamento da parede interna da sala de informática geralmente incluem lã de rocha,sanduíche de lã de rocha Painéis, painéis de aço de cor sanduíche com face metálica (painéis compostos de aço de cor especial para salas de informática), etc.

O método de escolha do isolamento de lã de rocha requer a colocação de uma estrutura de quilha na parede original em combinação com quilhas de aço leve, enchimento de lã de rocha entre as quilhas e, em seguida, vedação da superfície com painel de gesso à prova de fogo;

O painel composto de lã de rocha e painel de aço de cor sanduíche com face metálica são produtos compostos de painéis e materiais sanduíche de isolamento à prova de fogo. Depois de colocar a estrutura de quilha de aço leve na parede interna da sala de informática, o painel acabado pode ser instalado diretamente e fixado na quilha para atender aos requisitos de isolamento. Em particular, os painéis de aço de cor sanduíche com face metálica têm bom isolamento térmico e resistência ao fogo. Os painéis de metal são de alta resistência, a superfície do painel é lisa e delicada, livre de poeira e a manutenção é simples, o que garante muito os requisitos de limpeza da sala de dados. A pintura do painel é rica em cores, o que pode atender aos requisitos funcionais da sala de dados e levar em consideração a estética da sala de dados.

(2)     Tetosuperfície superior:

Os métodos de isolamento para o teto da sala de dados incluem principalmente fechamento de teto suspenso, fixação direta na parte inferior do painel e reboco de argamassa de isolamento.

Entre eles, o método de isolamento de fechamento de teto suspenso adota um sistema de cabide de quilha de aço leve, e o adesivo de construção de feltro de lã de rocha é colado na quilha de aço leve e, em seguida, em um painel de alumínio camada superficial de malha ou painel de gesso à prova de fogo é fixado na estrutura da quilha para vedação. A vantagem deste método é que a viga de concreto na parte inferior do painel pode ser ocultado se a altura do piso permitir, a aparência da sala de informática for boa e o volume do espaço da piscina fria na sala de informática puder ser reduzido, o que tem um certo grau de efeito na economia de energia da sala de informática. No entanto, devido ao grande número de pontes e tubulações de equipamentos na sala de dados, a altura do piso da sala de informática geral não é suficiente.

O segundo método é prender diretamente o material de isolamento na parte inferior do painel, geralmente usando painel de lã de rocha e painel de isolamento de silicato de cálcio microporoso. Esses dois materiais de isolamento são leves e fáceis de cortar. Eles são colados na parte inferior do painel com um adesivo especial. Uma pequena quantidade de parafusos de expansão é inserida na laje de piso e, em seguida, as extremidades dos parafusos de expansão são fixadas com uma malha de aço bidirecional ou um fio de aço bidirecional. Após a superfície exposta do painel de isolamento é selado com um adesivo especial por duas vezes, a massa anti-rachaduras é raspada e a camada superficial é tinta inorgânica. Este método tem um bom efeito de isolamento e pode ser implementado na parte inferior do painel na cavidade do feixe, sem qualquer efeito sobre a altura efetiva do piso na sala de informática.

O terceiro método é aplicar a argamassa de isolamento na parte inferior do painel. Para salas de dados com baixo consumo de energia e baixos requisitos de isolamento, esse tipo de método de isolamento pode ser usado. Porque é a argamassa de isolamento na parte inferior do painel, e há muitos suportes de cabide na parte inferior do painel Na sala de dados, para garantir que a argamassa esteja firmemente colada sem rachar ou cair, a argamassa de isolamento não deve ser muito grossa. Geralmente, as argamassas de isolamento são selecionadas a partir de argamassa de isolamento à prova de fogo de microesferas vitrificadas, argamassa de isolamento de silicato de alumínio composto e argamassa de isolamento de perlita.

Além disso, no projeto de renovação do data center, se o status do edifício existente for limitado, materiais de isolamento de spray de fibra inorgânica ultrafina também podem ser usados. Este tipo de material de isolamento é semelhante a espuma e é pulverizado diretamente na parte inferior do painel. A construção é simples, mas o nivelamento é pobre e é fácil acumular poeira. Se houver requisitos para a aparência da sala de informática ou o retorno do ar do ar condicionado, é necessário combinar o teto para vedar a superfície superior.

(3)    Chão:

O isolamento do piso do data center é principalmente a sala de informática do sistema de suprimento de ar sob o ar condicionado. O piso da sala de informática precisa ser pavimentado com piso elevado antiestático, e o piso é um espaço de canal fechado para o suprimento de ar do ar condicionado. Nesse tipo de data center, o espaço sob o piso elevado fica em estado de baixa temperatura de fornecimento de ar frio por um longo tempo. Além dos requisitos de isolamento e economia de energia do sistema de ar condicionado, especialmente no data center construído em conjunto, também é necessário evitar a condensação no teto da sala abaixo da sala de informática devido à diferença de temperatura; Ao mesmo tempo, como o piso elevado antiestático é instalado no solo, os suportes do piso elevado são colocados em ambas as direções com um espaçamento de 600 mm, o número de suportes é grande e os suportes precisam ser apoiados diretamente na laje de concreto sólido, e a divisão do espaço do material de isolamento do solo sob o piso é trivial. Considerando a dificuldade do processo de construção, o grande número de suportes de piso leva à colocação de materiais de isolamento sob o piso elevado para levar em consideração o isolamento, prevenção de incêndio e fácil corte, e até mesmo o próprio material precisa de certas características de deformação.

Após um longo período de experiência na construção de um grande número de projetos de data center, os materiais de isolamento selecionados sob o piso elevado são principalmente os seguintes: materiais de isolamento compostos de borracha-plástico de folha de alumínio, painéis de isolamento de silicato de cálcio microporoso e painel de lã de rocha de folha de alumínio de fibra materiais de isolamento compostos.

Entre eles, os materiais de isolamento compostos de borracha-plástico de folha de alumínio também são chamados de bobinas de isolamento de esponja de borracha-plástico. Em comparação com os outros dois materiais de isolamento, as características e vantagens mais importantes são que, como materiais elásticos de espuma de célula fechada, eles são muito flexíveis, fáceis de cortar, fáceis de deformar, bom envolvimento para superfícies irregulares e construção conveniente. É particularmente adequado para o isolamento sob pisos elevados antiestáticos. O suporte do piso elevado quase não tem efeito na colocação de materiais de isolamento compostos de borracha-plástico de folha de alumínio, o que pode garantir o fechamento completo de toda a camada de isolamento do solo. No entanto, com o número crescente de data centers em fábricas de arranha-céus e edifícios civis, o defeito de que os materiais de isolamento compostos de borracha-plástico de folha de alumínio só podem atingir o nível de desempenho de combustão B1 torna esse material de isolamento incapaz de ser usado em muitos casos. O grau de desempenho de combustão do painel de isolamento de silicato de cálcio microporoso e painel de lã de rocha de folha de alumínio de fibra o material de isolamento composto é Classe A, que pode atender aos requisitos de proteção contra incêndio e ser usado em qualquer edifício.

Painel de isolamento de silicato de cálcio microporoso é um material de isolamento comum no mercado. É barato e tem desempenho de isolamento e resistência ao fogo adequado para uso em vários tipos de edifícios. Como mencionado acima, painel de isolamento de silicato de cálcio microporoso é uma escolha de material de isolamento para a parte inferior do painel superior e também é adequado para uso sob o piso elevado antiestático da sala de informática do data center. Na instalação, ele precisa ser pré-cortado em blocos com um módulo de 600 mm de acordo com a distribuição do suporte do piso elevado e, em seguida, fixado ao solo com um adesivo especial no solo nivelado e limpo. A superfície do painel de isolamento de silicato de cálcio microporoso é fácil de derramar poeira, o que afeta o espaço limpo da sala de dados. Portanto, um painel de aço galvanizado com uma espessura de cerca de 0,5 mm precisa ser instalado no painel de isolamento de silicato de cálcio microporoso para selar a camada de material de isolamento.

Painel de lã de rocha de folha de alumínio de fibra painel de isolamento em compósito também é um material de isolamento comumente usado com as vantagens de fácil corte, leve deformação em algumas partes, revestimento de folha de alumínio não inflamável e independente. O processo de construção é simples e pode ser usado como um material alternativo ao painel de isolamento de esponja de borracha-plástico de folha de alumínio. No entanto, o painel de lã de rocha de folha de alumínio de fibra painel de isolamento em compósito é fácil de encolher, tem baixa resistência e alta absorção de água. Ao mesmo tempo, é muito fácil formar pó de partículas de fibra na lateral sem folha de alumínio. Embora o material de isolamento sob o piso elevado antiestático não precise suportar peso, ele é mais suscetível a solavancos e danos durante a construção ou manutenção posterior.

Os três materiais de isolamento comumente usados acima sob o piso elevado antiestático têm suas próprias vantagens e desvantagens. É necessário selecionar o material de isolamento mais adequado após triagem e comparação com base nas necessidades reais de operação da sala de computadores do data center e nos requisitos do código de proteção contra incêndio do projeto de decoração de interiores do edifício.

(4) Portas, janelas e buracos de construção

As portas de evacuação da sala de informática do data center são todasportas corta-fogo. Seja pelos requisitos de prevenção de incêndio e prevenção de fumaça ou isolamento de ambientes, existem certos requisitos para a estanqueidade das portas corta-fogo. Quando a porta corta-fogo está fechada, a folha da porta se encaixa na moldura da porta, e as folgas em ambos os lados, a folga superior e a folga entre as duas portas não devem ser maiores que 3 mm. A moldura da porta e a folga da porta são fornecidas com ranhuras de vedação, e as ranhuras são incrustadas com tiras de expansão à prova de fogo resistentes ao fogo e retardadoras de chamas.

No prédio do data center recém-construído, a sala de dados planejada não possui outras janelas externas, exceto as janelas de resgate de incêndio necessárias. Se a sala de informática estiver equipada com um sistema de extinção de incêndio a gás, a fim de garantir os requisitos de resistência à pressão da estrutura do gabinete de incêndio a gás na sala de informática e os requisitos de isolamento térmico e economia de energia do espaço da sala de informática, o lado interno do orifício da janela de resgate de incêndio na sala de informática precisa ser instalado com uma janela de batente que possa atender aos requisitos de resistência ao fogo do gás. A janela abre para dentro e pode ser aberta 180°. A janela está normalmente aberta e destrancada e pode ser aberta do lado de fora a qualquer momento. O tamanho líquido do orifício da janela após a abertura da janela não deve ser inferior aos requisitos padrão para o tamanho do orifício da janela de resgate contra incêndio. No prédio do data center reconstruído, além da janela de resgate de incêndio, as janelas externas do prédio existente devem ser bloqueadas por dentro. Geralmente, painel de silicato de cálcio de fibra de cimento de quilha de aço leve As divisórias são usadas para bloquear janelas, e a lã de rocha de isolamento térmico é preenchida entre as quilhas de aço leve das divisórias leves para obter efeitos à prova de fogo e de isolamento térmico.

Devido à particularidade dos data centers, vários racks de fiação profissionais, tubulações de equipamentos, etc. levam a um grande número de buracos nas paredes entre as salas e buracos no piso nos andares superior e inferior. Após a instalação de racks de fiação de tubulação, etc., esses orifícios precisam ser à prova de fogo e bloqueados, e o isolamento térmico da sala de informática também é garantido.

Como uma sala de sistema de informação eletrônica equipada com máquinas e equipamentos importantes, o data center deve ser projetado e implementado de forma estrita e cautelosa em estrita conformidade com as especificações e padrões relevantes para garantir a segurança das pessoas e#39; s vidas e propriedades. Os materiais de decoração de edifícios, especialmente os materiais de isolamento térmico, precisam ser usados em grandes quantidades em edifícios de data centers, e o desempenho à prova de fogo dos materiais de isolamento térmico é crucial para a proteção geral contra incêndio dos edifícios. Este artigo se concentra na seleção de materiais de isolamento térmico para várias partes de edifícios de data center com uma escala de construção crescente, combinada com o desempenho à prova de fogo dos materiais, e após um longo período de experiência na construção e projeto de salas de computadores de data center e feedback de operações e manutenções posteriores, várias escolhas e práticas para materiais de isolamento térmico em várias partes de edifícios de data center são desenhadas de forma abrangente. Acredito que, com os esforços conjuntos de pessoal relevante na indústria, o risco de incêndio em edifícios de data center será reduzido e o desenvolvimento de longo prazo da indústria será alcançado.