Trung tâm dữ liệu đóng vai trò thiết yếu trong hạ tầng công nghệ và truyền thông hiện đại ngày nay, và dự kiến sẽ tiếp tục phát triển mạnh mẽ cả về số lượng lẫn tầm quan trọng khi ngày càng nhiều người dùng chuyển sang sử dụng các ứng dụng và dịch vụ dựa trên nền tảng đám mây.

Theo nghiên cứu nội bộ của Hilti, tổng giá trị đầu tư vào các dự án trung tâm dữ liệu trong giai đoạn từ 2024 đến 2028 sẽ vượt quá 232,3 tỷ USD, trong đó phần lớn đầu tư tập trung ở các quốc gia châu Á và châu Âu.



Điều này khiến lĩnh vực trung tâm dữ liệu trở thành một phân khúc rất hấp dẫn trong ngành xây dựng, không chỉ nhờ sự bùng nổ của các dự án mới mà còn do nhu cầu bảo trì và cải tạo ngày càng tăng.

Một báo cáo trắng về tiêu chuẩn NFPA 75 và giải pháp phòng cháy trong trung tâm dữ liệu chỉ ra rằng, chi phí trung bình cho mỗi lần gián đoạn hoạt động do sự cố có thể lên tới gần 700.000 USD. Điều này cho thấy tầm quan trọng sống còn của việc bảo vệ trung tâm dữ liệu khỏi các sự cố ngừng hoạt động, đối với cả doanh nghiệp và người tiêu dùng.

Vì sao cháy nổ là mối đe dọa nghiêm trọng với trung tâm dữ liệu?

Các sự cố cháy tại trung tâm dữ liệu tuy hiếm gặp nhưng khi xảy ra lại gây hậu quả nghiêm trọng. Theo Viện Uptime, trung bình mỗi năm có khoảng 0,5 vụ cháy tại trung tâm dữ liệu kể từ năm 1994. Con số này tuy thấp, nhưng chỉ tính riêng từ năm 2020 đến 2023 đã có 14 vụ gián đoạn nghiêm trọng do cháy nổ hoặc do hệ thống chữa cháy gây ra. Những sự cố này có thể dẫn đến thời gian chết kéo dài, mất dữ liệu và tổn thất tài chính lớn.

Nguyên nhân gây cháy có thể đến từ lỗi hệ thống điện, quá nhiệt pin, bảo trì không đúng cách hệ thống làm mát, yếu tố ngoại vi hoặc lỗi con người.

Cách giảm thiểu nguy cơ cháy tại trung tâm dữ liệu



Trên phạm vi toàn cầu, các tiêu chuẩn NFPA 75 và NFPA 76 do Hiệp hội Phòng cháy Hoa Kỳ (NFPA) ban hành quy định cụ thể các yêu cầu bảo vệ cháy cho trung tâm dữ liệu và cơ sở viễn thông. Đây là các tiêu chuẩn tham chiếu quan trọng đối với việc thiết kế và vận hành trung tâm dữ liệu.
Giải pháp ngăn cháy thụ động và chia ngăn (compartmentation) đóng vai trò then chốt trong việc hạn chế tác động của cháy nổ tại bất kỳ công trình công nghiệp nào, bao gồm cả trung tâm dữ liệu. Các hệ thống bảo vệ cháy hiệu quả không chỉ ngăn ngọn lửa và khí nóng lan rộng (tính toàn vẹn – integrity), mà còn ngăn truyền nhiệt (cách nhiệt – insulation) sang khu vực không cháy.

Ngoài ra, các giải pháp ngăn cháy thụ động hiệu quả còn có khả năng chống luồng không khí không mong muốn giữa các khu vực, từ đó giúp tối ưu hiệu suất năng lượng. Do trung tâm dữ liệu tiêu thụ lượng điện năng rất lớn và sản sinh nhiều nhiệt, việc kiểm soát luồng không khí là điều thiết yếu để tiết kiệm năng lượng. Giải pháp ngăn cháy thụ động đóng vai trò như hàng rào chống rò rỉ khí không mong muốn.

Nhu cầu lưu trữ dữ liệu ngày càng tăng kéo theo nhu cầu cải thiện hiệu suất năng lượng và hệ thống làm mát hiệu quả hơn. Các hệ thống làm mát này cũng cần được tích hợp đúng các hệ thống ngăn cháy để đảm bảo vẫn hoạt động khi có sự cố.

Do đó, cần đưa các biện pháp bảo vệ cháy vào ngay từ giai đoạn thiết kế ban đầu trong các dự án xây dựng mới.

Đổi mới trong xây dựng trung tâm dữ liệu

Việc ứng dụng vật liệu xây dựng tiên tiến như tấm sandwich đang ngày càng trở nên phổ biến trong xây dựng trung tâm dữ liệu, thay thế dần các vật liệu truyền thống như bê tông. Điều này ảnh hưởng đến việc lựa chọn giải pháp ngăn cháy thụ động, vốn cần có chứng nhận phù hợp với vật liệu xây dựng hiện đại.

Tính bền vững trong trung tâm dữ liệu

Theo tiêu chuẩn ISO 14644-1, trung tâm dữ liệu nên được xếp loại và vận hành như môi trường sạch cấp độ 8. Điều này đồng nghĩa với việc cần hạn chế tối đa bụi bẩn dạng hạt, vốn có thể làm tăng mức tiêu thụ điện năng lên hơn 2% (theo Goldman Sachs). Dù không thể loại bỏ hoàn toàn bụi hạt, nhưng các giải pháp ngăn cháy thụ động không chứa sợi như gạch Hilti CFS BL có thể giúp giảm thiểu đáng kể tình trạng này – ví dụ như thay thế các vật liệu truyền thống chứa sợi (coated boards) bằng vật liệu không sợi tiên tiến.

Thiết kế bền vững cho các trung tâm dữ liệu

Cách tiếp cận này giúp trung tâm dữ liệu giữ môi trường sạch hơn, giảm hao phí năng lượng và tránh gián đoạn hoạt động, đảm bảo an toàn và hiệu quả. Chứng chỉ sản phẩm xanh hỗ trợ các dự án hướng tới phát triển bền vững hoặc đạt chứng chỉ công trình xanh (như LEED 4.1 hoặc BREEAM). Thông tin về lượng phát thải carbon có thể được tìm thấy trong Tuyên bố Môi trường Sản phẩm (EPD) hoặc Đánh giá Vòng đời (LCA). Các chứng nhận về Sức khỏe Vật liệu và phát thải VOC cũng đảm bảo sản phẩm đáp ứng tiêu chuẩn công trình xanh.

Giải pháp hiệu quả để tăng cường an toàn cháy nổ tại trung tâm dữ liệu

Các giải pháp ngăn cháy thụ động cho trung tâm dữ liệu cần đảm bảo khả năng cách nhiệt và ngăn cháy vượt trội. Đồng thời, việc sử dụng vật liệu không chứa sợi và khả năng ngăn không khí rò rỉ là yếu tố then chốt giúp trung tâm dữ liệu vận hành an toàn.

Ngoài ra, việc bảo trì trung tâm dữ liệu thường xuyên đòi hỏi thêm hoặc rút bớt cáp dữ liệu, cáp điện, do đó cần dùng các giải pháp ngăn cháy cho phép tháo lắp linh hoạt.

Các dịch vụ thiết kế kỹ thuật số như Mô hình BIM cung cấp minh bạch cho kỹ sư và kiến trúc sư về chi tiết xuyên sàn và tường, cũng như mức độ chống cháy tương ứng. Việc tích hợp chi tiết đầy đủ vào mô hình BIM ngay từ đầu sẽ giúp tối ưu hóa thiết kế và quy trình lắp đặt hệ thống ngăn cháy tại công trường.

Sản phẩm tiên tiến như Hilti CFS-BL, CFS-MSL và CFS-S Speed Sleeve cũng là những lựa chọn tối ưu, đáp ứng tốt các yêu cầu nêu trên.

Ưu điểm của giải pháp tiền chế so với giải pháp truyền thống rất rõ ràng: dễ thiết kế, có thể tái sử dụng, lắp đặt nhanh chóng và không cần (hoặc cần rất ít) vật liệu trám lại. Ngoài ra, các giải pháp này có hiệu suất kiểm soát luồng khí vượt trội nhờ được chế tạo sẵn với độ dày tiêu chuẩn, đặc biệt phù hợp với môi trường trung tâm dữ liệu – nơi thường xuyên có sự thay đổi hệ thống.

Tìm hiểu giải pháp ngăn cháy lan của Hilti đầy đủ tại đây.

Tham khảo:


·      NFPA-75-and-Fire-Protection-and-Suppression-in-Data-Centers-white-paper_final.pdf
·      https://vanguard-fire.com/data-center-fire-protection-standards-3-levels-of-fire-protection/
·      https://www.fireshieldsystemsltd.co.uk/news/ai-data-centres-and-the-rising-need-for-fire-suppression-in-high-density-server-environments/
·      https://cc-techgroup.com/data-center-fire-suppression/
·      https://www.eudca.org/documents/content/pevi5_q9S3uksVh55KU1BAo12?download=0
·      https://www.hknow.de/en/protect-data-centers-actively-and-passively-against-fire-and-damage/
·      The Threat of Data Centre Contamination
·      Risk Management in Data Centers - Hilti Singapore
·      Whitepaper examines fire protection in data centres
·      Datacenter Fire Frequency - Uptime Institute Blog
·      https://www.datacenterknowledge.com/
·      https://www.goldmansachs.com/insights/articles/AI-poised-to-drive-160-increase-in-power-demand