大気汚染物質が IT 機器に与える影響はよく知られているにも関わらず、多くのデータセンターは、コーティングされたファイヤーストップボードなど、従来のファイヤーストップ材料を選定し、知らず知らずのうちに施設へのリスクが設計に織り込まれています。これは、ケーブル配線変更など再通線が行われる度に、空気中に高濃度の粒子状物質を放出することを意味しており、このような大気汚染物質による故障を防ぐためには、ファイバーフリーのファイヤーストップ製品を指定することが必要になります。

粒子状物質による信頼性とエネルギー効率の危機

最新の IT 機器は、より小さくなり、効率化されてきているものの、データセンター環境下での大気汚染物質の問題に非常に影響を受けやすくなっています。 ISO 14644-1 ­– クリーンルームやクリーンゾーンの空気の清浄度分類の国際規格 – によると、設計ガイドラインでは、データセンターはクリーンルーム クラス８環境として分類、運用することを推奨しています。

“大気汚染物質により２％、または、それ以上のデータセンターの電力需要が増加” [1]
 
100％ パーティクルフリー環境を実現することは実行可能でも必須でもないことから、IT 機器を保護するためには推奨汚染限界値を着実に守ることです。残念ながら、よく使用される従来のファイヤーストップ製品は、エネルギー浪費や想定にないダウンタイムに繋がるデータセンター運用に影響を及ぼす汚染を引き起こす可能性があります。

ケーブル配線変更：汚染源の可能性

配管やケーブルなど設備が間仕切り壁を貫通する場所では、ファイヤーストップ製品は壁の機能を保つ措置をする目的があります。世界の大部分では、低コストなファイヤーストップミネラルウールボード（一般的に “Firestop Batt” と呼ばれる）が、貫通などのファイヤーストップに幅広く使われている方法です。



コーティングされたファイヤーストップミネラルウールボード [2]


Firestop batt は、金属鉱物と火成岩で作られた繊維で出来ており、熱、炎、有毒な煙やその他のガスの伝達を減らすのに有効で、一般に、施工が完了すると、繊維はコーティングされた層の内側に入っているため害がないとされていますが、ボードは実際に多くのデータセンターで重大な粒子放出源となっています。

ファイヤーストップボード再貫通による粒子放出の測定

Fraunhofer IPA Institute (Stuttgart) – クリーンルーム環境のスペシャリスト – により、従来のファイヤーストップシステムの再貫通時に放出される粒子濃度の評価が行われました。



ファイヤーストップボード再貫通時の粒子放出を測定 [3] 


Fraunhofer の見解：このテストシリーズで示されるコーティングされたファイヤーストップミネラルウールボードの再貫通（設置されたケーブルトレイと/またはケーブルの束の追加または変更）は、ISO 14644-1 に準じた、どの ISO クラスのクリーンルームでも、再貫通作業による高い空中や沈降の粒子放出レベルを考慮して控えるべきであるとしています。 [3]

ファイバーフリー製品による大気汚染物質のリスク軽減

ご存じの通り、初期建設工事だけではなく、後に発生する毎回のケーブル配線変更においても清浄を保つ製品を選定することが重要になります。流動的なケーブル配線環境のニーズを満たすファイバーフリーのファイヤーストップ材料を設計段階で選定することで、その後の汚染源を取り除くことが出来ます。例えば、 スピードスリーブ などの貫通丸穴用の装置は、大気汚染物質リスクの軽減だけではなく、費用のかかるデータホールに流れる冷気の量を減らします。



スピードスリーブ　貫通したケーブル配線




スピードスリーブ　閉じた状況



ケーブルトレイ、ブスバー、ダクトなど、複数の設備で共有する大きな開口部では、ボウカブロック などの再利用可能なファイバーフリー製品を検討することができます。







Fraunhofer Institute は、ボウカブロックに関しても試験を実施し、ISO 14644-1 に準じたクラス４からクラス９までのクリーンルームに適していると結論付ける粒子放出挙動の検証を行っています。[4]　ファイバーフリー製品は、ケーブル配線メンテナンス時の大気汚染物質放出を減らすだけではなく、全体的な設備コスト削減になります。加えて、ケーブル配線変更時に専門メンテナンス業者のニーズを減らし、セキュリティ強化に繋がります。
 
 
長期的な視点から、再貫通を考慮した、より清浄を保つ技術を採用することで、より長い機器の寿命、より高いエネルギー効率を確保することに貢献し、データセンターの将来的な成長に柔軟に対応するための保全作業を減らします。

参考資料：
[1] The Threat of Data Centre Contamination – by Colleen Miller on 14.09.2010. Available at: http://www.datacenterknowledge.com/archives/2010/09/14/the-threat-of-data-centre-contamination/ [2] Design Considerations for Datacom Equipment Centers – Second Edition – ASHRAE Datacom Series 3 – ASHRAE
[2] Ablative coated batt. Available at: http://www.insulationexpress.co.uk/Insulation/Rockwool-Ablative-Coated-Batt.htm 
[3] Machbarkeitsstudie zum partikulären Emissionsverhalten bei einer Kabelnachbelegung – Fraunhofer IPA report HI 1702- 888-3 from 24.05.2017
[4] Hilti Firestop Block CFS-BL: Cleanliness suitability and cleanroom suitability tests at Fraunhofer IPA – report HI 1702-888-2 from 05.05.2017 

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