北方環(huán)境及對保溫防凍的要求
       在廣大的北方地區(qū), 由于冬季環(huán)境溫度比較低，各種液體輸送管道會出現(xiàn)不同程度的凍堵現(xiàn)象，甚至發(fā)生爆裂，給人們的工作、生活帶來嚴重影響。
       隨著建筑公用設(shè)施比例的加大，外部設(shè)備的增加，使本來復雜的管道系統(tǒng)越來越多地暴露在相對開放的空間中。寒冷的天氣隨時會給這部分管道帶來損害，而這種損害對于建筑管道總體來說，無疑是致命的。
       所以在寒冷的冬季需要對各種管道如地下車庫、露天平臺的消防管道以及可能較長時間水處于靜止狀態(tài)的自來水管道等進行防凍。
       消防給水設(shè)施作為建筑消防安全的基礎(chǔ)條件，與人們的生活息息相關(guān), 在寒冷地區(qū)冬季防凍的問題, 至關(guān)重要。另外，建筑當中消防管道安全性標準的提高，使消防管道防凍保溫系統(tǒng)在建筑中扮演越來越重要的角色。
       消防管道電伴熱系統(tǒng)作為一種有效的消防管道防凍解決方案，在消防管線及地下車庫噴淋系統(tǒng)中，一直被廣泛應用。其工作原理是通過電熱帶散發(fā)的熱量，直接或間接的熱交換補償被伴熱管道的熱損失，維持水管中的水的溫度，以達到防凍保溫的要求；在注重環(huán)保的同時，防止水管被凍裂，保證消防管道在嚴寒的冬季正常使用。
（二）傳統(tǒng)防凍方案的缺陷
       多年來室內(nèi)、外給排水管道及消防管道的防凍問題一直沒有最佳的解決方案，目前消防工程中主要用到的方法有：隔熱材料保溫、干式消火系統(tǒng)、添加防凍劑、暖通系統(tǒng)伴熱、回水絕熱伴熱等等, 這些方案都存在一定缺陷，無法從根本上解決問題。
1. 干式消火系統(tǒng)
       干式消火栓系統(tǒng)是指將寒冷地區(qū)部分設(shè)施內(nèi)的液體排空放凈，已達到防凍效果。
      主要組成部分有:遠程控制的快速啟閉裝置、設(shè)置一定坡度的管道、快速排氣裝置以及必備的消火栓及組件。其主要特點是在快速啟閉裝置后的管路內(nèi)無水,確保管路在外界氣溫較低時不被凍結(jié)。火災發(fā)生時,可通過以下幾種方式打開閥門:消火栓處按鈕啟動;通過火災探測器報警自動啟動;現(xiàn)場手動應急開啟。這樣可以保證閥門在任何情況下都能開啟供水滅火。
     為保證干式系統(tǒng)的正常運行,可以對消防管道進行干濕交替運行的方式。每年的春季打開快速開啟閥,使管道內(nèi)充滿水;當冬季來臨時關(guān)閉快速閥,打開最低點處的放空閥,將管道內(nèi)的水放空。
       不難看出，干式消火系統(tǒng)存在著系統(tǒng)復雜，設(shè)計安裝難度大，設(shè)備冗多，操作繁瑣，需要干濕交替，反應時間慢等缺點。當火災發(fā)生時,如果供水不及時，必然延誤滅火戰(zhàn)機, 加重火災損失。
2. 隔熱材料保溫
     采用隔熱材料保溫是指在消防管道外纏繞保溫材料,形成空氣隔熱層, 延緩消防設(shè)施內(nèi)液體物質(zhì)溫度的下降速度,以達到保溫的目的。目前主要使用的保溫材料有:離心(超細)玻璃棉、酚醛泡沫高效保溫材料(簡稱PF泡沫) 、高壓聚乙烯(簡稱PEF) 、橡塑保溫材料等。這些材料除了具有質(zhì)輕、保溫、隔音等優(yōu)點外,還具有很好的防火性能、耐寒、耐高溫等特點。
     而單純利用加保溫層絕熱防凍方案存在一定的風險, 根據(jù)研究結(jié)果, 對于小直徑的管道如消防系統(tǒng)的的噴淋未端管道在長期處于低溫外界環(huán)境中, 單純增加保溫材料厚度不能防止管道靜流速水的凍結(jié)，對防凍作用不大,并且不能徹底解決防凍問題，對于小直徑管道尤其危險。
       此類方法只能延緩消防設(shè)施被凍結(jié)的時間,如遇到持續(xù)寒冷氣候,設(shè)施最終還是要凍結(jié),難以解決問題。