一般的干式、湿式消防系统，在不使用的工况下，消防给水管道内介质流速为零。为了保证消防管网在东北地区寒冷而干燥的冬季中也能正常运行，要求管网中管道不发生冻结以备发生火灾时能立即投入使用，则必须对管道采取保温防冻的处理措施。

现行实施的对管道进行保温防冻的措施有很多，但针对消防给水管道来进行系统的防冻保温方案作出可行性分析的，并不多见。本文主要针对东北地区在实际工程施工中，消防管道防冻保温方案的可行性及经济性分析，选出最优及最合理的适合东北地区消防管网的管道防冻措施。供大家学习参考。

消防管道保温防冻方案综述：

消防管道冻结原因分析：

根据《民用建筑设计通则》GB50352-2005 中对建筑气候分区的划分，东北四省均属于Ⅰ类严寒地区，冬季时间较长且寒冷干燥，气候主要指标为：1 月平均气温≤-10℃，极端最低气温在-30℃以下。

建筑物必须满足冬季保温、防寒、防冻等要求。因此，东北地区冬季室内均有采暖设施，室内消防管道应做好保温措施，以确保冬季时室内消防管网的正常运行。而室外埋地管道，由于东北地区冬季寒冷干燥的气候影响，容易冻裂，必须采取保温防冻措施。

消防管道保温防冻措施分析：

1.管道包扎防冻措施

室外消防给水管、阀门防冻可采取棉、麻织物或稻草绳子等保温材料进行包扎，可起到一定保温防冻效果。

2.填充防冻液防冻措施

用防冻液充满系统管网，火灾时，防冻液喷出后，随即喷水，防冻液规格和质量的不同防冻效果也会有所不同。

管道伴热（暖）系统防冻措施

把温（伴）热带缠绕或平放在需要加热、保温、防冻的管道、阀门、泵体、贮罐等器件上，当通电后发热，随着温度升高，电阻自动逐渐增大，最后，在某一温度时电阻值发生突变，以至阻断电流，温度不再升高。若管道温度降低，此时芯带的电阻值又变小，电流又自动增大，又对管道加热，达到保温目的，防冻效果最好。

消防管道保温防冻方案比较

管道包扎防冻措施：

根据包扎的保温材料不同，可以起到一定的保温防冻效果，但对于冬季温度极低地区，此方案作用有限，尤其对于室外的消防系统，采用此方式防冻时候，要充分考虑当地气候条件。但是此种方案优点就是造价低、施工维护方便。

管道包扎保护防冻措施安装现场如下列图1～3所示：

填充防冻液防冻措施

利用防冻液充填消防管的防冻方案，防冻液在冻结点以上温度时流动性好。可以管道输送。该防冻方案免除了绝热保温和伴暖的初投资费及运行费，故投资小。

但该方案存在的技术难点为：

（1） 如果室内消防用水同时兼顾生活用水的话，则应保证防冻液无毒，另外不能具有助燃性和可燃性。

（2） 消防设备及设施应考虑防冻液会对水成膜泡沫等化学成分有影响。另外，需要解决在升温时吸纳防冻液的膨胀量、降温时填补防冻液的收缩量，这在技术上有些难度。

管道伴热（暖）系统防冻措施

该方案以加热电缆为主，产品商品化程度高、柔韧灵活、安全可靠、施工快捷、经济并符合环保要求。方案对电热器件及相应配套没施要求较高，并且整个伴暖系统工作必须在线监测控制，在电伴暖意外失效的情况下，能够及时发现和抢修。该方案具有普遍的适用性，能够满足不同管道的防冻要求。

但是其前期资金投入较大，安装测试需要专业人员进行、较复杂。运营费用相比较前两种方案较高。

方案综合比较：

上述三种防冻方案综合比较如下表1所示：

表 1 三种防冻方案比较

消防管道保温防冻经济分析：

管道包扎防冻经济分析：

投资费用

（1）玻璃棉按均价8元/m计算，总长100m的管道材料费为：8元/m×100=800元。

（2）稻草绳子均价按5元/m计算，总长100m的管道材料费为：5元/m×100=500元。

（3）其他保温隔热材料均价按10元/m计算，总长100m的管道材料费为：10元/m×100=1000元。

人工费、安装费以材料费的15%计算，管道包扎防冻投资预算（以管道总长为100m的工程计算）如下表2所示：

表2 管道包扎投资预算（单位：元）

运行及维修费用

（1）运行费用：不需要运行费用。

（2）维修费用：材料需间隔一定时间更换，更换费用及频率根据材料不同而不同，可按总预算的5%计算。

填充防冻液防冻经济分析：

投资费用

（1）防冻液材料费按均价5元/L计算，总长100m的管道材料费为：5元/m×500=500元。

（2）人工费：按材料费的10%计算：500×10%=50元。

综合以上费用，填充防冻液投资预算

（以管道总长为100m的工程计算）如下表3所示：

表3 填充防冻液投资预算（单位：元）

运行及维修费用

（1）运行费用：不需要运行费用。

（2）维修费用：需间隔一定时间补充防冻液，可按总预算的10%计算：550×10%=55元。

管道伴热（暖）系统防冻经济分析

投资费用

(1) 电伴热线：自控温电伴热线，电压220V，伴热温度为5℃，价格为人民币133 元/m。

总长100m的管道材料费计算，则材料费用为100×133＝13300 元；安装费用(主要是人工工资)，每5元/m计算，为5元/m×100=500元。

(2) 供电配电系统：包括配电室、输电线路等材料费用为15700 元。安装费用为680 元。

综合以上费用，管道伴热（暖）系统防冻投资预算（以管道总长为100m的工程计算）如下表4所示：

表4 电伴热投资预算（单位：元）

运行及维修费用：

（1）运行费用

应用最广泛的自控电伴热线每米用电量为33W。管道全长为以100m 计，每小时用电量为100×33/1000=3.3kW.h。当管道温度达到维持温度上限时，电伴热的发热量将逐渐减少，输出功率亦随之下降，从而电伴热的耗电量一般为额定功率的60％；电价若按0.20 元/kW.h计，运行日为100天(2400h)，则每年正常耗电费用为：（3.3×2400)×0.20×60% =950.4元。

(2) 维修费用

自控电伴热几乎不需要维修，按规定每年只需要摇表测绝缘即可，这里按5000元/年估算。经以上分项估算，电伴热运行费用估算下表5：

表5 电伴热运行费用预算（单位：元/年）

电伴热方案的年费用为：年折旧费用+年运行费用=30180/12+5950.4=8465.4元。

总结：

综合考虑以上因素，若管道所在地冬季温度不是很低、延续时间不是很长、且用于干式消防系统的资金有限情况下，建议综合采用包扎管道防冻和填充防冻液防冻两种措施。当管道施工时就应该用棉、麻织物或

稻草绳子进行包扎作好初步预防工作，当冬季温度过低时再添加防冻液进一步预防。并且安排专人按时检查管道防冻情况，确保火灾时供水畅通。若管道所在地冬季温度很低、延续时间较长、用于湿式消防系统的资金充裕情况下，建议采用伴热（暖）系统防冻。

电伴热因本身根据感应管壁（介质） 的温度而自调发热量，是一种节能措施。另外电伴热可以有效地杜绝蒸汽伴热的跑、冒、滴、漏现象，可改善当地环境。

本文亦对暖通空调管道有借鉴实用价值。

本文来源于互联网，作者：张健。暖通南社整理编辑于2017年10月1日。

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