给水系统和消防系统的设计
给水系统和消防系统的设计主要应考虑防冻，室外给水、消防管的埋深受两种因素的影响，一是为防止地面车辆荷载损害的安全埋深，一般金属管管顶覆土不小于0.70m, 非金属管管顶覆土不小于1.0～1.2m; 另一方面是根据北方各地的冻土深度，将管线埋在冰冻线以下的防冻埋深。管道埋设深度一般应在冰冻线以下，需要浅埋时，应进行热力计算。哈尔滨地区冻土深度约2.0m，一般管线埋深在2.0～2.5m以下。
当采暖室外计算温度低于-20℃的地区，各种室外水表井、阀门井、消火栓井、水泵接合器井均应做保温井口或采取其他保温措施，一般在人孔处设保温井口及木制保温盖，保温井口及木制保温盖详见国标97S501-1-64及各构筑物标准图。室外埋地水池应有防冻措施，水池应覆土保温，池顶覆土深度尽量在冰冻深度以下，确保水池高水位在冰冻线以下，水池人孔、取水口设保温井口及木制保温盖，保温井口及木制保温盖做法参照国标97S501-1-64。
为防止冰冻损坏，北方寒冷地区建筑的屋面等室外场所一般不能明敷给水管道，水箱也不能直接放在屋面，一般可放在屋顶水箱间内，并要求暖通采暖。消防屋顶试验消火栓可设在顶层楼梯间出口处或水箱间内。若必须在室外或不采暖的室内设置给水管道时，需设电伴热保温。
严寒地区非采暖的厂房、库房的室内消火栓可采用干式系统，但在室外进水管上应设快速启闭装置，如蝶阀、电动蝶阀等，蝶阀、电动蝶阀设在阀门井内，阀门井做保温井口或采取其他保温措施，室内消火栓管也可不与室外给水管相连，设水泵接合器，由消防车通过水泵接合器加压供水，消火栓管道的最高处设快速自动排气阀。在严寒地区非采暖的厂房、库房内设置闭式自动喷淋时，可采用干式系统，该系统在准工作状态时管道内充满用于启动系统的有压气体，防止管道冰冻。
按照室外消火栓安装图01S201，室外消火栓按其型号分为地上式和地下式，按其安装形式分为支管安装和干管安装，其中支管安装分为支管浅装和支管深装。所有室外消火栓均设有自动泄水装置，当内置出水阀关闭时自动放空消火栓内留存的积水，以防消火栓冻裂，故消火栓给水管道覆土深度的选择应考虑地面荷载并使消火栓泄水口位于冰冻线以下，因此支管浅装的室外消火栓不适用于北方地区，北方地区室外消火栓可采用支管深装形式和干管安装形式，室外地上式消火栓和室外地下式消火栓北方地区均可采用，只要消火栓泄水口位于冰冻线以下, 且消火栓阀门井设保温井口及木制保温盖，另外要求室外消火栓配内置出水阀单独控制该室外消火栓（冬天须关闭内置出水阀）。北方寒冷地区一般习惯于采用地下式室外消火栓。
根据《建筑设计防火规范》的要求，地上式室外消火栓应有一个直径为150mm或100mm和两个直径为65mm的栓口；地下式室外消火栓应有直径为100mm和65mm的栓口各一个。因此室外消火栓的选择还应符合《建筑设计防火规范》的要求。
在严寒地区，按照室外消火栓安装图集（01S201）设置的地下式室外消火栓存在以下问题：1、冬季地面有雪覆盖，地下式消火栓的标志一般在井盖上，无其他明显标志，难于寻找。2、在秋冬交替的季节，雨雪水白天沿井盖流入井内保温盖, 晚上温度降低后冻结，第二天地面上融化的雪水又流下来晚上又冻结，反复几次，便将保温层冻成大冰块，与四壁冻结在一起，要打开井盖和保温盖非常困难，这种情况根本无法满足灭火要求。解决以上问题的方法是将消火栓井盖高出周围地面100mm以上，以防止雨雪水进入，为不影响人行，可将消火栓设在绿化带上，并设标记。
循环冷却水系统的设计
1、冷却塔防冻措施
气候寒冷地区冬季运行的冷却塔往往会发生结冰现象，严重结冰不仅封堵了进风口甚至造成淋水填料局部或全部倒塌。寒冷或严寒地区的冷却塔，根据具体条件，宜采取下列措施：
(1) 在进风口上缘设置向塔内喷射热水的喷水管，喷射热水的量，可按冬季设计水量的20%-40%计算。
(2) 在塔的进水干管上宜设能通过部分循环水的旁路水管至集水池，旁路水量占冬季运行循环水量的大部分或全部。
(3) 配水系统宜采用分区配水，冬季可加大淋水填料外围部分的淋水密度。
(4) 机械通风冷却塔可采取停止风机运行、减小风机叶片的安装角，或采用变速电动机以及允许倒转的风机设备等措施，风机倒转时间一次不超过30min，以防风机损坏和影响冷却。
(5) 为防止冷空气侵入塔内造成淋水填料结冰，可在冷却塔的进风口设置挡风板，这是目前比较有效的防冻措施。大型风筒式自然通风冷却塔应配备摘、挂挡风板的机械设备。
(6) 当塔的数量较多时，可减少运行的塔数，将热负荷集中到少数塔上或停运风机，提高冷却后水温以防止结冰。停止运行的塔的集水池应保持一定量的热水循环或采取其它保温措施。
(7) 逆流式自然通风冷却塔的进风口上缘内壁宜设挡水檐，檐宽宜采用0.3-0.4m, 檐与塔内壁夹角宜为45°-60°。
(8) 机械通风冷却塔的风机减速器有润滑油循环系统时，应有加热润滑油的设施。
(9) 冷却塔的进水管道，出水管道应有防冻放水管，或其它防冻措施。
2、冷却塔设计选择
循环冷却水系统冷却塔设计选择时，必须明确有关气象参数，包括干、湿球温度或相对湿度，大气压力，风向、风速及冬季最低温度等。空气干、湿球温度一般以近期连续不少于5年，每年最热时期(3个月)的频率为5%-10%的昼夜平均干、湿球温度作为设计依据。我国石油、化工、机械工业多采用频率为5%的昼夜平均温度计算，冶金、电力和一般民用建筑多采用频率为10%的昼夜平均温度计算，高层或重要的民用建筑多采用频率为5%的昼夜平均温度计算。对于生产工艺要求高，因冷却水温超过计算水温而使生产工艺过程遭到破坏，造成巨大损失或空调系统工作破坏的，应采用1%的计算频率。一般很难提供完整的气象资料，多数可采用建筑给排水手册中国家有关部门已统计的全国大中城市温度统计表选用，表中5d、10d、15d即为频率5%、10％、15％。我国南北方地区的湿球温度相差很大，如杭州28.7℃（5%频率），哈尔滨24.1℃（5%频率），湿球温度越大，冷却越困难，即冷却塔越大。成品冷却塔应根据生产厂家提供的热力特性曲线选择。
3、循环冷却水系统设计
对于空调制冷机组循环冷却水系统，冬季系统不运行，要求冬季停止运行后将管路中水放空，特别是室外明露管道，以防冰冻。
对于工业建筑的工艺设备的循环冷却水系统，设计时特别要注意冬季的防冰冻问题。
室外埋地冷、热水池应有防冻措施，水池应覆土保温，池顶覆土深度尽量在冰冻深度以下，确保水池溢流水位在冰冻线以下，水池人孔设保温井口及木制保温盖，保温井口及木制保温盖国标97S501-1-64。有条件时冷热水池可设在室内。
冬季冷却水系统运行时管路一般不会冰冻，晚上停止运行后容易冰冻，设计时管道尽可能走室内，尽量减少室外明露管道，为防止冷却水系统停运后冰冻而造成较大的损失，循环管路上设放空阀，晚上停止运行时将室外明露管路（包括冷却塔集水盘）中的水放空，以防止冰冻，白天正常使用，冷却塔可配用双速电机，根据冷水管温度情况，确定启用高速或低速电机。
系统加设旁通管将热水泵出水直接回冷水池，冬季气温很低时，可根据冷水管温度情况，打开旁通管，不使用冷却塔或部分水量经过冷却塔，此时室外明露管道中的水仍需的放空。示意图如下：
排水系统的设计
室外无保温措施的生活污水管道或水温和它接近的工业废水管道，宜埋设在冰冻线以下，并应保证管顶最小覆土厚度。有保温措施或水温较高的管道可埋设在冰冻线以上, 其数值可根据该地区或类似地区的经验确定。
由于雨水管道正常使用是在雨季，冬季一般不降雨，若该地区雨水管内不贮留水，且地下水位较深，则可将管道埋在冰冻线以上，但同时应满足管道最小覆土厚度的要求。一般情况下，室外雨水管埋深要求基本同污水管，有困难时可适当减小埋深。在冰冻深度＜0.6m的地区也可采用无覆土的地面式暗沟。
当采暖室外计算温度低于-10℃的地区，各种隔油池、沉淀池、化粪池人孔井均应做保温井口或采取其他保温措施，且须采用有覆土形式，水面须在冰冻线以下。一般在人孔处设保温井口及木制保温盖，保温井口及木制保温盖详见国标97S501-1-64，及各构筑物标准图。
寒冷地区雨水及污废水立管应布置在室内，雨水斗应布置在易受室内温度影响的屋面及雪水易融化范围的天沟内。