屋顶消防水箱的工作原理主要包括储存水源、触发水泵、控制水压以及利用重力自流供水。具体工作原理如下:

1.储存水源:屋顶消防水箱一般采用SUS304材质的不锈钢板材，物理化学性质稳定，对水质无污染，保证水质清洁卫生。水箱容积根据建筑物火灾危险性的不同，进行具体选择。

2.触发水泵:当自来水管网供水量不足，压力又不足时，微机控制系统和智能叠加保护装置协调动作，连接在水箱的水泵进水管上的智能进水装置自动打开，从水箱取水向用户变频供水，达到设备不对自来水管网产生负压，又能达到用户正常用水。

3.控制水压:屋顶消防水箱的静压不能满足顶层的消火栓所需的压力时，水箱边上的稳压泵用于管网的稳压。当消防系统中的水压低于设定值时，水泵会自动启动并将水发送到消防栓或者喷淋头等消火设备处，起到灭火的作用。

4.利用重力自流供水:屋顶消防水箱设置在建筑的最高处，利用重力自流供水，确保消防水源充足。在发生火灾时，消防水箱能够提供足够的压力和流量，满足楼内的消火需求。

根据《消防给水及消火栓系统技术规范》(GB50974-2014)及相关建筑规范，以下情况屋顶水箱必须采取保温措施。①防冻需求（北方/严寒地区）：为防止消防用水结冰导致火灾时无法使用，水箱间室内温度应不低于5℃。若自然室温无法满足，必须对水箱壁采用聚氨酯发泡、岩棉等材料进行防冻保温，或增设电伴热系统。②防结露需求（南方/潮湿地区）：当以地下水为水源，且夏季水温低于室外空气露点温度时，水箱壁极易产生冷凝水。这不仅影响环境，还会腐蚀不锈钢壁面，因此必须做防结露保温处理。所以屋顶消防水箱多为保温水箱。