地源热泵垂直地埋管系统施工工法(含施工图).docx

地源热泵垂直地埋管系统施工工法1、前言随着国家在建筑工程领域大力侣导绿色、节能施工，越来越多的绿色节能施工技术被广 泛应用工程的空调系统采用了地源热泵系统，地源热泵空调地埋管系统施工 技术高效节能，绿色环保，是一种利用地下浅层地热资源的既可供热又可制冷的高效节能空 调系统在施工过程中，我们克服各种施工困难，最终顺利完成地热系统施工，为推广应用 此技术，我们将施工过程中的重点难点以及经验进行了总结，将此施工技术总结为《地源热 泵垂直地埋管系统施工工法》，此工法2015年被评为企业级工法，经我公司组织专家鉴定， 己经达到省内先进水平在此基础上，经过进一步提炼，形成了本工法图1地源热泵管材2、特点（1） 高效节能系统釆用的是可再生地热资源，属于再生能源利用技术2） 投入产出比高通过输入少量的能量对自然能量进行转移，获取高产岀的能量3） 绿色环保，系统利用地球表面的浅层地热资源，没有燃烧，没有排烟及废弃物， 清洁环保无任何污染4） 一机多用，既可供暖，又可制冷，还可供生活热水，最大限度的利用了能源3、 适用范围适用于地热资源充足的地区，无特殊设计耍求可用于所有工民建的空调系统4、 工艺原理热泵实质上是一种热量提升装置，它本身消耗一部分能量，把环境介质中贮存的能量加 以挖掘，提高温位进行利用，而整个热泵装置所消耗的功率仅为供热量的三分之一或更低, 这也是热泵的节能特点。

地源热泵中的土壤源热泵是利用地卞土壤、地卞水温度相对稳定的特性，冬季通过消耗少量的高位能量（电能）把土壤储存的低品位热能转移到需要供暧的室内；夏季却将室内的热供冷循环工作介质循环风机盘管量转移释放到土壤中，从而达到冬季供暖、夏季制冷的目的地源热泵的工作原理参见图地下换热 介质循环W vgy y图2地源热泵工艺原理5、工艺流程及操作要点5. 1工艺流程准备工作一钻井施工一垂直地埋管施工一钻井回填一水平地埋管沟槽施工一水平管铺 设一水平沟槽回填5. 2操作要点5. 2. 1准备工作施工前熟悉图纸，将机械设备及人员落实到位，做好管材及配件的进厂验收5. 2. 2钻井施工首先应根据图纸做好孔位的测量、放线工作，钻孔测量定位，采用全站仪进行测量定位 及孔口标高，并用木桩做好醒目标示，孔间距4mX4mo潜孔钻机就位后，钻杆中心必须与 孔位在一条垂线上，钻机找平后四腿支稳，确保钻机水平钻机就位后开始进行钻孔施工，采用①180冲击钻头开孔至基岩，下①168套管，换用 ①150潜孔冲击器钻进钻孔直径为150mm,钻孔深度120叽采用泥浆护壁正循环方法成井，施工机械采用SP-200回转钻型钻机，并配置泥浆泵,选用外肋骨钻头，孔壁完整，孔径满足要求，钻孔垂直。

图3钻井施工5. 2. 3垂直地埋管施工首先进行U型管的预制，严格控制专用PE管的长度，保证每根管的长度都是垂直孔的 设计深度将U型管件与PE管相熔接并进行压力试验，以确保U型管的完好、无渗漏充 水并封帽，以免下管和存放过程中有沙土等污物进入U型管内绑捆U型管的前部，使U 型管头部有lm-加是直的，以便于下管垂直管釆用PE100, SDR11塑料管材和管件，公称压 力为1. 6Mpao采用双U型成品件连接a. 竖直地埋管换热器插入钻孔前，做第一次水压试验在0. 8MPa试验压力下，稳压至 少15min,稳压后压力降不应大于3%,且无泄露现象；将其密封后，在有压状态下插入钻孔, 完成灌浆后保压1小吋图4下管前压力试验b. 将经过试压检验合格的地埋管放在孔口，若孔内无水，可直接将地埋管在保压状态下 插入钻孔；若孔内有水，根据相应的水位在U型管下部配上相应的重物，再将地埋管在保压 状态下插入孔内为保证地管工作换热效果，下管时釆用2〜4米设置一个定位钢圈的方式, 用尼龙扎带将PE管与固定钢圈固定，使U型管两分支管处于分开状态图5双U管下管 图6钢圈详图5. 2. 4钻井回填井内回填材料应不低于钻孔内岩土体导热系数。

孔洞上面6米应用细沙回填，6米以下的应用原浆加细砂冋填图7原浆回填 图8细砂回填下管回填完成后，将PE管剪去多余的一部分，地面（或横沟底面）留下五十公分左右 用胶带裹好，要注意保护管路系统，避免泥浆石块和其它异物进入系统，造成系统堵塞影响 水流量对成孔进行编号，并设路成孔保护标示牌5. 2. 5水平地埋管沟槽施工将各分区的汇总管道的位置及走向标示出来，对管道走向进行放线后进行管沟开挖，采 用机械加人工的方式进行管够挖土，机械开挖至设计深度后，人工进行平整5. 2. 6水平管铺设水平沟槽开挖完成后，进行水平管路的铺设，完成竖直管路与水平管路的连接，水平管 的连接采用非集管式连接进水管地R==源井3 —集分水器T!—■1TTr出水管接热泵机房图9管路连接示意图水平集水管和分水管分别进行安装埋管沟深满足设计要求，将沟中清理干净，并在 水平地埋管敷设前，沟槽底应先敷设相当于管径厚度的细砂水平干管（集合管）采用直埋 敷设，其埋深在室外地面2. Om以下，避开其他管线干管坡度不小于0. 002,方便水平汇 总管有一定坡度方便排气b. 检查沟中无石块且细沙土平整后，再将水压试验已合格的管道放入沟槽中。

釆取固定 措施避免重物撞击或碾圧管身c. 集、分水管路连接时，外露部分要采取保温和固定等安全措施，尽量避免后续其他施 工过程可能对集、分水管造成的破坏图10水平管敷设 图11集、分水管路连接各分区管道连接并试压完毕后，将各分区分集水器连接到总分集水器水平管沟回填前,进行的4次水压试压：a.水平地埋管换热器放入沟槽前，应做第一次水压试验在0. 6Mpa试验压力下，稳压至少15min,稳压后压力降不应大于3%,且无泄露现象;b.竖直或水平地埋管换热器与环路集管装配后，回填前己进行第二次水压试验在 0. 6Mpa试验压力下，稳压至少30min,稳压后压力降不应大于3%,且无泄露现象；c. 环路集管与机房集分水器连接完成后，回填前应进行第三次水压试验在0. 6MPa试 验压力下，稳压至少2h,稳压后压力降不应大于3%,且无泄露现象；d. 地埋管换热系统全部安装完毕，且冲洗、排气及回填完成后，应进行第四次水压试验 在0. 6Mpa试验压力下，稳压至少12h,稳压后压力降不应大丁- 3%5.2.7水平沟槽回填为了固定水平埋管，水平沟槽回填应先铺填细沙，细沙便于填补管路之间的空隙，避免 留有空隙对最后冋填土方以后，土层沉降不一致，而造成拉伤，压弯管路。

所以铺填细沙也 是一个很重要的一个环节，水平管铺设Z前，沟槽底应先敷设相当于管径厚度的细砂，摆放 好地埋管之后要在管路上面15cm左右确保水平管周围细砂密实对水平地埋管管路进行保 护和固定回填料应细小、松散、均匀且不应含石块及土块，采用网孔不大于15mmX 15mm的筛进 行过筛冋填压实应逐层进行，且不得损伤管道冋填压实过程均匀，冋填土应与管道接触 紧密做好每层管道上方15cm范围内的回填，管道两侧和管顶以上50cm范|韦|内，应采用轻 夯实，严禁压实机具直接作用在管道上，使管道受损当确定水平地埋管四周细沙已密实，然后冋填素土当素土回填一定厚度后，才可进行 其他回填图12水平管沟回填6、材料与设备地源热泵专用PE管材及连接件、钻机、泥浆机、全站仪、热熔焊机、试压泵、潜水泵、挖土机、回填设备等7、质量控制7.1、 工程质量控制标准工程施工质量执行《地源热泵系统工程规范》GB50366-2009特殊环境施工的还必须符 合相应施工标准、规范7.2、 质量保证措施地埋管管材及连接质量要严格执行规范标准井孔质量严格执行设计标准及规范要求 回填料及回填质量要符合设计要求，严格控制施工质量系统压力试验及冲洗标准要符合设 计要求。

工程结束后根据验收标准做好白检白查工作及资料整理，确保工程质量8、 安全措施8. 1所有配电箱采用规范的配电箱，实行一机一闸一漏保护装置主要配电箱均作接地 处理，以防止感应电伤人 2机械设备移位、电器检修吋必须断电操作，严禁带电操作；移位吋专人指挥、专人照看电缆，防止电缆压坏损伤 3升降钻具时应听从孔口指挥，不得用手摸钢丝绳，孔口人员应站在钻具起落范围外, 严禁超负荷强力提起钻具8.4起吊安放导管和导管时，各机吊钩必须有保险装置，用吊车拔套管必须上保险钢丝 绳9、 环保措施制定环境保护控制措施，对环境污染的三个重大污染源：噪音、粉尘及废水进行分项保 护措施9.1防止噪音污染（1） 减少作业吋间：严格控制作业吋间，尽量安排到白天作业；晚间作业吋间如超过 22： 00时，尽量采用噪声小的机械施工2） 施工现场的强噪音的施工机械，施工作业尽量安排到白天施工9. 2防止空气污染（1） 施工现场道路釆用混凝土地面、并随时洒水，防止道路扬尘2） 施工过程中合理处理好多余泥浆，对施工完成后剩余泥浆集中堆集到事先挖掘好 的堆集池内，沉放进行干燥处理，再统一安排专车进行冋收处理3）剩余泥浆处运时，装载暈不得车载量的2/3,并用帆布加以覆盖。

车辆进出施工 现场，对车辆实施清理，严禁将淤泥带出工地9. 3防止水污染(1) 现场施工废水排放控制：施工现场设置三级沉淀池，排放的废水导入沉淀池，经 沉淀后，流入雨水管后导入城市排污管网2) 生活用水先导入隔油池中，经过滤后导入沉淀池内沉淀，流入雨水管后导入城市 排污管网10、效益分析采用非集管式地源热泵系统，可在以下几个方血产生效益10. 1社会效益(1) 没有燃烧过程，避免了排放任何烟尘及有害物质，社会效益显著；(2) 自由运用地热资源，既解决了热污染问题，又进一步提高能效比；(3) 没有冷却塔，减少冷却塔水污染，杜绝“军团病菌”对人体损害4) 以土壤为源体，向其吸收或放出能量，即不消耗水资源，也不会对其造成污染；(5) 常规的冷却塔每小时5%水量损耗，没有冷却塔飘水对环境的污染；省去了锅炉房, 冷却塔及附属的油罐、蓄热水箱等而积，节约机房空间10. 2经济效益(1) 能源利用率为传统方式的3-4倍，投入1KW的电能可得到4-5KW以上的制冷或供热 的能量初投资比其它中央空调系统略高，运行费用可节省l/2-l/3o可减少机房电征容 率30%,可相应减少征电成本2) 安装灵活、使用安全可靠(3) 真正做到“一机多用”利用地下水热泵冬季向建筑物供暧，夏季向建筑物供冷，提 高设备的利用率；(4) 机组可灵活地安置在任何地方，节约空间，无储煤、储油罐等卫生及安全隐患；(5) 机组的运行工况，由于散热、取热均依靠深层土壤不受环境温度变化的影响，即 使在寒冷的冬季制热量也不会衰减，更无结霜除Z虑。