摘要：空调能耗是绿色建筑中非常重要的指标，而地源热泵是空调节能的重要技术，文章以建成的绿色建筑为例，介绍地源热泵的设计与施工，以供参考借鉴。
关键词：地源热泵；建筑；应用
2017年4月，由钱江新城建设管委会投资建设的北京师范大学附属杭州中学通过了浙江省住建厅颁发的绿色建筑二星级运行标识认证。该项目于2012年通过了绿色建筑二星级设计标识认证，并于2013年获得了住建部颁发的中国绿色建筑创新奖。2015年底，在项目建成投入运行一年后，新城管委会联合学校、咨询、设计、施工等单位申报了项目的运行标识。该项目依据所在气候区域、建设目标、使用特征、周边环境等因素进行综合考量，选取了一系列适宜高效、稳定可靠的绿色技术措施：如综合降噪、自然通风、自然采光、屋顶绿化、雨水收集、中水利用、光伏发电、太阳能热水和地源热泵等。在评审过程中，获得了中国绿建委和浙江省绿色建筑协会专家们的一致好评，被称为绿色校园建筑中的典范。笔者以业主暖通工程师的身份全过程参与了建设全过程，以下对地源热泵在该项目中的应用作简要介绍。
一、地源热泵系统冷热源的设计
应用范围是北京师范大学附属杭州中学的图书馆阅览室，面积810平方米，夏季热负荷为142KW，冬季热负荷为102KW，选用TRANE地源热泵机组一台，机组夏季提供供回水温度为7/12空调冷水，冬季提供供回水温度为40/45空调热水，机组放置在地上一层空调机房内。
二、地埋管系统的设计
该项目地埋管的地埋孔布置在建筑物底下，采用双U型垂直埋管方式，垂直管材采用PE100，耐压1.6MPA，根据相近地块的热物性测试数据，地埋管散热量按61W/M估算，有效换热深度45m，钻孔孔径不小于110mm，钻孔间距不小于4.5m，共钻孔72根。
三、空调水系统、新风系统的设计
空调冷、热水系统采用闭式机械循环，二管制一级泵变流量系统，空调水系统冬夏共用，采用同程方式。循环水泵设置二台，一用一备，夏季采用风机盘管加新风机组，冬季采用地板采暖加新风进行制热。新风采用全热交换器进行送排风，新风量按20M3/人。保温材料采用B1级难燃发泡橡塑。其他通风、防排烟系统按常规设计。
四、地埋管系统的施工
1、钻孔准备：
了解、确定地层地质条件；确定地下桩基及基础的分布和设置情况，施工时避开；标识钻孔位置及水平管沟位置；确认钻孔支架搭设位置；供水供电。
2、工程钻孔：
根据工程实际情况，随时填写施工记录表，实时分析土壤实际情况；钻孔孔径不小于110mm，确保满足设计钻孔深度，做好记录；钻孔完毕后，及时下管并灌浆。
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3、垂直地埋管施工：
管材采用HDPE高密度聚乙烯材料，用专用热熔设备进行热熔连接；制作双U型换热器；管道检漏；检漏合格后做好管口临时封闭，保护接口不受破坏；下管，采用机械方式把检漏合格的双U型换热器下入孔内；临时封堵，做好记录。
4、灌浆：
下好立埋管后，开始灌浆；灌浆采用专用灌浆泵，通过绑扎好的灌浆管进行；根据灌浆速度，同时提升灌浆管。
5、水平管施工：
根据结构图纸开挖水平埋管沟槽，沟槽深度低于地梁500MM，沟槽与立管交叉处注意保护立管不受破坏；管道连接，连接前要确保管道内壁及接口清洁；地面上管道保温，充水检漏，冲洗，回填。
6、水压试验：
水压试验共分四次，试验压力及详细要求按规范，采用手动泵缓慢升压。第一次：垂直地埋管插入钻孔前。第二次：垂直地埋管换热器与环路集管装配完成后，回填前。第三次：环路集管与机房分集水器连接完成后，回填前。第四次：地埋管换热系统全部安装完毕，冲洗、排气及回填完成后进行。
7、回填：
系统试压合格，确认无漏后方可回填；回填土首层为不小于200MM厚度的细黄沙，确保其中无石头及其它硬物。200MM以外的用无尖锐杂物的原土回填。
8、系统清洗：
将回水集管上的检修口软管接到建筑物供水管；关闭所有回水干管上的阀门，打开所有供水干管阀门；打开建筑物供水总阀，同时打开第一个回水干管阀门；当水流出时关闭第一个供水干管阀门，打开第二个回水干管阀门，依次重复以上步骤，直到打开所有回水干管阀门，关闭所有供水干管阀门，冲洗完成。
北京师范大学附属杭州中学在2014年9月竣工，地源热泵系统投入使用，已正常运行了三个冷暖季，取得了很好的节能效果，也是获得绿色建筑二星级运行标识认证的重要组成部分。
参考文献：
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作者简介：
刘刚）（1965，10），男，籍贯：浙江杭州，研究方向：机电设备，工作单位：杭州市钱江新城建设管委会。
论文作者:刘刚
论文发表刊物:《基层建设》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/16
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