1.工程简介
浙江省宁波市象山书城项目建筑规模总建筑面积21721.746M,其中地上总建筑面积16469M2,工程总冷负荷为2301.6Kw,冷负荷指标为139.75w/M2,总热负荷为1398.8Kw,热负荷指标为84.93w/M2;设计地源热泵工程地下换热器系统共计400口,设计钻井深度70米,单U型Ф32型埋管。夏季采用冷却塔辅助释热,冬季依靠地埋管系统实现建筑的采暖。
该项目由于地理区域位置受限,现场不具备足够的区域进行场地外(绿化区)埋管,只能够选择建筑底板下埋管模式,因此,在项目的设计、施工、校验等方面有别于传统的地源热泵埋管施工工艺。
进一步地质勘探发现,该区域的土壤地质结构,尤其是浅表层土壤,因象山县属于滨海城市,土质疏松,0-35米范围内多淤泥质土壤,基坑施工多采用密集型工程围护桩进行加固,且由于地下地下水较丰沛,因此,设计要求基坑开挖后24小时内务必进行地板的浇筑,因此,传统基坑内地源热泵系统常规做法,待基坑开挖至坑底后再进行地埋管钻孔施工的方案,完全无法实施。
因此,在和设计院、土建单位详尽沟通后研究决定,地埋管系统的施工时间节点在土建成桩后进行;待环梁施工完毕后开挖基坑,水平管网系统同期进行,12小时内完成所开挖区域的水平集管施工;之后底板垫层施工,并24小时内完成区域性底板浇筑工作。水平管网系统采用分组型集群布置,确保整套系统的稳压运行。
2.地源热泵介绍
地源热泵是一种利用浅层地热资源(也称地能)包括地下水、土壤或地表水等的既可供热又可制冷的高效节能空调设备。地源热泵通过输入少量的高品位能源(如电能)实现由低温位热能向高温位热能转移。地能分别在冬季作为热泵供热的热源和夏季制冷的冷源:即在冬季把地能中的热量取出来,提高温度后,供给室内采暖;夏季,把室内的热量取出来,释放到地能中去,并且常年能保证地下温度的均衡。
由于地能或地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定,土壤与空气温差一般为17℃,冬季比环境空气温度高,夏季比环境空气温度低,是很好的热泵热源和空调冷源,这种温度特性使得地源热泵比传统空调系统运行效率要高40%~60%,因此要节能和节省运行费用40%~50%左右。地源热泵系统的能量来源于自然能源。它不向外界排放任何废气、废水、废渣、是一种理想的“绿色空调”,被认为是目前可使用的对环境最友好和最有效的供热、供冷系统。
3.基坑内地埋管换热系统施工工艺关键
地埋管换热系统安装主要包括钻孔定位、管材试压 、成井、落管、回灌封孔、水平集管施工、群组保压等工序,其中钻孔定位、钻井施工、管网联接、集管出地面等工序为核心工序。
3.1钻孔定位
原设计图纸中,地埋管钻孔均布置在基坑内,钻井间距为4米,呈星状布置;后期规划中,因建筑内存在电梯井深基坑、集水井等超过原设计地埋管标高,因此,这些区域地埋管孔位均需要调整布置。根据调整后标点,参照现场土建础桩和已有建筑物进行放线,并绘制详细的换热孔定位图,以保证打孔位置准确及基坑开挖时不轻易被破坏。
附件:浅析基坑内垂直地埋管施工技术应用全文
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