暖通工程建设中的地源热泵施工技术

吕兴亮

摘    要：暖通工程是建筑工程中的重要分项工程，暖通工程的建设水平，在很大程度上影响着人们的生活质量。在如今能源紧缺的背景下，暖通工程建设不但要注重自身功能，同时还要兼顾节能、环保等效果。地源热泵施工技术在暖通工程建设中的应用，在很大程度上改善了暖通工程的节能效果。不过在地源热泵施工过程中需注意的要点问题较多，本文主要针对暖通工程建设中的地源热泵施工技术进行了探讨。

关键词：暖通工程;工程建设;地源热泵;施工技术

1  引言

建筑中暖通工程的主要作用是为室内调节温度。无论在夏季亦或冬季，暖通工程都需要依靠大量能源来维持系统的运行，而在当前能源紧缺的背景下，为了尽可能的降低暖通工程的运行能耗，需要在其建设中应用一些先进的施工技术，例如地源热泵施工技术。

2  地源热泵技术的概念、优势及原理

2.1  概念

地源热泵技术是一种将低品位热能转换为高品位热能的技术，也可以形容成一种利用地下浅层地热资源来同时实现供热、制冷两项功能的高效型、节能型、环保型空调系统。

2.2  优势

2.2.1  节能减排

当前，随着社会经济的进步与发展，人们对能源问题的关注度也越来越高。众所周知，社会的发展离不开能源，但以往所应用的能源大部分都属于不可再生能源，不可能供人类无节制的开发利用下去，在此背景下，寻找新的能源及研发节能技术成为了一项迫在眉睫的工作。地源热泵技术本身属于一种节能技术，同时，其所应用的地热资源也属于可再生能源。地源热泵技术不但具有节能效果，并且还具有减排作用。应用地源热泵技术不会产生温室气体，因此可以减少废气排放，减轻对空气的污染。另外，地源热泵技术在管理过程中也无须燃烧燃料，因此对能源的需求较小。

2.2.2  经济长效

地热资源作为一种可再生能源，其本身的应用成本较低，并且取之不尽、用之不竭，因此十分经济长效。随着我国建筑事业的发展，建筑成本正不断提高，如何最大限度的降低成本，成为了业内外所共同关注的一项问题。通过应用地源热泵技术，可以大大节省在能源方面的成本花费，从而降低工程的整体成本。并且，应用地源热泵技术也不必担忧有能源枯竭的一天，更有利于实现可持续发展战略目标。

2.2.3  原理

地源热泵技术与其他采暖技术最大的不同点在于其是借助地表潜藏的热量来调整室内温度。地源热泵技术的工作原理为：利用地源热泵输入少量的高品位能源，将能量从低温热源转移向高温热源，在夏季时将多余的热量传递给大地，在冬季时则吸收地下的热量并传递给建筑以供室内供暖。

3  暖通工程建设中的地源热泵施工技术要点

3.1  地源热泵类型的选择

地源热泵的类型较多，常见的有地表水源热泵、地下水源热泵、地埋管等等。不过就现实情况来看，地埋管是应用范围最为广泛的一种地源热泵类型，这主要是因为地埋管是连接大地与系统的最有效方式。地埋管是由埋管和换热器两部分所组成，其可通过介质循环来实现传热。其中，在换热器的布置中，可以进行竖直布置、也可以进行水平布置，不过竖直布置的情况较为多见。在换热器的竖直布置中，需采用灌浆材料来作为主要填实材料，先进行U形管埋设，再进行填实处理。这样一来，在夏季时，即可利用地源热泵将室内的热量取出并释放到土壤当中，同时保证地下温度的常年均衡;而到了冬季时，则再把土壤中的热量取出来，用以进行室内采暖。

3.2  钻孔施工

钻孔施工是暖通工程建设中的地源热泵施工技术要点之一。在实际钻孔施工过程中，主要需注意以下几项问题：①在开展钻孔施工作业之前，先全面勘察施工场地的具体情况，并组织落实好相关技术交底工作，然后再严格依据施工图纸来合理确定钻孔的数量、尺寸、位置等等，期间还要严格检查钻孔设备的运转状况、严格审核施工工作的准确性，确保按照设计图纸的内容来确定位置及放线;②在实际开展钻孔施工作业过程中，应确保钻杆垂直，预防发生孔斜现象，且要将钻孔的水平误差控制在1%以内、垂直误差则控制在0.5%以内;③在钻孔施工过程中，应在相邻两个钻孔间设置相应的泥浆池，并避免使泥浆池中的水流入其他的钻孔之中，以保持施工现场清洁;④由于钻孔施工现场的面积往往是有限的，因此必须要将在清理钻孔过程中所产生的废弃物也及时清理干净，并预防钻出的土体被雨水冲走而污染到周边环境;⑤在钻孔期间，沿孔壁灌入少量的泥浆来当作护臂，以预防出现塌孔问题;⑥在整个钻孔施工期间加强对其他管线设置的管理，以避免对其他管线造成破坏;⑦在钻孔施工结束后，先进行严格的质量检查验收，确保钻孔施工质量达标后再开展下个阶段的施工作业。

3.3  管道组装及下管施工

管道组装及下管施工是暖通工程地源热泵施工的一项关键环节，在其施工过程中，应当要严格执行相关施工标准。具体来说，管道组装及下管施工需注意以下几项问题：①对所需应用的U形管进行有效的切割和组装，提前预判在施工过程中可能会遇到的工程变更情况，准确测量钻孔的深度，合理进行U形管的切割;②在进行管道组装之时，应将各类管道材料进行整齐摆放，严格规定管道的堆放高度，并加强管道材料防晒处理，尽量采用集装箱储存或利用防晒布对管道进行有效遮挡，以免管道材料发生损坏;③注意将管道之间相互隔开，一般两两之间间隔3cm为宜，以预防发生热桥效应，并且在下管施工后还应对管道两端做封闭处理。

3.4  管道压力测试

当在暖通工程建设中应用地源热泵施工技术时，在竣工后必须要开展管道压力测试，其目的主要有二：一是保证管道运行的安全性与可靠性、二是避免后期出现大量返工的问题。在开展管道压力测试之时，主要需注意以下几项问题：①在进行垂直下关前需带压下管，即先对管道进行压力测试;②无论是水平管道还是垂直管道，在进行熔接前均需先进行二次压力试验，待确认试验结果满足相关暖通工程标准后，才能够开展下个阶段的施工作业;③在熔接完毕后，还要再次开展管道压力复测，在连接分区集和分水器后进行三次压力测试，且测试时间至少为4h;④在整个暖通工程竣工后，开展最后阶段的管道压力测试，测试时间至少为48h。

3.5  回填作业

回填作业指的是灌浆封井作业，在暖通工程地源热泵施工中开展这项作业的主要目的有二：一是提高地埋管与钻孔壁之间的热传递性能，二是对工程进行密封以免污染地下水层。回填作业需注意以下几项问题：①回填灌浆所用的混合浆料以原浆、细砂等为主要成分，需确保回填沉淀的密实性，并在孔内放入适量的细砂以作封孔之用;②将水平沟底部平整完毕后，先以细砂进行回填，待管道连接后，再用细砂或细土来均匀的覆盖管道，注意压实且不要损伤管道。

4  结语

综上所述，暖通工程是现代建筑工程中的重要建设内容之一，只有保障暖通工程的建设质量，才能够提高建筑的使用性能和舒適度。通过在暖通工程建设中应用地源热泵施工技术，可以在保证暖通工程自身功能的前提下，有效实现节能减排、经济长效等目的，所以应当要积极运用这项技术，并有效把握好其相关施工技术要点、提高施工质量。

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