地源热泵中央空调系统室外地埋管工程
施工工法
菏建集团工业设备安装公司
李志恒 王萌
1.前言
地源热泵系统是利用浅层土壤能量（岩土体、地下水或地表水）进行冷热交换，冬季把土壤中的热量“取”出来，供给室内采暖，此时岩土体、地下水或地表水为“热源”；夏季把室内热量“取”出来，释放到岩土体、地下水或地表水中，此时岩土体、地下水或地表水为“冷源”（如下图所示）。
图一（地源热泵系统工作原理示意图）
地源热泵系统由地源热泵机组、地埋管换热设备、水力模块、热水蓄水箱、室内机、地板采暖设备和生活热水设备等组成的一种新
型空调型式。系统通过地埋管换热设备与土壤冷热交换，并将交换后的水通过循环水泵分别输送到室内机供冷供热、地板采暖和热水蓄水箱中供给生活热水（如下图所示）。
图二（地源热泵中央空调系统组成示意图）
地源热泵中央空调系统室外地埋管工程由于其技术上的优势，推广这种技术有明显的节能、环保、经济效益。特别是近年来菏泽市政府大力推广绿色环保、低能耗建筑，菏泽中高档小区陆续引进和采用地源热泵中央空调系统，安装公司技术科故将地源热泵室外地埋管施工工艺结合工程实例整理成施工工法，以便今后同类工程借鉴、应用。
2、工法特点：
2.1 室外地埋管工程开机钻井的过程基本上都是用自动化程度较高的机械设备进行施工，杜绝了大量人力、物力的浪费，节约了施工成本；并且可以用高科技检测仪器对施工过程中的数据进行实时检测、分析、反馈，指导施工，确保施工安全、高效；施工过程快速、准确、经济、实用。
2.2 室外地埋管工程施工过程中产生的建筑垃圾少、施工噪音小，对周边建筑、设施、环境破坏程度极低；节能、环保，完全满足有关部门关于安全文明工地的要求。
2.3 双U型PE管下井前已预制制作完毕，下管过程施工简单、方便快捷。本工程管材采用PE管，管材连接技术可靠。
3、适用范围
菏泽市位于黄河下游冲积平原中部，以陆相沉积为主。本区域的工程地质条件是稳定的，是良好的建筑物拟建场地。本工法完全适应菏泽地区的所有地质，如果没有勘探、设计、业主单位的特殊要求，均可据此施工。
4、工艺原理
首先根据设计要求，在地埋管换热器施工之前，应对现场情况、地质资料进行准确详实的勘察与调研分析等施工前的准备工作后，再根据有关设计图纸进行测量放线确定井位，钻机安装到位后用泥浆以高压通过钻机钻孔，泥浆上升溢出流到井外的泥浆溜槽,经过沉淀池净化，泥浆再循环使用，井孔壁靠泥浆保护。在成孔后及时进行下管作业，回填要用图纸要求的回填材料进行，连接水平埋管及压力试验，待管道冲洗完成后，地埋管系统施工完成。
5、施工工艺流程及操作要点
5.1施工工艺流程
地源热泵空调地埋管系统施工是在基础开挖之前，通过钻井将双U 形垂直地埋管置于地下;基础开挖后，根据管井定位位置找到已施工完的垂直地埋管并进行二次试压，试压合格后，开挖水平地埋管沟
槽;将水平地埋管与垂直地埋管连接形成环路系统，并引至基础外，环路系统试压合格后，开始回填水平地埋管沟槽;然后基础外的环路集管与分集水器连接，试压合格后，分集水器管连接至空调冷热源机房，形成冷热源交换的地埋管系统（如下图三所示：地源热泵地埋管工程安装示意图）。
图三（地源热泵空调地埋管工程安装示意图） 施工工艺流程具体如下:
施工前的准备工作（测量放线及管孔定位）→钻井施工→垂直地埋管施工（垂直地埋管连接、垂直地埋管第一次压力试验、下管、垂直地埋管灌浆、-垂直地埋管成品保护）→垂直地埋管第二次压力试验→水平地埋管沟槽施工→水平地埋管相互连接后和垂直地埋管热熔连接形成环路系统并进行系统水压试验→水平沟槽回填、夯实施工→环路集管与分集水器连接及水压试验→整个地源热泵室外地埋管连接形成系统及水压试验→地埋管系统调试及试运行→制作竣工图、影像资料存档。
5.2操作要点
5.2.1、测量放线及管孔定位：
（1）清理地面后即可对钻井孔位进行放线，事先将地埋管系统在设
计图上对钻孔的纵横向逐一进行排列序号。
（2）参照现场建筑基准点和已有建筑物作为参照物，经测量放线，并逐一在场地上标明和确定钻孔位置。按照施工图纸标定的钻孔位置，在每个钻孔中心点用竹、木桩作标记，并经校核确认钻孔位置。 （3）如发现埋管部位下有地下管线或构筑物时，允许稍有偏差，可适当调整局部钻孔位置，并及时更正绘制最终钻孔定位图。然后根据垂直埋管平面布置图以及钻孔定位图，最终确定钻孔及水平埋管沟槽的具体位置和埋管系统。现场钻孔定位图应报监理工程师和业主同意批准。
（4）当调整局部钻孔位置的位移较大时，应及时向现场监理工程师和业主反应。
5.2.2、钻井施工：根据现场地质选用硬质合金钻头，采用常规的正循环钻进方法钻孔。 5.2.2、1钻机安装落位
（1） 以钻孔点定位塔架底盘，采用水平尺对盘底横向、纵向进行找
平，水平度应≤0.5mm∕m。底盘定位后，安装塔架竖杆，利用铅锤和直尺测量塔架的垂直度，保证塔架竖杆垂直。 （2） 安装钻机头、钻机提升装置和钻头充水（泥浆）等附属装置，
对钻机及附属装置接电、接水管，对每台设备进行点试，确定转向。
（3） 检查每台钻机的动力电缆线、照明线路符合用电管理规范并绝
缘是否良好。现场应设施工专用电源控制箱，并有专人看护。
地源热泵中央空调系统室外地埋管工程施工工法（最终定稿）
