【正文】 圍護結(jié)構的熱物性參數(shù)如下：(1) 外 墻：建筑外 墻為 200 厚加氣混凝土砌塊墻, 管井局部 100 厚，填充墻為加氣砼砌塊，采用粘貼 40 厚擠塑型聚苯板外保溫，傳熱系數(shù)為 W/㎡K。 12(4) 屋面：采用粘貼 100 厚擠塑型聚苯板外保溫，傳熱系數(shù)為 W/㎡(6) 門 窗建筑物理性能1）抗風壓性能:4 級 p3 ≥ ；2）空氣滲透性能(氣密性):4 級 q1≤；3）雨水滲漏性能(水密性): 5 級 p ≥500pa4）保溫性能:空氣層厚度: 6mm, k ≤5）隔聲性能:3 級 Rw 30dB 13第二章 建筑的冷熱負荷 室外設計計算參數(shù)XX 市緯度 37176。各 天 干 球 溫 度 統(tǒng) 計201001020304011 21 31 41 51 61 71 81 91 101 111 121干球溫度（℃）日 平 均 溫 度 (℃ ) 日 最 高 溫 度 (℃ ) 日 最 低 溫 度 (℃ )圖 全年室外日平均溫度、極值溫度變化曲線 14 室內(nèi)設計計算參數(shù)表 室內(nèi)設計參數(shù)溫度 ℃ 相對濕度%房間名稱夏季 冬季 夏季 冬季新風量m3/(h則該辦公樓的 ，冷負荷為。 主要設備容量的選擇（1）空調(diào)冷熱負荷建筑物的設計熱負荷為 kW，冷 負荷為 kW。夏季機組為制冷工況，提供冷凍水供、回水溫度為 7℃～12℃的冷水；冬季機組為供熱工況、提供采暖用熱水，供回水溫度為：40℃～45℃。 根據(jù)地質(zhì)及環(huán)境條件，確定采用 豎埋管形式，鉆孔孔徑160mm，鉆 孔間距5m ，單U形管，管徑De32mm 。地源熱泵地上部分與普通熱泵相同，所不同的是通過埋設在地下巖土中的地熱換熱器將熱量釋放給土壤或者從土壤中吸收熱量。地源熱泵可克服空氣源熱泵負荷需求越高，效率越低的技術障礙，顯著提高效率。節(jié)水省地的地源熱泵系統(tǒng)以地下淺層地熱能資源為冷、熱源，向其 19吸收或排出熱量，從而達到供暖或制冷的作用，既不消耗水資源，也不會對其造成污染；地源熱泵系統(tǒng)的地埋管可以直接布置在建筑物的地下空間中，不占使用面積。隨著人們對能源危機和環(huán)保問題嚴峻性的認識的提高，地源熱泵技術在我國建筑空調(diào)系統(tǒng)中將會發(fā)揮越來越重要的作用。地質(zhì)狀況將決定使用何種鉆孔、挖掘設備或安裝成本的高低。其特點是季風明顯，四季分明，春季干旱少雨，夏季炎熱多雨，秋季較為清爽，冬季氣溫低，但無嚴寒。由于本工程建筑的節(jié)能設計已符合山東省工程建設標準《公共建筑節(jié)能設計標準》中的各項規(guī)定，節(jié)能可達到 65%的要求，考 慮一定的安全余量，現(xiàn)估算建筑物的平均熱負荷指標為 75W/m2；冷負荷指標為105W/m2。 地埋管所需空間對于高檔辦公樓，建筑容積率比較低。 地源熱泵系統(tǒng)的冷熱平衡由負荷計算結(jié)果知地下埋管全年冷熱量不平衡率為13%。經(jīng)過20年的模擬運行之后，距離鉆孔10m遠處的平均巖土溫度僅僅比初始溫度的 16℃降低了約1℃。當然，這種允 許的不平衡率會隨著不同地區(qū)和巖土的熱物性、地埋管換熱器所在地點有無地下水流動及其流動特點，以及建筑物的冷熱負荷變化等因素有關，是因地而異的。為 保證地源熱泵系統(tǒng)在長期運行中能高效運行，應減小冷熱負荷的不平衡程度。（4）增大埋管間距可適當?shù)卦黾拥芈窆芨縻@孔之間的間距，降低埋管間的熱干擾，增 23大蓄熱體，有利于地埋管從周圍巖土中的提取熱量。 與常規(guī)空調(diào)全壽命周期的回收期分析方案 地源熱泵系統(tǒng) 熱網(wǎng)+水冷機組初投資概算 330 元/m2 254 元/m2初投資（萬元） 系統(tǒng)的增量成本（萬元） 全年空調(diào)運行費用合計（萬元） 壽命周期總費用（以系統(tǒng)設計 運行 20 年計算），萬元 系統(tǒng)運行 20 年地源熱泵可節(jié) 省運行 費用，萬元 投資回收期 年說明：表中的數(shù)據(jù)來自于系統(tǒng)運行模擬的結(jié)果與工程經(jīng)驗，與實際運行狀況會有一定的差別，在此僅作為定性的分析。這與建筑冷熱負荷需求趨勢正好相反。 26綜上所述: 方案1：用地源熱泵有較好的節(jié)能效果，初投資較高但運行費用低； 方案2：用鍋爐房污染嚴重，運行簡單技術成熟，初投資費用不高但運行費用很高； 方案3：用冷卻塔和市政熱力管網(wǎng)，初投資費用較低，運行費用也不高，但節(jié)能效果不明顯。本次試驗進行了 1 個孔的測試。(3) 測試 孔基本參數(shù)表 測試孔基本參數(shù)項目 測試孔 項目 測試孔鉆孔深度（m） 100 鉆孔直徑（mm） 160埋管形式 單 U 型 埋管材質(zhì) PE 管埋管內(nèi)徑（mm）26 埋管外徑（mm） 32鉆孔回填材料 原漿 主要地質(zhì)結(jié)構 基巖 28(4) 測試設備本工程采用山東建筑大學地源熱泵研究所自主研制開發(fā)的型號為 FZLC（Ⅲ）型巖土熱物性測試儀。圖 地下熱物性參數(shù)計算模型表 鉆孔測試結(jié)果內(nèi)容 1 號測試孔巖土體溫度(初始溫度) 29巖土體導熱系數(shù) W/m℃ 巖土體容積比熱容 106J/m3℃ 0 10 20 30 40 50051015202530Temperature (39。巖土體初始溫度℃，數(shù)值較高。在約 100 深的巖土層內(nèi)平均地溫 為 ℃。簡述如下：1) 地埋管傳熱的可利用溫差，即 U 型埋管中的水（循環(huán)液）熱交換后允許達到的最低或最高溫度與巖土換熱前未受熱干擾時溫差。二者相差越大，對地熱換熱器換熱效率的影響越大。單位孔深換熱量取值偏大，將導致埋管量偏小、循環(huán)液 進出口溫度難以達到熱泵的要求。在地源熱泵運行的額定工況下，針對該地域地質(zhì)條件深層巖土熱物性的測試情況、考慮到當?shù)氐販爻跏紲囟龋ā妫?、冬季地埋管循環(huán)液溫度設定（4~8℃ ）等因素，提出地埋管方案設計時的參考建議如下：1) 對于 De32 雙 U 型地埋管，冬季每米孔深從地下提取的熱量按34~38W/m 計，夏季每米孔深向地下釋放的 熱量按 48~52W/m 計；對于De32 單 U 型地埋管，冬季每米孔深從地下提取的熱量按 28~32W/m 計，夏季每米孔深向地下釋放的熱量按 42~46W/m 計.2) 豎直埋管材料宜采用 PE100；鉆孔難度較大，宜采用雙 U 型豎直地埋管；3) 在地埋管空間充足條件下，為增大蓄熱體、減弱地下冷熱負荷不平衡的影響，應適當加大地埋管間距。將上述三項熱量相加就可得到供冷工況下釋放到循環(huán)水的總熱量。 32 土壤換熱系統(tǒng)的設計1） 土壤換熱器的布置由于該項目為高檔辦公樓，建筑主體周圍有大量空地。豎直埋管管材采用高密度聚乙烯（PE100） De32。經(jīng)計算，鉆孔數(shù)量 為 760 個。地埋管進、出水溫度的變化不大，其對地源熱泵機組的效率影響很小可 33以忽略。下圖 為鉆孔敷設 U 型管后的最大余隙，它等于 鉆孔直徑減去二倍支管直徑。但兩者對地熱換熱器設計容量的影響并不一致，相同負荷下，支管間距小，所需的地熱換熱器容量大。圖 U 型支管間距回填材料的導熱系數(shù)對地下?lián)Q熱器設計尺寸的影響沒有土壤的導 34熱系數(shù)影響大，這是因為回填材料的導熱系數(shù)要小于土壤的導熱系數(shù)，而且回填材料的厚度要遠小于土壤層的厚度。 35第五章 室內(nèi)空調(diào)末端系統(tǒng) 中央空調(diào)末端形式及原理作為中央空調(diào)末端有以下幾種形式：一是全空氣系統(tǒng)；二是風機盤管加新風空調(diào)系統(tǒng)；三是地板輻射采暖方式。地板輻射采暖方式是目前較為舒適的供暖方式，由于室內(nèi)溫度梯度為自下而上逐漸降低，正好與其他供暖方式相反，室內(nèi)人員處于高溫區(qū)，舒適感較好，同時在舒適感相同的情況下，可以有效減少輸送熱量，達到節(jié)能的效果，目前在北方地區(qū)集中供暖中得到廣泛應用。該方式控制靈活，室內(nèi)升溫或降溫迅速，可有效提高舒適度，比較適合應用于間歇運行的辦公建筑、住宅建筑等對濕度沒有嚴格要求的空調(diào)場合。方案三，夏季室內(nèi)末端設備均采用風機盤管，冬季室內(nèi)末端設備采用地板輻射采暖方式。該方式適用于 24 小時連續(xù)運行的空調(diào)系統(tǒng)，室內(nèi)舒適度高，系統(tǒng)初投資低，維護管理方便，但室內(nèi)濕度控制相對復雜。以上五種方案的經(jīng)濟性比較見表 。 37表 地源熱泵系統(tǒng)不同空調(diào)末端裝置經(jīng)濟性比較名稱 方案一 方案二 方案三 方案四 方案五末端設備名稱風機盤管加新風系統(tǒng)空調(diào)機組加送回風管道、風口夏季風機盤管、冬季地板輻射采暖毛細管輻射表面加新風系統(tǒng)分散式熱泵機組末端設備初投資估算 元/m 280100 100120 120140 150170 300末端系統(tǒng)運行費用元/m 235 46 35 35 1012機房設備運行費用元/m 21215 1215 1215 1215 23占空間面積 一般 較大 一般 一般 較小控制性能 較好 一般 較好 一般 一般空調(diào)舒適性較好 較好 比較舒適 一般 一般 38 39第六章 地源熱泵監(jiān)測與控制系統(tǒng) 地源熱泵監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能地源熱泵技術是一種節(jié)能環(huán)保的空調(diào)系統(tǒng)形式，要想達到地源熱泵在各種地域內(nèi)平穩(wěn)、節(jié)能運行，自動檢測與控制技術是必不可少的。實時監(jiān)測地源熱泵系統(tǒng)的運行狀況是確保系統(tǒng)運行的高效性與可靠性的主要手段。 40 集 控 室 內(nèi) 的監(jiān) 控 計 算 機地 源 熱 泵 空 調(diào)機 房 控 制 室 內(nèi)的 監(jiān) 控 計 算 機 打 印 機 打 印 機地 源 側(cè) 水 泵 空 調(diào) 側(cè) 水 泵熱 泵機 組 現(xiàn) 場 傳感 器 其 他 現(xiàn) 場設 備 其 他 現(xiàn) 場設 備其 他 系 統(tǒng) 控 制 室內(nèi) 的 監(jiān) 控 計 算 機 1號 機 房 現(xiàn)場 控 制 器 n號 機 房 現(xiàn)場 控 制 器打 印 機數(shù) 據(jù) 采 集 及 變 送 層現(xiàn) 場 控 制 層控 制 管 理 層高 級 管 理 層電 纜 電 纜工 業(yè) 現(xiàn) 場 總 線局 域 網(wǎng)就 地 控 制集 中 控 制 集 中 自 動集 中 手 動 聯(lián) 鎖 手 動解 鎖 手 動{圖 地源熱泵系統(tǒng)監(jiān)測原理圖（2）手動/自動模式控制系統(tǒng)可以工作在手動/自動兩種工作模式下。同時，系統(tǒng)也可以直接操作控制柜，實現(xiàn)現(xiàn)場控制。 地源熱泵自動控制系統(tǒng)地源熱泵系統(tǒng)的控制主要包括以下幾個方面：（1） 自動啟停根據(jù)事先排定的工作及節(jié)假日作息時間表，啟停熱泵機組、冷凍水泵、 電動 蝶閥、冷卻水泵、 換熱器。當末端對水側(cè)進行調(diào)節(jié)，會導致供回水溫差加大；若末端對水側(cè)不調(diào)節(jié)，通過變風量對空調(diào)房間調(diào)節(jié)時，會導致供回水溫差變小。假如將流量控制到原來的一半，則將電機的轉(zhuǎn)速控制到原來的一半就可實現(xiàn)。（5） 機組連鎖控制啟動過程：打開地源側(cè)循環(huán)水泵電動蝶閥，啟動地源循環(huán)水泵。（6） 水泵保護控制對于熱泵機組，運行時其蒸發(fā)器和冷凝器的水側(cè)必須保證足夠的流速，在此采用“ 流速開關”，管道內(nèi)的流體流速不同，流速開關的位移不同，根據(jù)要求的最小流速，把流速開關設定到最小流速的位置，當通過管道的流速高于最小流速時，開關閉合，電路接通；當管道內(nèi)的流速低于最小流速時，開