【正文】 圍護(hù)結(jié)構(gòu)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(mén) 窗建筑物理性能1）抗風(fēng)壓性能:4 級(jí) p3 ≥ ；2）空氣滲透性能(氣密性):4 級(jí) q1≤；3）雨水滲漏性能(水密性): 5 級(jí) p ≥500pa4）保溫性能:空氣層厚度: 6mm, k ≤5）隔聲性能:3 級(jí) Rw 30dB 13第二章 建筑的冷熱負(fù)荷 室外設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)XX 市緯度 37176。各 天 干 球 溫 度 統(tǒng) 計(jì)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(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)表 室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)溫度 ℃ 相對(duì)濕度%房間名稱(chēng)夏季 冬季 夏季 冬季新風(fēng)量m3/(h則該辦公樓的 ，冷負(fù)荷為。 主要設(shè)備容量的選擇（1）空調(diào)冷熱負(fù)荷建筑物的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷為 kW，冷 負(fù)荷為 kW。夏季機(jī)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(jī)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(guò)埋設(shè)在地下巖土中的地?zé)釗Q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(fù)荷需求越高，效率越低的技術(shù)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?zé)崮苜Y源為冷、熱源，向其 19吸收或排出熱量，從而達(dá)到供暖或制冷的作用，既不消耗水資源，也不會(huì)對(duì)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(duì)能源危機(jī)和環(huán)保問(wèn)題嚴(yán)峻性的認(rèn)識(shí)的提高，地源熱泵技術(shù)在我國(guó)建筑空調(diào)系統(tǒng)中將會(huì)發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。地質(zhì)狀況將決定使用何種鉆孔、挖掘設(shè)備或安裝成本的高低。其特點(diǎn)是季風(fēng)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(wú)嚴(yán)寒。由于本工程建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)已符合山東省工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中的各項(xiàng)規(guī)定，節(jié)能可達(dá)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(fù)荷指標(biāo)為 75W/m2；冷負(fù)荷指標(biāo)為105W/m2。 地埋管所需空間對(duì)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(fù)荷計(jì)算結(jié)果知地下埋管全年冷熱量不平衡率為13%。經(jīng)過(guò)20年的模擬運(yùn)行之后，距離鉆孔10m遠(yuǎn)處的平均巖土溫度僅僅比初始溫度的 16℃降低了約1℃。當(dāng)然，這種允 許的不平衡率會(huì)隨著不同地區(qū)和巖土的熱物性、地埋管換熱器所在地點(diǎn)有無(wú)地下水流動(dòng)及其流動(dòng)特點(diǎn)，以及建筑物的冷熱負(fù)荷變化等因素有關(guān)，是因地而異的。為 保證地源熱泵系統(tǒng)在長(zhǎng)期運(yùn)行中能高效運(yùn)行，應(yīng)減小冷熱負(fù)荷的不平衡程度。（4）增大埋管間距可適當(dāng)?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?chē)鷰r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(jī)組初投資概算 330 元/m2 254 元/m2初投資（萬(wàn)元） 系統(tǒng)的增量成本（萬(wàn)元） 全年空調(diào)運(yùn)行費(fèi)用合計(jì)（萬(wàn)元） 壽命周期總費(fèi)用（以系統(tǒng)設(shè)計(jì) 運(yùn)行 20 年計(jì)算），萬(wàn)元 系統(tǒng)運(yùn)行 20 年地源熱泵可節(jié) 省運(yùn)行 費(fèi)用，萬(wàn)元 投資回收期 年說(shuō)明：表中的數(shù)據(jù)來(lái)自于系統(tǒng)運(yùn)行模擬的結(jié)果與工程經(jīng)驗(yàn)，與實(shí)際運(yùn)行狀況會(huì)有一定的差別，在此僅作為定性的分析。這與建筑冷熱負(fù)荷需求趨勢(shì)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(yùn)行費(fèi)用低； 方案2：用鍋爐房污染嚴(yán)重，運(yùn)行簡(jiǎn)單技術(shù)成熟，初投資費(fèi)用不高但運(yùn)行費(fèi)用很高； 方案3：用冷卻塔和市政熱力管網(wǎng)，初投資費(fèi)用較低，運(yùn)行費(fèi)用也不高，但節(jié)能效果不明顯。本次試驗(yàn)進(jìn)行了 1 個(gè)孔的測(cè)試。(3) 測(cè)試 孔基本參數(shù)表 測(cè)試孔基本參數(shù)項(xiàng)目 測(cè)試孔 項(xiàng)目 測(cè)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(gòu) 基巖 28(4) 測(cè)試設(shè)備本工程采用山東建筑大學(xué)地源熱泵研究所自主研制開(kāi)發(fā)的型號(hào)為 FZLC（Ⅲ）型巖土熱物性測(cè)試儀。圖 地下熱物性參數(shù)計(jì)算模型表 鉆孔測(cè)試結(jié)果內(nèi)容 1 號(hào)測(cè)試孔巖土體溫度(初始溫度) 29巖土體導(dǎo)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(jiǎn)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(dá)到的最低或最高溫度與巖土換熱前未受熱干擾時(shí)溫差。二者相差越大，對(duì)地?zé)釗Q熱器換熱效率的影響越大。單位孔深換熱量取值偏大，將導(dǎo)致埋管量偏小、循環(huán)液 進(jìn)出口溫度難以達(dá)到熱泵的要求。在地源熱泵運(yùn)行的額定工況下，針對(duì)該地域地質(zhì)條件深層巖土熱物性的測(cè)試情況、考慮到當(dāng)?shù)氐販爻跏紲囟龋ā妫?、冬季地埋管循環(huán)液溫度設(shè)定（4~8℃ ）等因素，提出地埋管方案設(shè)計(jì)時(shí)的參考建議如下：1) 對(duì)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(jì)，夏季每米孔深向地下釋放的 熱量按 48~52W/m 計(jì)；對(duì)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(jì)，夏季每米孔深向地下釋放的熱量按 42~46W/m 計(jì).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(fù)荷不平衡的影響，應(yīng)適當(dāng)加大地埋管間距。將上述三項(xiàng)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(shè)計(jì)1） 土壤換熱器的布置由于該項(xiàng)目為高檔辦公樓，建筑主體周?chē)写罅靠盏?。豎直埋管管材采用高密度聚乙烯（PE100） De32。經(jīng)計(jì)算，鉆孔數(shù)量 為 760 個(gè)。地埋管進(jìn)、出水溫度的變化不大，其對(duì)地源熱泵機(jī)組的效率影響很小可 33以忽略。下圖 為鉆孔敷設(shè) 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(duì)地?zé)釗Q熱器設(shè)計(jì)容量的影響并不一致，相同負(fù)荷下，支管間距小，所需的地?zé)釗Q熱器容量大。圖 U 型支管間距回填材料的導(dǎo)熱系數(shù)對(duì)地下?lián)Q熱器設(shè)計(jì)尺寸的影響沒(méi)有土壤的導(dǎo) 34熱系數(shù)影響大，這是因?yàn)榛靥畈牧系膶?dǎo)熱系數(shù)要小于土壤的導(dǎo)熱系數(shù)，而且回填材料的厚度要遠(yuǎn)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(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)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(shí)在舒適感相同的情況下，可以有效減少輸送熱量，達(dá)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(yīng)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(yīng)用于間歇運(yùn)行的辦公建筑、住宅建筑等對(duì)濕度沒(méi)有嚴(yán)格要求的空調(diào)場(chǎng)合。方案三，夏季室內(nèi)末端設(shè)備均采用風(fēng)機(jī)盤(pán)管，冬季室內(nèi)末端設(shè)備采用地板輻射采暖方式。該方式適用于 24 小時(shí)連續(xù)運(yùn)行的空調(diào)系統(tǒng)，室內(nèi)舒適度高，系統(tǒng)初投資低，維護(hù)管理方便，但室內(nèi)濕度控制相對(duì)復(fù)雜。以上五種方案的經(jīng)濟(jì)性比較見(jiàn)表 。 37表 地源熱泵系統(tǒng)不同空調(diào)末端裝置經(jīng)濟(jì)性比較名稱(chēng) 方案一 方案二 方案三 方案四 方案五末端設(shè)備名稱(chēng)風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)系統(tǒng)空調(diào)機(jī)組加送回風(fēng)管道、風(fēng)口夏季風(fēng)機(jī)盤(pán)管、冬季地板輻射采暖毛細(xì)管輻射表面加新風(fēng)系統(tǒng)分散式熱泵機(jī)組末端設(shè)備初投資估算 元/m 280100 100120 120140 150170 300末端系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用元/m 235 46 35 35 1012機(jī)房設(shè)備運(yùn)行費(fèi)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(cè)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(shù)是一種節(jié)能環(huán)保的空調(diào)系統(tǒng)形式，要想達(dá)到地源熱泵在各種地域內(nèi)平穩(wěn)、節(jié)能運(yùn)行，自動(dòng)檢測(cè)與控制技術(shù)是必不可少的。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)地源熱泵系統(tǒng)的運(yùn)行狀況是確保系統(tǒng)運(yùn)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(jì) 算 機(jī)地 源 熱 泵 空 調(diào)機(jī) 房 控 制 室 內(nèi)的 監(jiān) 控 計(jì) 算 機(jī) 打 印 機(jī) 打 印 機(jī)地 源 側(cè) 水 泵 空 調(diào) 側(cè) 水 泵熱 泵機(jī) 組 現(xiàn) 場(chǎng) 傳感 器 其 他 現(xiàn) 場(chǎng)設(shè) 備 其 他 現(xiàn) 場(chǎng)設(shè) 備其 他 系 統(tǒng) 控 制 室內(nèi) 的 監(jiān) 控 計(jì) 算 機(jī) 1號(hào) 機(jī) 房 現(xiàn)場(chǎng) 控 制 器 n號(hào) 機(jī) 房 現(xiàn)場(chǎng) 控 制 器打 印 機(jī)數(shù) 據(jù) 采 集 及 變 送 層現(xiàn) 場(chǎng) 控 制 層控 制 管 理 層高 級(jí) 管 理 層電 纜 電 纜工 業(yè) 現(xiàn) 場(chǎng) 總 線局 域 網(wǎng)就 地 控 制集 中 控 制 集 中 自 動(dòng)集 中 手 動(dòng) 聯(lián) 鎖 手 動(dòng)解 鎖 手 動(dòng){圖 地源熱泵系統(tǒng)監(jiān)測(cè)原理圖（2）手動(dòng)/自動(dòng)模式控制系統(tǒng)可以工作在手動(dòng)/自動(dòng)兩種工作模式下。同時(shí)，系統(tǒng)也可以直接操作控制柜，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)控制。 地源熱泵自動(dòng)控制系統(tǒng)地源熱泵系統(tǒng)的控制主要包括以下幾個(gè)方面：（1） 自動(dòng)啟停根據(jù)事先排定的工作及節(jié)假日作息時(shí)間表，啟停熱泵機(jī)組、冷凍水泵、 電動(dòng) 蝶閥、冷卻水泵、 換熱器。當(dāng)末端對(duì)水側(cè)進(jìn)行調(diào)節(jié)，會(huì)導(dǎo)致供回水溫差加大；若末端對(duì)水側(cè)不調(diào)節(jié)，通過(guò)變風(fēng)量對(duì)空調(diào)房間調(diào)節(jié)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致供回水溫差變小。假如將流量控制到原來(lái)的一半，則將電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制到原來(lái)的一半就可實(shí)現(xiàn)。（5） 機(jī)組連鎖控制啟動(dòng)過(guò)程：打開(kāi)地源側(cè)循環(huán)水泵電動(dòng)蝶閥，啟動(dòng)地源循環(huán)水泵。（6） 水泵保護(hù)控制對(duì)于熱泵機(jī)組，運(yùn)行時(shí)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(kāi)關(guān)”，管道內(nèi)的流體流速不同，流速開(kāi)關(guān)的位移不同，根據(jù)要求的最小流速，把流速開(kāi)關(guān)設(shè)定到最小流速的位置，當(dāng)通過(guò)管道的流速高于最小流速時(shí)，開(kāi)關(guān)閉合，電路接通；當(dāng)管道內(nèi)的流速低于最小流速時(shí)，開(kāi)