【正文】 0 米，完整基巖；9192 米，黃泥層；93100 米，完整基巖。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。并已廣泛應(yīng)用于北京奧林匹克公園、網(wǎng)球場(chǎng)館、XX 奧體中心等一大批地源熱泵工程的巖土層熱物性測(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發(fā)的型號(hào)為 FZLC（Ⅲ）型巖土熱物性測(cè)試儀。(2) 測(cè)試 目的地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)是地埋管地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，設(shè)計(jì)出現(xiàn)偏差可能導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行效率降低甚至無(wú)法正常運(yùn)行。本次試驗(yàn)進(jìn)行了 1 個(gè)孔的測(cè)試。本工程擬采用節(jié)能環(huán)保的土壤源熱泵系統(tǒng)，提供本工程的冷、熱源。 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。地源熱泵系統(tǒng)是通過(guò)淺層地?zé)崮芘c建筑實(shí)現(xiàn)熱量交換的，地下10m 以下的溫度基本上長(zhǎng)年恒定，不受室外氣溫的影響，具有冬暖夏涼的特性。這與建筑冷熱負(fù)荷需求趨勢(shì)正好相反。 與常規(guī)空調(diào)全壽命周期的技術(shù)分析傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)主要包括風(fēng)冷的空氣源熱泵和水冷的冷水機(jī)組。 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。 地源熱泵空調(diào)全壽命周期技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 與常用空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)比較根據(jù)該建筑的市政資源條件、場(chǎng)地條件、建筑功能及負(fù)荷特點(diǎn)，有可能適合本項(xiàng)目的冷熱源方案主要有：(1) 地源 熱泵(2) 冷水機(jī)組與鍋爐配套(3) 冷水機(jī)組與城市熱網(wǎng)配套設(shè)定采暖期均按 120 天計(jì)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，大致把整個(gè)采暖期劃分為 5 個(gè)負(fù)荷系數(shù)：、 和 1，對(duì)應(yīng) 的運(yùn)行時(shí)間分別為 10 天、30 天、40 天、30 天和 10 天，夏季制冷期均按 90 天計(jì)算。（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，有利于地埋管從周圍巖土中的提取熱量。本項(xiàng)目可采用如下措施：（1）采取分戶熱計(jì)量，提高冬季采暖行為節(jié)能的自覺性，提高能源利用率，降低冬季負(fù)荷；（2）適當(dāng)增加夏季空調(diào)運(yùn)行時(shí)間。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。可以通過(guò)埋地的溫度傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)地溫變化情況，據(jù)此進(jìn)行運(yùn)行調(diào)節(jié)。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。值得注意的是，即使設(shè)計(jì)工況為理想工況，即地下巖土的取熱與散熱在一個(gè)周期內(nèi)達(dá)到平衡，但在實(shí)際運(yùn)行中，地下巖土的年吸、釋熱量并非要求絕對(duì)的平衡，模擬設(shè)計(jì)結(jié)果表明不平衡率在177。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℃。由圖1可以看出，在運(yùn)行一個(gè)采暖與空調(diào)周期后地下巖土溫度變化幅度很小，但由于地埋管的年取熱量略微大于年釋熱量，所以地下的溫度變化總體上呈緩慢下降的趨勢(shì)。 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%。另一方面可以充分利用建筑物的地下空間來(lái)設(shè)置地?zé)釗Q熱器，減少對(duì)周邊地表面積的利用。 地埋管所需空間對(duì)于高檔辦公樓，建筑容積率比較低。這些負(fù)荷特點(diǎn)比較適宜地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)。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。XX 地區(qū)建筑的年冷熱負(fù) 荷相差不大，采用地源熱泵技術(shù)，可以基本實(shí)現(xiàn)夏季向地下蓄熱，冬季從地下取熱，地?zé)釗Q熱器的冷熱負(fù)荷全年比較均衡的技術(shù)要求，系統(tǒng)運(yùn)行效率高，因此該地區(qū)是地源熱泵技術(shù)應(yīng)用的適宜區(qū)域。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。在實(shí)際 工程應(yīng)用中，地源熱泵技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性與可操作性還取決于工程場(chǎng)地的地質(zhì)構(gòu)造，水文地質(zhì)條件，工程施工條件等多種因素。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。但由于巖石層具有較高的導(dǎo)熱系數(shù)，總鉆孔量相應(yīng)減少，總費(fèi)用增加的幅度不會(huì)很大，因此該地區(qū)從地質(zhì)條件分析可列為地源熱泵應(yīng)用的適宜區(qū)。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。（5（ 應(yīng)用范圍廣地源熱泵系統(tǒng)利用地球表面淺層的地?zé)崮苜Y源作為冷熱源，進(jìn)行供暖、空調(diào) 。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。（2（ 環(huán)保、潔凈地源熱泵系統(tǒng)的運(yùn)行沒有燃燒，沒有排煙，大大降低了城鎮(zhèn)的大氣污染；據(jù)調(diào)研，由于需輸入的少量的電能維持熱泵運(yùn)轉(zhuǎn)，地源熱泵由此產(chǎn)生的污染物排放量，比空氣源熱泵的排放量減少 40％以上，比電供暖的減少 70％以上；地源熱泵系統(tǒng)供冷時(shí)省去了冷卻塔，避免了冷卻塔噪音及霉菌污染，以及對(duì)大氣產(chǎn)生的熱島效應(yīng)。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。該技術(shù)提高了空調(diào)系統(tǒng)全年的能源利用效率，真正實(shí)現(xiàn)了可再生能源的良性生態(tài)合理地利用。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。按照每個(gè)鉆孔占地下面積25 m 2計(jì)，約需埋管面積 19000 m2。 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 。主要設(shè)備的選. 主要的設(shè)備設(shè)計(jì)容量主要設(shè)備選型名稱 規(guī)格 數(shù)量 備注地源熱泵冷熱水機(jī) 制冷量：1725KW； 3 臺(tái) 為制冷工況、提供供、回水 16組（冷媒為 134a） 制熱量：1578KW 溫度為 7℃～12℃的冷水；為供熱工況、提供供回水溫度為：40℃～45℃熱水。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℃。（2）冷、熱源配置三臺(tái)地源熱泵機(jī)組，每臺(tái)機(jī)組制冷量為 1578KW、制熱量：1725KW。 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。負(fù)荷指標(biāo)在不同月份考慮一個(gè)不同的運(yùn)行系數(shù)，則可粗略得到全年采暖與空調(diào)期累計(jì)建筑物、地下提取與釋放的負(fù)荷。則該辦公樓的 ，冷負(fù)荷為。由于本工程現(xiàn)階段只是對(duì)地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)方案進(jìn)行可行性論證，所以僅對(duì)該工程的冷熱負(fù)荷進(jìn)行簡(jiǎn)單估算，詳細(xì)的全年逐時(shí)動(dòng)態(tài)負(fù)荷計(jì)算在方案確定后的設(shè)計(jì)報(bào)告中給出。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%房間名稱夏季 冬季 夏季 冬季新風(fēng)量m3/(h98′。(6) 門 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。(5) 戶門 ：采用保溫防盜安全門，傳熱系數(shù)為 W/㎡ 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/㎡傳熱系數(shù)為 W/ ㎡K。女兒墻、陽(yáng)臺(tái)、外挑構(gòu)件、管道穿 墻采用25 厚聚苯顆粒保溫砂漿保溫。圖 1 XX 建集團(tuán)辦公樓平面圖 計(jì)算依據(jù) 11《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50019－2022《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB5004595 (2022年版)《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB500152022《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施 暖通空調(diào) 動(dòng)力》《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施 給水排水》《建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB502422022《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB502432022《供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范》GB 500272022 《埋地聚乙烯給水管道工程技術(shù)規(guī)程》CJJ1012022 J3622022《地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》 GB 503662022 （2022）1《外墻外保溫應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》DBJ140352022 1《埋地聚乙烯給水管道工程技術(shù)規(guī)程》 CJJ10120221《建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB5041120221《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》1《中華人民共和國(guó)可再生能源法》 建筑資料各個(gè)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/㎡該辦公樓的冷負(fù)荷為，熱負(fù)荷為 。本工程為高檔辦公樓，主體建筑分主樓和裙樓主樓樓層為 26 層，裙樓為 3 層，地下二層。與同緯度的內(nèi)陸地區(qū)相比,具有雨水豐富、年溫適中、氣候溫和的特點(diǎn)。 10第一章 項(xiàng)目綜述 氣象地理?xiàng)l件本項(xiàng)目位于 XX 市。在建筑中應(yīng)用地源熱泵系統(tǒng)， 對(duì)于后期申報(bào)綠色建筑，申請(qǐng)政府補(bǔ)貼，創(chuàng)造了先決條件；對(duì)于提升項(xiàng)目檔次、品味，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期高效、 節(jié)能運(yùn)行奠定了重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。（4）增大埋管間距，降低埋管間的熱干擾，增大蓄熱體。（1）采取分戶熱計(jì)量，提高冬季采暖行為節(jié)能的自覺性，提高能源利用率，降低冬季負(fù)荷；（2）