摘 要：新世紀(jì)以來，在國(guó)家大力推動(dòng)和倡導(dǎo)建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境保護(hù)型的社會(huì)政策指導(dǎo)下，建筑工程領(lǐng)域在施工建設(shè)中積極的引進(jìn)了許多新能源、新技術(shù)，極大的完善和改進(jìn)了傳統(tǒng)施工技術(shù)，為工程質(zhì)量提高打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)。U型管作為目前工程建設(shè)中較為常見的建筑材料，在地源熱泵地脈管系統(tǒng)中作用更為明顯，直接決定著空調(diào)使用效果和建筑的節(jié)能程度。本文從U型管的概念、地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)入手分析，結(jié)合實(shí)際工程案例針對(duì)其制作、地埋管系統(tǒng)的施工做了簡(jiǎn)要介紹，以供此類工程日后施工參考。
關(guān)鍵詞：地源熱泵；U型管；地埋管；質(zhì)量控制；施工流程
地源熱泵系統(tǒng)以其本身具備的舒適、環(huán)保、節(jié)能、高效的特點(diǎn)成為國(guó)家大力倡導(dǎo)和支持的一種新能源，這也為其在各類建筑工程施工建設(shè)中的廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。地脈管系統(tǒng)作為地源熱泵系統(tǒng)中的核心部件，其施工質(zhì)量?jī)?yōu)劣意義重大，直接關(guān)系著整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的功能發(fā)揮和節(jié)能效果。因此，在工作中做好地埋管系統(tǒng)的埋設(shè)尤為關(guān)鍵，也是現(xiàn)代化工程領(lǐng)域中一項(xiàng)極為重視和關(guān)鍵的話題。
一、U型管和地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)概述
U型管是地埋管系統(tǒng)中的重要組成部分，是地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的核心組件。在施工建設(shè)中，U型管施工質(zhì)量好壞已成為衡量地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)整體效果的關(guān)鍵，更是整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)施工建設(shè)的核心要點(diǎn)。
1、U型管概念
傳統(tǒng)意義上的U型管主要指的是化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用的一種器材，一般都是以玻璃管或者塑料管為主的一種新型管道結(jié)構(gòu)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，U型管的應(yīng)用范圍日益廣泛，逐步形成了型號(hào)各異、結(jié)構(gòu)不一且應(yīng)用功能廣泛的新型管道結(jié)構(gòu)體系。在目前的工程建設(shè)中，U型管在多種工程施工建設(shè)中都可以用到，無論是固體、液體還是氣體的盛裝都可以使用。
2、地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)分析
地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)是利用地下淺層作為主要的熱源或者熱阱，從而形成一種既能供熱，又能制冷的一種高效節(jié)能、環(huán)保的空調(diào)系統(tǒng)，更是目前工程領(lǐng)域中一項(xiàng)極為完善的管理流程。在工作中，埋置于地下的管道是極為關(guān)鍵的，其埋置管道質(zhì)量直接決定著整個(gè)空調(diào)的運(yùn)行效率和功能指標(biāo)。在目前的工程中，常見的埋置管道主要是有聚乙烯管構(gòu)成的密封循環(huán)管道組，這類管道是利用水作為熱量交換介質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)工作中熱冷交換的目的。在夏季的時(shí)候，通過機(jī)組將室內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移到地下，以便室內(nèi)溫度的降低。而冬季則是將地下的熱能提供給室內(nèi)，從而提升室內(nèi)溫度。地源熱泵空調(diào)管道系統(tǒng)的施工本身是一項(xiàng)技術(shù)環(huán)保、施工節(jié)能性好、施工工藝簡(jiǎn)單、工作效率高的方式，因此在工作中實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的管道施工是一項(xiàng)亟待解決的難題。
二、某工程項(xiàng)目中地源熱泵系統(tǒng)U型地埋管施工控制分析
近年來的社會(huì)發(fā)展中，國(guó)家節(jié)能、環(huán)保戰(zhàn)略的不斷落實(shí)促使了各行業(yè)工作的改進(jìn)與優(yōu)化。地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)作為目前工程領(lǐng)域中一項(xiàng)極為關(guān)鍵的話題，深受著業(yè)內(nèi)各界人士的重視。其在某工程施工應(yīng)用如下。
1、工程概況
本工程建筑面積2.8萬m2，空調(diào)面積1.74萬m2，采用垂直雙U并聯(lián)型埋管地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，地源井孔徑150mm，鉆孔100m深，有效深度90m，水平管采用HDPE100d25×2.3，垂直管采用HDPE32d32×3.0，夏季總冷負(fù)荷1955kW，冬季總熱負(fù)荷1200kW。本工程U型管的施工流程如圖1所示。
2、施工流程基本要求
�。�1）成井過程應(yīng)由水文地質(zhì)專業(yè)人員進(jìn)行監(jiān)督管理；
�。�2）選用2個(gè)現(xiàn)場(chǎng)的永久目標(biāo)進(jìn)行定位放線，為滿足換熱需要，鉆孔間距宜為3～6m；
�。�3）施工前應(yīng)熟悉掌握埋管區(qū)域的工程勘察資料、設(shè)計(jì)文件和施工圖紙，并完成施工組織設(shè)計(jì)，同時(shí)應(yīng)充分了解埋管場(chǎng)地內(nèi)已有地下管線；
�。�4）場(chǎng)地應(yīng)滿足“三通一平”要求，以方便鉆孔施工；
�。�5）場(chǎng)地內(nèi)應(yīng)設(shè)有完善的排漿設(shè)施。
3、材料選擇與制作過程的質(zhì)量控制
一般來說，對(duì)于U型管的制作和質(zhì)量控制而言，主要包含有原材料的選擇、U型管制作過程的管理、埋地施工控制管道試壓等工作環(huán)節(jié)。
3.1 原材料的選擇
地埋管作為整個(gè)地緣熱泵空調(diào)系統(tǒng)的核心組件，其對(duì)于換熱系統(tǒng)的工作有著至關(guān)重要的意義。在工作中，地埋管應(yīng)當(dāng)采用化學(xué)穩(wěn)定性能好、耐腐蝕、導(dǎo)熱系數(shù)大、漏洞阻力小等塑料管材和管件。一般來說，在目前的工程項(xiàng)目中，常見的管道類型主要是聚乙烯管，而不怎么去采用聚氯乙烯管道，且要確保管道材料質(zhì)量的達(dá)到預(yù)計(jì)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和要求。在材料管理工作中，首先要從進(jìn)場(chǎng)控制工作開始，檢查材料的質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告單、出廠合格證等證件，并對(duì)管道材料的壓力以及使用溫度進(jìn)行及時(shí)的測(cè)試。其次，對(duì)于進(jìn)場(chǎng)的材料應(yīng)當(dāng)逐個(gè)檢查原件的管材結(jié)構(gòu)，應(yīng)當(dāng)選擇一些定型的U型管，并將這些管道接頭制作成為彎頭，不宜在工作中采用螺栓或者焊接的方式來進(jìn)行連接。
3.2 U型管制作過程控制
�。�1）PE管的預(yù)制是將需要下井的PE管、連接件制作成型，其形狀呈U型，因此簡(jiǎn)稱為U型管換熱器，為防止其受損，下部端頭應(yīng)設(shè)保護(hù)裝置；
�。�2）所有暗埋管道應(yīng)采用熱熔或電熔的方法連接，管道連接必須以管道制造商和熱熔焊機(jī)的技術(shù)要求為基礎(chǔ)，操作工人要經(jīng)考試和技術(shù)評(píng)定合格后方可上崗操作。
3.3.1 鉆孔施工
鉆孔主要分為引孔及鉆巖兩部分，引孔主要有真空泵、偏心鉆及引孔鉆三種工藝，巖石部分主要采用履帶式潛孔鉆機(jī)施工。鉆孔前應(yīng)精確定位，允許偏差為10cm，施工過程中應(yīng)隨時(shí)檢查鉆進(jìn)垂直度以確保地源孔垂直度，避免深度交叉損壞已完成的地源管，另外可通過控制鉆桿長(zhǎng)度以確保鉆孔深度符合設(shè)計(jì)要求。
3.3.2 下管過程
U形管安裝應(yīng)在成孔且孔壁固化后立即進(jìn)行。當(dāng)鉆孔孔壁不牢固或者存在孔洞、洞穴等導(dǎo)致成孔困難時(shí)，應(yīng)設(shè)護(hù)壁套管。由于鉆孔完畢后孔內(nèi)通常存有大量積水，將對(duì)下管造成一定的困難，水中的沉積物也會(huì)影響孔洞的有效深度，因此U型管應(yīng)設(shè)置配重防止上浮，同時(shí)孔口應(yīng)設(shè)置襯墊物以防止U型管下管過程中受損。
3.4 管道試壓
當(dāng)工作壓力小于等于1.0MPa時(shí)，試驗(yàn)壓力應(yīng)為工作壓力的1.5倍，且不應(yīng)小于0.6MPa；當(dāng)工作壓力大于1.0MPa時(shí)，應(yīng)為工作壓力加0.5MPa，水壓試驗(yàn)宜采用手動(dòng)泵緩慢升壓，升壓過程中應(yīng)隨時(shí)觀察與檢查，不得有滲漏，且不得以氣壓試驗(yàn)代替水壓試驗(yàn)。
三、結(jié)語
本文主要對(duì)地源熱泵地埋管系統(tǒng)中U型管及水平管敷設(shè)工作的質(zhì)量控制要點(diǎn)及易出現(xiàn)的問題進(jìn)行了簡(jiǎn)要總結(jié)。由于項(xiàng)目存在特征差異，因此不能一概而論，但地源熱泵作為一個(gè)新技術(shù)，管理方應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際，并按照規(guī)范設(shè)置質(zhì)量控制點(diǎn)，以保證最終使用效果最大化。
參考文獻(xiàn)
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