地源热泵系统工程审计.docx

浅谈地源热泵系统地埋管工程审计中出现问题及应对措施王锐研究地源热泵系统的第一次高潮出现在20世纪50年代的欧洲和美国，这种系统并不经济，因而未得到推广。直到上世纪70年代，石油危机和日益恶化的环境把人们的注意力集中到节能、高效益用能和环境保护上时，使地源热泵的研究和应用进入了又一次高潮。当前我国对建筑节能的要求越来越高，为减少我国冬季采暖和夏季供冷所造成的大气污染，降低供暖空调系统的能耗、节约能源是每个公民应尽的义务，国家建设部在夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准中专门作了推荐。特别是近几年来，大中城市为改善大气环境，大力推广使用包括可再生能源的清洁能源，每年施工并投入运行的地源热泵系统的空调工程占全年空调工程总量的2/3以上。地源热泵地埋管系统因其绝大部分为隐蔽工程，参建各方因疏于管理或监管，难免在工程审计出现各种争议问题。为提高地源热泵系统地埋管工程的审计工作质量，笔者从实际案例出发浅谈地源热泵系统地埋管工程审计中出现问题及应对措施。一、地源热泵空调系统基本知识1、热泵技术及地源热泵系统分类介绍热泵是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热，经过电力做功，输出可用的高品位热能的设备，可以把消耗的高品位电能转换为3倍甚至3倍以上的热能，是一种高效供能技术。热泵技术在空调领域的应用可分为空气源热泵（风冷机组加电加热）、水源热泵（水冷机组加锅炉）以及地源热泵三类。地源热泵则是利用水源热泵的一种形式，它是利用水与地能（地下水、土壤或地表水）进行冷热交换来作为水源热泵的冷热源，冬季把地能中的热量“取”出来，供给室内采暖，此时地能为“热源”；夏季把室内热量取出来，释放到地下水、土壤或地表水中，此时地能为“冷源”。地源热泵系统形式：地源热泵技术包含了抽地下水方式、抽取湖水或江河水方式、埋管方式等，根据地热交换系统形式的不同，地源热泵系统分为地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统和地埋管地源热泵系统。2.地源热泵工作原理地源热泵(也称地热泵)就是利用地下常温土壤和地下水相对稳定的特性，通过深埋于建筑物周围的管路系统或地下水，采用热泵原理，冬季，热泵机组从地源（浅层水体或岩土体）中吸收热量，向建筑物供暖；夏季，热泵机组从室内吸收热量并转移释放到地源中，实现建筑物空调制冷。地源热泵通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移与建筑物完成热交换的一种技术。地源热泵系统在制冷状态下，地源热泵机组内的压缩机对冷媒做功，使其进行汽-液转化的循环。通过冷媒/空气热交换器内冷媒的蒸发将室内空气循环所携带的热量吸收至冷媒中，在冷媒循环的同时再通过冷媒/水热交换器内冷媒的冷凝，由循环水路将冷媒中所携带的热量吸收，最终通过室外地能换热系统转移至地下水或土壤里。在室内热量通过室内采暖空调末端系统、水源热泵机组系统和室外地能换热系统不断转移至地下的过程中，通过冷媒-空气热交换器（风机盘管），以13以下的冷风的形式为房供冷。地源热泵系统在制热状态下，地源热泵机组内的压缩机对冷媒做功，并通过四通阀将冷媒流动方向换向。由室外地能换热系统吸收地下水或土壤里的热量，通过水源热泵机组系统内冷媒的蒸发，将水路循环中的热量吸收至冷媒中，在冷媒循环的同时再通过冷媒/空气热交换器内冷媒的冷凝，由空气循环将冷媒所携带的热量吸收。在地下的热量不断转移至室内的过程中，以室内采暖空调末端系统向室内供暖。3.地源热泵空调系统的特点：地源热泵与常规空调技术相比有着无可比拟的主要优势表现。（1） 利用可再生能源：属可再生能源利用技术地源热泵从常温土壤中吸热或向其排热，土壤中的能量它永无枯竭，是一种可再生的清洁能源，可持续使用。（2）高效节能，运行费用低：属经济有效的节能技术地下土壤温度一年四季相对稳定，冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，是很好的空调冷热源，这种温度特性使得地源热泵比传统空调系统运行效率要高40%，因此要节能和节省运行费用40%左右。另外，地能温度较恒定的特性，使得热泵机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性。在制热制冷时，地源热泵可将土壤中的能量“搬运”到室内，其能量70%来自土壤，输入1KW的电量可以得到5KW以上的制冷制热量。运行费用每年每平方米仅为1518元，比常规中央空调系统低40%左右。（3）节水省地：1）以土壤为冷热源，向其放出热量或吸收热量，不消耗水资源，不会对其造成污染。2）省去了锅炉房及附属煤场、储油房、冷却塔等设施，机房面积大大小于常规空调系统，节省建筑空间，也有利于建筑的美观3）埋管可埋在车库、停车场、花园、操场等下面，不占用使用面积 （4）环境效益显著该装置的运行没有任何污染，可以建造在居民区内，在供热时，没有燃烧，没有排烟，也没有废弃物，不需要堆放燃料废物的场地，不会产生城市热岛效应，对环境非常友好，是理想的绿色环保产品。4. 地源热泵土壤热交换器地埋管系统的组成及工艺流程地源热泵土壤热交换器地埋管系统为室外地能换热系统主要组成：垂直换热器、水平换热器、集分水器。地埋管换热器工艺流程：钻孔垂直布管灌注回填挖方水平布管沟槽回填二、 地源热泵系统地埋管工程审计中出现的问题案例一：某综合办公楼地源热泵系统在施工总承包范围内按暂估价计价，对该暂估价施工内容未进行招投标直接签订该系统工程施工合同，结算方式为清单计价固定单价合同，施工合同工程量清单设置难免存不足之处，工程价款结算审计复核工作中暴露出：合同清单编制不严谨增加工程审计难度。1.从计量计价分析清单设置存在的问题：钻孔回填的钻孔深度计量和回填材料计价争议分歧。垂直地埋管的钻孔回填清单子目：合同清单计量单位为米，项目特征未描述，合同签订时没有适用的清单计价规则和清单编制说明，工程结算很容易产生计量理解和回填材料计价的分歧。该清单项目造价占地埋管系统造价的50%-70%。钻孔深度是按有效钻孔深度还是按实际钻孔深度计量。从清单计价规则的编制原则分析：工程清单数量为形成工程实体的工程量，钻孔深度应按有效深度计量。从施工技术方案分析：根据地源热泵系统地埋管换热器施工技术规程 ，先垂直钻孔敷设垂直换热器后管井回填再开挖水平沟槽埋设水平换热器，钻孔深度应按实际钻孔深度，即有效钻孔深度加水平地埋管埋深增加的钻孔深度。回填材料是按各种回填综合考虑使回填材料的导热系数达到不低于钻孔外岩土的导热系数设计要求，还是据实调整回填材料。设计要求根据各地质土层回填材料的比率均不同，回填材料只有按综合考虑达到设计要求为准。施工中也可能发生非承包商原因如地质出现涌洞而会调整回填材料，应调整回调材料的计价。案例合同中该项清单综合单价按估价且仅考虑人工费和机械费，未考虑回填材料费，未经招投标签订合同清单综合单价的合理值得推敲，结算时埋管钻孔深度和回填的计价成为审计中的难题。由于签订合同前期存在的瑕疵，该子目结算钻孔深度最终根据原始地面高程据实核算；回填按会议纪要记录回填实施情况，适当扣减施工单位要求回填的所有工作量。2.从施工技术规范和系统工作原理分析清单设置引起的综合单价分析存在的问题： 水平换热器PE管道保温未施工却计价。水平换热器PE管道清单子目：清单子目项目特征未描述。施工设计说明为“地埋管集、分水器以后埋设的集合管及井内的双u管换热器均采用1.6MPa的高密度聚乙烯管，其中架空集合管无缝钢管及埋地集合管的回水管用32厚难燃（B1级）型的保温闭泡橡塑保温”，可见设计说明的描述也容易误解为PE管也需要保温。施工单位对设计说明置之不理，综合单价分析很容易按计价规范中的工程内容所包含的施工项目逐一套项分析计价增加投资，在结算环节工程师也容易忽视管道保温项目。根据管道安装工程施工技术，热力管道内输送的是热媒或冷媒，金属管道内输送的介质被管外空气吸热后结冻或结晶，因而在管外包扎绝热层，称为绝热或保温。地热系统的地埋管材质为塑性材质，本身就有防腐和绝热的作用，水平地埋管也是水平换热器，根据地源热泵工作原理，土壤地埋管需要和土壤充分进行能量交换，吸收土壤热量或向土壤中传递热量吸收冷量，相关图片显示也未保温，水平换热器PE管施工应不需要保温。这一分析结果通过建设单位现场管理人员和施工方很直接答复的未实施得到证实，随扣减未施工的PE管保温工作量。案例二：某大型场馆地源热泵系统工程分为ABCD四个区,通过招投标程序，明确施工范围确定施工单位签订施工合同，合同形式为：采用工程量清单计价，固定总价合同。招标人提供的工程量清单及图纸是投标人投标计量计价的依据，在招标人所提供图纸不发生变更的情况下，本工程合同价款不予调整。固定总价合同在工程结算审计复核中暴露出的问题如下：1从固定总价施工合同内清单项目实施情况审计复核存在的问题：虚设管道支架清单子目计价。管道支架清单子目：地埋管热泵系统中的管道均采用成品聚氨酯保温无缝钢管埋地敷设，工程中应无管道支架安装工作内容，招标清单却设置了22吨管道支架清单子目。通过现场踏勘也未发现工程中有管道支架的实施，应扣减虚设管道支架清单子目造价。2. 固定总价工程承包范围同提供的招标图纸设计范围是否一致不明确增加了对变更的集分水器总管计价审计的难度地埋管系统某标段招标范围明确总集分水器总管为“总集分水器到冷冻机房外1米的管道施工安装”，合同内集分水器总管为地埋管DN630成品聚氨酯保温无缝钢管，清单量为120米，竣工完成的集分水器总管为DN630橡塑板保温40mm厚度的焊接钢管贴梁底架空安装，完成工程量为738.4米。显然该部分施工范围内的工程量相差甚远，建施双方都认为招标时缺少到冷冻机房外1米的施工图造成，应据实增加调整计价。审计中发现一连串疑问：既然采取的固定总价的包干合同为何缺少和招标范围一致的施工图，投标单位没有提出招标答疑，到设计协调会才提出？招标时用的图纸版本号为V1.0，出图时间为2010.5.11，冷冻机房的设计图纸也为v1.0版2010.5.11日出的图，且设计人员都是某建筑设计院同一个人，为何差集分水器总管那段图纸呢？提供竣工图纸目录反映埋管平面图侧冷却水总平面图（一）动力03招标图纸作废？此案例固定总价合同可以理解为包干承包范围，包干施工设计图，包干工程量清单的三包干固定总价合同，因为提供的图纸和招标范围是否一致不那么明确，变更工程计价易引起分歧：按变更前后的综合单价调整价差乘以实际完成清单量计价，还是按变更全部费用扣减合同内投标金额计价，需要查阅更多的招投标过程资料确定争议的解决。3.从施工规范审计复核清单计量存在的问题：管道支架超高多计工程量地埋管系统中贴梁底安装的DN600总集分水器管道支架按16号槽钢对接成对布置，梁的两侧均布置，并且间距也非常近大部分仅9m，这样计量的100多万的管道安装其管道支架约计100万。根据管道支架施工规范手册规定DN300的保温管支架间距可以设定8.5米，DN600的管道支架间距可以至少12米。审计工程师易仅根据拍摄的留底相片，根据图纸梁的位置计量疏于查看实际施工情况而计价，经过现场勘察：梁的两侧的确大部分设置了支架，也是槽钢成对焊，但间距远些和高度低些数量少些，随核减超高多计支架工程量。4. 从工程质量上审计复核计价存在的问题查阅该项目审计工作底稿，收集施工单位的橡塑保温材料报告反映采购的保温材料规格为400*400*20板材，而设计要求管道和二级集分水器保温为40mm，总集分水器的保温厚度为80mm，保温工作是否会存在偷工减料成为疑问，要不为什么总集分水器的规格发生变更：由原设计为700*7290变为1000*6440，体积和面积都减少，为何不变更价款？这就需要现场落实保温实施情况，查看施工质量。通过现场踏勘发现的工程质量如下：检查井未按要求设置集水坑；检查井内二级集分水器的保温工作因集分水器材质采用PE塑性材料均未施工；连接集分水器的管道不是使用的成品聚氨酯保温管而是用的焊接钢管，且保温厚度为20mm；管井内的钢筋混凝土管为平口并不是申报的承插管；总集分水器的规格按竣工图施工完成，但保温厚度为40mm，且两端头保温厚度为20mm。根据踏勘结果，应核减按设计要求计价的相应保温和主材价约计40余万。施工单位的偷工减料，监理单位疏于监管，业主质量控制工作存在不足，审计工程师不深入现场实地踏勘造成多计价款，同时也给工程的施工质量造成隐患。三、 地源热泵系统地埋管工程造价审计关键点通过对以上地源热泵系统的工程造价审计项目案例总结，地源热泵工程审计问题主要集中在地埋管工程量、地埋管钻孔回填、地埋管材质、管道系统及设备的保温、管道支架等方面。因此，笔者认为地源热泵系统工程造价审计时关键关注以下几个方面：1.关注地埋管的工程量计算，结合清单计价规范和设计图纸要求认真查阅招标答疑以免多计量。2.关注地埋管钻孔回填项目清单，应结合设计要求描述详细的清单项目特征，以免回填引起争议多计价。3.关注地埋管所有管道和设备的材质、安装敷设方式和保温，一定要通过查看设计图纸和踏勘现场落实实施情况，特别是检查井内的管道材质和保温的实施，防止偷换材质，偷工减料多计价。4.关注变更子目的综合单价分析中材料价格是否和材料规格型号一致，套用定额的合理性，避免高计价格、高套价。四、地源热泵系统地埋管工程投资审计的应对措施根据以上2个案例