《地源热泵系统地埋管换热器施工技术规程》解读与剖析

《地源热泵系统地埋管换热器施工技术规程》

解读与剖析

目录规程编制背景与意义规程编制批准单位与参编单位规程编制内容结论1规程编制背景与意义由于地源热泵系统中地埋管换热器安装施工技术说明在国家标准《地源热泵系统工程技术规范》（GB50366-2005）中只做了简略规定，使得地埋管换热器在实际施工过程中存在的一系列问题很难得到妥善解决，不能准确指导地埋管换热器施工。因此编制本规范的目的在于建立一套适用于地源热泵系统地埋管换热器施工的行业标准，通过本规范明确地埋管换热器的施工技术方法，为地源热泵系统高效、经济、可靠运行提供现实支撑。目录规程编制背景与意义规程编制批准单位与参编单位规程编制内容结论2.1规程编制批准单位2009年12月，根据中国工程建设标准化协会《关于印发<2009年第三批工程建设协会标准制订、修订计划>的通知》（建标协字[2010]03号）的要求，确定了《地源热泵系统地埋管换热器施工技术规程》两个规程编制工作。2.2规程编制参编单位主编单位：参编单位：主要起草人：主要审查人：目录规程编制背景与意义规程编制批准单位与参编单位规程编制内容结论3规程编制内容解读

本规程共分7章和1个附录。主要技术内容是地埋管换热器施工技术中岩土钻掘施工，布管，管道连接，灌浆回填，施工与验收等方面的技术要求。3.1总则1.0.1为使地源热泵系统地埋管换热器的施工、安装及验收做到技术先进、经济合理、安全适用、保证工程质量，制定本规程。1.0.2本规程适用于地源热泵系统竖直埋管换热器和地下5m以下水平埋管换热器的安装和施工质量验收。1.0.3地源热泵系统地埋管换热器的安装和施工质量验收除应符合本规程外，尚应符合国家现行有关标准的规定。3.2术语2.0.1传热介质地源热泵系统中，通过换热管与岩土体、地下水或地表水进行热交换的一种液体。一般为水或添加防冻液的水溶液。2.0.2防冻液一种由纯水和缓和剂组成的传热溶液，其冰点比纯水冰点低。2.0.3地埋管换热系统传热介质通过竖直或水平地埋管换热器与岩土体进行热交换的地热能交换系统，又称土壤热交换系统。2.0.4竖直地埋管换热器埋置在竖直管孔内的地埋管换热器，又称竖直土壤热交换器。2.0.5水平地埋管换热器埋置在水平管沟内的地埋管换热器，又称水平土壤热交换器。2.0.6管孔用于安置地埋管换热器的地下垂直孔洞，能安放一组或多组地埋管换热器。3.2术语语2.0.7回填材料地埋管换热器器下管以后用用于填充管沟沟或管孔的材材料，竖直地地埋管换热器器回填材料一一般为膨润土土和细砂（或或水泥）的混混合浆或其他他具有良好导导热性能的灌灌浆材料；水水平地埋管换换热器回填材材料一般采用用中、细砂及及土壤。2.0.8U形管竖直地埋管换换热器中的供供回水管，由由贯穿管孔的的直管与U形件熔接而成。地地埋管换热器可以以由单个或多个U形管串联或并联而而成。2.0.9干式钻孔用无油空气压缩机机或吹风机去除孔孔洞中灰尘的钻孔孔方法。2.0.10湿式钻孔用干净的水冲洗孔孔洞，去除钻孔中中泥浆的残渣，去去除施工表面积水水，尽量让孔洞完完全干燥，湿式钻钻孔一般是钻头旋旋转钻孔方法。2.0.11裸孔钻孔指地质分层较为简简单，如全土层或或全岩石等，局部部孔段没有裂层，，钻机钻孔过程中中不需要设置套管管的钻孔方法。3.2术语2.0.12潜孔锤钻孔用镶齿钻头，通过过汽动或液动冲击击器破碎孔底岩石石的钻孔方法，分分为正循环钻孔法法和反循环钻孔法法。2.0.13热熔连接用专用加热工具加加热连接部位，使使其熔融后，施压压连接成一体的连连接方法。热熔连连接方式包括热熔熔对接连接和热熔熔承插连接等。2.0.14热熔对接连接将待接聚乙烯管段段界面，利用加热热板加热熔融后相相互融合，经冷却却固定而连接成一一体的连接方法。。2.0.15热熔承插连接管材插口外表面和和管件承口内表面面使用热熔承插式式加热工具加热熔熔融后连接成一体体的连接方法。2.0.16电熔连接管材或管件的连接接部位插入内埋电电阻丝的专用电熔熔管件内，通电加加热，使连接部位位熔融，连接成一一体的连接方法。。2.0.17监测孔用来长期监测地下下岩土层温度，便便于观察地埋管地地源热泵系统长期期运行对岩土层温温度影响的管孔。。3.3岩土钻掘掘施工3.0.1当室外环境温度低低于0℃时，不宜进行地埋埋管换热器施工。。3.0.2岩土钻掘施工前应应具备埋管区域工工程勘察资料、设设计文件和施工图纸，并完成施工工组织工作。3.0.3施工前应了解埋管管场地内已有地下下管线、地下构筑筑物及市政设施准准确位置，如遇到到市政设施等应避避让；钻孔施工位位置应避开水井及及室外排水设施。。3.0.4管孔孔径应大于地地埋管与灌浆管组组件尺寸。3.0.5垂直钻孔时应符合合下列规定：1.垂直钻孔时，由于于地质原因或施工工困难需调整钻孔孔深度或孔距时，，必须征得设计方方同意。2.钻孔处土壤不牢固固或存在孔洞、洞洞穴等导致成孔困困难时，施工时应应设护壁套管。3.湿式钻孔施工时，，应设排水沟和泥泥浆池等清理设施施，及时排除和处处理钻孔时产生的的大量水和泥浆。。4.应按平面图钻凿出出管孔，及时把地地埋管换热器安装装至管孔中，带压压下管，然后进行行回填，固定垂直直管。3.3岩土钻掘掘施工3.0.6在不同的岩土体中中钻孔时宜使用相相适应的钻孔施工工工艺：1.岩土体比较好的施施工区，宜使用裸裸孔钻孔方法。2.在基岩含水层中钻钻孔时，宜使用回回转式岩芯钻孔方方法。在钻孔过程程中，应进行水文文地质观测。3.使用潜孔锤钻孔工工艺时，当孔径小小于200mm时宜使用正循环钻钻孔方法，当孔径径在200mm以上时宜使用反循循环钻孔方法。4.在卵砾石层和复杂杂地层中钻孔时，，宜使用潜孔锤反反循环钻孔方法。。5.在硬岩层（如稳定定地层，火成岩或或变质岩）钻孔时时，宜使用空气潜潜孔锤钻孔方法。。6.在砂土或软土层钻钻孔时，宜使用湿湿式正循环回转钻钻孔方法。3.0.7钻孔时应采取措施施保护环境：湿式式钻孔时应设置专专用泥浆池，施工工泥浆应按当地有有关环保规定处理理；干式钻孔时可可使用自来水对孔孔口进行喷洒，凝凝结后的粉尘浆宜宜用彩条布在孔口口进行围拦。3.0.8地埋管换热器施工工时，地沟或管孔孔应设置拦水、排排水设施，避免雨雨水侵入。3.4布管4.0.1地埋管及管件应符符合下列规定：地地埋管及管件应符符合设计要求，且且应具有质量检验验报告和生产厂家家合格证；进入现现场的地埋管及管管件必须逐段进行行外观检查，破损损和不合格产品严严禁使用；地埋管管运抵工地后，应应用空气试压方法法进行检漏试验；；地埋管及管件存存放时，应避免阳阳光直接照射；搬搬运和运输时，应应小心轻放，宜采采用柔韧性好的皮皮带、吊带或吊绳绳进行装卸，不应应抛摔和沿地拖拽拽。4.0.2地埋管应根据管孔孔深度，在地埋管管段上每间隔10m～15m做出标记或标识，，便于施工过程中中掌握实际下管深深度。地埋管长度度应大于管孔深度度，布管完成后地地面上预留管段不不应过短，应需根根据施工现场实际际情况决定，以便便于水平管段连接接。3.4布管4.0.3地埋管换热器布管管前应对管道进行行冲洗。4.0.4布管方法包括人工工布管和机械布管管，应优先采用机机械布管。4.0.5布管时应避免管道道与地面接触；在在管孔处宜放置衬衬垫物品。4.0.6地埋管内应充满水水并带压下管，同同时在地埋管下部部应挂配重块或采采取固定措施防止止地埋管上浮。4.0.7地埋管换热器底部部应采用保护措施施，防止布管过程程损坏地埋管。4.0.8检验应与安装地埋埋管换热器同步进进行。4.0.9竖直地埋管换热器器安装完毕后，应应立即灌浆回填封封孔。3.5管道连接接5.0.1管道连接前应对管管材、管件及附属属设备、阀门、仪仪表等按设计要求求进行校对，应在在施工现场进行外外观检查，符合要要求方可使用。每每次连接完成后，，应进行外观质量量检验，不符合要要求的必须切开返返工。每日施工结结束后，管口应临临时堵封。在寒冷冷气候或大风环境境下进行连接操作作时，应采取保护护措施或调整施工工工艺。5.0.2所有埋地管应采用用热熔或电熔连接接。对于公称外径径小于75mm（公称壁厚不得小小于6.8mm）的小管径管道，，应采用热熔承插插连接；对于公称称外径大于或等于于75mm（公称壁厚不得小小于6.8mm）的大管径管道，，应采用热熔对接接连接。对于高密密度聚乙烯（HDPE）管段和管件之间间的连接，宜采用用专用设备进行热热熔连接；在用于于地埋管换热器时时，聚丁烯（PB）管应采用承插连连接。由于熔点和和使用寿命不同，，不同类型或不同同级别的塑料不应应熔接。3.5管道连接接5.0.3热熔对接连接应符符合下列规定：1.对接管段均应材质质一致，应采用同同一厂家配套材料料；2.对接管段外径、壁壁厚应一致；待焊焊管材和管件内外外表面，尤其是端端口附近应光滑滑平整，无异状；；3.管材尺寸偏差等应应满足要求；4.对接管段均应具有有与焊机匹配的良良好加工与焊接性性能；5.检查焊接系统及电电源匹配情况，清清理加热板，将焊焊机各部件电源接接通，应设有接地地保护装置；6.按焊机给出的工艺艺参数设置加热板板温度至焊接温度度；7.若是自动焊机，应应设置吸热时间与与冷却时间等参数数。5.0.4热熔承插连接应符符合下列规定：热熔承插连接时，，管道端口应倒角角，擦净连接面，，在插口端划标线线，同时用加热工工具对管材、管件件连接面加热。当当管道公称外径大大于或等于63mm（公称壁厚不得小小于5.8mm）时，应采用机械械加热工具。加热热完毕后，应立即即退出加热工具，，用均匀外力将插插口伸入承口达标标线深度，在承口口端部形成均匀凸凸缘。3.5管道连接接5.0.5管道电熔连接应符符合下列规定：1.对接管段应材质一一致，宜采用同一一厂配套材料；2.对接管段外径、壁壁厚应一致，误差差在允许的范围内内；3.待焊管材和管件内内外表面应光滑平平整，无异状；对对接管段均应具有有与焊机匹配良好好的加工与焊接性性能；4.寒冷气候、大风环环境下焊接时，应应采取保护措施；；5.需焊接的管道表面面，焊接前应刮除除氧化皮并保持洁洁净；6.电熔管件不使用时时，不宜拆开包装装，严格按照焊机机说明书和管件条条码规定的时间值值进行焊接；7.在焊接过程中及焊焊接完成后的冷却却阶段，严禁移动动连接件或施加任任何外力。3.5管道连接接5.0.6聚乙烯管道和钢管管及阀门连接时，，应采用钢塑过渡渡接头或钢塑法兰兰连接。对于公称称外径小于或等于于63mm（公称壁厚不得小小于5.8mm）的小管径聚乙烯烯管，宜采用一体体式钢塑过渡接头头；对于公称外径径大于63mm（公称壁厚不得小小于5.8mm）的大管径聚乙烯烯管，宜采用钢塑塑法兰连接。5.0.7竖直地埋管换热器器U形弯管接头，应选选用定型U形弯头成品件，不不得采用直管道煨煨制弯管接头；现现场施工时不得采采用两个90°的弯管对接方式构构成的U形弯管接头。5.0.8竖直地埋管换热器器U形管组对长度应满满足插入钻孔后与与环路集管连接的的要求，组对好的的U形管两开口端部，，应及时密封。3.6灌浆回填填6.0.1灌浆回填材料一般般为膨润土和细砂砂（或水泥、原浆浆）的混合浆或其其他灌浆材料。膨膨润土比例宜占4%～6%。钻孔时取出的泥泥砂浆凝固后如收收缩率很小，也可可用作灌浆材料。。回填材料及其配配比应符合设计要要求，并根据现场场钻孔情况进行调调整。6.0.2水平地埋管换热器器回填料应细小、、松散、均匀，且且不应含石块及土土块。水平地埋管管换热器回填时，，回填料应采用网网孔不大于15mm×15mm的筛进行过筛，保保证回填料不含有有尖利的岩石块和和其他碎石。回填填压实过程应均匀匀，回填料应与管管道接触紧密，且且不得损伤管道。。6.0.3水平地埋管换热器器铺设前，沟槽底底部应先铺设相当当于管径厚度的细细砂。水平地埋管管换热器铺设前安安装时应防止石块块等重物撞击管身身。管道不应有折折断、扭结等问题题，转弯处应光滑滑，且应采用固定定措施。3.6灌浆回填填6.0.4水平管沟沟底应铺铺设一层沙石以保保护管道，管道连连接并试压验收合合格再进行回填，，若在建筑物底埋埋管或者有其他要要求时候，应浇捣捣一层不低于100mm的素砼保护层。6.0.5灌浆回填前应对地地埋管换热器进行行试压及通水流通通试验，确认无泄泄漏及堵塞现象后后方可进行回填。。6.0.6埋管深度小于40m时，竖直地埋管换换热器安装完毕后后应立即灌浆回填填。6.0.7当埋管深度超过40m时，应设置灌浆管管，宜采用机械灌灌浆。灌浆回填应应在周围临近管孔孔布管完成后进行行，对于易塌管孔孔应在布管完成后后立即灌浆回填。。6.0.8地埋管换热器环路路与供、回水水平平环路集管相连接接时，宜分层同程程布置，且分层布布置时供、回水环环路集管之间应有有不少于0.6m的沙石回填层。3.7施工与验验收7.0.1地埋管换热系统安安装过程中，应进进行现场检验，并并提供检验报告。。检验内容应符合合下列规定：1.管材、管件等材料料应符合国家现行行标准规定；2.管孔位置和深度、、地埋管直径、壁壁厚及长度均应符符合设计要求；3.回填材料及其配比比应符合设计要求求；4.水压试验应合格；；5.各环路流量应平衡衡，且满足设计要要求；6.防冻液和防腐液的的特性及浓度应符符合设计要求；7.循环水流量及进出出水温差均应符合合设计要求。7.0.2管道的连接应符合合第5章管道连接的规定定。7.0.3垂直钻孔时应符合合3.0.5规定。7.0.4垂直地埋管换热器器安装应符合第4章布管的规定，灌灌浆管顶端宜设防防堵保护罩，且灌灌浆时应能够将其其冲开。7.0.5地埋管换热器与环环路集管装配完成成后