天津市地埋管地源热泵系统技术规范.docx

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天津市地埋管地源热泵系统技术规范

UDC

天津市工程建设标准

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天津市地埋管地源热泵系统

应用技术规程

TheTechnicalspecificationfor

Ground-coupledheatpumpsysteminTianjin

DB29-178-2007

2007－12-07发布　　　2008－02－01实施

天津市建设管理委员会

天津市工程建设标准

天津市地埋管地源热泵系统

应用技术规程

TheTechnicalspecificationfor

ground-coupledheatpumpsysteminTianjin

DB29-178-2007

主编单位：

天津大学机械工程学院

批准部门：

天津市建设管理委员会

施行日期：

2008年2月1日

2007天　津

天津市建设管理委员会文件

建科教[2007]1458号

张连选　　签发

关于颁布《天津市地埋管地源热泵系统应用技术规程》

（DB29-178-2007）的通知

各有关单位：

为了规范天津市地埋管地源热泵系统的建设和应用，使之在本市建筑节能工作中发挥重要作用，我委于下达了编制《天津市地埋管地源热泵系统应用技术规程》的任务。

本标准是在深入调查分析和大量研究成果基础上，由天津市建设管理委员会组织天津大学等单位共同编制完成，并广泛征求了各方面的意见，进行了反复讨论、修改和完善。

经我委组织专家审定，现批准《天津市地埋管地源热泵系统应用技术规程》（DB29-178-2007）为我市地方工程建设标准，自2008年2月1日起在我市施行。

本标准由天津大学机械工程学院负责解释。

施行过程中如有不明之处及修改意见请与上述单位联系。

本标准由天津市建设管理委员会科教处负责管理。

特此通知

天津市建设管理委员会

二OO七年12月7日

主题词：

地埋管地源热泵　　应用　　技术　　管理　　通知　　　　　　

天津市建设管理委员会办公室　　　　　　　　　二OO七年12月7日　　　印发

前言

为使地源热泵技术在天津市建筑节能工作中发挥作用，更好地应用于工程实践，在市建委科教处的主持下，由天津大学机械工程学院热能工程系会同有关单位共同编制本规程，旨在规范市场，并为该技术的相关设计、安装和使用提供指导。

本规程编制组在天津市建委、科委的资助下，先期进行了《天津市生态居住区-梅江综合办公楼地源热泵系统》课题的深入研究，并得到市建委的直接支持，对已运行及在建的百余万平方米建筑面积的地埋管地源热泵工程进行了调查、统计与分析，取得了天津市地埋管地源热泵系统设计、施工、运行和检验的第一手资料，为制定本规程奠定了良好基础。

本规程共分7章和4个附录。

主要内容是：

总则、术语、基本规定、引用标准、地埋管系统设计、施工和验收。

本规程在执行过程中，将根据工程和技术的不断发展而进行修改和补充，如有相关意见或建议，请寄交天津大学机械工程学院（天津市南开区卫津路92号机械工程学院，邮编300072），编制组将在今后修订时参用。

主编单位：

天津大学机械工程学院

参编单位：

天津市国土资源和房屋管理局地热管理处

天津市房屋鉴定勘测设计院

天津美意空调设备销售有限公司

沧州明珠塑料股份有限公司

际高集团有限公司

天津华勘华清新能源开发有限公司

天津市金大地能源工程技术有限公司

天津京滨恒有源科技发展有限公司

临海市伟星新型建材有限公司

天津华厦建设发展股份有限公司

主要起草人：

赵军王健朱强吕强韩金树

李浩贾晓辉许有师丛旭日李树茂

李新国陈涛肖燕刘云堂

目次

1总则1

2术语2

3基本规定5

4地埋管换热系统设计6

4.1工程勘察6

4.2负荷计算与机组容量7

4.3地埋管换热系统设计8

5地埋管换热系统施工10

5.1基本要求10

5.2　管材与传热介质10

5.3地埋管换热系统施工11

6地埋管换热系统的检验、调试与验收14

6.1基本要求14

6.2　检验14

6.3调试与验收15

附录A本规程用词说明17

附录B　竖直地埋管换热系统设计计算18

附录C地埋管压力损失计算21

附录D浅层地热能计算方法23

条文说明25

1总则

1.0.1本规程旨在规范天津市地埋管地源热泵供暖空调系统工程的设计、施工及验收等各环节，切实保障工程质量，实现浅层地热资源的合理、高效利用。

1.0.2本规程仅适用于天津地区以地下岩土体为冷/热源，以水或添加防冻剂的水溶液为地下循环介质，利用电驱动机械压缩式热泵技术进行供暖空调或提供生活热水的地源热泵系统工程的设计、施工及验收。

1.0.3凡在天津市范围内采用地埋管地源热泵技术的单位须严格遵守本规程的规定,同时也应符合国家颁布的相关标准的规定。

2术语

2.0.1地埋管地源热泵系统ground-coupledheatpumpsystem

采用闭路循环，传热介质通过竖直或水平埋设在岩土体中的换热管与土壤进行热交换的地源热泵系统，也称地耦合地源热泵系统。

2.0.2地埋管换热器groundheatexchanger

一种埋设在地下的闭式循环管路，传热介质经管壁与岩土体进行热交换。

根据管路埋置方式不同，可以分为水平式和竖直式地埋管换热器。

2.0.3水平地埋管换热器horizontalgroundheatexchanger

换热管路埋置在水平管沟内的地埋管换热器。

2.0.4竖直地埋管换热器verticalgroundheatexchanger

换热管路埋置在竖直钻孔内的地埋管换热器。

2.0.5地埋管换热系统groundheatexchangesystem

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浅层地热能交换系统，又称土壤热交换系统，也称为闭式地埋管循环系统。

2.0.6传热介质heat-transferfluid

地埋管地源热泵系统中，携带热量或冷量，并通过地埋管与土壤进行热交换的液体。

一般为水或水与防冻液的混合物。

2.0.7工程勘察sitesurvey

根据工程要求，查明、分析、评价建设场地地质环境特征和岩土体工程条件，并编制勘察文件的活动。

2.0.8地质勘察geologicalinvestigation

对一定地区内的岩石、地层、构造、矿产、地下水、地貌、地质环境等地质情况进行调查研究工作的总称。

2.0.9水文地质条件hydrogeologicalcondition

一个地区地下水的分布、埋藏、运动以及水质和水量等特征的总称。

2.0.10含水层aquifer

地下水面以下饱水的透水层。

2.0.11渗透性permeability

含水层多孔介质能够被水或其它液体透过的性质。

2.0.12岩土体rock-soilbody

岩石和松散沉积物的集合体，如砂砾石、土体等。

2.0.13岩土体热物性thermal-physicalpropertiesofrock-soilbody

岩土体的热物理学性质，包括土壤的导热系数、密度、扩散系数、比热容等。

2.0.14恒温层constantzoneofsubsurfacetemperature

地下温度的变化幅度等于零的地带，它的上面是变温层，下面是增温层。

2.0.15变温层variablezoneofsubsurfacetemperature

地下温度明显受到地表大气温度变化影响的地层，即自恒温层向上至地表的地层。

2.0.16护壁套管casingpipe

下入钻孔中用以保护孔壁的管件。

2.0.17封孔sealingofborehole

成孔后为了隔离含水层而进行的止水工作。

2.0.18埋管热负荷heatemmitedintoorextractedfromtheground

向建筑物供冷/供热时，通过地埋管换热器及系统，单位时间内释放到地下或从地下吸收的热量。

2.0.19全年动态负荷（能量负荷）coolingorheatingconsumption

用来预测在一年内末端空调系统运行所需的能量，其计算方法与设计负荷相同，惟一不同的是以实际运行工况和典型年室外逐时气象参数取代设计负荷中的设计工况参数，结合逐时负荷进行累计能量的计算。

2.0.20环路集管circuitheader

为使各并联环路流量相近或相等，用来连接各并联环路的管道。

2.0.21钻孔回填grouting

在竖直地埋管工程中，热交换器管道在钻孔内就位后，用泥浆泵和注浆管将灌注材料从钻孔底部充填到钻孔孔口的施工程序。

2.0.22管沟回填backfill

在水平地埋管工程中，热交换器管道在管沟内就位后，用砂石土壤材料充填管沟的施工程序。

3基本规定

3.0.1地埋管地源热泵系统的建设应基于对所实施项目的资源条件及初步方案的技术经济综合分析评价，确定采用该技术方式的适宜性后，再按照规范要求进行具体的合理的设计。

3.0.2地埋管地源热泵系统的设计应达到国家现行《民用建筑节能设计标准》和《公共建筑节能设计标准》的要求；其建设施工过程不应破坏生态环境及文物古迹。

3.0.3对于地埋管换热系统，应确保地下淡水层不受污染，岩土和换热管之间须形成最佳的热接触。

4地埋管换热系统设计

4.1工程勘察

4.1.1基本要求

1在进行设计之前，应由具有勘察资质的专业技术单位对工程现场的地质条件和地下管线情况进行勘察，出具详细的勘察报告。

2勘察涉及区域不应小于埋管范围，勘查深度应大于预计埋管深度。

3应根据勘察报告和工程具体情况，进行浅层地热资源的分析和方案的技术经济比较,确定采用地埋管地源热泵系统的可行性。

4.1.2工程勘察应包括下列内容：

1场地勘察：

1）场地规划面积、形状及坡度；

2）场地内既有建筑和规划建筑的占地面积及分布；

3）场地内树木、池塘、水井、排水沟及已有的或计划修建的架空输电线、电信电缆等线路、地下管路及地下构筑物的分布及埋深。

2岩土地质勘察:

1）设计大型地埋管换热系统前[1]，应对工程区域进行岩土地质勘察；

2）对已具备水文地质资料的地区，可通过调查获取已有的水文地质资料；

3）对不具备水文地质资料的地区，岩土体地质条件勘察可参照《岩土工程勘察规范GB50021及《供水水文地质勘察规范》GB50027进行；

4）应查明地层、岩性、咸水层底板埋深、地下水赋存状况（水温、径流方向、速度等）、恒温层深度、冻土层厚度及岩土导热系数等。

对于大型项目应钻凿测试孔，通过现场热响应测试获得岩土体热物性参数，确定岩土体换热能力，并预测浅层土壤的换热量，条件允许时，还应确定不同换热量对地温的影响（具体方法参见附录D）。

4.1.3热响应测试应符合以下要求：

1首先应在未加热工况下进行测试，获取地层初始温度。

2现场测试时，应根据试验目的确定加热功率变化的次数，不得少于2次；同一加热功率下，至少应做2次不同流量的测试，且测试时间均不宜少于60h。

3加热工况下，每次测试完成后，应做停止加热的地温恢复测试。

4对岩土体换热效果的测定，应在测试埋管安装完毕72h后进行。

5原位测试的仪器设备应定期检验和标定，条件允许时，宜在测试孔周围布置观测孔。

4.2负荷计算与机组容量

4.2.1基本要求

1地埋管地源热泵系统的负荷计算应包括建筑物设计负荷和地埋管设计负荷。

2建筑物设计负荷应按国家现行标准的有关规定进行计算。

4.2.2地埋管设计负荷计算

1应根据建筑物制冷、供热和卫生热水供应的设计负荷以及全年动态负荷（能量负荷）计算，结合技术经济分析，合理地确定埋