室外换热系统施工组织设计9.7

地源热泵室外换热系统施工组织设计时间：2009年4月3日 一、工程概况本工程位于，建筑用途为，拟采用地源热泵中央空调系统，冬季供暖，夏季制冷。二、室外换热系统介绍l室外系统：室外系统为双管制（单U）垂直式地埋管换热系统，即在建筑物及周边空地钻孔277个，孔深100米，孔间距孔4米(可根据现场条件灵活调整)，孔径150mm，孔内埋设垂直单U型（PE100SDR11De32）换热管，为确保本工程的高质量、高稳定性，室外换热系统水系统布置方式采用多环路同程集管＋检查井的连接方式，即每9-12个换热孔组成一个换热单元，采用PE100SDR17D63集水管同程连接，每个环路D63水平集管均接入本区域附近的检查井内集分水器，每环路供回水集管均设置注塑承插阀门，在保证流量调节的同时，如有一个环路发生渗漏可将其切断，进行检修，其他环路可正常运行。每组集分水器的主供回水管在进入空调机房前汇集，并在集分水管末端设置循环泵，与室内地源热泵机组的换热器形成一个闭式循环系统，通过系统中的循环水与地下的岩土体进行换热，将能量在空调室内和地下的岩土体之间进行转换，实现建筑物夏季制冷，冬季供暖，并同时提供生活热水的目的。室外换热系统单一环路连接图如下图所示：每三、材料1．一般规定 根据地源热泵系统的要求及工程实际经验埋地换热器管材应符合以下规定：1)管道材料构成、管材抵抗环境应力致裂的能力要满足埋设在地下的要求。地下埋管在使用条件下，寿命大于30年，宜按50年使用寿命选择；2)埋地换热器管材推荐采用高密度的PE管（PE100系列）应符合国家现行标准《给水用聚乙烯（PE）管材》（GB/T13663-2000）的要求。3)管材宜能按用户要求的管道长度，成捆供应，以减少埋管接头数量；1．典型PE管材性能参数如下表:物理特性单位PE80PE100密度g/cm3　0.93　0.95结晶熔融温度℃　131130　23℃时导热系数w/(m*℃)　0.43　0.38线性膨胀系数w/(m*℃)　20*10-5　20*10-5含氧指数%　17.4　17.423℃时吸水率%　0.01-0.04　0.01-0.04正常工作温度范围℃　-40~60　-40~60机械特性单位　　凹痕硬度（132N）Mpa　37　3723℃时屈服应力N/mm2　18　2523℃时弹性模量N/mm2　700　90023℃时抗冲击强度Kj/mm2　110/p　83/p（-40℃）时抗冲击强度Kj/mm2　7　13耐压等级Mpa　1.25　1.6 1．材料进场检验及注意事项1)土壤热交换热器、各环路集管及连接管材质应符合设计要求，且管材、管件应具有质量检验部门的产品质量检验报告和生产厂的合格证。2)进入现场的预制管和管件必须逐件进行外观检查，破损和不合格产品严禁使用。3)管材、管件存放、搬运和运输时，应小心轻放，排列整齐，采用柔韧性好的皮带、吊带或吊绳进行装卸，不得抛摔和沿地拖拽。4)夏季施工没有下槽的管子应避免在阳光下直接照射，以防发生热变形。二、管道的施工1．一般规定（参考《建筑给水聚乙烯类管道工程技术规程》中的相关条文2．管道的连接1)所有暗埋管道均采用热熔的方法连接。管径小于等于De75的管道，采用热熔承插连接；大于De75的管道，宜采用热熔对接连接。不同种类的管材或级别不同的管材不应熔接。2)管材断料应按实际管道长度进行。断料工具宜采用专用的管剪和割刀，dn>40的管道宜采用机械断料。断料后管材端面应平整光滑、无毛刺，端面应垂直轴线。3)管道连接方式与适用范围应符合《建筑给水聚乙烯类管道工程技术规程》-CJJ/T98-2003J279-2003中表5.2.2的规定。4)聚乙烯（PE）管道热熔承插连接，应符合下列规定：²管材端口外部宜进行坡口，颇角不宜小于30度，且管材表面坡口长度不宜大于4.0mm；²应测量核对管件承口长度，在管材插入端标出插入长度；²应用洁净棉布擦净管材、管件及连接面及热熔承插连接工具的加热面上的污物； ²用热熔承插连接工具加热管件插口外表面和管件承口内表面，加热时间、加热温度应满足热熔承插连接工具生产企业和管材、管件生产企业的要求；²加热完毕，待连接件应迅速脱离加热器，并用均匀外力将管材插口插入管件的承口内，至管材插入长度的标记位置，且应使管件承口端部形成均匀凸缘；²热熔承插连接保压、冷却时间应满足热熔承插连接工具生产企业和管材、管件生产企业的要求；1)聚乙烯（PE）管道热熔对接连接，应参考《建筑给水聚乙烯类管道工程技术规程》中的相关条文一、垂直换热系统的施工1．一般规定1)地埋管换热系统施工前应具备埋管区域的工程勘察资料、设计文件和施工图纸，并完成施工组织设计。1)地埋管换热系统施工前应了解埋管场地内已有地下管线、其它地下构筑物的功能及其准确位置，并应进行地面清理，铲除地面杂草、杂物和浮土，平整地面。2．施工工序1)按照图纸要求开钻竖井2)U型管换热器的制作（同时）3)U型管换热器的第一次试验打压4)带压下管5)下管后稳压15分钟6)原浆无压自流回填3．钻凿竖井 1)根据本工程地址条件，采用泥浆正旋转钻孔方式，应沿钻管内部送入高压泥浆，并沿着钻杆的外侧将钻屑送出地面。取出的土壤流入泥浆池作为井口回灌材料使用。钻孔过程中产生的泥浆从钻孔位置冒出地面，在施工前制订好排水措施，可顺地势挖出泥浆沟，泥浆沟的末端设置一个泥浆池，钻孔过程中产生的泥浆在泥浆池中沉淀，作为回填物使用。2)在保证设计埋管总长度的前提下，根据现场施工出现的特殊情况，如遇到坚硬的岩石层或泥沙层，可适当调整钻孔的位置、深度与数量。3)当钻孔深度的增加对钻孔速度的降低和费用的增加影响不大时，钻孔深度宜增大。反之，钻孔深度宜减少。1．U型管换热器的制作1)首先按照设计图纸的要求，使用专业的管剪截取相应的管道长度（U型管的单管长度应能满足插入钻孔后与环路集管连接的长度要求）；2)连接完成的U型换热器管的两开口端部，在完成打压后，应及时密封；2．U型管道换热器的安装1)等竖井孔壁固化后，应立即将焊接完毕、打压合格并注满清水的u型换热管道垂直的放入开钻完成的竖井内，下管时应注意保持管道与竖井的同心度，减少管材、管件与竖井管道的摩擦；2)钻孔深度及孔内地下水（或泥浆）水位较浅时，宜采用人工下管。当下管较困难时，可采用机械下管。3)带压下管结束后，稳压10分钟，确认无泄漏方可进行回填；4)打压合格后要对U型管两端口采取有效的临时封堵措施；3．回填1)本工程回填工艺采用原浆无压自然回填工艺，此种方法可确保密实稳态回填，在下管结束后立即进行，重复回填，确保换热效果。 1．回填材料的选择1)本工程回填材料选择原浆回填，原因是本工程钻孔时取出的泥浆含砂量很丰富，凝固后孔内填充物收缩很小。二、水平换热系统的施工1．一般规定²水平埋管地沟结构应综合考虑地上和地下障碍物、地表坡度、沟转向半径限制、回填和复原要求等因素的影响。2．施工工序2)按照图纸要求进行水平横沟机械开挖3)开挖完成后，清理沟底，找平4)按照图纸要求进行水平集管的连接、安装5)水平集管分组进行水压试验6)回填3．水平管沟开挖1)根据设计图纸的要求，在确保合理施工的前提下，尽量减少土方开挖量。水平管沟开挖的宽度应保证管道焊接具有足够的操作空间，一般宽度为0.6-0.8米，深度为2.2米。根据现场情况，采用机器开挖，挖掘过程中应注意成品保护。4．水平集管连接、安装1)严格按照设计图纸的要求将打压合格的U型换热管与水平集管可靠连接，并打压合格，待安装管道不应有切断、扭结等问题。2)安装前应将沟中的石块清理干净，沟底找平。3)确保所有接头强度能够承受循环水温变化时热胀冷缩所引起的应力。4)检查沟中无石块且沟底平整后，再将管道放入沟中，下管过程中，严禁将管子从上往下自由滚放，并应防止块石等重物撞击管身。 1．水平管沟回填1)回填材料²首层回填土颗粒应细小均匀且不含石块及土块。²回填土的含水量宜按土类和采用的压实工具控制在最佳含水量附近。²槽底至管顶以上50cm范围内，不得含有机物、冻土以及大于50mm的砖、石等硬块。²冬季回填时管顶以上50cm范围以外可均匀掺入冻土，其数量不得超过填土总体积的15%，且冻土尺寸不得超过100mm。2)回填压实：²回填压实应逐层进行，且不得损伤管道。²管道两侧和管顶以上50cm范围内，应采用人工轻压，严禁压实机具直接作用在管道上。²回填应在管道两侧同步进行，严禁单侧回填；管道两侧压实面的高差不应超过30cm。²管腋部应使用人工回填，填土必须塞严、捣实，保持与管道紧密接触。²同一沟槽中有双排或多排管道的基础底面位于同一高程时，管道之间的回填压实应与管道和槽壁之间的回填压实对称进行。²同一沟槽中有双排管道或多排管道但基础底面的高程不同时，应先回填基础较低的沟槽；当回填至较高基础底面的高程后，再按上述规定回填；²回填材料压实后应与井壁紧贴。²分层管道回填时，应重点做好每一管道层上方40cm范围内的回填，回填土应用素土，其间不得有尖利的岩石块和其它碎石。²管沟首先人工回填40公分素土，人工轻压，然后机械回填。二、管道试压与检漏1．垂直土壤热交换器下管前，应做第一次水压试验。试验压力为 0.6MPa。在试验压力下，稳压10分钟，观察其压力降，当压降不大于0.05MPa，则认为合格。1．带压下管,垂直管道安装完成后稳压15分钟,压降不大于0.05MPa，则认为合格。2．装配环路集管完成后应按环路集管进行分组水压试验，试验合格后进行整体水压试验，方法同上。3．回填前，确认地埋管无渗漏后，方可回填地沟。回填全部完成后，方可拆除压力检验装置，有条件可以保留以备随时检测。4．水压试验采用手动泵缓慢升压，升压过程中应随时观察与检查不得有渗漏；不宜以气压试验代替水压试验。二、地埋管系统的检验与验收地埋管系统安装完成后，应由专业检测机构来工地现场做试验鉴定，并提供检验与验收报告，报告应包括以下内容：1．管材、管件等材料外观检查；2．全部竖井的位置、深度以及土壤热交换器的长度；3．土壤热交换器、环路集管及连接管水压试验；4．各环路的水力平衡情况；5．对回填过程的检验应与安装土壤热交换器同步进行。时间：2009年4月3日